人血浆和血清中超短链至长链(C1 - C10)PFAS及替代物的分析
碳链长度短于 C4(图 1)的全氟烷基和多氟烷基物质被称为超短链 PFAS 化合物(USC PFAS),这类化合物具有分子量小、极性大的特征。同中长链 PFAS 化合物一样,它们在环境中无处不在,特别是在水体中的含量很高,这引起了人们的极大关注。
因此,建立血液中超短链全氟烷基和多氟烷基物质(USC PFAS)的分析方法,不仅可以用于监测人体暴露情况,还可作为研究 USC PFAS 暴露潜在风险的分析工具。由于反相色谱柱对这类化合物的保留很弱,USC PFAS 对当前基于反相色谱分析方法提出了较大的挑战。
图1: C1 - C3 PFAS 类化合物的结构

Restek 开发了一种可同时分析血浆和血清中 C1-C10 PFAS 及四种替代物(下图 2)的色谱分析方法(下表 1)。样品经蛋白沉淀后,在 Ultra IBD 极性嵌合色谱柱上进行分析和检测。该色谱柱在反相条件下对 USC PFAS 的保留效果令人满意。特别是对最早洗脱的 TFA 的保留效果良好,避免了可能的基质干扰。下表 2 提供了每种分析物的质谱多反应监测离子对和对应的保留时间。

Ultra IBD 100 mm x 2.1 mm, 3µm
(货号:9175312)
色谱条件 | |
分 析 柱 | Ultra IBD 100 mm x 2.1 mm, 3 µm(货号:9175312) |
延 迟 柱 | PFAS 延迟柱(货号:27854) |
流动相 A | 水,5 mM 甲酸铵, 0.1% 甲酸 |
流动相 B | 乙腈 |
梯度 | |
时间 (min) | % B |
0.00 | 20 |
7.00 | 95 |
9.00 | 95 |
9.01 | 20 |
11.00 | 20 |
流速 | 0.3 mL / min |
进样量 | 5 µL |
柱温 | 40°C |
离子化 / 扫描方式 | ESI-,MRM |
图2:10 ppb 标准溶液色谱图

表2: 质谱多反应监测离子对和待测物保留时间


采用二次回归线性方程(1/x 加权),所有待测物均表现出良好的线性,r2 > 0.995,偏差 < 20%。各分析物的线性范围从 0.05 ppb 到 40 ppb,不同化合物的低校准浓度有差异(表 3)。对 NIST 1950(用于人类血浆)和 1957(用于人血清)中的 PFAS 类化合物进行了定量分析。结果表明,所有测得的提取内标(EIS)浓度均在标称浓度的 20% 以内。此外,表 4 表明,大多数 PFAS 的平均实验测得浓度与参考浓度非常接近,偏差在 20% 以内。虽然 NIST 1957 中测得的 PFDA 浓度略高(26%),但仍在参考浓度的偏差范围内。
表3:分析强化胎牛血清(FBS)的准确性和精确度

表4:NIST 1950 和 1957 中 PFAS 定量

这些结果表明,以上所建立的方法适用于人血浆和血清中 PFAS 的准确测量。除标准中所含的 PFAS 化合物外,表 4 中还列出了其他可检测的 PFAS 类化合物。该方法为人类暴露于新兴超短链 PFAS 化合物的研究提供了一个有价值的分析工具。
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