阴离子交换色谱分离全氟和多氟烷基物质（PFAS）及其保留行为机制研究

为解决全氟和多氟烷基物质（PFAS）环境残留与健康风险问题，研究人员通过六种阴离子交换固定相系统研究PFAS的保留行为，揭示了静电与疏水相互作用协同调控的分离机制，为PFAS精准分析提供了新策略。该研究发表于《Journal of Chromatography A》，为环境监测与健康风险评估奠定方法学基础。

　　

全氟和多氟烷基物质（PFAS）被称为"永远的化学物质"，因其独特的防水防油特性被广泛应用于消费品中，却因其难以降解的特性在环境中持续累积。从雨水到人体血液，PFAS的踪迹无处不在，甚至与甲状腺疾病、肝癌等健康风险相关联。面对这一环境健康挑战，传统反相液相色谱（RPLC）难以实现超短链PFAS的有效分离，而离子交换色谱（IEX）的应用潜力尚未充分挖掘。

瑞士Metrohm AG的研究团队Jumana Khoury和Andreas Seubert在《Journal of Chromatography A》发表研究，系统考察了六种不同结构的阴离子交换固定相对PFAS的分离效能。通过调控乙腈比例、碳酸铵浓度和pH值，结合电喷雾电离质谱（ESI-MS）检测，揭示了PFAS保留行为的双机制调控规律。研究采用Agilent 1100系列HPLC-ESI-MS系统，选取涵盖低、中、高离子交换容量的六种色谱柱（如IonPac AS11、Metrosep A Supp系列），通过多参数优化建立了PFAS分离的新方法。

Anion exchange stationary phases
研究发现固定相疏水性对保留行为影响最大：高容量交换剂Metrosep A Supp 16对长链PFAS（如全氟辛酸PFOA）展现强保留，而低容量柱AS11更适合短链分离。碳酸铵浓度增加会削弱静电相互作用，乙腈比例变化则显著调控疏水作用。

Conclusions
研究证实PFAS保留是静电与疏水作用的动态平衡：短链物质（C2-C4）主要依赖羧酸/磺酸基团的静电作用，长链物质（≥C6）则受疏水作用主导。磷酸基团因强水合作用表现出独特保留行为。该研究首次系统阐明了PFAS在IEX中的构效关系，为环境样本中不同链长和功能基团PFAS的精准分离提供了方法学指导，对完善PFAS环境风险评估体系具有重要意义。

这项工作的创新性体现在三方面：首次建立IEX-ESI/MS联用技术分析宽范围PFAS的方法；揭示固定相疏水性是分离选择性的关键因素；提出通过有机相比例和盐浓度梯度可分别调控不同类别PFAS的洗脱顺序。这些发现不仅弥补了传统RPLC对超短链PFAS分离的不足，更为制定PFAS环境限值标准提供了可靠的分析工具。