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高分辨质谱PFAS检测方案：食品与空气PFAS检测及非靶向筛查技术
PFAS是什么？
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PFAS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。
赛默飞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。
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，建立了基于赛默飞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PFAS检测：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。
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PFAS检测常见问答
问：在进行食品包装及接触材料的风险评估时，为什么单靠传统的靶向分析是不够的？
答： 在常规的食品PFAS检测中，单一的靶向分析仅能覆盖有限的已知化合物，往往会遗漏未知的“非预期污染物”（如降解产物或添加剂副产物），从而低估真实的食品环境污染风险。为了实现更全面的PFAS检测，强烈推荐采用赛默飞的 Orbitrap™ Exploris™ GC 高分辨质谱仪。该仪器不仅能在 1–100 ng/mL 范围内实现 FTOHs 等典型前体物的精准痕量定量，更凭借其卓越的全扫描采集模式，赋予实验室强大的非靶向筛查能力，帮助研究人员一次进样即可同时识别出如3,5-二氯苯胺等潜在风险物质，极大提升了复杂食品基质中污染物识别的广度。
问：室内空气中挥发性PFAS浓度极低且成分复杂，该如何实现高效准确的筛查与鉴定？
答： 室内空气PFAS检测确实面临着浓度极微弱且基质干扰大的双重挑战，传统的检测手段难以胜任。针对这一应用痛点，赛默飞提供了一套基于热脱附（TD）联用 Orbitrap™ Exploris™ GC 的顶级高分辨质谱解决方案。在进行这类复杂的PFAS检测时，系统利用 60,000 的超高分辨率结合 EI 与 CI 双模式获取互补质谱信息，搭配强大的赛默飞 Compound Discoverer™ 软件，能够从超过2000种初始化合物中精准执行含氟过滤和非靶向筛查，即使是谱库未收录的未知挥发性含氟化合物，也能通过精确质量和 FISh 碎片匹配完成初步鉴定。
问：面对多基质（如食品介质和空气灰尘）带来的海量质谱数据，如何提高未知PFAS化合物解析的效率？
答： 无论是开展食品PFAS检测还是空气PFAS检测，多源叠加的污染特征都会在全扫描模式下产生极其庞大且复杂的质谱数据，依赖人工解析耗时且极易出错。为了攻克这一数据处理瓶颈，推荐使用赛默飞独家的高分辨质谱配套软件 Compound Discoverer™。作为高端PFAS检测工作流程中的“智能大脑”，它能与 Orbitrap 数据完美兼容，通过自动化工作流快速完成从数千个峰中提取特征含氟化合物的繁重任务，并综合利用谱库匹配、HRF 评分及碎片覆盖率等先进算法，将原本繁琐的非靶向筛查数据转化为直观、高置信度的结构确证结果，显著加快您的科研或检测报告产出速度。