EST Letters：警惕！氟橡胶表带中的 PFHxA：潜在风险不容忽视

文摘 2024-12-20 08:43 浙江

摘要

许多“智能”和“健身”手表表带宣传含有含氟弹性体，这是一种合成橡胶，旨在抵抗皮肤油脂和汗水。含氟弹性体被认为是全氟和多氟烷基物质（PFAS）的一种聚合形式，在历史上，其聚合过程中使用短链PFAS作为表面活性剂。在这项研究中，对多个品牌和不同价格点的22种表带进行了分析，以检测PFAS的存在。首先使用粒子诱导伽马射线发射光谱法对这些表带表面的总氟含量进行筛选，发现22种表带中有15种的总氟浓度>1%，这表明含氟弹性体在该产品类别中广泛使用。然后对表带进行溶剂萃取，并采用液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS）对20种PFAS进行靶向分析。全氟己酸（PFHxA）是最常检测到的化合物，浓度范围从低于检测限到16662 ng/g。还对六个表带子集进行了直接总氧化前体（dTOP）测定，以确定PFAS前体的存在。从含氟弹性体表带表面可轻易提取出高浓度的PFHxA，再加上目前对PFHxA经皮吸收的了解有限，这表明需要对PFHxA进行更全面的暴露研究。

主要内容

- 引言：PFAS是一类包含超过14,000种化合物的人为合成物质，常用于各种工业过程并添加到消费品中。含氟弹性体是聚合PFAS的一个子类，用于合成耐化学或热降解的橡胶，常用于纺织品和可穿戴设备中。在含氟聚合物的聚合过程中会引入表面活性剂，如PFOA，在其被工业淘汰后，PFBA和PFHxA等化合物被用作表面活性剂。尽管许多研究检测了消费品中含氟聚合物的PFAS，但智能和健身手表表带中的PFAS情况尚未有报道，而这些产品长时间与皮肤接触，因此本研究调查了其PFAS的存在情况。

- 方法与材料

- 材料：详细列出了实验中所使用的各种化学试剂和材料的来源，包括用于液相色谱-串联质谱分析的甲醇、乙腈、甲酸等，用于样品前处理的QuEChERS萃取盐、分散固相萃取试剂盒等，以及各种标准品和过滤器等。

- 样品采集：共采集了22个表带样品，包括购买和捐赠的，涵盖多个品牌，购买时间从2018年到2023年，超过一半的样品宣传含有含氟弹性体，同时记录了表带是新的还是使用过的。

- PIGE分析：使用粒子诱导伽马射线发射光谱法（PIGE）分析表带总氟含量，将样品切割后安装在塑料靶框上，用质子束轰击，通过与纸标准对比进行氟浓度的粗略定量，该方法在总氟测量上精度在10%以内，但高氟含量测量精度会降低。

- LC-MS/MS样品制备：对22个表带进行靶向分析，每个表带取约0.1g样品，采用改进的QuEChERS萃取方法。

- dTOP测定：选择六个表带进行直接总氧化前体（dTOP）测定，使用6:2氟调聚物磺酸（6:2 FTS）跟踪前体降解，将样品与氧化剂和碱溶液混合后在80°C下加热16小时，冷却后加入内标，调节pH后进行固相萃取、过滤，最后用液相色谱-串联质谱分析。

- LC-MS分析和质量保证/质量控制：采用特定的液相色谱-串联质谱分析方法，列出了分析的20种目标分析物、内标配对、色谱和离子源参数、检测限和定量限等，质量控制数据表明校准检查的精密度和准确度以及日间相对标准偏差和回收率均符合要求。

- 结果与讨论

- 使用PIGE进行总氟筛选：PIGE分析表明，宣传含氟弹性体的13个表带表面总氟含量>25%，未宣传含氟弹性体的9个表带中只有2个有百分含量级的氟。按价格分类，高价表带（>$30）均含氟，中价表带（$15 - $30）大部分含氟，低价表带（<$15）表面氟含量均低于1%，说明含氟弹性体多见于高价表带。

表 1.每个样品中通过 PIGE 测量的总氟浓度（% F）、通过 LC-MS/MS 测量的 PFHxA 浓度（ng/g）以及通过 LC-MS/MS 测量的 20 种目标 PFAS 化合物的浓度总和（ng/g）

