[发明专利]一种全氟及多氟烷基化合物非靶向筛查的定量方法

说明书

本发明公开一种全氟及多氟烷基化合物非靶向筛查的定量方法，包括如下步骤：利用固相萃取氮吹浓缩得到样品提取液；对提取液中全氟及多氟烷基化合物进行非靶向筛查，获得全氟及多氟烷基化合物筛查清单；利用全氟及多氟烷基化合物标样的响应因子和分子描述符建立预测模型；利用构建的预测模型预测无标样全氟及多氟烷基化合物的响应因子，计算无标样全氟及多氟烷基化合物的浓度。本发明结合靶向定量实现有标样全氟及多氟烷基化合物的准确定量，同时构建响应因子预测模型，实现无标样全氟及多氟烷基化合物的绝对定量，相较于传统半定量方法具有更低的定量误差，能提供更加准确的浓度信息，为后续风险评估和污染管控提供科学依据。

技术领域

本发明属于环境分析化学技术领域，具体涉及一种全氟及多氟烷基化合物非靶向筛查的定量方法。

背景技术

全氟及多氟烷基化合物(per-and polyfluoroalkyl substances，PFAS)是一类具有良好化学稳定性、疏水疏油性和表面活性的人工合成物质，自上世纪50年代以来被大量应用于各类工业生产和商用消费品中。大量的全氟及多氟烷基化合物在地表水、地下水、海水、大气、沉积物和土壤等环境介质，以及人体、动物血液、肌肉和肝脏等生物样本中被检出。研究表明全氟及多氟烷基化合物具有持久性、长距离迁移性、生物富集性和毒性等特点，对生态环境和人体健康存在潜在危害，引起了社会的广泛关注。目前，在全球市场中存在超过3000种的全氟及多氟烷基化合物，但是仅有少部分被纳入常规环境监测中，大量全氟及多氟烷基化合物的结构和环境分布尚未可知。

目前，基于高分辨质谱的疑似和非靶向筛查是用于未知全氟及多氟烷基化合物识别的重要手段，已经应用于各种环境和生物样品，迄今已成功识别了700余种新兴全氟及多氟烷基化合物。由于大部分全氟及多氟烷基化合物缺少标准样品，难以获取准确的定量浓度信息，现有技术通常基于结构相似性原则选取有标样物质对环境样品中筛查出的无标样物质的全氟及多氟烷基化合物进行半定量。然而，不同物质在相同浓度下的仪器响应信号可能会有数量级的差异，所以上述方法得到的无标样物质的全氟及多氟烷基化合物浓度信息具有很大的不确定性。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种全氟及多氟烷基化合物非靶向筛查的定量方法，以解决传统全氟及多氟烷基化合物非靶向筛查中无标样物质无法提供准确定量信息的问题，实现环境样品中的全氟及多氟烷基化合物的高通量非靶向筛查。

本发明提供一种全氟及多氟烷基化合物非靶向筛查的定量方法，该方法包括以下步骤：

计算待测环境样品中无标样全氟及多氟烷基化合物的分子描述符；

将所述无标样全氟及多氟烷基化合物的分子描述符作为预先建立的响应因子预测模型的输入，通过所述响应因子预测模型预测所述无标样全氟及多氟烷基化合物的响应因子，其中，所述响应因子预测模型包括响应因子和分子描述符之间的映射关系；

利用高分辨质谱确定所述无标样全氟及多氟烷基化合物的峰面积，以及，根据所述无标样全氟及多氟烷基化合物的峰面积和响应因子，得到所述无标样全氟及多氟烷基化合物的预测浓度。

可选的，所述响应因子预测模型通过以下方法得到：

配制多种全氟及多氟烷基化合物标样；

获取所述多种全氟及多氟烷基化合物标样在高分辨质谱全扫描模式下的峰面积；

根据所述多种全氟及多氟烷基化合物标样的峰面积与对应的浓度之比，得到每种全氟及多氟烷基化合物标样的响应因子；

计算每种全氟及多氟烷基化合物标样的分子描述符；

从训练样本集中学习获得响应因子的响应因子预测模型，所述训练样本包括全氟及多氟烷基化合物标样的响应因子和分子描述符之间的对应记录。