中廣測研發(fā)共價有機框架新型固相微萃取探針
復(fù)雜環(huán)境和生物介質(zhì)中的痕量污染物的原位、快速、靈敏、準(zhǔn)確分析是當(dāng)前環(huán)境分析科學(xué)研究的一個重要方向。全氟及多氟烷基化合物（PFASs）是一類廣泛存在于環(huán)境和生物體中的持久性有機污染物。多項研究表明，PFASs具有肝毒性、生殖毒性和潛在致癌性。全氟辛烷磺酸（PFOS）和全氟辛酸（PFOA）是兩種使用最為廣泛的PFASs，先后于2009年和2019年被列入斯德哥爾摩公約，限制或禁止使用。對環(huán)境和生物介質(zhì)中PFASs的含量、組成及分布進(jìn)行研究和監(jiān)測將為探究PFASs的環(huán)境行為和毒性效應(yīng)提供依據(jù)。
質(zhì)譜（MS）是進(jìn)行復(fù)雜樣品中痕量化合物分析檢測的首選方法。然而，PFASs在環(huán)境和生物介質(zhì)中的存在濃度很低，這就使得傳統(tǒng)的液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用方法用于分析復(fù)雜環(huán)境和生物介質(zhì)中痕量PFASs時需要進(jìn)行復(fù)雜、繁瑣和耗時的樣品前處理，分析效率低。常壓敞開式電離質(zhì)譜（Ambient MS）是21世紀(jì)初發(fā)展起來的一種無需或僅需很少樣品前處理、不需要進(jìn)行色譜分離即可直接對樣品進(jìn)行分析的新興質(zhì)譜技術(shù)。固相微萃取（SPME）與常壓敞開式電離質(zhì)譜聯(lián)用是實現(xiàn)復(fù)雜樣品中痕量化合物直接、快速、靈敏、準(zhǔn)確分析的一個有效途徑。
測試所（中廣測）新技術(shù)實驗室超微量分析研究團(tuán)隊開發(fā)了一種基于共價框架材料（COFs）的新型固相微萃取探針，并與常壓敞開式電離質(zhì)譜聯(lián)用，實現(xiàn)了復(fù)雜環(huán)境和生物介質(zhì)中痕量PFASs的快速、靈敏、準(zhǔn)確分析。研究設(shè)計了一例對PFASs具有高選擇性富集能力的COFs材料，并開發(fā)了一種簡單溫和的制備方法，高產(chǎn)率得到高結(jié)晶度的目標(biāo)材料。該COFs材料為2,3,5,6-四氟對二苯甲醛和2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪以亞胺鍵為鏈接的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元，通過孔道尺寸選擇效應(yīng)、疏水相互作用、氟-氟相互作用、靜電相互作用和氫鍵作用對PFASs產(chǎn)生高選擇性吸附作用。然后，將該COFs材料用于制作一種新型的生物相容性SPME探針，所制得探針對PFASs具有高選擇性和高富集能力，可對復(fù)雜環(huán)境和生物介質(zhì)中的痕量PFASs進(jìn)行直接采樣和萃取。萃取后SPME探針與常壓敞開式納升電噴霧質(zhì)譜聯(lián)用直接進(jìn)行分析，具有極高靈敏度，實現(xiàn)了復(fù)雜環(huán)境和生物介質(zhì)中痕量PFASs的直接、快速、靈敏、準(zhǔn)確分析（圖1）。該研究工作為復(fù)雜體系中痕量環(huán)境污染物的快速分析和監(jiān)測提供了新的研究思路，具有重要的科學(xué)價值和應(yīng)用前景。
圖1 COFs-SPME探針與敞開式納升電噴霧質(zhì)譜聯(lián)用分析復(fù)雜環(huán)境和生物樣品中痕量PFASs示意圖
相關(guān)研究成果“Covalent organic frameworks-based solid-phase microextraction probe for rapid and ultrasensitive analysis of trace per- and polyfluoroalkyl substances using mass spectrometry”刊登在分析化學(xué)領(lǐng)域國際知名期刊《Analytical?Chemistry》上。測試所（中廣測）侯雅君博士為論文的第一作者，楊運云研究員為論文的通訊作者。
論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.analchem.0c01829。
