水之道 | EXTRA助力水中PFAS檢測

更新時間：2023-01-10

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近日，新冠疫情讓“電解質(zhì)水”“水中毒”進(jìn)入公眾的視野，引發(fā)安全飲水的相關(guān)熱議。保障飲用水的水質(zhì)安全一直是我國政府和相關(guān)部門高度關(guān)注的民生計劃。2022年4月1日更新實施的國標(biāo)《GB5749-2022生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中，將最典型的含有8個碳原子的全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)作為了新增檢測項目。

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全氟烷基化合物(PFAS)由于含有極其穩(wěn)定的碳氟鍵，使得此類物質(zhì)具有極強的物理化學(xué)穩(wěn)定性和疏水疏油性，能殘留在環(huán)境中數(shù)百年而不分解，常見于環(huán)境和飲用水以及食品包裝中。

作為“永久性化學(xué)品”，PFAS已被證實會增加生殖系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)病變的風(fēng)險，甚至可能會誘發(fā)人和動物的癌癥及生殖疾病。多個國家、地區(qū)相繼頒發(fā)或擬定環(huán)保法規(guī)，從嚴(yán)管控PFAS，3M公司也于近日宣布計劃徹底退出全氟及多氟烷基物質(zhì)的生產(chǎn)。

與此同時，全氟化合物的檢測和分析也引發(fā)全球關(guān)注，但是這類化合物的分析依然面臨很多挑戰(zhàn)：

種類繁多，結(jié)構(gòu)相似，目前已知的PFAS有數(shù)千種之多；
需要達(dá)到極低的檢出限才能檢出，低至亞ng/L級；
PFAS使用廣泛，經(jīng)常在各種環(huán)境中檢出，樣品制備和檢測時存在諸多干擾。

本文采用全自動固相萃取結(jié)合高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法檢測純水中的PFOA和PFOS兩種全氟化合物，實驗結(jié)果顯示，PFOA和PFOS的回收率分別為105%和100%。該方法智能、準(zhǔn)確、可靠，可用于純水中全氟化合物的自動化檢測。

一、實驗部分

1.1 儀器與試劑

EXTRA全自動固相萃取儀，屹堯科技

液質(zhì)聯(lián)用儀：LC 1100+ Triple Quad 6410，Agilent

PFOA+PFOS混標(biāo)：100ng/mL

HLB固相萃取柱

1.2 樣品前處理

1.2.1 樣品提取

在4個1L溶劑瓶中分別加入1L純水，第1個作為空白，2，3，4溶劑瓶中分別加入全氟辛酸和全氟辛烷磺酸兩種全氟化合物混標(biāo)100 ng/mL×100 uL，混勻后采用EXTRA全自動固相萃取儀凈化。

1.2.2 樣品ASPE凈化

表1 ASPE凈化詳細(xì)方法表

固相萃取完成后，凈化液濃縮干，用1mL 20%甲醇水溶液復(fù)溶，復(fù)溶液上LC/MS/MS分析。

1.3 LC/MS/MS條件

液相方法

儀器型號：Agilent Technologies 1100 Series

色譜柱：ZORBAX Eclipse XDB-C18 2.1mm×100mm 3.5 μm

流動相：A.去離子水 B.甲醇（默克）

流速：0.3 mL/min

液相梯度：等度洗脫 40%A 60%B

運行時間：5.0 min

進(jìn)樣量：2.0 μL

柱溫：40 ℃

洗針液：50%甲醇水

MS方法

儀器型號：Agilent Technologies 6410

離子化模式：ESI負(fù)離子模式

干燥氣溫度：300℃

干燥氣流速：10 L/min

霧化器：30 psi

毛細(xì)管電壓（Capillary）：3500 V

二、測定結(jié)果

2.1 色譜圖

圖1. 10ppb PFOA和PFOS混標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)色譜圖

圖2 空白水樣色譜圖

圖3 純水樣品1標(biāo)準(zhǔn)添加色譜圖

圖4 純水樣品2標(biāo)準(zhǔn)添加色譜圖

圖5 純水樣品3標(biāo)準(zhǔn)添加色譜圖

2.2 實驗結(jié)果計算

純水中兩種全氟化合物標(biāo)準(zhǔn)添加平均回收率如表2

表2 樣品回收實驗結(jié)果

三、總結(jié)

為應(yīng)對全氟化合物檢測和分析中“干擾多”“檢出限極低”等諸多挑戰(zhàn)，本文使用屹堯科技EXTRA全自動固相萃取儀，對純水中的全氟辛酸和全氟辛烷磺酸這兩種全氟化合物進(jìn)行萃取和濃縮，并用液相色譜分離，電噴霧離子源(ESI)電離檢測，建立了ASPE-LC/MS/MS法測定純水中PFOA和PFOS的分析方法。從表2可以看出，純水中PFOA和PFOS的平均回收率分別為105%和100%。

屹堯科技EXTRA全自動固相萃取儀四個獨立注射泵和四個獨立六向選擇閥，組成四套獨立流路，四通道可同時并行處理亦可單獨處理樣品，可在不選配任何額外配件的情況下，連續(xù)處理高達(dá)108位的小體積樣品和24位大體積水樣，節(jié)約溶劑用量的同時，還可顯著提高工作效率，滿足純水中全氟化合物的檢測。