受水成膜泡沫(AFFF)污染地区牛体内的新型PFAS

 

题目:Novel Per- and Polyfluoroalkyl Substances Discovered in Cattle Exposed to AFFF-Impacted Groundwater

摘 要

水成膜泡沫(AFFF)在消防训练场的长期使用,会导致附近地下水和农田受到全氟和多氟烷基化合物(PFAS)的污染。这些受污染地区的人类、养殖和野生动物可能暴露于复杂的PFAS混合物中。本研究利用高分辨质谱对地下水受AFFF污染地区的牛全血(n=4)和血清(n=4)中新型PFAS进行了筛查。鉴定出30种不同置信水平的PFAS,包括3种新型PFAS。牛全血中检出的PFAS主要是全氟烷基磺酰胺类,包括全氟丙烷磺酰胺(FPrSA)、全氟丁烷磺酰胺(FBSA)和全氟己烷磺酰胺(FHxSA),这表明它们易在血液细胞积累。研究表明,仅对暴露于AFFF的哺乳动物血浆或血清中的PFAS进行分析,可能低估了与暴露相关的毒理学风险。未来用高分辨率质谱对PFAS暴露人群的研究应包括全血分析,以了解真实的PFAS暴露水平。

研究背景

使用水成膜泡沫(AFFF)进行消防训练的场所是PFAS环境污染和人体暴露的主要区域。AFFF以及受AFFF污染的环境介质含有大量未知的有机氟化合物,且部分PFAS具有环境转化潜力,目前的靶向分析无法识别样品中全部的PFAS。利用总可氧化前体物分析法对受AFFF影响的地下水和生物样品进行分析,25%的PFAS前体物依然无法识别。近年来,采用高分辨质谱(HRMS)的非靶向分析和疑似筛查方法可用于检测AFFF和受AFFF污染环境中的PFAS。尽管许多研究通过靶向分析报道了农场动物体内残留PFAS,但利用HRMS对家畜体内PFAS的全谱分析和污染表征鲜有报道。

研究方法

PFAS筛查流程如图1所示。研究使用平行样分析、空白扣除以及肯德里克质量亏损对数据进行预处理,利用暴露与非暴露样本对比来筛选差异特征峰,在全血和血清样本中分别优选出261和480个潜在的PFAS特征峰。最后,先后利用本地PFAS质谱数据库、PFAS疑似清单以及非靶向分析方法对潜在PFAS特征峰进行筛查和结构鉴定。

图1 PFAS筛查流程

主要发现

在牛的全血和血清中一共鉴定到30种PFAS,其中有三种新型PFAS在之前的研究中未被报道过,分别是perfluorohexanesulfonamido propanoic acid (FHxSA-PrA)、perfluorohexanesulfonamido 2-hydroxypropanoic acid (FHxSA-HOPrA)和methyl((perfluoroalkyl)sulfonyl)sulfuramidous acid,且第三种PFAS具有两种同系物。

图2 在牛的全血和血清中发现的新型PFAS

原文链接:

https://doi.org/10.1021/acs.est.3c03852

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