[發明專利]一種提高全氟烷基酸前驅體檢測效率的樣品預處理方法

有效

• 申請號: 201811492896.4
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109342621B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 黃俊;包一翔;蒙曼薇;姜新舒;曲映溪;余剛
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01N30/06
• 分類號: G01N30/06
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 陳波

本發明公開了屬于全氟/多氟烷基化合物檢測技術領域的一種提高全氟烷基酸前驅體檢測效率的樣品預處理方法。本發明向待測樣品中加入過硫酸鹽，在紫外光源下預處理，將待測樣品中全氟烷基酸前驅體氧化轉化為易于檢測的全氟烷基酸，整個預處理過程不超過1h，即能得到更加準確的前驅體濃度；相比商業化的TOP方法，本發明提供的方法預處理時間少、操作簡便且無需維持強堿溶液條件，降低了樣品前處理周期，顯著提高了含全氟烷基酸前驅體的檢測效率。

技術領域

本發明屬于全氟/多氟烷基化合物檢測技術領域，特別涉及一種提高全氟烷基酸前驅體檢測效率的樣品預處理方法。

背景技術

全氟/多氟烷基化合物(PFAS)廣泛應用于消防泡沫、表面處理、聚合物生產、油田采油劑等眾多領域。其中全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)是迄今為止生產量和使用最為廣泛的兩種典型全氟化合物，在各種環境樣品中被高頻率地檢出。由于人們對其遺傳、免疫、發育及神經等各種毒性的逐漸認識，2009年PFOS被列入斯德哥爾摩公約附錄B中，在全球范圍內逐步淘汰PFOS的使用。PFOA也被建議列入公約中，并將被逐步淘汰。隨著PFOS和PFOA的禁用，其他PFAS成為其可能的替代品。據文獻報道，目前世界上至少有4700種PFAS被生產和使用。由于大多數生產廠家對自己生產的PFAS結構及各種化學性質保密，且其所使用PFAS的標準品無法獲得，導致人們對絕大多數的PFAS性質知之甚少。

PFAS是PFOS和PFOA可能替代品的重要組成，其分子結構中部分氟原子被氫原子取代，如氟調磺酸(F(CF₂)_n(CH₂)₂SO₃H，n＝4,6,8,10)類化合物；或分子結構中加入N，P等原子，如氟調甜菜堿(F(CF₂)_n(CH₂)₃N⁺(CH₃)₂CH₂COOH，n＝5,7,9)類化合物。由于PFAS結構和性質非常復雜，導致在實際環境樣品中的檢測非常困難，目前最為常用的方法是采用液相色譜三重四極串聯質譜(LC-MS/MS)來檢測樣品中的PFAS，但由于可獲得的標樣有限因而只能測定數目有限的已知PFAS，例如美國EPA 537方法只包括了14種已知PFAS，這樣的檢測結果不能較為全面準確地反映樣品中的PFAS污染水平。

研究表明，全氟/多氟烷基化合物進入環境中在生物或物理化學作用下能夠逐步轉化為不同鏈長的全氟烷基磺酸或全氟羧酸，此類能夠轉化為全氟烷基酸的全氟/多氟烷基化合物統稱為全氟烷基酸前驅體(precursor)。相比于結構和性質復雜的PFAS，全氟烷基酸結構及其標準品較易獲得。

為了更加全面地評價樣品中全氟/多氟化合物的濃度水平，荷蘭Arcadis公司商業化了總可氧化前驅體(TOP)法，并成功應用于土壤和地下水樣品中的分析中。該方法的原理為：向待測樣品中加入過量的過硫酸鹽，并在強堿和加熱環境下預處理，在羥基自由基和硫酸根自由基的作用下，各種前驅體被轉化為不同鏈長且易于檢測的全氟烷基酸類化合物，最后采用LC-MS/MS對處理前后樣品中的PFAS進行檢測。實驗表明，TOP處理后樣品中所檢出的全氟烷酸類化合物含量增加明顯，能夠更加全面真實地反映樣品中PFAS的污染水平，原因正在于本來不能被檢測的前驅體在預處理中被轉化為了可檢測的物質。但該方法待測樣品預處理時間長達6個小時以上，且需強堿環境，藥劑消耗量較大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種提高全氟烷基酸前驅體檢測效率的樣品預處理方法，具體技術方案如下：

提高全氟烷基酸前驅體檢測效率的樣品預處理方法為向待測樣品水溶液中加入過硫酸鹽，在紫外光下預處理。

其中，待測樣品為各種受三防整理劑、消防泡沫等有機氟化工品污染的水溶液介質樣品如地表水、飲用水、工業廢水等，非水溶液介質樣品利用超純水溶解，溶液PH可為任意值，無需預先調節。