- 使用LC-MS/MS进行靶向分析：PFHxA是最常检测到的化合物，41%的样品中可检测到，其浓度中位数为773 ng/g，远高于其他产品中的浓度。除PFHxA外，部分表带还检测到其他PFAS化合物，其中一个使用过的表带检测到多种PFAS，可能是使用过程中吸附的。

- dTOP测定：由于PFHxA的测量浓度比PIGE测量的总氟浓度低几个数量级，对部分样品进行dTOP测定以估计PFAS前体的存在。选择了高PFAS浓度和低/无PFAS浓度的表带进行测定，结果发现dTOP提取物中总靶向PFAS比QuEChERS提取物少。后续实验表明QuEChERS提取过程不太可能转化PFCA前体，而dTOP实验中6:2 FTS的前体在一小时内可完全氧化，但PFHxA前体不易氧化为终端全氟羧酸（PFCAs）。

- 结果影响：从含氟弹性体表带表面可轻易提取出高浓度的PFHxA，可能原因一是作为含氟弹性体乳液聚合过程中的残留表面活性剂，二是从侧链氟化聚合物（SFP）中释放，但文献表明SFP经TOP降解后通常是多种PFAAs的混合物。高浓度的PFHxA加上表带长时间佩戴及可能的出汗接触，意味着有大量转移到皮肤并暴露于人体的机会，而PFHxA的毒理学研究不足，且美国EPA和欧洲化学品管理局已对其进行风险评估和限制，因此需要对含氟弹性体表带中PFHxA的暴露进行更全面的研究。

引用

Wicks, A., Whitehead, H. D., & Peaslee, G. F. (2024). Presence of Perfluorohexanoic Acid in Fluoroelastomer Watch Bands. Environmental Science & Technology Letters. Advance Publication. https://doi.org/10.1021/acs.estlett.4c00907

关注“新污染物监测与分析”公众号，获取更多最新文献推送与科研资讯

声明：本文仅供科研交流使用，文中所有观点均来源于已发布的论文，如有侵权或重大问题请通过后台与编辑联系。

欢迎高校、科研单位以及监测同行的朋友们投稿！邮箱6514064@zju.edu.cn。感谢您的点赞、转发、在看，您的鼓励是我们更新的动力！

添加编辑微信 xwrw1234 加入读者交流群，与大咖在线交流

新污染物监测与分析

“新污染物监测与分析”致力于探索和分享新污染物研究动态、前沿热点以及最新发表的学术论文。为科研人员、学者、管理者搭建一个专业的信息交流平台，共同关注和应对新污染物带来的环境和健康挑战。

