安益谱 TQ9120 三重四极杆液质联用仪:精准锁定水质中 31 种全氟和多氟化合物
全氟和多氟化合物(PFAS)作为一类具有 “永久化学物” 特性的人工合成有机污染物,广泛存在于工业生产、日常生活用品中。这类物质具有极强的化学稳定性、生物累积性和远距离迁移性,可通过污水排放、大气沉降等途径进入水体,即使在极低浓度下,也会对人体肝脏、免疫系统造成损害,甚至影响生殖发育。当前,水质中 PFAS 的检测面临 “组分复杂、浓度痕量、基质干扰强” 三大难题,尤其是需同时检测 31 种不同结构的 PFAS(涵盖全氟羧酸、全氟磺酸、氟调聚物等类别),对检测仪器的分离能力、灵敏度和特异性提出极高要求。安益谱 TQ9120 三重四极杆液质联用仪(LC-MS/MS)凭借其高效液相色谱(HPLC)与三重四极杆质谱的协同优势,成为同步检测水质中 31 种 PFAS 的核心设备,为水质安全防线筑牢技术屏障。
一、仪器核心优势:针对性破解 PFAS 检测难点
安益谱 TQ9120 的硬件设计与技术特性,精准匹配 31 种 PFAS 检测的复杂需求,从分离、电离到检测,全方位攻克技术瓶颈。
(一)高效液相色谱模块:实现 31 种 PFAS 的快速基线分离
31 种 PFAS 的分子结构差异较大,部分同系物(如全氟辛酸 PFOA 与全氟壬酸 PFNA)的理化性质相似,若分离不彻底,极易出现色谱峰重叠,导致定性误判与定量偏差。TQ9120 搭载的高效液相色谱模块,采用高分辨率反相色谱柱(如 C18 色谱柱),结合优化的梯度洗脱程序,可实现对 31 种 PFAS 的高效分离:通过精准调控流动相(如甲醇 - 水体系、乙腈 - 水体系)的比例与流速,利用不同 PFAS 在固定相和流动相间分配系数的差异,让各类 PFAS 依次洗脱。例如,对于极性较强的短链全氟羧酸(如全氟丁酸 PFBA),可通过提高流动相中水相比例实现快速洗脱;对于疏水性强的长链全氟磺酸(如全氟辛烷磺酸 PFOS),则逐步提升有机相比例促进分离。整个分离过程可在 15-20 分钟内完成,且所有目标化合物均能达到基线分离,为后续质谱检测的精准定性奠定基础。
(二)三重四极杆质谱:抗干扰 + 高灵敏,捕捉痕量 PFAS 信号
水质基质复杂,含有大量溶解有机物、无机盐及其他微量污染物,会对 PFAS 的质谱检测产生强烈干扰;同时,31 种 PFAS 在水中的浓度常处于 ng/L 至 pg/L 级,常规检测仪器难以捕捉微弱信号。TQ9120 的三重四极杆质谱模块通过 “双重保障” 破解难题:
- 抗干扰层面:采用 “一级四极杆筛选母离子 — 二级四极杆碰撞解离 — 三级四极杆捕获特征子离子” 的 MRM(多反应监测)模式。针对每种 PFAS,预设专属的特征离子对(如 PFOS 选择 m/z 499→80、m/z 499→99,PFOA 选择 m/z 413→369、m/z 413→169),仅让目标 PFAS 的离子信号通过检测通道,彻底屏蔽基质中杂质离子的干扰,即使在复杂地表水、污水样品中,也能精准识别目标化合物。
- 灵敏度层面:搭载电喷雾电离源(ESI) ,通过优化喷雾电压、雾化气温度、鞘气流量等参数,大幅提升 PFAS 的电离效率 —— 尤其是针对极性较弱的氟调聚物,可通过负离子模式增强离子信号;配合高效离子传输系统,减少离子在传输过程中的损失,将 31 种 PFAS 的检测限均降至 pg/L 级,满足《水质 全氟和多氟化合物的测定 固相萃取 / 高效液相色谱 - 三重四极杆质谱法》等标准中对痕量 PFAS 检测的要求。
(三)宽动态范围 + 稳定重复性:适配多样水质样品
不同类型水体(如饮用水、地表水、工业废水)中 PFAS 的浓度差异极大,饮用水中可能仅含 pg/L 级的 PFAS,而工业废水浓度可能达到 ng/L 级甚至更高。TQ9120 具备10^6 以上的宽动态范围,可同时适配高、低浓度样品的检测,无需频繁调整仪器参数或稀释样品;同时,仪器的稳定性与重复性优异,对同一样品进行 6 次平行检测,31 种 PFAS 的保留时间相对标准偏差(RSD)小于 0.5%,峰面积 RSD 小于 3%,确保批量样品检测结果的一致性与可靠性。
二、标准化检测流程:从样品前处理到数据输出的全周期管控
针对 31 种 PFAS 的检测需求,安益谱 TQ9120 可搭配标准化检测流程,实现从样品采集到结果报告的全流程高效、精准管控,满足实验室规范化检测要求。
(一)样品前处理:固相萃取富集,去除基质干扰
由于水中 PFAS 浓度极低且基质复杂,需通过前处理实现 “富集目标物 + 去除杂质”。常用的固相萃取(SPE) 法是当前主流选择,具体流程如下:
