超短链与短链全氟和多氟烷基物质是葡萄酒中的普遍污染物:红、白、桃红及起泡酒样本的综合调查

《Journal of Xenobiotics》:Ultrashort-Chain and Short-Chain Per- and Polyfluoroalkyl Substances Are Universal Contaminants in Wines: A Comprehensive Survey of Red, White, Rosé, and Sparkling Samples

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月12日 来源:Journal of Xenobiotics 4.6

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  超短链(USC)全氟和多氟烷基物质(PFAS)在环境与饮用水系统中被越来越多地检出,但关于其在酒精饮料中赋存的信息仍然有限。葡萄酒基质组成复杂,USC PFAS极性高,分析难度大。研究人员建立并验证了一种简化分析方法,可同时测定42种PFAS,包括C1–C13

  
超短链(USC)全氟和多氟烷基物质(PFAS)在环境与饮用水系统中被越来越多地检出,但关于其在酒精饮料中赋存的信息仍然有限。葡萄酒基质组成复杂,USC PFAS极性高,分析难度大。研究人员建立并验证了一种简化分析方法,可同时测定42种PFAS,包括C1–C13全氟烷基羧酸与磺酸,覆盖红、白、桃红及起泡葡萄酒。色谱分离采用polar-embedded alkyl-phase液相色谱柱,在保留USC PFAS的同时兼顾较长链分析物性能。样品前处理采用dilute-and-shoot策略,配合18种同位素标记内标,实现最少化操作的高效分析。以加标葡萄酒进行方法验证,在各分析物1–2500 ng/L校准范围内回收率满足标称值±30%以内,精密度%RSD<15%。将方法用于商品葡萄酒后,发现三氟乙酸(TFA)、三氟甲磺酸(TFMS)、全氟丙酸(PFPrA)与全氟丁酸(PFBA)在所有酒类中普遍检出。结果表明,葡萄酒中开展全面PFAS监测具有可行性,并凸显在饮料暴露评估中纳入USC PFAS的重要性。
论文解读:《Journal of Xenobiotics》发表葡萄酒中超短链与短链PFAS污染研究
研究背景方面,全氟和多氟烷基物质(PFAS,一类具有热稳定性、耐水耐油性的合成含氟化学品)因长期广泛使用已在全球水、土壤、空气、生物体和食品中频繁检出。监管与监测传统上聚焦长链及 legacy PFAS,如全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS);但超短链(USC,通常指含少于4个全氟碳原子的PFAS)和短链PFAS因高极性、高迁移性、常规处理难去除,正受到更多关注。葡萄酒是全球重要酒精饮料,生产涉及灌溉水、土壤改良剂、大气沉降、农药、酿造、过滤、贮存和装瓶等潜在暴露环节;其红、白、桃红、起泡酒基质差异大,给高极性USC PFAS分析带来挑战。已有文献多只关注三氟乙酸(TFA),缺乏覆盖USC到长链PFAS的葡萄酒综合数据,因此研究人员开展本研究以填补复杂液态食品基质中的数据空白。
研究人员建立了适用于红、白、桃红及起泡葡萄酒的简化工作流,用polar-embedded alkyl-phase反相液相色谱柱结合LC-MS/MS,以dilute-and-shoot前处理测定42种PFAS,并将方法用于25种市售葡萄酒。结论上,TFA、TFMS、PFPrA和PFBA在所有样品中普遍检出,长链PFAS未检出;TFA浓度远高于其他物质;说明USC和短链PFAS是葡萄酒污染主导组分,饮料暴露评估必须纳入USC PFAS。该研究为复杂饮料基质中PFAS常规监测提供了实用工具,也支持将USC PFAS纳入膳食暴露与风险评估。
主要关键技术方法上,样本为本地零售渠道获得的25种商品葡萄酒,含10种红葡萄酒、5种白葡萄酒、5种桃红葡萄酒和5种起泡葡萄酒,产地包括澳大利亚、法国、意大利、新西兰和美国。技术方法包括:polar-embedded alkyl-phase色谱柱实现C1–C13 PFAS同时分离;dilute-and-shoot样品制备减少操作污染;18种同位素标记定量内标(QIS)补偿基质效应;在泵与进样器间加同固定相delay column截留系统本底;用程序空白、仪器空白和低本底耗材控制污染;对TFA、PFPrA、PFBA再用不同流动相与梯度的替代LC方法确认峰身份。
