土壤和植物中氟調(diào)聚醇（FTOHs）羧酸類降解產(chǎn)物的測(cè)定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種土壤和植物樣品中全氟丁酸、全氟戊酸、全氟己酸、全氟庚酸、全 氟辛酸、全氟壬酸、4:3氟調(diào)聚酸、5:3氟調(diào)聚酸、7:3氟調(diào)聚酸、6:2不飽和氟調(diào)聚酸、6:2飽 和氟調(diào)聚酸、8:2不飽和氟調(diào)聚酸、8:2飽和氟調(diào)聚酸等氟調(diào)聚醇羧酸類降解產(chǎn)物的測(cè)定方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 土壤是人類賴以生存的主要自然資源之一，也是生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。隨著 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，土壤污染日益嚴(yán)重，已成為制約農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、危害人體健康 的重要因素之一。持久性有毒物質(zhì)在土壤中長(zhǎng)期累積，不但對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)嚴(yán)重影響， 而且污染物可以通過植物吸收進(jìn)入食物鏈，危害人體健康。
[0003] 全氟化合物（perfluoroalkyl substances, PFASs)主要包括全氟磺酸類、全氟羧 酸類化合物及它們的前驅(qū)體。PFASs是一類新型持久性有機(jī)污染物，具有環(huán)境持久性、生物 富集性、生物放大性以及生物毒性效應(yīng)，有關(guān)PFASs環(huán)境行為的研究已成為環(huán)境化學(xué)領(lǐng)域 的熱點(diǎn)。
[0004] 城市污水處理廠的活性污泥中普遍含有PFASs?；钚晕勰嗟耐寥朗┯脤?dǎo)致PFASs 在土壤、土生動(dòng)物、植物中的積累。土壤中的全氟化合物不僅來(lái)自活性污泥的直接輸入，也 來(lái)自活性污泥中全氟化合物前驅(qū)體的降解。這些前驅(qū)體具有更高的親脂性，容易被土壤所 固持，并在環(huán)境和生物的作用下逐步降解，最終生成全氟磺酸類、全氟羧酸類化合物。氟調(diào) 聚醇（FTOHs)是環(huán)境中全氟羧酸類化合物的前體物質(zhì)，主要包括8:2FT0Hs和6:2FT0Hs。土 壤中FTOHs能在土壤微生物的作用下逐漸降解，生成一系列羧酸類降解中間產(chǎn)物，最終生 成全氟羧酸。一些降解中間產(chǎn)物更易被生物富集，毒性遠(yuǎn)高于母體化合物。植物不僅能吸 收、累積土壤中的FTOHs及其降解中間產(chǎn)物，還可能對(duì)其起進(jìn)一步降解作用。土壤、植物中 的FTOHs及其降解產(chǎn)物能夠隨食物鏈進(jìn)入人體，對(duì)人類健康產(chǎn)生威脅。目前研究多關(guān)注全 氟化合物及其前驅(qū)體，對(duì)前驅(qū)體的降解產(chǎn)物研究甚少。發(fā)展多種降解產(chǎn)物同時(shí)測(cè)定的分析 方法并以此對(duì)土壤、植物中的FTOHs羧酸類降解產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于全面認(rèn)識(shí)土壤中PFASs 的遷移、轉(zhuǎn)化及最終歸趨具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種土壤和植物樣品中氟調(diào)聚醇羧酸類降解產(chǎn)物的測(cè)定方法，其檢測(cè) 快速，結(jié)果準(zhǔn)確，并具有高回收率、低檢出限、高靈敏度、抗基質(zhì)干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
[0006] 具體的，本發(fā)明涉及以下各項(xiàng)：
[0007] 1. -種測(cè)定土壤和/或植物中氟調(diào)聚醇羧酸類降解產(chǎn)物的方法，所述方法包括如 下步驟：
[0008] 1)用有機(jī)溶劑對(duì)土壤和/或植物樣品進(jìn)行提取；
