HPMS-TQ测定饮用水中的全氟化合物

1.  实验背景及目的

全氟化合物是指化合物分子中与碳原子链接的氢原子全部被氟原子所取代的一类有机化合物,主要包括全氟羧酸类、全氟磺酸类、全氟磺酰胺类等。自1938年发现PTFE以来，全氟烷基和多氟烷基化合物广泛应用于人类生活的方方面面。研究表明，全氟类化合物是典型的持久性有机污染物（POP），而且在生物体内的蓄积水平高于已知的有机氯农药（DDT）和二噁英等持久性有机污染物的数百倍至数千倍。全氟类化合物还具有生殖毒性、诱变毒性、发育毒性、神经毒性、免疫毒性等多种毒性，是一类具有全身多脏器毒性的环境污染物。

而日常的人类活动如工业生产、日常生活会使全氟化合物进入到水质当中，进而影响环境和生物体。对于全氟化合物的检测难点在于，其在聚四氟乙烯材质容器中会有析出，因此造成检测结果的干扰。目前市面厂商采用更换去氟管路或使用捕集柱进行试验，来排除管路带来的干扰。同时在检测过程中，玻璃容器会对于全氟烷基羧酸和全氟烷基磺酸产生强烈吸附，因此实验中需要采用聚丙烯和聚乙烯材质容器。

考虑到更换去氟管路所需成本较高，用户更换管路操作较为复杂，因此我们选用性价比更高的捕集柱方式，使用华谱科仪HPMS-TQ三重四极杆液质联用仪，参照GB/T 5750.8-2023方法检测饮用水中的11种全氟化合物。

2.  分析条件

仪    器：华谱科仪HPMS-TQ三重四极杆液质联用仪

3.  结果与讨论

3.1.  标准品检测结果

以上述方法检测全氟化合物标准品，添加捕集柱后，管路中的干扰峰由于在捕集柱中有保留，所以出峰时间会有延后，结果在色谱图上目标峰会与干扰峰分开，可以准确定量目标化合物，如图1所示。

为了避免积分中峰识别错误对结果的干扰，可在方法中根据保留时间设置分段采集，确保谱图中只有目标峰，如图2所示。

图1  空白样品及标准品部分全氟化合物检测色谱图

图2  11种全氟化合物的典型色谱图

3.2.  线性检测

以上述方法进浓度为1、3、5、10、20、50、100 ng/mL浓度的全氟化合物线性标准品溶液，线性结果良好，如图3所示。

3.3.  重复性及灵敏度的测定

采用上述方法进样浓度为1 ng/mL的11种全氟化合物，重复6次进行检测，考察仪器重复性，同时计算信噪比。经检测，重复性及信噪比结果如表2所示。结果表明，1 ng/mL的11种全氟化合物重复性RSD均小于5%，各化合物信噪比均远大于10。

表1  11种全氟化合物（1 ng/mL）重复性及信噪比结果

为了进一步考察仪器灵敏度，实验进浓度为0.05 ng/mL 11种全氟化合物，结果所有化合物信噪比均大于10，满足定量要求。结合国标方法前处理过程，0.05 ng/mL对应水质中全氟化合物质量浓度为0.05 ng/L，表明该仪器方法灵敏度远高于国标，结果见表3。

表2  本方法定量限与国标定量限对比

3.4.回收率结果

选用市场上某品牌超纯水样品进行加标实验，验证方法准确度。实验加标浓度分别为5 ng/L与50 ng/L，回收率结果如表4所示，结果表明回收率良好，满足检测要求。

表3  11种全氟化合物加标回收率结果

4. 结论

本方法为避免体系中带来的干扰，在常规液质联用仪的基础上，加配一根捕集柱。使用华谱HPMS-TQ液质联用仪搭配色谱柱Alphasil VC-C18 (2.1 × 100 mm, 2.5 μm, 100 Å）色谱柱建立了一套检测11种全氟化合物的LC-MS/MS方法。本方法灵敏度优于GB/T 5750.8-2023，重复性好，回收率满足检测需求。