苏传友，郑楠，李松励，屈雪寅，周雪巍，马腾，杨红建，王加启

（1.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，北京100193；2.中国农业大学动物科技学院，北京100193)

0 引言

全氟化合物（Perfluorinated compounds,PFCs）是人工合成的一类有机化学物质，具有疏油、疏水特性，广泛用于工业和消费产品[1-3]。目前环境中普遍存在的PFCs主要有全氟羧酸类（Perfluorinated carboxylates,PFCAs）、全氟磺酸类（Perfluoroalkane sulfonic acids,PFSAs）、全 氟 酰 胺 类（Perfluorooctane sulfonamides,FOSAs）、全氟调聚醇（Fluorotelomer alcohols,PTOHs）等[4]。最典型的是全氟辛酸（Perfluorooctanoic acid,PFOA）和全氟辛烷磺酸（Perfluorooctane sulfonate,PFOS）[5]。全氟化合物非常稳定，具有持久性、蓄积性和远距离迁移等特性，并可在食物链中累积放大，是环境中普遍存在的一类新型污染物[6]。

全氟化合物可以通过血乳屏障分泌到乳中。乳中全氟化合物常处于痕量，开展我国乳中全氟化合物的调研和风险评估，离不开精确的检测方法。因此，本文综述了乳中全氟化合物的检测方法，包括样品中全氟化合物的提取和测定方法。

1 提取方法

全氟化合物在乳中与蛋白质结合。乳中全氟化合物的萃取主要是先沉淀蛋白或破坏全氟化合物与蛋白的结合，然后从乳样基质中分离并获得全氟化合物[7]。由于乳中全氟化合物的浓度处于痕量水平，样品的提取对后期的检测非常重要。提取过程中不仅要将乳中的全氟化合物尽可能完全的提取，还要避免污染，去除杂质和消除乳中复杂基质对检测结果的影响。目前，乳中全氟化合物的提取方法主要有液液萃取（Liquid-liquid extraction，LLE）、液固萃取（Liquid-solid exraction，LSE）和固相萃取（Solid phase extraction，SPE），通常需要1-2 m L样品。此外，为了降低基质效应对检测结果的影响，样品提取液一般需要经过固相萃取柱进一步净化[8]。

1.1 液液萃取

液液萃取法又称溶剂萃取或抽提。液液萃取是利用不同组分在2种不混溶剂中分配系数或溶解度不同，将待测物质与基质分离的过程[9-10]。液液萃取法主要应用于液体样品中PFCs的提取,如母乳、奶制品等。液液萃取对乳中PFCs提取效果和回收率较好，但溶剂消耗量大，易发生乳化，且操作繁琐。

