使用新型脂质去除吸附剂和 LC-MS/MS 分析生物体液中的全氟/多氟烷基化合物 (PFAS)

摘要

在执行多残留分析的环境污染研究实验室中，在全氟/多氟烷基化合物 (PFAS) 的 LC-MS/MS 分析之前进行高效的样品前处理是一个重要考虑因素。磷脂 (PPL) 已被确定为在血浆样品的 LC-MS/MS 分析中引起基质效应的主要来源。本应用简报介绍了血浆样品前处理以及 PFAS 的 LC-MS/MS 分析，样品前处理中使用孔内蛋白质沉淀法 (PPT)，之后用 Agilent Captiva EMR-Lipid 过滤柱去除 PPL。Captiva EMR-Lipid 过滤柱能够得到更洁净的洗脱液，去除血浆基质中 99% 以上不需要的 PPL，目标分析物的回收率高于 75%，RSD 均小于 14%。对 5 ng/mL PFAS 的分析得到了理想的峰形，并兼有良好的信噪比 (S/N)。处于 0.1-50 ng/mL 范围内的所有 PFAS 的校准曲线均呈线性，其中 R² 高于 0.992。

前言

全氟/多氟烷基化合物 (PFAS) 是人工合成的化合物，广泛用作表面活性剂、阻燃剂、防水剂以及防粘剂和不粘剂。它们的性质独特，会长期大量地存在于环境和动物体内。研究发现，PFAS 可引起生殖和发育问题，如肝脏、肾脏和免疫影响、肿瘤以及胆固醇的变化。当通过饮食摄入 PFAS 时，它们很容易被机体吸收，但清除过程缓慢，可能在动物组织中发生积累。已有研究表明，碳链中碳原子数大于七的 PFAS 的生物积累风险最高。

在 PFAS 的 LC-MS/MS 分析之前的高效样品前处理，是多残留分析过程中的一个重要考虑因素。样品前处理可用于减少系统污染，改善数据完整性和方法选择性，并提高分析灵敏度。血浆中存在的两种主要干扰物质为蛋白质和磷脂 (PPL)。PPL 已被确定为在 LC-MS/MS 生物分析中引起基质效应的主要来源，因为它们会占用电喷雾电离 (ESI) 过程中形成的液滴表面上的空间。

研究实验室中常用的血浆、血清和全血样品前处理技术包括蛋白质沉淀 (PPT)、固相萃取 (SPE)、液液萃取 (LLE) 和固相支持液相萃取 (SLE)。每种技术在速度、成本和生成数据的质量方面各有优劣。例如，PPT、LLE 和 SLE 无法去除 PPL，而 SPE 执行起来更耗时且更复杂。而在这些技术中，PPT 应用最广泛。PPT 以规定的比例向生物体液样品中加入有机沉淀溶剂（如乙腈 (ACN) 或甲醇 (MeOH)），可轻松去除蛋白质。随着蛋白质的变性，它们形成的沉淀可通过过滤或离心得以去除。PPT 无法去除 PPL，因为 PPL 能够溶于有机沉淀溶剂中。

迫切需要一种样品前处理方法，在省去某些样品前处理步骤（ 包括离线 PPT、离心和稀释）的同时实现简化的孔内 PPT 和 PPL 去除。本应用简报介绍了一种借助 Agilent Captiva EMRLipid 去除干扰物质（特别是 PPL）的方法，该方法采用简单的直通形式，不会引起分析物损失。所得的提取物更洁净，减少了潜在的离子抑制以及色谱柱和质谱仪污染。

依次使用孔内 PPT 并使用 Captiva EMR-Lipid 过滤柱去除 PPL，对血浆中的 PFAS 进行提取。随后使用 Agilent 6495 三重四极杆液质联用系统进行定量分析。对 PPL 去除效率进行了评估。还测定了所评估 PFAS 的方法重现性和回收率。

结论

本应用简报介绍了一种简便而快速的工作流程，适用于对血浆样品进行前处理，以通过 LC-MS/MS 分析其中的 PFAS。依次使用孔内 PPT 并使用直通形式的 Agilent Captiva EMR-Lipid过滤柱去除 PPL，对血浆中的 22 种 PFAS 进行提取。Captiva EMR-Lipid 能够高效去除血浆基质中 99% 以上不需要的 PPL，并使目标分析物获得优异的回收率。所得到的样品提取物比单独使用 PPT 得到的提取物更洁净，从而减小了离子抑制以及 LC-MS/MS 系统污染和停机的可能。孔内 PPT 具有减少样品处理和转移的优点。

对 5 ng/mL PFAS 的分析得到了理想的色谱峰形和良好的 S/N。六种浓度 (0.1–50 ng/mL) 下的 PFAS 的响应呈线性，重现性高于 0.992。在所测试的 PFAS 中，回收率均大于等于 75%，RSD 小于 14%。结果表明该方法适用于 PFAS 的多残留提取和分析。

Captiva EMR-Lipid 方法可轻松融入现有的研究实验室工作流程中，无需额外的样品前处理装置或玻璃器皿。在 96 孔板或 1 mL 过滤柱形式中，Captiva EMR-Lipid 可兼容自动化系统，适用于高通量应用。滤芯设计可轻松高效洗脱样品，不易发生堵塞。