[发明专利]一种提高全氟烷基酸前驱体检测效率的样品预处理方法

说明书

本发明公开了属于全氟/多氟烷基化合物检测技术领域的一种提高全氟烷基酸前驱体检测效率的样品预处理方法。本发明向待测样品中加入过硫酸盐，在紫外光源下预处理，将待测样品中全氟烷基酸前驱体氧化转化为易于检测的全氟烷基酸，整个预处理过程不超过1h，即能得到更加准确的前驱体浓度；相比商业化的TOP方法，本发明提供的方法预处理时间少、操作简便且无需维持强碱溶液条件，降低了样品前处理周期，显著提高了含全氟烷基酸前驱体的检测效率。

技术领域

本发明属于全氟/多氟烷基化合物检测技术领域，特别涉及一种提高全氟烷基酸前驱体检测效率的样品预处理方法。

背景技术

全氟/多氟烷基化合物(PFAS)广泛应用于消防泡沫、表面处理、聚合物生产、油田采油剂等众多领域。其中全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)是迄今为止生产量和使用最为广泛的两种典型全氟化合物，在各种环境样品中被高频率地检出。由于人们对其遗传、免疫、发育及神经等各种毒性的逐渐认识，2009年PFOS被列入斯德哥尔摩公约附录B中，在全球范围内逐步淘汰PFOS的使用。PFOA也被建议列入公约中，并将被逐步淘汰。随着PFOS和PFOA的禁用，其他PFAS成为其可能的替代品。据文献报道，目前世界上至少有4700种PFAS被生产和使用。由于大多数生产厂家对自己生产的PFAS结构及各种化学性质保密，且其所使用PFAS的标准品无法获得，导致人们对绝大多数的PFAS性质知之甚少。

PFAS是PFOS和PFOA可能替代品的重要组成，其分子结构中部分氟原子被氢原子取代，如氟调磺酸(F(CF₂)_n(CH₂)₂SO₃H，n＝4,6,8,10)类化合物；或分子结构中加入N，P等原子，如氟调甜菜碱(F(CF₂)_n(CH₂)₃N⁺(CH₃)₂CH₂COOH，n＝5,7,9)类化合物。由于PFAS结构和性质非常复杂，导致在实际环境样品中的检测非常困难，目前最为常用的方法是采用液相色谱三重四极串联质谱(LC-MS/MS)来检测样品中的PFAS，但由于可获得的标样有限因而只能测定数目有限的已知PFAS，例如美国EPA 537方法只包括了14种已知PFAS，这样的检测结果不能较为全面准确地反映样品中的PFAS污染水平。

研究表明，全氟/多氟烷基化合物进入环境中在生物或物理化学作用下能够逐步转化为不同链长的全氟烷基磺酸或全氟羧酸，此类能够转化为全氟烷基酸的全氟/多氟烷基化合物统称为全氟烷基酸前驱体(precursor)。相比于结构和性质复杂的PFAS，全氟烷基酸结构及其标准品较易获得。

为了更加全面地评价样品中全氟/多氟化合物的浓度水平，荷兰Arcadis公司商业化了总可氧化前驱体(TOP)法，并成功应用于土壤和地下水样品中的分析中。该方法的原理为：向待测样品中加入过量的过硫酸盐，并在强碱和加热环境下预处理，在羟基自由基和硫酸根自由基的作用下，各种前驱体被转化为不同链长且易于检测的全氟烷基酸类化合物，最后采用LC-MS/MS对处理前后样品中的PFAS进行检测。实验表明，TOP处理后样品中所检出的全氟烷酸类化合物含量增加明显，能够更加全面真实地反映样品中PFAS的污染水平，原因正在于本来不能被检测的前驱体在预处理中被转化为了可检测的物质。但该方法待测样品预处理时间长达6个小时以上，且需强碱环境，药剂消耗量较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高全氟烷基酸前驱体检测效率的样品预处理方法，具体技术方案如下：

提高全氟烷基酸前驱体检测效率的样品预处理方法为向待测样品水溶液中加入过硫酸盐，在紫外光下预处理。

其中，待测样品为各种受三防整理剂、消防泡沫等有机氟化工品污染的水溶液介质样品如地表水、饮用水、工业废水等，非水溶液介质样品利用超纯水溶解，溶液PH可为任意值，无需预先调节。