Kubwabo等[8]报道利用离子对液液萃取法对母乳中全氟己酸（PFH x A）、全氟庚酸（PFH p A）、PFOA、全氟壬酸（PFNA）、全氟葵酸（PFDA）、全氟己烷磺酸（PFHxS）和PFOS进行提取，样品加标回收率分别为119%，119%，79%，77%，117%，51%，51%；检出限分别为 0.048，0.048，0.072，0.062，0.040，0.125，0.125 ng/m L。Thom sen等[11]用乙腈作为提取剂，采用液液萃取法对母乳中PFOA、PFNA、PFDA、全氟十一酸（PFUn-DA）、PFH x S、全氟庚烷磺酸（PFH p S）和PFOS进行提取，样品中不同加标浓度的回收率(加标质量浓度为1.5 ng/m L)分别为92%，95%，106%，109%，104%，100%，97%；检出限分别为0.01～0.025 ng/mL。Mosch等[12]将母乳样品经脂肪酶和蛋白酶水解后，经甲醇提取，提取液经固相萃取净化，PFOA，PFOS，PFH x S回收率分别为89%，92%，109%；检出限分别为0.07，0.01，0.007μg/L。此方法的优点在于通量高、并且操作简单，但在前处理酶解过程中需要较长的时间。最近，Lankova等[13]报道用甲酸使乳中的PFCs和蛋白分离，然后用乙腈提取，样品中全氟丁酸（PFBA）、全氟戊酸（PFPeA）、PFH xA、PFHpA、PFOA、PFNA、PFDA、PFU dA、全 氟 十 二 酸（PFDoA）、全 氟 十 三 酸（PFT rDA）、全氟十四酸（PFTeDA）、全氟丁烷磺酸（PFBS）、PFH xS、全氟葵烷磺酸（PFDS）、全氟辛烷磺酰胺（PFOSA）、N-乙基全氟辛烷磺酰胺（N-EtFOSA）、N-甲基全氟辛烷磺酰胺（N-M eFOSA）回收率分别为92%，91%，97%，95%，104%，94%，97%，99%，90%，101%，98%，99%，101%，92%，101%，94%，106%；定量限分别为20，6，6，6，6，6，6，6，6，6，6，6，6，3，6，6 ng/L。乳中含有较高的蛋白质，蛋白质可以和PFCs可结合，为了获得较好的提取效果，一般用甲酸分离样品基质中蛋白和PFCs的结合，乙腈将蛋白沉淀。然而，王杰明等[14]对4种萃取方法（离子对、甲酸、乙腈和甲醇-液液萃取）对牛奶中12种PFCs的萃取效果进行了比较，离子对和甲酸对PFCs的萃取率较低，而用乙腈提取其中FOUEA和FOEA的提取率过高超过140%，甲醇的提取率最好。用甲醇提取，提取液经WAX（Weak Anion Exchange）固相萃取柱；PFH xS，PFH pA，PFOA，PFOS，PFNA，PFDA，PFUnDA，PFDoA，PFTA，8:2饱和调聚酸（FOEA），8:2不饱和调聚酸（FOUEA），FOSA的加标回收率在分别为84.5%，108%，99.6%，91.9%，124%，120%，111%，110%，113%，117%，130%，101%；检出限分别为6，26，27，5，36，20，27，18，29，92，34，46 ng/L。N ihaya A等[15]用丙酮对约旦母乳中PFOA和PFOS进行液液萃取后经HLB（H ydrophilic-Lipophilic Balance）固相萃取小柱净化后用液相色谱-串联质谱分析仪进行分析，定量限为10 ng/kg，加标回收率为93%～98%。

1.2 液-固萃取法

液-固萃取又称浸取法，常用索氏提取器，选择甲醇、乙腈等将目标物从生物样品基质中分离出来[10,16]。目前常用于固体或半固体样品、生物组织样品等的提取，也用于乳制品提取。

Ballesterosgómez等[17]报道用四氢呋喃-水作为提取剂，对食物中PFBA，PFOA，PFDA，PFOS，PFPeA，PFH xA，PFH p A，PFNA，PFU d A，PFDoDA，PFT rDA，PFTeDA，PFBS和PFH xS进行提取；结果表明当四氢呋喃与水的比例为3:1时，对样品中全氟化合物的提取效果最佳，回收率为88%～110%，定量限为2.5～60 ng/kg。随后NOOR LANDER[18]检测了荷兰食品中PFCs；其中牛奶中的PFBA，PFOA，PFDA，PFOS质量分数分别为43，1，1，10 ng/kg。

Young等[19]对牛奶中的全氟化合物用用碱消解法（N aOH甲醇溶液）进行萃取后,经WAX柱净化，PFBS，PFH xS，PFOS，PFH xA，PFH pA，PFOA，PFNA，PFDA，PFUnDA，PFDoA样品平均加标（2 ng/g,n=6）回收率分别为104%，99%，102%，111%，102%，100%，100%，109%，101%，99%；检出限分别为0.24，0.15，0.13，0.42，0.25，0.12，0.28，0.43，0.11，0.80 ng/g。碱消解可以使干扰和基质影响最小化提高灵敏度，但此方法一般需要摇床震荡3～16h，使前处理时间延长，不利于污染物的快速检测[20]。Domingo等[21]把消解时间缩短到0.5h，10 g冻干样品加10 mL浓度为0.2 mol/L的氢氧化钠甲醇溶液，消解30 min后，加40 mL甲醇剧烈震荡20 min，之后加浓度为1 mol/L的盐酸1 mL，5 000g离心20 min，移出上清。再用40 mL甲醇提取，将两次上清混合，旋转蒸发仪旋蒸至10 mL，WAX柱净化后，用UPLC-MS/M S进行测定评估了西班牙加泰罗尼亚地区全氟化合物暴露情况，但未报道样品的提取率。

