應對“永久性”污染挑戰，賽默飛全息方案助力PFAS探究與監測

2025-03-21 09:30:15 33閱讀次數

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馮慶斌

從極地冰川到人體血液，PFAS（全氟和多氟烷基化合物）的“永久性”污染已無孔不入，隨著全球對PFAS危害認知的深化，從《重點管控新污染物清單》將PFAS納入優先管控范疇到新污染物監測標準體系建設，我國明確提出了對水、土壤及消費品中PFAS的檢測要求，而“超痕量、干擾大、未知多”的特點也推動PFAS檢測進入“多維時代”。賽默飛融合“樣品前處理-靶向定量-非靶篩查-總氟監控”帶來端到端的PFAS全流程解決方案。

圖1 賽默飛PFAS全流程解決方案

自動化前處理：高效凈化，消除交叉污染

● Dionex? AutoTrace? 280 PFAS固相萃取系統：專為痕量PFAS設計，采用不含氟聚合物流路與正壓控制相較真空系統降低80%背景污染，確保全氟化合物零吸附，支持大體積水樣（20mL-4L）自動化處理，實現無人值守操作。

● Extreva? ASE加速溶劑萃取儀：5分鐘完成土壤/固體樣品高效萃取，溶劑消耗降低80%，支持多位并行高通量處理。

● 自動化分散液液微萃取（DLLME）：TriPlus RSH SMART自動進樣系統結合低吸附耗材與全流程背景扣除策略，僅需1 mL樣品可快速富集目標物并減少基質干擾，富集因子達500倍。

● TriPlus? RSH Equan在線富集系統：結合μSPE技術，全自動在線樣品制備，檢出限低至0.1ng/L，為痕量分析樹立新標桿。

高分辨質譜：一機多能，突破定量與篩查邊界

定量性能比肩三重四極桿：

● 超低檢測限：基于Orbitrap Exploris?系列質譜平臺，使用GC-Orbitrap/MS，揮發性PFAS在環境水樣中的定量限（LOQ）可低至0.1 ng/L，滿足歐盟、EPA、中國環境標準的嚴苛監管要求。

針對復雜基質（如動物組織），LC Orbitrap在Full MS結合DIA模式下，30多種PFAS的LOQ均報告在pg/mL級別，線性范圍覆蓋5–5000pg/mL（R2>0.995）。

● 高準確性與重復性：通過同位素內標校正（如M8PFOS），即使未深度凈化，仍實現食品接觸材料樣品中PFOS回收率90–109%（RSD<12.3%）。

圖2 15分鐘內完成食品接觸材料樣品中16種PFAS分離（Orbitrap Exploris?液質高分辨質譜，Fullscan模式，分辨率設置60,000）（點擊查看大圖）

非靶向篩查：廣泛覆蓋未知PFAS與同系物識別

● 高分辨率和高質量精度：Orbitrap Exploris? 240，全掃描分辨率240,000+質量精度<1ppm，輕松區分PFAS同分異構體（如Cl-PFESA，Δm/z 0.0023）；歷史數據可回溯篩查新型PFAS，無需重新進樣。

● 自動化數據采集與碎片解析：AcquireX?智能工作流支持迭代MS?采集，覆蓋樣品中潛在PFAS碎片信息。結合mzCloud? HRAM譜庫顯著提升鑒定可信度。

● 同系物與結構解析：Compound Discoverer?軟件，基于Kendrick質量缺陷（CF?系列Δ=50 Da）與保留時間趨勢，識別PFAS同系物（如C?–C??全氟磺酸）。通過氟特征過濾（質量缺陷閾值：-0.03至-0.015），結合FluoroMatch Suite數據庫（PFAS特征碎片），可快速排除95%非氟化合物，支持無標準品下的結構推測。

圖3 Kendrick質量缺陷（Compound Discoverer?軟件）：CF₂ Kendrick質量缺陷可視化結果圖表，同源系列被標記為，從左到右：C?HF?O?S；C₅HF₁₁O₃S；和C₆HF₁₃O₃S（點擊查看大圖）

三重四極桿質譜：多介質超靈敏一站式解決方案

水質：

直接進樣100μL，結合TSQ Altis Plus液質，通過液相PFAS-Free耗材體系，延遲柱（Acclaim 120 C18）和Vanquish液相色譜自動樣品搖勻進樣程序，提升長鏈PFAS溶解度，實現54種PFAS的LOQ低至0.1-5ng/L，線性范圍達0.1-100ng/L，相關系數（R2）>0.99，空白樣品中PFBA等污染物信號低于LOQ的1/3（圖4），無需背景扣除即可滿足檢測需求。

土壤和沉積物：

TSQ Quantis三重四極桿液質結合ASE技術輕松實現PFAS（C4-C14）的回收率達到70-130%，通過SPE凈化和同位素稀釋定量，有效消除基質干擾，空白樣品中PFAS背景值低至0.01-0.05ng/g。

紡織品：

TSQ 9610三重四極桿氣質，AEI源結合T-SRM技術，有效抑制紡織品復雜基質干擾，顯著提升靈敏度，測得多種PFAS（如12:2FTOH、8:2FTA）的LOD均處于ppt級別；NeverVent技術實現免卸真空維護，結合Chromeleon?軟件內置方法包，提升分析效率。