- 样品预处理:取 100-500mL 水样,调节 pH 至 3-4(抑制 PFAS 的解离,增强其在 SPE 柱上的吸附),加入内标(如 ^13C 标记的 PFOA、PFOS)以校正回收率;
- SPE 柱活化与平衡:使用甲醇、水依次活化 SPE 柱(如 WAX 型固相萃取柱,对酸性 PFAS 吸附能力强),确保柱填料处于最佳吸附状态;
- 样品加载与洗脱:将预处理后的水样以 5-10mL/min 的流速通过 SPE 柱,让 PFAS 充分吸附在柱填料上;随后用 5% 甲醇水溶液淋洗,去除水溶性杂质;最后用含氨水的甲醇溶液洗脱,收集洗脱液并氮吹浓缩至 1mL,待上机检测。
TQ9120 的液相色谱进样系统支持大体积进样(最大进样量 50μL),即使洗脱液浓缩后仍有微量杂质,也可通过后续色谱分离与质谱筛选进一步去除,有效降低前处理难度,提高富集效率。
(二)仪器检测:全自动化运行,同步完成 31 种 PFAS 定性定量
样品上机后,TQ9120 进入全自动化检测模式,无需人工干预:
- 液相色谱分离:样品由自动进样器注入色谱柱,按照预设的梯度洗脱程序运行,31 种 PFAS 按极性从弱到强依次流出,通过紫外检测器初步监控分离效果;
- 质谱检测:流出的目标化合物进入 ESI 离子源,在负离子模式下电离为母离子;一级四极杆精准筛选出每种 PFAS 的母离子,送入碰撞池与惰性气体(如氩气)碰撞,解离为特异性子离子;三级四极杆仅捕获预设的特征子离子,记录离子信号强度;
- 数据处理:仪器配套软件自动调用 31 种 PFAS 的标准曲线(通过系列浓度标准品绘制),根据峰面积计算样品中每种 PFAS 的浓度,同时生成包含保留时间、离子对丰度比、浓度值的检测报告。整个检测周期仅需 30 分钟,可实现 “一次进样,同步检测 31 种 PFAS”,大幅提升检测效率。
(三)质量控制:多重验证确保数据可靠
为保障 31 种 PFAS 检测结果的准确性,TQ9120 建立了严格的质量控制体系:
- 空白控制:通过检测超纯水空白、试剂空白,排除水、有机溶剂、SPE 柱带来的 PFAS 污染;
- 回收率验证:在实际水样中添加已知浓度的 31 种 PFAS 标准品,加标回收率稳定在 80%-120%,符合水质 PFAS 检测的行业标准;
- 精密度与稳定性:对同一标准品溶液连续进样 6 次,31 种 PFAS 的峰面积 RSD 均小于 3%;对同一样品在不同时间(0h、12h、24h)检测,结果偏差小于 5%,确保数据长期稳定。
三、实际应用价值:多场景守护水质 PFAS 安全
安益谱 TQ9120 的高效检测能力,使其在饮用水安全监测、环境水体调查、工业废水监管等场景中发挥关键作用,为 PFAS 污染防控提供数据支撑。
(一)饮用水安全监测:从源头到龙头的全链条管控
饮用水是 PFAS 暴露的重要途径,需严格控制其含量。TQ9120 可用于饮用水水源地、自来水厂进水、出厂水及管网末梢水的 31 种 PFAS 检测:在水源地监测中,提前排查 PFAS 污染风险,为水源保护提供依据;在水厂处理环节,监测混凝、吸附、反渗透等工艺对 PFAS 的去除效果,帮助优化处理参数;在管网末梢水检测中,确保居民 “最后一公里” 饮水安全,避免因管道二次污染导致 PFAS 超标。
(二)环境水体调查:掌握 PFAS 污染分布特征
针对河流、湖泊、水库等地表水,TQ9120 可实现大范围、多点位的 31 种 PFAS 筛查。通过对不同区域、不同季节水体中 PFAS 的浓度变化分析,环保部门可掌握 PFAS 的污染来源(如周边工业排放、农业活动)、迁移规律及富集特征,例如判断某流域 PFAS 污染是否与上游氟化工企业相关,为流域污染治理与生态修复提供科学方案。
(三)工业废水监管:严控污染排放源头
氟化工、纺织、电镀等行业是 PFAS 的主要排放源。TQ9120 可用于工业废水排放口的 31 种 PFAS 检测,严格监管企业是否符合排放标准。对于超标排放的企业,通过精准识别 PFAS 的种类与浓度,帮助追溯污染产生环节,推动企业改进生产工艺、升级处理设施,从源头减少 PFAS 排放。
四、结语:以技术创新应对 PFAS 检测挑战
随着全球对 PFAS 污染防控的重视程度不断提升,水质中 PFAS 的检测需求已从 “单一化合物” 向 “多组分同步检测” 升级。安益谱 TQ9120 三重四极杆液质联用仪以其高效的分离能力、超高的灵敏度与强大的抗干扰性能,实现了水质中 31 种 PFAS 的精准、快速检测,为水质安全监测提供了可靠的技术解决方案。未来,TQ9120 还可通过软件升级、色谱柱优化等方式,进一步拓展 PFAS 检测种类,同时降低检测成本与操作门槛,助力更多实验室开展 PFAS 检测工作,为守护全球水质环境、保障人类健康持续贡献力量。