1.3 固相萃取法

固相萃取是通过固体吸附剂与目标化合物之间的相互作用（离子交换、物理吸附或疏水作用等）将液体样品中目标化合物与样品基体和干扰化合物分离。固相萃取的一般步骤包括：活化、上样、淋洗和洗脱[10,16]。固相萃取具有高富集性、消耗溶剂少、操作简单、分析时间短等优点，广泛用于食品及生物样品中目标分析物的浓缩和净化处理。为了达到更好的提取效果，Karrman等[22]建议含蛋白和脂肪高的样品应用乙腈提取，再用O asis WAX柱子进行净化。

《食品安全国家标准动物源性食品中全氟辛烷磺酸（PFOS）和全氟辛酸（PFOA）的测定》（GB 50009.253-2016）建立了动物源性食品中PFOS和PFOA的测定方法。牛奶样品混匀经乙腈提取，通过分散固相萃取净化后，液相色谱-串联质谱仪测检测，PFOA和PFOS的检出限分别为0.002μg/kg和0.02μg/kg，定量限分别为0.01μg/kg和0.1μg/kg[23]。

林钦等[24]建立了奶粉等动物源性食品中PFOA和PFOS的聚酰胺固相萃取法，发现酸化乙腈比乙腈提取回收率稳定且好，样品经酸性乙腈提取，提取液用0.5%甲酸按1:2进行稀释后过聚酰胺固相小柱，3.0 m L 5%氨水-甲醇溶液洗脱，其中奶粉PFOA三个水平（12.2，30.4，60.8μg/kg）的加标回收率分别为100.5%，102.7%，102.8%；PFOS三个水平（12.6，31.6，63.2μg/kg）的加标回收率分别为93.3%，97.7%，99.0%；PFOA和PFOS检出限为0.2μg/g。

刑珍妮[25]采用固相萃取结合高效液相色谱串联质谱技术建立了奶样中PFOA和PFOS的分析方法。对前处理方法进行了优化，比较了甲醇、乙腈、甲酸三种常用提取溶剂的萃取效率，结果显示，甲醇对PFOA和PFOS提取效果最好（回收率分别为89.0%和85.5%），乙腈次之（79.5%和76.1%），甲酸较差。作者进一步考察了甲醇提取次数对PFOA和PFOS回收率的影响。发现PFOA和PFOS的回收率均在甲醇第一次提取时达最大，分别占总回收率的80.9%和81.2%，第二次的回收率占总回收率的15.0%和13.9%，而第三次回收率仅占总回收率的2%左右。因此，综合回收率和试剂消耗，提取2次最佳。考察了动物源性食品基质常用的两种固相萃取小柱Oasis WAX和Oasis H LB，对于PFOA，H LB固相萃取柱萃取效果较好（回收率87.2%），WAX固相萃取柱回收率为84.0%；而对于PFOS，WAX固相萃取柱萃取效果较好（回收率87.2%）优于HLB固相萃取（回收率为84.0%）。但HLB小柱操作活化、淋洗和洗脱都比WAX柱简便，因此，综合选择H LB小柱。

2 检测方法

乳中全氟化合物定量检测常用到气质联用（Gas chromatograph tandem mass spectrometer,GC-MS）、液相色谱-质谱联用(Liquid chromatographic-mass spectrometric,LC-MS)、液相色谱-串联质谱联用技术（Liquid chromatograph-tandem mass spectrometer,LC-MS/M S）等。目前主要采用液相色谱-串联质谱联用技术进行检测，尤其是高效液相色谱/负电喷雾/三重四极杆串联质谱法。

2.1 气质联用

气质联用具有分离速度快和分离效率高等优点，但由于PFCs不具挥发性，利用GC-MS法分析样品中的PFCs的含量，都必须对其进行衍生化反生成PFCs的甲基酯进行检测，而衍生反应的条件将影响GC法的灵敏度，且前处理繁琐、衍生过程可能产生有毒物质，线性范围较窄，限制了该方法的应用[26]。

Fu jin等[27]等采用GC-MS法分析母乳和婴儿食品中的PFCs，样品经提取后，提取液氮吹吹干，经100μL 0.1M的溴甲苯溶液复溶，60℃衍生1 h后上机测定，PFOA，PFNA，PFDA，PFU nDA，PFDoA和PFT rDA的回收率分别为104%，84%，109%，95%，92%和97%；检出限分别为 40，10，15，10，10，10 ng/L。Guzmàn等[28]用气质联用技术对西班牙母乳中10种全氟羧酸进行了检测。样品经过前处理后，提取液经乙腈混合溶液（4μL吡啶、8μL异丁醇、10μL氯甲酸异丁酯到178μL乙腈）衍生，GC-M S分析，回收率在70%～120%之间，定量限从0.2 ng/μL(PFNA)到0.6 ng/μL(PFDoA)。由于乳中的基质复杂，且乳中的PFCs浓度处于痕量，采用GC法衍生反应干扰强。因此利用GC法检测乳中PFCs的报道较少。

