超短链化合物整合分析技术在即食液态奶样品全氟及多氟物质检测中的应用研究

本文推荐研究人员针对即食液态奶中全氟及多氟物质(PFAS)检测的复杂性，创新性地将超短链化合物整合至分析体系，通过微型化色谱柱技术（如nano-LC、CEC）结合质谱检测，显著提升了分析灵敏度和分辨率。该研究不仅建立了高效的小分子与蛋白质分离方法（如CoQ10检测限达0.05 μg/kg），还开发了新型手性固定相（如β-CD功能化PLOT柱），为食品安全的精准监控提供了关键技术支撑，发表于《Journal of Chromatography Open》。

　　

在食品安全和环境污染监测领域，全氟及多氟烷基物质（PFAS）因其持久性和潜在毒性备受关注，而即食液态奶作为婴幼儿重要营养来源，其PFAS污染风险尤为突出。然而，传统分析方法对超短链PFAS（如C₂-C₄）的检测存在灵敏度不足、基质干扰大等挑战。针对这一难题，宾格尔大学（Bing?l University, Türkiye）食品分析与研究实验室的Cemil Aydo?an团队在《Journal of Chromatography Open》发表研究，通过整合超短链化合物分析与微型化色谱技术，建立了高效精准的检测新范式。

研究人员采用多项关键技术：1）微型化色谱柱系统（包括50-100 μm内径的nano-LC柱和毛细管电色谱CEC），结合紫外（UV）和串联质谱（MS/MS）检测；2）创新固定相设计，如聚（9-蒽甲基丙烯酸酯）整体柱和β-环糊精（β-CD）功能化多孔层开管（PLOT）柱；3）在线样品前处理技术（如分子印迹固相微萃取MISPE），用于即食液态奶等复杂基质中目标物的富集净化。

1. 微型化色谱柱技术突破

通过对比不同内径（20-100 μm）的色谱柱性能，研究发现1.5 μm核壳颗粒填充的毛细管柱在分离效率上表现突出，理论塔板数超过500,000/米。其中，新型整体柱在800 nL/min流速下，对β-阻断剂等手性药物的分离度达2.12，展现了π-π相互作用主导的手性识别机制。

2. 超短链PFAS分析新策略

针对传统方法难以捕获的C₂-C₄超短链PFAS，团队开发的氟化整体柱（如poly(PFPA-co-PETA)）在毛细管液相色谱（Cap-LC）中实现基线分离，结合MS/MS使检测限降低10-50倍。在奶样分析中，该方法成功克服磷脂基质干扰，为短链PFAS风险评估提供可靠数据。

3. 多组学应用拓展

在蛋白质组学领域，团队设计的聚赖氨酸-氧化石墨烯（GO）纳米复合柱可从牛奶中高效分离外泌体，基于疏水相互作用（HIC）的盐析过程使低丰度膜蛋白回收率提升40%。此外，微流控芯片与μPACs（微柱阵列）技术的结合，实现了单细胞代谢物（如α-酮酸）的高通量筛查。

结论与意义

该研究通过微型化色谱技术的系统创新，解决了超短链PFAS检测的灵敏度与选择性难题。其中，整体柱和PLOT柱的制备工艺优化（如原位光聚合）显著提升了柱效稳定性，而MIP在线富集技术将前处理时间缩短80%。这些进展不仅为食品污染物监测提供新工具，其手性分离策略（如NFMoc-Lysine-GO固定相）更为药物对映体纯度分析开辟了新途径。研究团队强调，未来通过人工智能（AI）优化柱设计参数，将进一步推动微型化色谱在POCT（床旁检测）中的应用。