超高效液相色谱-串联质谱法测定运动营养食品中60种类固醇激素

新污染物处理技术：快速、简便、廉价、高效、耐用且安全的（QuEChERS）样品前处理方法的发展及应用综述

欧洲环境科学：污水污泥中全氟烷基和多氟烷基物质（PFAS）的研究综述

欧洲环境科学：捷克饮用水中的塑料微粒污染：综合监测的见解

深化科技体制改革为中国式现代化提供强大科技支撑

珠江三角洲水和沉积物中 PFAS 的分布、分区、来源分配和生态风险评估

斯坦福大学EST Letters：甲型流感病毒在生牛奶中的感染性和持久性

2024年度科技突破-《科学》杂志

香港大学太古研究院EST：海洋酸化下的性别秘密-低 pH 如何影响贝类后代性别比例？

水果脱酸剂/退酸剂

广西医科大学Environ Int：血清代谢组与全氟及多氟烷基物质暴露及甲状腺癌风险的关联：基于机器学习的多模块整合分析

|科研动态| PNAS：iRhizo-Chip——植物根际过程研究微流控芯片新平台

Environ Int：近海沉积物中的新型有机磷酸酯及其转化产物：赋存、时间趋势和风险评估

同济大学ESPR：乡镇污水处理厂中抗生素和抗生素抗性基因（ARGs）的赋存、去除及生态风险

中科院城环所ES&T：细胞外囊泡是室内灰尘中环境过敏原的普遍且有效的载体

|中国药科大学|新污染物分析技术：直接进样 UPLC-MSMS 方法分析废水中的 77 种化合物

北京师范大学环境学院EST：叶面施用氧化锌纳米颗粒减轻菲和镉对生菜的植物毒性-植物 - 根际 - 微生物长距离调控

哈尔滨商业大学：基于绿色溶剂的液相微萃取技术在中药活性成分色谱分析中的研究进展

2023 年Environmental Science & Technology最佳论文奖

科研动态：同济大学环境学院毛舜教授团队——氧还原反应耦合电氧化系统实现高效和可持续的水处理

自然：干细胞迈向临床-癌症、糖尿病和帕金森病的治疗方法或将很快问世

北京大学公共卫生学院E&H新兴全氟化学品GenX-环境和生物归宿与风险

科研动态：城市环境研究所在高通量荧光法解析环境活性耐药微生物研究中取得进展

EST Letters：警惕！氟橡胶表带中的 PFHxA：潜在风险不容忽视

科研动态：王亚韡研究员团队关于环境污染物的暴露与健康影响研究取得新进展

加州大学EST综述：微塑料暴露对人类消化、生殖和呼吸系统健康的影响

ES&T综述丨EDA融合高通量筛查、大数据与人工智能，构建强大的新污染物检测识别体系!

浙江中医药大学生命学院EHP：有机磷阻燃剂与代谢紊乱：一项针对脂联素受体的计算机模拟、体外和体内研究

《Chemosphere》被移出SCI名录，引发学术圈震动

2024年度环境保护科学技术奖（自然科学奖、技术发明奖、科技进步奖）拟授奖项目公示

STOTEN | 华南师范大学应光国：纺织废水和受纳河流中全氟烷基和多氟烷基物质（PFAS）的非靶向和靶向筛查及风险评估

厦门大学环境学院最新EST：从盐湖提锂到离子分离-异质电荷纳滤膜的卓越之路

自然：2024年度最激动人心的科学图像！

昆士兰大学：澳大利亚环境水样中超短链全氟和多氟烷基物质

圣雄甘地大学：室内灰尘中的双酚类物质-全球分布、暴露风险、转化和生物监测的全面综述

美国威斯康星大学新污染物分析技术：拉曼光谱测定全氟化合物

广州地化所最新EST：共代谢高效去除双酚A替代物！

清华大学环境学院ES&T：电镀园区全氟和多氟烷基物质（PFAS）的赋存、迁移及规模化吸附去除研究

华中科技大学同济医学院EP：高氯酸盐暴露和心血管疾病：一项基于社区的横断面研究和基准剂量估计

Environment International最新综述：PFAS的质谱分析与人群暴露模式

Nature公布2024年度十大杰出人物！中国地质学家与医生上榜！

同济医学院E&H：成年人金属暴露与炎症标志物之间的独立和联合关联

专注抗生素抗性基因检测服务——元哉生物

在泥土中玩耍对孩子的免疫系统有好处吗？

诺奖级EST！最新成果公布全球，新污染物监测迎来史上最强突破！

华南理工大学EST Letters：地球上的微塑料-当前知识和挑战

分类

时事

民生

政务

教育

文化

科技

财富

体娱

健康

情感

旅行

百科

职场

楼市

企业

乐活

学术

汽车

时尚

创业

美食

幽默

美体

文摘

原创标签

时事社会财经军事教育体育科技汽车科学房产搞笑综艺明星音乐动漫游戏时尚健康旅游美食生活摄影宠物职场育儿情感小说曲艺文化历史三农文学娱乐电影视频图片新闻宗教电视剧纪录片广告创意壁纸头像心灵鸡汤星座命理教育培训艺术文化金融财经健康医疗美妆时尚餐饮美食母婴育儿社会新闻工业农业时事政治星座占卜幽默笑话独立短篇连载作品文化历史科技互联网

发布位置

广东北京山东江苏河南浙江山西福建河北上海四川陕西湖南安徽湖北内蒙古江西云南广西甘肃辽宁黑龙江贵州新疆重庆吉林天津海南青海宁夏西藏香港澳门台湾美国加拿大澳大利亚日本新加坡英国西班牙新西兰韩国泰国法国德国意大利缅甸菲律宾马来西亚越南荷兰柬埔寨俄罗斯巴西智利卢森堡芬兰瑞典比利时瑞士土耳其斐济挪威朝鲜尼日利亚阿根廷匈牙利爱尔兰印度老挝葡萄牙乌克兰印度尼西亚哈萨克斯坦塔吉克斯坦希腊南非蒙古奥地利肯尼亚加纳丹麦津巴布韦埃及坦桑尼亚捷克阿联酋安哥拉