湍流色谱-串联质谱联用技术自动测定人体头发和尿液中全氟化合物

第一篇：湍流色谱-串联质谱联用技术自动测定人体头发和尿液中全氟化合物

湍流色谱-串联质谱联用技术自动测定人体头发和尿

液中全氟化合物

摘要 全氟化合物（PFCs)在人体和动物体中是普遍存在的。PFCs由于对蛋白质具有亲和力因而具有生物富集性。研究已经证实全氟化合物有多种毒理效应，并且对人体的健康会产生危害，对其在人体内的生物积累的评估的灵敏和健全的分析方法显得十分重要。在这篇文章中，我们报告了一种研究非入侵性的人体头发和尿液中PFCs的分析方法的发展，并且验证了该方法的可行性。这种方法是基于对21种PFCs的分析所使用的快速且简单样品预处理的在线湍流色谱-串联质谱联用（TFC-LC-MS-MS）技术之上的。这种方法也经过了基质的验证。大多数化合物在基质中的百分回收率在60到105之间。尿液和头发中PFCs的定量范围分别为0.1至9ng mL-1和0.04至13.4 ng mL-1。这种方法的良好的性能是通过对生活在西班牙巴塞罗那的不同的捐赠者的24份头发样品和30份尿液样品中特定的全氟化合物的测定得到验证的。结果表明这些所测的化合物在这些样品中都有生物累积性。全氟辛烷磺酸（PFOS）和全氟辛酸（PFOA）在头发中最先被检测到，PFBA在尿液中最先被检测到。关键词：全氟化合物 液相色谱-串联质谱联用 湍流色谱 头发 尿液 前言

全氟化合物（PFCs）是指一类广泛的综合的化合物，它十分不易化学、高温或者生物降解。它因为独特的性质而被当作用于生产疏水和疏油性产品的材料。全氟化合物应用领域十分广泛，包括纺织业、食品产业的包装、厨房用具、消防灭火的泡沫、地板油、杀虫剂、化妆品、胶黏剂和药物合成等等。

当这些化合物的一部分被发现在野生动物和世界各地的人类体中发现的时候，它们的稳定性和生物积累的特性引起了关注，它们的很长的排除半衰期增加了这些关注。辛烷磺酸（PFOS）和全氟辛酸（PFOA）的相关产品已经几乎停止生产并且它们的使用在全世界范围都被控制。但是，新的一些全氟化合物又开始取代PFOS和PFOA，而且这些新的全氟化合物的影响和环境归宿还不清楚。

全氟化合物具有生物富集性是因为它们对蛋白质具有亲和力。调查表明它们能够分解甲状腺激素、蛋白质、高密集型的胆固醇和三酸甘油酯。它们参与肝中毒过程、免疫毒性和荷尔蒙分泌已经得到证实，同样有生殖毒性，而且在哺乳动物的初期发育阶段暴露在全氟化合物中会引起畸形。在UCLA的公共卫生学院的一篇最近发布的文章中表明，全氟化合物能引起女性的不孕不育。这项研究发现那些血液中含有高浓度全氟化合物的女性比那些血液中全氟化合物浓度低的女性迟怀孕。此外，研究还表明，在怀孕期间可以通过脐带血液转移或者在第一个月母乳喂养的时候发生转移。

由于这些原因，在最近几年一些研究就旨在评价人体对全氟化合物的接触。主要的接触途径为喝水，吃鱼和粉尘的吸入。人体的生物监测数据对评估人体暴露在全氟化合物下产生对健康的危害十分重要。主要通过对测定血清和母乳进行分析来评估暴露程度，但是全氟化合物在人体中分布尚不清楚。此外，还缺少人体其他一些基质中全氟化合物的信息，例如头发和尿液。此外，由于婴儿对全氟化合物十分敏感，分析婴儿体中全氟化合物的生物富集度的分析方法迫切需要发展。

现今，液相色谱-串联质谱联用，使用三重四级杆和离子阱，是分析全氟化合物的首选的技术。这些方法大多数要求样品进入C18分析柱前进行预处理，然后进行固相萃取进行离线提纯，一些有限数量的研究也使用在线固相萃取。湍流色谱-串联质谱联用是一种能消除耗时的样品清理，具有高分辨率提高了效率的技术。湍流色谱技术出现在20世纪90年代末，它是一种直接往填满50μm球形的带孔颗粒的色谱柱中注入生物体液的技术。现如今，TFC可被用作一种高通量样品处理技术，这种技术利用了内直径为0.5至1.0mm且填满了直径为30至60μm的微粒的高流速。小分子比大分子扩散的更广泛（如蛋白质、油脂、糖类），且能被打入吸附剂的空隙中。由于高流速，大分子和基质成分被冲进废液，没有机会扩散到微粒孔中。微粒孔中的待分析物从TFC柱中解析出来并且洗脱进分析柱，再进行进一步的分离和检测。

在这篇论文中，我们重点关注人体非入侵性基质头发和尿液中全氟化合物的发展和分析。主要的工作目标如下：

1.发展并且证实一种基于为分析人头发中21种全氟化合物和尿液中18种全氟化合物所使用的湍流色谱-串联质谱联用技术更灵敏和稳定的分析方法。2.评估选定的24份人头发样品和30种尿液样品中全氟化合物含量。

据我们所知，这是基于湍流色谱-串联质谱联用技术基础上分析头发和尿液中全氟化合物的第一种方法。这也是第一份关于人体尿液中全氟化合物含量和可能在人头发中生物富集的全氟化合物的报告。