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应对“永久性”污染挑战,赛默飞全息方案助力PFAS探究与监测

2025年03月21日 09:24:59来源:赛默飞世尔科技(中国)有限公司
  从极地冰川到人体血液,PFAS(全氟和多氟烷基化合物)的“永久性”污染已无孔不入,随着全球对PFAS危害认知的深化,从《重点管控新污染物清单》将PFAS纳入优先管控范畴到新污染物监测标准体系建设,我国明确提出了对水、土壤及消费品中PFAS的检测要求,而“超痕量、干扰大、未知多”的特点也推动PFAS检测进入“多维时代”。赛默飞融合“样品前处理-靶向定量-非靶筛查-总氟监控”带来端到端的PFAS全流程解决方案。
 
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图1 赛默飞PFAS全流程解决方案
 
    01 自动化前处理:高效净化,消除交叉污染  
 
  ● Dionex™ AutoTrace™ 280 PFAS固相萃取系统:专为痕量PFAS设计,采用不含氟聚合物流路与正压控制相较真空系统降低80%背景污染,确保全氟化合物零吸附,支持大体积水样(20mL-4L)自动化处理,实现无人值守操作。
 
  ● Extreva™ ASE加速溶剂萃取仪:5分钟完成土壤/固体样品高效萃取,溶剂消耗降低80%,支持多位并行高通量处理。
 
  ● 自动化分散液液微萃取(DLLME):TriPlus RSH SMART自动进样系统结合低吸附耗材与全流程背景扣除策略,仅需1 mL样品可快速富集目标物并减少基质干扰,富集因子达500倍。
 
  ● TriPlus™ RSH Equan在线富集系统:结合μSPE技术,全自动在线样品制备,检出限低至0.1ng/L,为痕量分析树立新标杆。
 
    02 高分辨质谱:一机多能,突破定量与筛查边界  
 
  定量性能比肩三重四极杆:
 
  ● 超低检测限:基于Orbitrap Exploris™系列质谱平台,使用GC-Orbitrap/MS,挥发性PFAS在环境水样中的定量限(LOQ)可低至0.1 ng/L,满足欧盟、EPA、中国环境标准的严苛监管要求。
 
  针对复杂基质(如动物组织),LC Orbitrap在Full MS结合DIA模式下,30多种PFAS的LOQ均报告在pg/mL级别,线性范围覆盖5–5000pg/mL(R²>0.995)。
 
  ● 高准确性与重复性:通过同位素内标校正(如M8PFOS),即使未深度净化,仍实现食品接触材料样品中PFOS回收率90–109%(RSD<12.3%)。
 
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图2 15分钟内完成食品接触材料样品中16种PFAS分离(Orbitrap Exploris™液质高分辨质谱,Fullscan模式,分辨率设置60,000)(点击查看大图)
 
  非靶向筛查:广泛覆盖未知PFAS与同系物识别
 
  ● 高分辨率和高质量精度:Orbitrap Exploris™ 240, 全扫描分辨率240,000+质量精度<1ppm,轻松区分PFAS同分异构体(如Cl-PFESA,Δm/z 0.0023);历史数据可回溯筛查新型PFAS,无需重新进样。
 
  ● 自动化数据采集与碎片解析:AcquireX™智能工作流支持迭代MS?采集,覆盖样品中潜在PFAS碎片信息。结合mzCloud™ HRAM谱库显著提升鉴定可信度。
 
  ● 同系物与结构解析:Compound Discoverer™软件,基于Kendrick质量缺陷(CF?系列Δ=50 Da)与保留时间趋势,识别PFAS同系物(如C?–C??全氟磺酸)。通过氟特征过滤(质量缺陷阈值:-0.03至-0.015),结合FluoroMatch Suite数据库(PFAS特征碎片),可快速排除95%非氟化合物,支持无标准品下的结构推测。
 
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图3 Kendrick质量缺陷(Compound Discoverer™软件):CF2 Kendrick质量缺陷可视化结果图表,同源系列被标记为,从左到右:C?HF?O?S;C5HF11O3S;和C6HF13O3S(点击查看大图)
 
    03 三重四极杆质谱:多介质超灵敏一站式解决方案  
 
    水质:
 
  直接进样100μL,结合TSQ Altis Plus液质,通过液相PFAS-Free耗材体系,延迟柱(Acclaim 120 C18)和Vanquish液相色谱自动样品摇匀进样程序,提升长链PFAS溶解度,实现54种PFAS的LOQ低至0.1-5ng/L,线性范围达0.1-100ng/L,相关系数(R²)>0.99,空白样品中PFBA等污染物信号低于LOQ的1/3(图4),无需背景扣除即可满足检测需求。
 
  ?   土壤和沉积物:
 
  TSQ Quantis三重四极杆液质结合ASE技术轻松实现PFAS(C4-C14)的回收率达到70-130%,通过SPE净化和同位素稀释定量,有效消除基质干扰,空白样品中PFAS背景值低至0.01-0.05ng/g。
 
    纺织品:
 
  TSQ 9610三重四极杆气质,AEI源结合T-SRM技术,有效抑制纺织品复杂基质干扰,显著提升灵敏度,测得多种PFAS(如12:2FTOH、8:2FTA)的LOD均处于ppt级别;NeverVent技术实现免卸真空维护,结合Chromeleon™软件内置方法包,提升分析效率。
 
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图4 直接进样饮用水样品中系统空白,方法空白和1ng/L校正标准品色谱图(部分)
 
    04 燃烧离子色谱(CIC):总氟监控的革新利器  
 
  赛默飞CIC方案基于Dionex™ Inuvion/Integrion离子色谱系统与i燃烧模块的深度融合,自动化检测样品中总有机氟(TOF), 助力PFAS管控从“已知”向“未知+总量”进一步延伸。
 
  ● 国内外标准无缝衔接:遵循美国EPA 1621、欧盟DIN 38409-59及中国标准框架,在环境水检测中,方法通过EPA Method 1621验证,确保数据国际互认。
 
  ● 非靶向筛查能力:传统靶向方法仅覆盖已知PFAS(约5%),而CIC通过测定总有机氟,结合HRMS可捕获数千种未纳入监管的PFAS及其前体。
 
  ● 复杂基质适应性:覆盖水体、土壤、食品、包装材料、工业制品等多介质样本,特别适合高基质干扰样品。
 
  单一供应商仪器组合,由Chromeleon CDS统一控制,降低维护成本,提升工作效率。
 
    结语  
 
  PFAS治理是一场持久战,技术创新是破局关键。赛默飞以“精准、高效、全面”为核心,打造从样品制备到数据解析的一站式平台,覆盖靶向监测、非靶向筛查、科研创新及标准制定全场景,以创新为未来科研探索与标准升级提供强大引擎。
 
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