2.2 液相色谱-质谱联用

液相色谱-质谱联用技术既有HPLC分离能力高效的优势又具有质谱高特异性的优点，具有分析高效、特异性高、结构解析能力强、灵敏度高等特点。LC-M S是以质谱为检测器，依据质量分析器的不同，质谱部分可以分为飞行时间质谱和离子阱质谱。Antignac等[29]应用液相色谱-离子阱-质谱检测了法国母乳中14种PFCs的含量，检出限为0.05-0.1μg/L。Cristiana Guerrant[30]将经过离子对液液萃取后，用HPLC-ESI-MS检测母乳中PFOS和PFOA，回收率为85%～90%，检出限为0.5μg/kg。

2.3 液相色谱-串联质谱联用

随着现代分析仪器的出现，人们开发了灵敏度更高的分析方法，如高效液相色谱-串联质谱法（HPLC-MS/MS）等。由于全氟化合物从血液通过血乳屏障分泌到乳中的效率低，乳中的全氟化合物浓度较低。最常用的分析方法是高效液相色谱/串联质谱法，尤其是高效液相色谱/负电喷雾/三重四极杆串联质谱法。虽然HPLC-MS/MS仪器较昂贵，但由于比单级M S分析模式多，灵敏度和选择性高，背景干扰少等优点，在低含量物质的分析中具有突出的优势[26]。

Liorca等[31]用三重四级杆串联质谱对母乳和婴儿配方奶粉中PFOA，PFOS，PFNA，PFDA；母乳和婴幼儿配方奶粉4中全氟化合物的检出限分别为4.5，3.5，3.5，25.6 ng/L和29.7，1.8，12，363 ng/kg。刘嘉颖等[32]建立了动物源性食品中的PFOA和PFOS高效液相色谱-三重四极杆-串联质谱法，PFOS检出限为76～129 ng/kg、PFOA的检出限为88～319 ng/kg。Berger等[33]比较了离子阱质谱、三重四级杆串联质谱和飞行时间质谱检测PFCs的检出限（如表1所示）。与离子阱质谱法相比，飞行时间质谱和三重四级杆质谱的灵敏度较高、检出限低，更适合样品中痕量全氟化合物的分析。

表1 不同高效液相色谱-质谱仪对所选全氟化合物检出限

李潇等[34]用超高效液相色谱-三重四极杆-串联质谱法检测母乳中PFOS和PFOA的质量浓度，检出限分别为7.5 ng/L和10 ng/L，加标100 ng/L，回收率为90%～120%。刑珍妮[25]建立了固相萃取结合高效液相色谱串联质谱技术同时测定牛奶中全氟辛酸（PFOA）和全氟辛烷磺酸（PFOS）的方法，PFOA和PFOS在添加质量浓度为0.03，0.3和1 ng/L三个水平时的回收率平均值分别为87.6%和82.9%；检出限分别为5和10 ng/L。

3 结果及展望

全氟化合物在环境中广泛存在，对人类健康具有潜在的危害。目前，用于乳中全氟化合物检测的方法主要是各种仪器分析法。开发高效、灵敏、快速的全氟化合物检测方法非常重要。

我国是化学品生产和消费大国。如果不对全氟化合物加以控制，污染会越来越严重。2007年，国务院已经批准《中国履行〈关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约〉》。我国作为公约缔约国，对全氟化合物也进行了初步研究。由于在新型持久性有机污染物研究方面起步较晚，关于全氟化合物环境问题的广度和深度以及我国在履行国际POPs国际公约方面面临的紧迫形势，目前的研究还远远不够，需要做大量的基础性研究。

关于全氟化合物向奶牛生乳中迁移和消除的规律，国内尤其是大型氟化工业园区附近牧场牛乳中全氟化合物暴露水平和风险评估数据缺乏，有必要加强牛乳中多种全氟化合物的检测技术、迁移规律、消除规律和暴露水平的研究，并采取有效措施进行管理，最大限度的降低来自牛乳中全氟化合物的迁移和污染，提升原料奶安全。