室内空气中的 PFAS（FTOHs）

主题：由于其高溶解性，长链全氟和多氟烷基物质（PFAS）已在全球水体中广泛存在；而短链 PFAS 则广泛存在于大气中，并通过空气传播。我们应将关注点聚焦于 PFAS 的挥发性释放源——它们往往近在咫尺，存在于我们的日常室内环境中。GERSTEL 的应用专家现已开发出一种基于热脱附和 GC-MS/MS 的高效、经济且可持续的方法，可安全、灵敏地测定和定量空气中的氟代醇（FTOHs）。

挑战：PFAS 是一类因其理化特性而广泛应用于工业和消费品中的合成有机化合物。PFAS 具备防水、防油、防污性能，并具有良好的水溶性、耐高温和化学稳定性。同时，它们也具有持久性、普遍存在性和对健康的潜在危害。在环境与食品分析领域中，PFAS 可大致分为两大类：全氟烷基磺酸盐（PFAS），其中最著名的是全氟辛烷磺酸（PFOS）；全氟羧酸（PFCA），代表物质为全氟辛酸（PFOA）。氟代醇类（FTOHs）PFAS 会分解生成 PFOA。FTOHs 常用于纺织品、地毯和建筑材料，以赋予其防水防油性能。FTOHs 挥发性极强，几乎总能在室内空气中检测到，其来源为材料本身的释放。据德国联邦环境署报告，青少年群体特别容易暴露于高浓度的 FTOHs 中。

解决方案：应尽可能减少室内 PFAS 的排放。即便是看似“无害”的排放，随着时间推移也可能积累至危险水平，因此必须对室内空气中的 FTOH 污染进行监测。GERSTEL 的 Jackie A. Whitecavage、Kurt Thaxton 和 Robert Collins 最近开发并验证了一种测定空气中 FTOHs 的方法，采用无溶剂热脱附与气相色谱-串联质谱（TD-GC-MS/MS）联用技术。该方法符合美国环保署（US EPA）的要求，可用于检测空气中的 PFAS/FTOHs 污染水平，并识别潜在的释放源。

技术方案：Whitecavage 及其同事使用如下仪器组合对 FTOHs（4:2 FTOH、6:2 FTOH、8:2 FTOH 和 10:2 FTOH）进行分析，这些物质正日益受到 US EPA 的关注：TD Core System（基于 TD 3.5+ 的热脱附装置）与 Agilent Technologies 的 8890 GC 和 7000E GC 三重四极杆质谱联用，GC 系统配备了 GERSTEL 冷进样系统 CIS 4。采样使用适用于低流速的热脱附采样管，填充 Tenax TA 吸附剂，通过 SKC 泵进行主动采样。

分析流程：首先，将3 µL 的校准标准溶液和内标（10:2 FTOH [M+4]）通过10 µL 注射器注入已活化的 TD 管，并用氮气（40 mL/min）对吸附层进行3分钟吹扫以去除溶剂。采样时，将加标后的 TD（3.5+）采样管连接至三通可调低流量管夹和 SKC Pocket Pump Touch 采样泵。根据 Whitecavage 的描述，所采集的分析物在 GERSTEL TD Core System 中以无分流模式脱附（氦气流速50 mL/min，温度 300 °C，3分钟），并在10 °C 的 CIS 4 中通过填充 Tenax TA 的衬管进行冷聚焦。分析物随后以程序升温（12 °C/s 至280 °C，保持3分钟）在10:1分流模式下传输至分离柱。

结果：Whitecavage 等人在一栋办公楼及一户私人住宅的多个位置进行了空气采样。采样时长为24小时，空气采样流速为40 mL/min，样品随后用于 FTOH 污染分析。TD-GC-MS/MS 以 MRM（多反应监测）模式运行，具备出色的选择性，可在复杂的高基质空气样品中检测痕量 FTOHs。Whitecavage 及其同事报告：“在所有采样点均检测到6:2FTOH，气相浓度范围为3.47至16.5 ng/m³。10:2 FTOH 在6个采样点中的4个中被检测到，浓度范围为3.58至16.7ng/m³。”尽管这些浓度值可视为较低，但每个样本中至少检测到一种 FTOH 的事实说明该问题值得进一步研究。

结论：考虑到 PFAS 会在人体组织中累积，即使是长期暴露于看似“非关键”浓度下，也可能导致有害物质的积累。由 GERSTEL 科学家开发和验证的 TD-GC-MS/MS 方法，可高效、经济、可持续地测定室内空气中低含量 PFAS，为打造更健康的室内环境做出积极贡献。

参考文献

Whitecavage JA, Thaxton K, Collins R. 使用无需液氮的热脱附 GC-MS/MS 测定室内空气中的氟代醇（FTOHs）。GERSTEL 应用文献 AppNote 262。