[0009] 2)對(duì)步驟1)獲得的提取液進(jìn)行濃縮凈化；
[0010] 3)將步驟2)的產(chǎn)物用超高效液相色譜-三重四級(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜儀檢測(cè)，并與平行操 作的羧酸類降解產(chǎn)物標(biāo)準(zhǔn)品相比較，獲得定量結(jié)果。
[0011] 2.根據(jù)1所述的方法，其中還包括在步驟1)之前的土壤和/或植物樣品的前處理 步驟，對(duì)于土壤樣品，所述前處理步驟包括冷凍干燥、磨細(xì)和過篩，對(duì)于植物，所述前處理步 驟包括冷凍干燥和磨細(xì)。
[0012] 3.根據(jù)2所述的方法，其中所述過篩步驟使用孔徑為2mm的篩。
[0013] 4.根據(jù)1或2所述的方法，其中，所述有機(jī)溶劑包括乙腈、甲醇、MTBE、NaOH_甲醇、 NaOH-MTBE0
[0014] 5.根據(jù)4所述的方法，其中，所述有機(jī)溶劑為甲醇。
[0015] 6.根據(jù)1或2所述的方法，其中使用固相萃取小柱進(jìn)行所述濃縮凈化。
[0016] 7.根據(jù)6所述的方法，其中所述固相萃取小柱為Oasis WAX固相萃取柱。
[0017] 8.根據(jù)6所述的方法，其中所述固相萃取小柱的洗脫液為0. 1 %氨水-甲醇。
[0018] 9.根據(jù)1或2所述的方法，其中步驟3)中所述定量結(jié)果以保留時(shí)間和監(jiān)測(cè)離子對(duì) 定性，峰面積進(jìn)行定量，以標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算獲得。
[0019] 10.根據(jù)1或2所述的方法，其中
[0020] 所述液相色譜的條件是：
[0021] 色譜柱：規(guī)格為 2. ImmX 50mmX 1. 7 μ m 的 Acquity UPLC BEH C18 色譜柱；
[0022] 流動(dòng)相：乙腈和0. 15 %乙酸-水；
[0023] 柱溫：35°C ;
[0024] 進(jìn)樣量：5yL。
[0025] 所述質(zhì)譜的條件是：
[0026] 電離方式：ESI ;
[0027] 毛細(xì)管電壓：3. OKV ;
[0028] 離子源溫度：l5〇°C;
[0029] 脫溶劑氣溫度：350°C ;
[0030] 脫溶劑氣流量：600L/Hr ;
[0031] 錐孔氣流量：50L/Hr ;
[0032] 數(shù)據(jù)采集模式：多反應(yīng)監(jiān)測(cè)。
[0033] 發(fā)明詳述
[0034] 以下對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)闡述。應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明的各實(shí)施方案可 以根據(jù)需要以任何方式組合。
[0035] 本發(fā)明提供一種測(cè)定土壤和植物中氟調(diào)聚醇羧酸類降解產(chǎn)物的方法。
[0036] 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述方法包括以下步驟：
[0037] 1)用有機(jī)溶劑對(duì)土壤和/或植物樣品進(jìn)行提??；
[0038] 2)對(duì)步驟1)獲得的提取液進(jìn)行濃縮凈化；
[0039] 3)將步驟2)的產(chǎn)物用超高效液相色譜-三重四級(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜儀檢測(cè)，并與平行操 作的羧酸類降解產(chǎn)物標(biāo)準(zhǔn)品相比較，獲得定量結(jié)果。
