HPMS-TQ測定飲用水中的全氟化合物

1.  實驗背景及目的

全氟化合物是指化合物分子中與碳原子鏈接的氫原子全部被氟原子所取代的一類有機化合物,主要包括全氟羧酸類、全氟磺酸類、全氟磺酰胺類等。自1938年發現PTFE以來，全氟烷基和多氟烷基化合物廣泛應用于人類生活的方方面面。研究表明，全氟類化合物是典型的持久性有機污染物（POP），而且在生物體內的蓄積水平高于已知的有機氯農藥（DDT）和二噁英等持久性有機污染物的數百倍至數千倍。全氟類化合物還具有生殖毒性、誘變毒性、發育毒性、神經毒性、免疫毒性等多種毒性，是一類具有全身多臟器毒性的環境污染物。

而日常的人類活動如工業生產、日常生活會使全氟化合物進入到水質當中，進而影響環境和生物體。對于全氟化合物的檢測難點在于，其在聚四氟乙烯材質容器中會有析出，因此造成檢測結果的干擾。目前市面廠商采用更換去氟管路或使用捕集柱進行試驗，來排除管路帶來的干擾。同時在檢測過程中，玻璃容器會對于全氟烷基羧酸和全氟烷基磺酸產生強烈吸附，因此實驗中需要采用聚丙烯和聚乙烯材質容器。

考慮到更換去氟管路所需成本較高，用戶更換管路操作較為復雜，因此我們選用性價比更高的捕集柱方式，使用華譜科儀HPMS-TQ三重四極桿液質聯用儀，參照GB/T 5750.8-2023方法檢測飲用水中的11種全氟化合物。

2.  分析條件

儀    器：華譜科儀HPMS-TQ三重四極桿液質聯用儀

3.  結果與討論

3.1.  標準品檢測結果

以上述方法檢測全氟化合物標準品，添加捕集柱后，管路中的干擾峰由于在捕集柱中有保留，所以出峰時間會有延后，結果在色譜圖上目標峰會與干擾峰分開，可以準確定量目標化合物，如圖1所示。

為了避免積分中峰識別錯誤對結果的干擾，可在方法中根據保留時間設置分段采集，確保譜圖中只有目標峰，如圖2所示。

圖1  空白樣品及標準品部分全氟化合物檢測色譜圖

圖2  11種全氟化合物的典型色譜圖

3.2.  線性檢測

以上述方法進濃度為1、3、5、10、20、50、100 ng/mL濃度的全氟化合物線性標準品溶液，線性結果良好，如圖3所示。

3.3.  重復性及靈敏度的測定

采用上述方法進樣濃度為1 ng/mL的11種全氟化合物，重復6次進行檢測，考察儀器重復性，同時計算信噪比。經檢測，重復性及信噪比結果如表2所示。結果表明，1 ng/mL的11種全氟化合物重復性RSD均小于5%，各化合物信噪比均遠大于10。

表1  11種全氟化合物（1 ng/mL）重復性及信噪比結果

為了進一步考察儀器靈敏度，實驗進濃度為0.05 ng/mL 11種全氟化合物，結果所有化合物信噪比均大于10，滿足定量要求。結合國標方法前處理過程，0.05 ng/mL對應水質中全氟化合物質量濃度為0.05 ng/L，表明該儀器方法靈敏度遠高于國標，結果見表3。

表2  本方法定量限與國標定量限對比

3.4.回收率結果

選用市場上某品牌超純水樣品進行加標實驗，驗證方法準確度。實驗加標濃度分別為5 ng/L與50 ng/L，回收率結果如表4所示，結果表明回收率良好，滿足檢測要求。

表3  11種全氟化合物加標回收率結果

4. 結論

本方法為避免體系中帶來的干擾，在常規液質聯用儀的基礎上，加配一根捕集柱。使用華譜HPMS-TQ液質聯用儀搭配色譜柱Alphasil VC-C18 (2.1 × 100 mm, 2.5 μm, 100 ?）色譜柱建立了一套檢測11種全氟化合物的LC-MS/MS方法。本方法靈敏度優于GB/T 5750.8-2023，重復性好，回收率滿足檢測需求。