一、痕量新污染物的定义与特点
新污染物:
指近年来在环境中逐渐被识别、但尚未被广泛监管的化学或生物污染物,例如:
持久性有机污染物:全氟烷基物质、多溴联苯醚。
内分泌干扰物:双酚A、邻苯二甲酸酯。
药物与个人护理品:抗生素、镇痛药、激素类药物。
微塑料与纳米颗粒:环境降解产生的微小塑料碎片、工业纳米材料。
痕量分析:
针对人体生物样本(血液、尿液、组织等)中极低浓度(通常为ng/L~μg/L级别)污染物的检测,需高灵敏度、高选择性技术。
二、人体痕量新污染物分析流程与技术方法
1.样本前处理
目标:富集目标污染物,去除基质干扰。
固相萃取(SPE):选择性吸附目标物(如PFAS专用吸附剂)。
液液萃取(LLE):适用于脂溶性污染物(如有机氯农药)。
QuEChERS法:快速净化复杂生物样本(如尿液中的药物残留)。
衍生化:通过化学修饰提高挥发性或检测灵敏度(如GC-MS分析前硅烷化处理)。
2.数据分析与验证
靶向分析:基于标准品定量(外标法/内标法),需验证检出限(LOD)、定量限(LOQ)和回收率。
非靶向分析:利用数据库匹配未知化合物,结合碎片离子推测结构。
生物标志物关联:通过代谢组学或暴露组学,分析污染物与健康效应的相关性。
三、关键挑战与解决方案
1.超低浓度与基质干扰
挑战:生物样本中蛋白质、脂类等干扰物掩盖目标信号。
方案:优化前处理(如分子印迹聚合物选择性富集)、使用同位素内标校正基质效应。
2.代谢转化与未知物识别
挑战:污染物在体内代谢为未知衍生物(如羟基化/葡萄糖醛酸化产物)。
方案:HRMS结合代谢通路预测软件推测代谢产物。
3.标准品缺乏
挑战:新污染物无商业标准品,难以定量。
方案:合成模拟物替代或使用半定量方法(如响应因子估算)。
4.伦理与暴露溯源
挑战:人体样本涉及隐私,且污染物来源复杂(饮食、空气、日用品)。
方案:结合问卷调查与多介质环境监测(如水/空气/食物链分析)。
四、应用场景
1.环境健康研究
案例:分析孕妇尿液中邻苯二甲酸酯暴露与新生儿发育关联。
方法:LC-MS/MS定量代谢产物(如MEHP、MBP)。
2.微塑料人体暴露评估
案例:识别血液或胎盘中的聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)微粒。
方法:显微红外光谱(μ-FTIR)或热裂解-GC/MS。
3.职业暴露风险
案例:电子厂工人血液中全氟辛酸(PFOA)累积分析。
方法:在线SPE-LC-MS/MS,检出限低至0.1ng/mL。