研究结果部分,3.1 LC-MS/MS Method Development中,研究人员将Ultra IBD Inert柱平台适配葡萄酒基质,调整水相与有机相中添加剂的浓度和分布,使C1–C13 PFAS在四类酒中均获得满意保留、峰形和选择性,证明该极性嵌入烷基相色谱平台可扩展至葡萄酒中USC到长链PFAS分析。
3.2 Sample Preparation Method Development中,因葡萄酒为液体,研究人员沿用liquid milk与beverage矩阵的dilute-and-shoot思路,比较甲醇和乙腈稀释:乙腈两倍数稀释后长链PFAS响应更高更稳定,故选乙腈;离心去除红酒等悬浮颗粒,20 μL进样在灵敏度与峰完整性间最佳,说明简化前处理可在多样葡萄酒基质中稳定运行。
3.3 Assessment of Matrix Effect, Extraction Recovery, and Extraction Efficiency中,研究人员用每类酒代表样品、后加标提取液与标准溶液比较,并用13C2-TFA作TFA基质效应替代物。结果显示C2–C10全氟烷基羧酸、氟调聚物羧酸、FOSA、FOSAA及部分全氟醚羧酸存在明显信号抑制;全氟烷基磺酸类受抑制较轻;PFEtS在白、桃红、起泡酒中出现信号增强。提取回收与提取效率在四类中总体一致,说明dilute-and-shoot可实现可靠分析物转移,也证明同位素标记QIS对基质偏倚修正必不可少。
3.4 Evaluation of Method Accuracy and Precision中,研究人员在2、4、10、20、100、500 ng/L水平对四类酒加标,跨天三次运行、每水平三重复,用二次回归1/x加权建校准曲线,r2>0.995。除PFEtS外,红、白、桃红、起泡酒回收率分别约84.9–113%、81.7–116%、82.5–114%、87.4–119%,%RSD均<15%;多数磺酸类LOQ为2 ng/L,多数其余分析物LOQ为4 ng/L,部分低灵敏或强基质干扰物LOQ为10–20 ng/L。说明该方法在多样葡萄酒中具备高准确度、精密度和低定量限。
3.5 PFAS Contamination Profiles in an Expanded Selection of Commercial Wines中,研究人员将方法用于25种商品酒并重复分析,发现TFMS、TFA、PFPrA、PFBA全部检出,目标列表内无其他PFAS。TFA经50倍稀释后定量为20,777–406,350 ng/L;TFMS为6–70 ng/L,PFPrA为29–334 ng/L,PFBA为14–400 ng/L。用替代LC方法使三者保留时间明显增大仍与同位素内标共洗脱,确认非基质假峰。不同酒类和产地无清晰浓度趋势。
讨论部分总结上,研究人员指出四类普遍检出的物质均属USC/短链PFAS,具有高水溶性、低有机质吸附和高环境迁移性;植物更易吸收短链PFAS并通过根到地上部转运,葡萄藤可经灌溉水、土壤和大气沉降累积这些高迁移物质。TFA和PFPrA可作氢氟碳(HFC)与相关含氟前体大气氧化的终产物,大气湿沉降向葡萄园持续输入;长链PFAS因疏水性和有机碳吸附更强,易被土壤截留、随颗粒去除于澄清过滤陈酿环节,故终产品以USC/短链为主。包装材料迁移不能排除,但本研究样本类别数量不平衡,红白酒等样本数不同,跨类统计效力有限。按150 mL/日饮酒估算,TFA日摄入约3120–60,950 ng/日;虽不能与饮用水直接等同监管,但葡萄酒对膳食TFA暴露有可计量贡献,且样品TFA可达欧盟饮用水讨论值500 ng/L的约40–800倍,说明食品和饮料PFAS贡献需进入暴露评估。
结论部分翻译如下:本研究开发了用于多样葡萄酒基质中超短链到长链PFAS综合测定的简化且稳健工作流。该方法可可靠定量42种PFAS,并有效应对基质复杂性。将方法用于25种商品葡萄酒后,显示出一致的污染谱:TFMS、TFA、PFPrA和PFBA在所有样品中检出;TFA浓度显著更高,未观察到长链PFAS。这些发现表明,超短链与短链PFAS主导葡萄酒污染,必须将其纳入分析方法以确保暴露评估准确。所提出的工作流为复杂饮料基质中PFAS常规监测提供了实用工具。
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