从食品包装到室内空气：PFAS暴露特征与高分辨检测进展

PFAS

PFAS（全氟/多氟烷基物质）因其优异的防油、防水和耐热性能，被广泛应用于食品接触材料及日常消费品中。在食品环境介质中，人类PFAS的暴露并非单一来源，而是涉及饮用水、食物、食品接触材料迁移、空气及灰尘等环境介质，以及加工过程引入等多种途径，这种多源叠加的暴露特征，也对检测方法在多基质覆盖、多组分解析及痕量检测能力方面提出了更高要求。

GC-Orbitrap MS凭借其高分辨率与高质量精度，在PFAS分析中不仅能够实现痕量水平的可靠定量，还可通过全扫描采集模式保留完整的质谱信息，结合先进的数据处理软件，实现复杂化合物的精准筛选与结构解析，显著提升了复杂样品中污染物识别的广度与深度。

ThermoFisher™ Orbitrap™ Exploris™ GC

食品接触材料：靶向定量与扩展筛查能力

针对食品接触材料中的PFAS，建立了基于Orbitrap™ Exploris™ GC的全扫描分析方法，对8种典型PFAS前体物（FTOHs与FTAs）进行检测。

实验结果显示，该方法在1–100 ng/mL范围内具有良好的线性关系（R²>0.999），各目标物的检出限为0.2–0.7 ng/mL，重复性RSD低于6%，体现出较高的定量可靠性

图1. 8种PFAS标准品提取离子色谱图（5 ng/mL）

表 1. 8种PFAS的保留时间和特征离子

表2. 8种PFAS方法学数据

实际样品中，除目标PFAS外，通过非靶向筛查，识别出潜在风险物质3,5-二氯苯胺、苯酚及对甲氧基苯酚等，这一结果表明：

单一靶向检测可能低估真实风险

全扫描+非靶向筛查对于发现“非预期污染物”具有重要价值

图2. 3,5-二氯苯胺解卷积结果界面

室内空气：非靶向筛查揭示复杂污染特征

相比食品材料，室内空气中PFAS浓度更低、种类更复杂。基于热脱附（TD）-Orbitrap™ Exploris™ GC建立的非靶向筛查方法，实现了对挥发性PFAS的高效分析。

方法通过吸附管采集约35 L空气样品，经低温聚焦后热脱附进样，在60,000分辨率下进行全扫描采集，结合EI与CI双模式获取互补质谱信息。

图3. 用于空气中非靶向PFAS分析的TD-GC-HRMS工作流程

图4. 全扫描EI模式PFAS标准混合物（5 ng）EIC图

在结果分析中，高分辨数据结合Compound Discoverer™软件进行处理，表现出优异的数据解析能力：

• 初始检测化合物数量超过2000种
• 通过含氟筛选缩减至约100种候选物
• 结合谱库匹配、HRF评分及FISh碎片匹配实现结构确认
• 对于部分谱库未收录的含氟化合物，还可通过精确质量与碎片匹配进行初步鉴定

这一过程大幅提高了非靶向筛查的效率和准确性。

图5. (A) Compound Discoverer™ 软件中过滤氟后的 GC-EI 结果；(B) Compound Discoverer™ 软件中显示样品组之间的筛选及差异分析的 GC-EI 结果

图6. 使用谱库匹配对室内空气样品进行 PFAS 数据挖掘的示例

图 7. 利用 PCI ddMS2 数据、精确 m/z 364.0369 和 FISh 覆盖得分鉴定 6:2 FTOH

图8. 利用ChemSpider匹配和FISh覆盖得分，对室内空气样品中的未知PFAS进行数据挖掘的示例

结  论

PFAS在食品环境中的分布呈现出明显的多源性和复杂性，其暴露路径不仅限于食品本身，还包括食品接触材料及室内空气。

高分辨质谱结合非靶向筛查策略，能够有效提升PFAS检测的覆盖范围与识别能力，为全面评估食品环境中的污染风险提供了重要技术支撑。