全氟化合物暴露评估新突破：可萃取有机氟（EOF）作为群体暴露生物标志物的验证与比较

《Journal of Exposure Science & Environmental Epidemiology》：Evaluation and comparison of tools used to quantify aggregate PFAS exposure: Extractable organic fluorine, PFAS burden scores and summed PFAS concentrations

本研究针对全氟和多氟烷基物质（PFAS）暴露评估的复杂性，系统比较了可萃取有机氟（EOF）、NASEM总和浓度与PFAS负荷评分三种聚合暴露度量工具。通过对全球8项研究163例样本的二次分析，发现EOF浓度显著高于目标PFAS总和，且与PFAS负荷评分高度相关。结果表明EOF能够有效识别高暴露个体，为临床监测和公共卫生干预提供了实用工具，但实验室分析中的技术差异仍是其广泛应用的主要挑战。

　　

在当今工业化社会中，全氟和多氟烷基物质（PFAS）已成为无处不在的环境污染物。这类具有碳-氟强键结构的化学物质，因其卓越的耐热性和抗降解性，被广泛应用于防水涂料、消防泡沫和食品包装等领域。然而，正是这些特性使得PFAS在环境和人体中持久存在，甚至被称为"永远的化学品"。随着科学研究的深入，PFAS暴露与免疫抑制、内分泌紊乱、癌症等健康问题的关联不断被揭示，如何准确评估人体暴露水平成为环境健康领域的核心挑战。

传统上，科学家通过目标分析技术定量检测血液中少数几种已知PFAS的浓度，但面对超过700万种潜在PFAS结构，这种"盲人摸象"式的方法显然力不从心。更棘手的是，随着传统PFAS如全氟辛酸（PFOA）和全氟辛烷磺酸（PFOS）逐步被淘汰，新型替代化合物正以惊人的速度涌现，而其中大多数缺乏商业化的分析标准品。这种化学多样性与分析技术局限性的矛盾，催生了对聚合暴露度量工具的迫切需求。

在此背景下，密歇根大学等机构的研究团队在《Journal of Exposure Science & Environmental Epidemiology》发表了一项开创性研究，系统评估了三种PFAS暴露评估工具的性能。研究人员通过文献检索、数据提取和二次分析，对可萃取有机氟（EOF）、美国国家科学工程医学研究院（NASEM）推荐的7种PFAS总和浓度，以及基于项目反应理论（IRT）的PFAS负荷评分进行了全面比较。

关键技术方法概述

研究团队检索了PubMed等数据库截至2024年6月的文献，筛选出同时检测血清/血浆中EOF和目标PFAS的8项研究（含163样本）。通过燃烧离子色谱法（CIC）测定EOF，采用氟质量平衡方法将目标PFAS浓度转换为氟当量，并使用公开的PFAS负荷计算器（基于2017-2018年美国国家健康与营养调查数据）生成负荷评分。统计分析采用Spearman相关性检验评估各指标间关系。

研究结果

氟质量平衡揭示暴露特征

通过对102个EOF检测限以上样本的分析，发现普通人群样本中平均40%的有机氟无法被NASEM推荐的7种PFAS解释，非NASEM氟比例波动范围达13%-90%。

而高暴露群体（消防泡沫污染区居民和氟聚合物生产工人）的非NASEM氟比例显著降低（<1%-8%），表明其体内负荷主要来源于少数几种已知PFAS。这种差异提示在不同暴露场景下，PFAS组成的复杂性存在显著区别。

EOF与目标分析的高度一致性

在普通人群样本中，EOF浓度普遍高于氟调整NASEM总和（79个样本中仅3个例外），两者呈现强相关性（Spearman's r=0.811, p<0.0001）。

高暴露群体中也观察到类似趋势（r=0.858, p<0.0001），但值得注意的是，23个样本中有10个出现NASEM总和高于EOF的情况，可能源于实验误差（11%-37%）或提取技术差异。

负荷评分工具的验证

PFAS负荷评分与EOF在普通人群中高度相关（r=0.721, p<0.0001），与氟调整NASEM总和的关联更强（r=0.883, p<0.0001）。

虽然在高暴露群体中相关性减弱（EOF: r=0.403; NASEM总和: r=0.541），但这反映了负荷评分工具基于普通人群校准的局限性，提示未来需要纳入更广泛暴露水平的数据进行优化。

临床风险评估的启示

将NASEM临床指导值转换为氟当量（1.3 ng F/mL和13 ng F/mL）后，发现62个样本（含38个普通人群样本）超过高风险阈值，凸显了即使无已知暴露源的群体也可能面临健康威胁。所有高暴露群体样本均超过阈值，证实了EOF在风险分层中的实用价值。

结论与展望

本研究通过多维度验证，确立了EOF作为PFAS聚合暴露生物标志物的可靠性。其强相关性与传统目标分析方法和统计模型相辅相成，为不同场景下的暴露评估提供了灵活选择。特别在筛查高暴露个体、追踪新型PFAS和资源有限地区监测方面，EOF展现出独特优势。然而，分析技术标准化、氟化药物干扰排除以及短链PFAS捕获效率等问题仍需深入探讨。

随着PFAS监管从"逐个击破"向"类别管理"转变，EOF等聚合度量工具将助力实现精准环境健康的目标。未来研究应聚焦于扩大样本多样性、优化实验室间可比性，并探索EOF与特定健康结局的关联，最终为公共卫生决策提供更坚实的科学依据。