PFAS：看不見的環(huán)境殺手

全氟/多氟烷基化合物（PFAS）因其耐高溫、難降解特性，被廣泛用于工業(yè)和消費(fèi)品領(lǐng)域中。但與此同時，它們也可能帶來毒性、致癌性等健康風(fēng)險。常規(guī) LC-MS/MS 方法僅能定量不到 1% 的已知 PFAS，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足環(huán)境健康風(fēng)險評估的需求。因而，對非靶標(biāo)的未知化合物篩查和全定量檢測的需求愈發(fā)迫切。

ICP-MS/MS 如何能揭示“未知氟”

2015 年，安捷倫首次開啟了應(yīng)用 ICP-MS/MS 檢測氟濃度的探索。該方法采用高溫等離子體裂解 C–F 鍵，釋放 F?，并在線加入 Ba2? 形成 [BaF]? 離子團(tuán)。通過 NH?/He 反應(yīng)氣將其“質(zhì)量轉(zhuǎn)移”為 m/z=208 的 [BaF(NH?)?]?，有效消除干擾，實(shí)現(xiàn)對總氟的檢測。相比 LC-MS/MS，該方法能揭示更多“未被識別”的可提取有機(jī)氟（EOF）污染物。

圖 1. ICP-MS/MS 在質(zhì)量轉(zhuǎn)移模式下測定 F 含量的示意圖

土壤中 PFAS 檢測的實(shí)驗(yàn)過程：

根據(jù) HJ 1334-2023《土壤和沉積物 全氟辛基磺酸和全氟辛酸及其鹽類的測定 同位素稀釋/液相色譜-三重四極桿質(zhì)譜法》處理樣品。

圖 2. 樣品分析流程

1290-6470 LC-MS/MS 法：定量 23 種已知 PFAS

8900#100 ICP-MS/MS 法：測定土壤萃取液中 EOF 的總氟

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

ICP-MS/MS 法精密度優(yōu)異

結(jié)果表明，該方法靈敏度范圍約為 600–1400 cps/μg/g，儀器檢測限（DL）通常在 0.003–0.008 μg/g 范圍內(nèi)。使用單一的 PFOA 標(biāo)準(zhǔn)曲線對多種已知濃度的常見 PFAS 化合物進(jìn)行定量，F(xiàn) 的回收率在 91%–111% 之間，RSD 均小于 10%。

表 1. ICP-MS/MS 法測定 8 個 PFAS 標(biāo)準(zhǔn)溶液的結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

LC-MS/MS 法精確定量樣品中 23 種 PFAS 化合物

根據(jù)各目標(biāo)化合物中的 F 含量，可以計(jì)算出 4 個加標(biāo)土壤樣品中 23 種 PFAS 化合物的總 F 含量分別為 4288.9 ng/g、4360.3 ng/g、4316.5 ng/g 和 4296.3 ng/g。對樣品前處理過程中加入的內(nèi)標(biāo)經(jīng)過同樣測定和計(jì)算，可知添加的 F 含量范圍為 62.9–71.0 ng/g。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

總氟含量是已知 PFAS 的 3 倍

土壤提取液經(jīng) 50% MeOH 溶液稀釋 10 倍后用 ICP-MS/MS 檢測 EOF 的總氟，三次測定的 RSD 小于 2.4%。測得的總氟含量約為 LC-MS/MS 定量的 PFAS 氟含量的 3 倍，意味著大量未知含氟物質(zhì)潛藏其中，可能同樣具有毒性，進(jìn)而影響了健康風(fēng)險評估的準(zhǔn)確性。

圖 3. LC-MS/MS 和 ICP-MS/MS 法測得的經(jīng)提取土壤樣品中 PFAS/EOF 的總氟含量結(jié)果對比（ICP-MS/MS 結(jié)果的誤差線是 3 次測定結(jié)果的 SD）

ICP-MS/MS 方法優(yōu)勢：

適用于復(fù)雜基體：如土壤、食品、工業(yè)廢水等

可用于篩查與風(fēng)險評估：快速識別高氟樣品，指導(dǎo)后續(xù)靶向分析

為環(huán)境健康提供更全面的視角

ICP-MS/MS 不僅是一種檢測手段，更是環(huán)境監(jiān)測與污染評估的“放大鏡”。在 PFAS 問題日益嚴(yán)峻的今天，它為我們揭示了那些“看不見”的氟污染，有效地補(bǔ)充 LC-MS/MS 與 LC/Q-TOF的分析結(jié)果，構(gòu)建更完整的 PFAS 風(fēng)險圖譜，助力達(dá)成更科學(xué)的環(huán)境風(fēng)險評估與健康保護(hù)。

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標(biāo)簽：安捷倫