21_搭载峰形校准增强技术的单四极杆LC/MS：全氟 / 多氟烷基化合物（PFAS）筛查的经济型替代方案

2026-07-21 14:04:00, 绿绵科技北京绿绵科技有限公司

文章来源：ASMS 2026，WP-261

作者：Ethan R Hain¹，Aron Jaffe¹，Yongdong Wang²

（1美国马里兰州哥伦比亚市，岛津科学仪器公司；2 美国内华达州拉斯维加斯市 Cerno Bioscience公司）

1.概述

建立一套高精度单四极杆液相色谱 - 质谱联用（SQ-LCMS）分析方法，用于环境中相关全氟和多氟烷基物质（PFAS）的筛查检测。

2. 引言

全氟和多氟烷基物质（PFAS）是广泛存在、难以降解的污染物，会对生态环境与公众健康造成危害。非挥发性 PFAS 的常规检测手段为三重四极杆液相色谱 - 串联质谱法（TQ-LCMS）；而采用单四极杆液质联用仪开展 PFAS 筛查，可为实验室提供一种全新、经济的替代方案。

单四极杆液质联用仪的选择性弱于三重四极杆液质联用仪；因此，依托线形校准实现精确质量测定，是提升化合物定性确认能力的关键技术手段。

3. 实验方法

实验选取 40 种 PFAS 目标物与 31 种内标物，参照美国环境保护署 1633A 方法（EPA 1633A）完成稀释配制。

瓶内纯品标准溶液浓度范围 0.2–1560 ppb，进样体积 5 μL。

借助Cerno Bioscience公司开发的MassWorks 软件，设置多组不同校准标准开展测试，并利用软件全新的目标物分析功能对校准效果进行评估。

表 1 LC/MS采集参数

4. 结果与讨论

图 1为中等浓度校准标准品（浓度 1.25–62.4 ppb）下所有分析物总离子流色谱图。

图1

图2采用回收率（准确度）70%~130%、信噪比大于 10、相对标准偏差小于 20%、相对标准误差小于 20% 作为判定定量限（LOQ）的依据。仪器检出限（IDL）参照《美国联邦法规第 40 篇第 136 部分附录 B》中方法检出限（MDL）的计算方式，通过 11 次平行样品测定计算得出。40 种全氟和多氟烷基物质（PFAS）目标物对应的本筛查方法定量限、仪器检出限、美国环保署法定量限按以下类别展示：a）羧酸类；b）磺酸盐、磺酰胺、磺酰胺乙醇及磺酰胺乙酸类；c）氟化调聚物羧酸与磺酸盐类。

图 2

图3为高浓度校准标准品质量精度分布。信噪比低、质量精度偏差大于等于 50 ppm 的化合物无法被识别。各组分析采用的校准标准与待测化合物设置如下：

Condition 1：西格玛电喷雾调谐混合标准液；

Condition 2：Condition 1 标准液 + 苯磺酰胺；

Condition 3：7 种内标物，质量精度偏差≤20 毫道尔顿；

Condition 4：具备充足信噪比的 PFAS 目标物；

Condition 5：PFAS 目标物，质量精度偏差≤20 mDa 且谱图准确度≥90%；

Condition 6：PFAS 目标物，质量精度偏差≤10 mDa 且谱图准确度≥95%。

图3

5. 结论

本单四极杆LC/MS筛查方法可有效检测法规管控类 PFAS，所得定量限数值与美国环保署标准方法水平相当。采用包含多种化合物的校准体系（Condition 4）可获得整体最优的质量精度。借助 MassWorks 软件的目标物分析功能，单四极杆液质联用仪可对绝大多数 PFAS 实现精准质量测定。

参考文献：

1. U.S. Environmental Protection Agency, Draft Method 1633, Determination of 6PPD-quinone in aqueous matrices using liquid chromatography with tandem mass spectrometry (LC MS/MS), December 2023.

2. CFR Appendix B to Part 136, Title 40 -- Definition and Procedure for the Determination of the Method Detection Limit—Revision 2

关于MassWorks 软件

MassWorks软件是由 Cerno Bioscience 公司开发的一款革命性的MS数据定性分析软件，能帮助我们在低分辨率的四极杆GC/MS、LC/MS直接测定化合物的精确质量，并通过独有的谱图准确度概念确定出准确的分子式。MassWorks软件同样适用于高分率质谱（TOF、Orbitrap）的定性分析。