《Talanta》:Development of an air sampling method for quantifying 12 legacy and emerging PFAS with the OSHA Versatile Sampler (OVS) tube and analysis by HPLC-MS/MS
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持久性有机污染物(PFAS)空气采样方法研究,采用OSHA Versatile Sampler(OVS)管结合高精度液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)技术,成功扩展至含全氟羧酸(PFCAs)、全氟磺酸(PFSAs)、GenX(HFPO-DA)及DONA-Na等四类酸性PFAS的采样分析,验证了28天储存稳定性(回收率91-103%)及检测灵敏度(LOD 0.1-1.5 ng/mL),为工作场所PFAS暴露评估提供可靠工具。
瓦埃勒·H·阿卜杜勒拉希姆(Wael H. Abdelraheem)|詹妮弗·L·罗伯茨(Jennifer L. Roberts)|扎卡里·G·罗宾斯(Zachary G. Robbins)|罗伯特·P·斯特赖彻(Robert P. Streicher)|克里斯汀·S·库尔茨(Kristine S. Kurtz)
美国疾病控制与预防中心(CDC)、国家职业安全与健康研究所(NIOSH)健康效应实验室分部(HELD)、化学与生物监测部门(CBMB),俄亥俄州辛辛那提市45226
摘要 本研究评估了一种使用OSHA多功能采样管(OVS)对十二种传统和新兴的全氟及多氟烷基物质(PFAS)进行定量分析的方法。我们扩展了OVS管的应用范围,不仅限于全氟辛酸(PFOA),还加入了多种其他类型的PFAS,包括全氟羧酸(PFCAs)、全氟磺酸(PFSAs)、十一氟-2-甲基-3-氧己酸(HFPO-DA,商业上称为GenX)以及4,8-二氧-3H-全氟壬酸的钠盐(DONA-Na)。采用两步添加法将PFAS引入OVS管:非挥发性PFAS和DONA-Na被静态添加到玻璃纤维滤膜和XAD-2介质上,而半挥发性PFCAs和HFPO-DA则通过气相生成方式引入,利用OVS管内的聚四氟乙烯(PTFE)密封圈产生的气流实现。PFAS的定量分析采用高效液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS),校准范围为0.5 – 200.0 ng/mL(HFPO-DA为1.0 – 200.0 ng/mL),检测限(LOD)为0.1 – 1.5 ng/mL(相当于空气采样中的LOD为0.4 – 6 ng/m3)。使用甲醇提取OVS介质后,平均回收率为97.1 – 100.1%。在23°C条件下储存28天后,浓度为0.1 – 20 μg/m3(DONA-Na为0.1 – 5 μg/m3)的PFAS化合物仍能稳定保留在OVS管上,所有分析物的损失率均低于5%。这些结果表明OVS管是一种可靠的采样工具,可用于监测工作环境中更广泛范围的PFAS化合物暴露情况,为健康风险评估和暴露缓解提供了重要支持。
章节摘录 引言 全氟及多氟烷基物质(PFAS)因氟-碳键的强稳定性而广泛应用于各种工业过程、消费品以及水成膜灭火泡沫中。(1),(2) 多种PFAS已被证实与不良健康后果相关,如发育影响、免疫系统抑制和激素紊乱。(3),(4),(5),(6) 最近,国际癌症研究机构(IARC)对PFAS进行了分类。
化学品和标准 甲醇(MeOH;HPLC级;99.9%)、乙腈(Optima LC/MS级;99.9%)、去离子水(H?O;II型)、醋酸铵(NH?OAc;结晶/HPLC级;97%)均购自Fisher Scientific(美国马萨诸塞州沃尔瑟姆)。全氟丁酸(PFBA;99.5%)、全氟戊酸(PFPeA;99.7%)、全氟己酸(PFHxA;99.7%)、全氟庚酸(PFHpA;99.4%)和全氟辛酸(PFOA;96.1%)购自Sigma-Aldrich(美国密苏里州圣路易斯)。校准曲线及检测与定量限 HPLC-MS/MS方法对12种PFAS的校准性能表现出良好的灵敏度,校准范围内的相关系数(R2)大于0.9996(表1)。其中,HFPO-DA的电喷雾离子化响应最弱,需要更高的最低校准浓度(1.0 ng/mL)。PFBA在色谱分析中存在峰分裂和峰宽化等异常现象。
结论 本研究使用带有GFF和XAD-2介质的OVS管对空气中的PFAS进行了采样,验证了一种可靠的评估方法。所开发的HPLC-MS/MS方法具有较高的灵敏度、精确度,校准范围内的相关系数(R2)大于0.9996。该方法的检测限(LOD)和定量限(LOQ)适用于痕量分析,其中HFPO-DA的检测限为3 ng/mL,定量限为8.6 – 9.1 ng/mL。
作者贡献声明 詹妮弗·L·罗伯茨(Jennifer L. Roberts): 负责撰写、审稿与编辑、资源管理、方法设计及概念构思。瓦埃勒·H·阿卜杜勒拉希姆(Wael H. Abdelraheem): 负责撰写初稿、数据可视化、项目管理和方法设计。罗伯特·P·斯特赖彻(Robert P. Streicher): 负责撰写、审稿与编辑、方法设计及概念构思。扎卡里·戈登·罗宾斯(Zachary Gordon Robbins): 负责撰写、审稿与编辑、数据验证。克里斯汀·S·库尔茨(Kristine S. Kurtz): 负责撰写、审稿与编辑、数据验证及项目协调。数据获取
数据集可在线访问CDC的数据仓库:
https://data.cdc.gov/ 注释
作者声明没有利益冲突。
免责声明
本报告中的发现和结论仅代表作者个人观点,不一定代表国家职业安全与健康研究所(NIOSH)或疾病控制与预防中心(CDC)的官方立场。文中提及的任何公司或产品并不代表NIOSH/CDC的认可。
资金来源
本研究得到了美国俄亥俄州辛辛那提市国家职业安全与健康研究所的支持。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文研究的已知利益冲突或个人关系。
致谢
我们衷心感谢Jayde Bolyard(美国密歇根州诺维市Bureau Veritas North America Inc.)在储存稳定性评估方面的协助,同时感谢Notashia Baughman博士、Ronnee Andrews博士和Pramod Kulkarni博士对手稿的严格审稿。