应对环境残留物质PFOA-PFOS的微量分析

 什么是PFOA/PFOS

PFOA:全氟辛烷酸 CF3(CF2)6COOH
PFOS:全氟辛烷磺酸 CF3(CF2)7SO3H
 PFOA/PFOS是在世界上广泛使用的氟树脂中含有的、或广泛应用于拨水加工等中的一种有机氟化合物。它是在自然界不能降解的稳定物质,因而造成在环境中以及包括人体在内的生物体内的残留问题。有报告指出它是环境荷尔蒙成分,所以成为国际性的限制对象物质。(参照下述「参考」)

 在PFOA/PFOS测定中经常使用LCMS,但

 随着PFOA/PFOS作为限制对象物质广为人知,接受PFOA/PFOS分析的委托分析机构不断增加。由于PFOA/PFOS没有UV吸收且要求进行高灵敏度的定性分析,所以,一般使用LCMS或LCMSMS 进行分析。
 在分析上需要注意的是,在我们身边以拨水处理等各种形态使用着PFOS,此外,PFOA用于氟树脂制造,因此,在一般的实验室环境中,从室内环境或实验器具混入污染的可能性非常大。其中,由于PFOA从分析装置本身的PTFE管等中溶出,造成空白水平的上升。HPLC的真空膜式在线脱气机的脱气膜也是PFOA的溶出源。
 如果不注意上述几点就进行PFOA/PFOS的微量分析,那么,就有可能对于分析者或分析仪器厂家产生各种不利影响,比如,数据的可靠性下降、或长期无法查明数据不良的原因等等,因此,在使用岛津或其它公司生产的HPLC和LCMS、LCMSMS 进行PFOA/PFOS 的微量分析时,分析界一般采取对策,以不同于通常的HPLC分析的形式进行分析:
• 不连接真空膜式在线脱气机,事先进行离线脱气。
• 不使用氟系树脂的配管,更换为PEEK 配管。
• 流动相溶剂等使用LCMS分析级的试剂。
• 等等。

 岛津的LCMS(Prominence+LCMS-2010EV)采取上述对策而取得的数据,在应用文章中有过介绍。
 从《有机氟化合物(PFOA,PFOS)的LC-MS分析》一文中可知在0.1~50μg/L(ppb)的宽广范围内,可确保线性,具有可充分对应PFOA/PFOS微量分析的性能。
>>点击查看:《有机氟化合物(PFOA,PFOS)的LC-MS分析》全文

 从HPLC使用的树脂部材料也有PFOA

 有的用户认为每次分析PFOA/PFOS时都要变更连接配管比较麻烦,希望能够在连接在线脱气机、氟系树脂配管的状态下进行分析。本文讨论能否通过HPLC流路部分的清洗、分析条件的最优化,使背景水平降低到对分析不造成影响的水平。以下是使用Prominence UFLC+API-3200 Q TRAP 得到的数据,分别是

1、分别分析PFOA/PFOS 1ppb 标样的数据。
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PFOA/PFOS 标准样品1ppb
<分析条件>

2、连接新品脱气机时的空白样品的分析
3、对新品脱气机实施(一昼夜)甲醇通液清洗后的空白样品分析
20080506_fx_focus_images1.jpg

 图中的分析例表示测定通液清洗(一昼夜)前后的PFOA背景变化的结果。岛津公司仍在探讨更为有效的清洗方法的同时,探讨更不易受PFOA溶出影响的分析条件。

  -参考-

 PFOA/PFOS 限制的背景
 PFOA(全氟辛烷酸),PFOS(全氟辛烷磺酸)是具有极为稳定的化学结构的有机氟化合物。因具有强拨水性,拨油性,化学/热稳定性等性质,而应用于纤维/纸/皮革制品的拨水(防水)/拨油加工、烹调器具的防粘锅涂层剂、泡沫灭火剂、铸模脱模剂等,主要由美国的化学厂家等从1950年代开始了工业生产。
由于PFOA/PFOS是在自然界不能降解的稳定物质,所以人们担心它的环境残留性、生物蓄积性,2000年以后,在世界各地对其进行了环境调査、人体血液调査。调查结果表明,在世界的广泛区域,从人体检测出数μg~数10μg/L含量、从环境水中检测出数ng以上,有的场所达到数10μg/L(μg/L=ppb)左右的含量,污染正以地球规模蔓延。
 关于毒性,对PFOA进行老鼠试验,可知其具有致癌性,也是造成各种障碍的原因,美国环境保护局EPA的科学咨询委员会的调查结果指出PFOA可能具有人致癌性。基于以上调查结果,近年来,作为「有关残留性有机污染物质的斯德哥尔摩条约」中的追加对象物质,已决定列入PFOS以及其类缘化合物,在EU、美国、日本,将其作为国际性限制对象物质对待,有监视、限制其制造、销售的趋势。