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新污染物特色分析技術(shù) | 超臨界流體色譜分離技術(shù)助力PFASs精準(zhǔn)分析
全氟和多氟烷基化合物（per- and polyfluoroalkyl substances, PFASs）因其具有表面活性、熱穩(wěn)定性和疏油疏水等特性，在工業(yè)和生活領(lǐng)域有著廣泛用途。同時，由于其具有持久性、遠(yuǎn)距離遷移能力、生物累積能力以及潛在毒性等，PFASs 特別是含有八個碳的全氟辛基磺酸（PFOS）和全氟辛酸（PFOA）受到廣泛關(guān)注。目前，PFOS、PFOA和PFHxS已被列入斯德哥爾摩公約附件中，限制其使用和生產(chǎn)。
除了PFOS和PFOA這樣含有8個碳的全氟磺酸和全氟羧酸外，超短鏈（C2-C3）、短鏈（C4-C7）和長鏈（C9-C18）的全氟烷基酸（PFAA）在環(huán)境和生物樣品中也被廣泛檢測到。對于寬分子量分布的眾多PFASs化合物來說，使用反相液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜（RPLC-MS/MS）檢測技術(shù)，不僅可以從復(fù)雜樣品基體中高選擇性的檢測到PFASs，而且可以得到接近ppt水平的高靈敏度檢測結(jié)果，因此RPLC-MS/MS目前成為了分析PFASs的主流工具。
然而，在實際分析中，使用RPLC對2-4個C原子的PFAA進(jìn)行分析時，往往無法獲得良好保留，最早溶出色譜柱的短鏈PFAA由于受到溶劑效應(yīng)和基體干擾的影響，其色譜峰形和定量結(jié)果通常不是很理想。于此同時，對于碳鏈長度大于16的PFAA來說，在反相液相系統(tǒng)上一般回收率偏低，檢出限和定量結(jié)果都會受到較大影響（見圖1）。
圖1 RPLC-MS/MS分離17種PFAA的色譜圖
特色應(yīng)用方案
為了解決以上問題，島津中國創(chuàng)新中心和中科院生態(tài)環(huán)境研究中心王亞韡課題組嘗試使用特色的超臨界流體色譜（SFC）分離技術(shù)*，對C4-C18的PFAA進(jìn)行同時分析，得到了與RPLC-MS/MS差異化的保留行為（見圖2）。主要表現(xiàn)為以下幾個特征：
1與反相色譜上，PFAA從短鏈到長鏈逐漸出峰的保留行為不同，在SFC上，出峰順序發(fā)生了明顯的反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。含有18個C的全氟十八烷羧酸最先溶出，并且具有尖銳的色譜峰形和更好的響應(yīng)。而含有4個C的短鏈全氟丁基羧酸也得到了良好保留，在全氟羧酸同系物中保留最強；
2與反相色譜的保留機理不同，使用了Diol基柱的SFC，羥基官能團(tuán)可以有效識別全氟化合物的headgroup的差異，可以將全氟羧酸和全氟磺酸按照兩大類分別洗脫，而每一類化合物再分別按照從長鏈到短鏈的順序依次溶出。
圖2 SFC-MS/MS分離17種PFAA的色譜圖
總結(jié)
由于超臨界流體色譜獨特的分離選擇性，使用SFC-MS/MS分析種類繁多的PFAA，可以得到與反相色譜截然不同的溶出順序和出峰行為。SFC-MS/MS可作為反相液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)一種有力補充，對短鏈和長鏈PFASs進(jìn)行更準(zhǔn)確定量。
超臨界流體色譜串聯(lián)三重四極桿質(zhì)譜儀（SFC-MS/MS）
注解*：超臨界流體色譜（SFC）：使用超臨界流體作為流動相的色譜分離技術(shù)。以超臨界流體CO2為流動相的SFC分離技術(shù)不僅高效而且節(jié)能環(huán)保，作為一種綠色分離技術(shù)在制藥、食品和石油領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。