【媒體關注】中國科學報|廣東科研人員成功破解氯化石蠟活體分析難題
近日，廣東省科學院測試分析研究所科研團隊與中山大學合作，建立了一種基于吸附劑輔助的大氣壓化學電離源/傅里葉變換離子回旋共振質譜的氯化石蠟分析新方法，同時結合固相微萃取活體采樣技術進一步開發了氯化石蠟的活體分析新技術。相關研究發表于《環境科學與技術》。
氯化石蠟是環境中廣泛存在的一類新型持久性有機污染物，根據不同碳鏈長度可分為短鏈氯化石蠟、中鏈氯化石蠟和長鏈氯化石蠟。由于氯化石蠟的組成十分復雜，具有成千上萬種同系物及同分異構體，且缺少合適的標準品，同時分析時易受基質中其他含氯化合物的干擾。因此，氯化石蠟在樣品前處理和準確定性定量分析方面存在很多困難，其活體分析方法的開發更是極具難度。
吸附劑輔助的大氣壓化學電離源/傅里葉變換離子回旋共振質譜分析新方法
與氯化石蠟活體分析新技術實例圖。研究團隊 供圖
在最新研究中，研究人員開發了一種新型的吸附劑輔助、非溶劑依賴的氯化石蠟儀器分析方法。通過將乙烷橋連的雙層介孔有機二氧化硅空心球吸附材料制備成涂層裝置，與大氣壓電離源的直接探針器件耦合，從而形成吸附劑輔助大氣壓電離源模塊，并將該模塊與傅里葉變換離子回旋共振質譜聯用，以建立氯化石蠟的高靈敏、快速分析方法。
該方法首次實現了氯化石蠟同系物的同步無溶劑電離和源內熱解吸，氯化石蠟的儀器分析時間僅需30秒，離子化后形成氯化石蠟同系物的單一[M-H]-分子離子，電離效率提高，短鏈和中鏈氯化石蠟的檢出限分別低至0.10～24 pg/μL和0.48～5.0 pg/μL。
為將該技術用于活體分析，研究團隊將雙層介孔有機二氧化硅空心球吸附劑涂層裝置作為可拆卸的固相微萃取活體采樣探針，開發了活體羅非魚中氯化石蠟的活體采樣方法。同時，結合模式解卷積數學方法和固相微萃取采樣速率活體定量校正方法，實現對羅非魚中氯化石蠟的活體定量分析。
通過對實驗室培養的羅非魚進行氯化石蠟的暴露培養，利用經典加速溶劑萃取/內標法對活體采樣的同一魚體組織進行離體分析，驗證了活體定量分析方法的可靠性和準確性。此外，基于氯原子的天然同位素豐度特征，利用傅里葉變換離子回旋共振質譜首次在活體羅非魚中鑒定出58種氯化石蠟潛在轉化產物，其中所涉及的轉化路徑包括羥基化、脫鹵還原、磺化等轉化過程。
該研究推進了固相微萃取技術在解決氯化石蠟活體分析這一環境難題中的應用，并為氯化石蠟的生物蓄積和消除行為研究提供有利工具。
上述研究得到國家自然科學基金、廣東省重點領域研發計劃重點專項、廣東省基礎與應用基礎研究基金、廣州市科技計劃項目等的資助。
相關論文信息：https://doi.org/10.1021/acs.est.2c05923
中國科學報報道原文報道鏈接：https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/497694.shtm