[0040] 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，在對(duì)樣品提取前需要前處理步驟，具體的，所述樣品為 土壤樣品時(shí)，將土壤樣品冷凍干燥、磨細(xì)、過篩（孔徑為2mm)，稱取I. 0-5. Og處理過的土壤 樣品至聚丙烯離心管中，加入5-20mL甲醇，105-160r/min振蕩10-24h，然后3000-6000r/ min離心5-30min，取上清液至潔凈的離心管中，加入5-20mL甲醇重復(fù)提取兩次，合并上清 液，氮吹提取液至l_2mL，加超純水至5-30mL，過0. 22-0. 45 μ m的尼龍膜；所述樣品為植 物樣品（地上部分和地下部分）時(shí)，將植物樣品冷凍干燥、磨細(xì)，稱取0.1-1. Og植物樣品 至聚丙烯離心管中，加入5_20mL甲醇，105_160r/min振蕩12h，然后3000-6000r/min離心 5-30min，取上清液至潔凈的離心管中，加入5-20mL甲醇重復(fù)提取兩次，合并上清液，氮吹 提取液至l_2mL，加超純水至5-30mL，過0. 22-0. 45 μ m的尼龍膜。
[0041] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述有機(jī)溶劑包括但不限于乙腈、甲醇、MTBE、NaOH-甲醇、 NaOH-MTBE，優(yōu)選甲醇。
[0042] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述濃縮凈化使用固相萃取小柱，所述固相萃取小柱優(yōu)選 為Oasis WAX固相萃取柱。
[0043] 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，將所述通過尼龍膜的上清液過Oasis WAX固相萃取柱 (預(yù)先用4mL0. 1 %氨水-甲醇、4mL甲醇活化），先用2-10mL25mM的醋酸鈉緩沖溶液（pH = 4)淋洗，然后用2-10mL0. 1%氨水-甲醇進(jìn)行洗脫，合并洗脫液，氮吹洗脫液至l-2mL，在 2-8°C條件下8000-12000r/min離心20-50min取上清液待用。
[0044] 在一個(gè)最優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述方法包括如下步驟：
[0045] 1)樣品前處理過程：將土壤樣品冷凍干燥、磨細(xì)、過篩（孔徑為2mm)，將植物樣品 冷凍干燥、磨細(xì)。
[0046] 2)提取過程：稱取1.0-5. Og步驟1)所得的土壤樣品或0.1-1. Og步驟1)所 得的植物樣品至聚丙烯離心管中，加入5-20mL甲醇，105-160r/min振蕩10-24h，然后 3000-6000r/min離心5-30min，取上清液至潔凈的離心管中，加入5-20mL甲醇重復(fù)提取兩 次，合并上清液。
[0047] 3)濃縮凈化過程：將步驟2)所得的提取液氮吹至l-2mL，加超純水至5-30mL， 過0. 22-0. 45 μ m的尼龍膜；將上清液過Oasis WAX固相萃取柱（預(yù)先依次用4mL0. 1 % 氨水-甲醇、4mL甲醇活化），先用2-10mL25mM的醋酸鈉緩沖溶液（pH = 4)淋洗，然后用 2-10mL0. 1 %氨水-甲醇進(jìn)行洗脫，合并洗脫液，氮吹l-2mL，在2-8°C條件下8000-12000rpm 離心20-50min取上清液待用。
[0048] 4)測(cè)定過程：將步驟3)所得的上清液用超高效液相色譜-三重四級(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜 儀（UPLC/MS/MS)檢測(cè)，以保留時(shí)間和監(jiān)測(cè)離子對(duì)定性，峰面積進(jìn)行定量，以標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì) 算含量。
[0049] 以下為UPLC/MS/MS測(cè)定過程的液相色譜/質(zhì)譜條件、檢測(cè)限及定量下限。
[0050] ①色譜參考條件
[0051] 色譜柱：Acquity UPLC BH! C18 色譜柱（2. lmmX50mmX 1. 7 μ m);
[0052] 流動(dòng)相：乙腈㈧和0· 15 %乙酸-水（B);
[0053] 梯度洗脫程序見表1 :
[0054] 表1梯度洗脫條件
[0055]
[0056] 柱溫：35 °C ;
[0057] 進(jìn)樣量：5 μ L。
[0058] ②質(zhì)譜參考條件
[0059] 電離方式（Ionization mode) :ESI ;
[0060] 毛細(xì)管電壓（Capillary) :3. OKV ;
[0061] 離子源溫度（Source Temperature) :15CTC ;
[0062] 脫溶劑氣溫度（Desolvation Temperat