开发了一种有效的方法,利用液相色谱与串联质谱联用技术,对人类头发中的全氟和多氟烷基物质以及邻苯二甲酸酯和单酯进行生物监测

《Journal of Choice Modelling》:Development of an effective method for biomonitoring of per- and polyfluoroalkyl substances and phthalate diesters and monoesters in human hair using liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry

【字体: 时间:2025年11月06日 来源:Journal of Choice Modelling 2.4

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  本研究开发了基于超高效液相色谱-电喷雾串联质谱法(UPLC-ESI-MS/MS)同时测定24种邻苯二甲酸酯及其单酯和36种全氟多氟烷基化合物的方法。通过超声溶剂提取和分散固相萃取净化,验证显示回收率77%-117%,相对标准偏差低于20%。检测限为0.042-24 ng/g(邻苯二甲酸酯类)和0.002-1.25 ng/g(全氟化合物)。该方法应用于头发样本分析,发现DEHP和MEHP为邻苯二甲酸酯类主要成分,PFOA和PFOS为全氟化合物主要成分,证实该方法在人体毛发生物监测中可靠有效。

  
王慧阳|叶冠西|张启辉|李宗瑞|杨慧|周颖|徐森豪|王静鑫|余云江
广东药科大学公共卫生学院,中国广州510310

摘要

人类头发作为一种经过验证的非侵入性生物监测工具,可用于评估人体对特定新兴污染物的暴露情况。在本研究中,基于超高效液相色谱-电喷雾串联质谱(UPLC-ESI-MS/MS)技术,开发并验证了一种有效且可靠的方法,用于同时测定人类头发中的24种邻苯二甲酸酯(PAEs)和单酯(mPAEs)以及36种全氟和多氟烷基物质(PFASs)。样品制备过程包括头发的清洗和研磨、超声溶剂萃取以及分散固相萃取(d-SPE)净化。该方法通过空白样品和添加内标的实验进行了验证。结果显示,PAEs和mPAEs的回收率在77%至117%之间,相对标准偏差(RSD)低于20%;PFASs的回收率在83%至117%之间,RSD也低于20%。所有内标的回收率均在82±2%至105±5%之间。PAEs和mPAEs的检测限(LODs)分别为0.042至24 ng/g,PFASs的检测限为0.002至1.25 ng/g。该方法应用于实际头发样本的分析,结果显示DEHP和MEHP是主要的PAEs和mPAEs化合物,而PFOA和PFOS是最丰富的PFASs。该方法在PFASs和PAEs的生物监测分析中表现出良好的稳定性。

章节摘录

1. 引言

邻苯二甲酸酯(PAEs)是一类合成化学品,以其耐久性、稳定性和在塑料软化中的灵活性而闻名,广泛用作建筑材料、粘合剂、医疗器械、食品包装、玩具、服装和个人护理产品等众多产品中的增塑剂[[1], [2], [3]]。PAEs可以在体内代谢或在体外降解,生成邻苯二甲酸单酯(mPAEs)[4,5]。许多研究都报告了这两种物质的广泛存在。

试剂和材料

邻苯二甲酸酯标准混合物(包括邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二烯丙酯(DAIP)、邻苯二甲酸二丙酯(DPrP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二戊酯(DPeP)、邻苯二甲酸二苯酯(DPP)、邻苯二甲酸二环己酯(DCHP)、邻苯二甲酸二己酯(DHxP)、邻苯二甲酸二苄酯(DBzP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二异己基酯(DiHxP)、邻苯二甲酸二异丁基酯(DiBP)和邻苯二甲酸二异戊基酯(DiPeP)购自AccuStandard(康涅狄格州纽黑文)。

仪器方法的优化

仪器参数根据之前针对目标分析物的验证方法进行调整[37,38]。通过使用单个分析物标准品优化了质谱参数,包括MS/MS转换时的前/母离子、DP和CE设置(ESI(+)和ESI(-)模式),以确保对PAEs、mPAEs和PFASs的灵敏检测。

样品清洗的优化

清洗溶剂的选择(丙酮、Milli-Q水和0.1% SDS)基于先前的研究结果[[39], [40], [41]]。作为有机溶剂,丙酮仍

4. 结论

我们开发了一种可靠的方法,用于同时分析少量人类头发中的14种PAEs、10种mPAEs和36种PFASs。该方法提高了实验效率,简化了实验流程,并通过超声萃取和UPLC-MS/MS测定减少了有机溶剂的使用量。在优化条件下,该方法成功应用于人类头发样本中PAEs、mPAEs和PFASs的同时测定,取得了满意的结果。

作者贡献声明

王慧阳:撰写初稿、数据分析、数据管理。叶冠西:方法验证、方法学研究。张启辉:方法学研究、实验设计。李宗瑞:撰写、审稿与编辑、资源协调、资金申请。杨慧:方法学研究、实验设计。周颖:方法验证、方法学研究。徐森豪:数据可视化、实验设计。王静鑫:撰写、审稿与编辑、资源协调、资金申请。余云江:项目监督、资源提供。

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

本研究得到了中国国家重点研发计划(2023YFC3905400)和中国国家自然科学基金(项目编号42007347)的支持。作者感谢苏伟杰先生在仪器条件优化方面提供的帮助。
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