近日，我校生物与环境工程学院（交叉科学研究院）赵璐博士在环境科学领域国际权威期刊Environmental Science & Technology上发表了题为“Identification and Characterization of Per- and Polyfluoroalkyl Substances Isomers in Bird Eggs by Liquid Chromatography-Ion Mobility-High Resolution Mass Spectrometry”的研究论文。该研究基于液相色谱-离子淌度-高分辨质谱技术（LC-IM-HRMS），建立了面向PFAS结构异构体的高置信度识别方法，并将该方法应用于污染工业场地周边蓝山雀和大山雀鸟蛋样品中的PFAS异构体筛查与暴露特征解析。
PFAS因其广泛使用、环境持久性、生物累积性及潜在健康风险受到全球关注。许多PFAS在环境中并非以单一结构存在，而是包含线性和支链等多种异构体。不同异构体可能具有不同的理化性质、环境归趋和毒性效应，因此，开展异构体水平的PFAS识别对于准确理解其环境行为和生物暴露具有重要意义。然而，由于支链PFAS异构体标准品有限，复杂环境和生物样品中的PFAS异构体识别仍面临较大挑战。
图1 论文摘要图
针对这一问题，本研究利用LC-IM-HRMS技术实现了41种线性和39种支链PFAS同系物的异构体分辨，构建了目前规模最大的PFAS结构异构体碰撞截面（collision cross section, CCS）数据集，并首次报道了PFNA和PFNS异构体的漂移管离子淌度（DTIM）来源DTCCSN2数值。该数据集为PFAS异构体的高置信度识别提供了重要参考，有助于弥补支链异构体标准品不足对环境样品分析造成的限制。
图2 典型PFAS的异构体分离分析图
进一步地，研究团队将该分析流程应用于采集自比利时污染工业场地周边的41份蓝山雀和大山雀鸟蛋样品。结果显示，鸟蛋样品中共检出20个线性和34个支链PFAS异构体特征，表明野生鸟类样品中存在复杂的PFAS异构体暴露模式。通过相关性分析，研究发现不同PFAS支链异构体之间存在特征性共现模式，其中PFBS和PFDoDA表现出区别于其他PFAS类别的独特行为。此外，研究还发现蓝山雀和大山雀鸟蛋中的PFOS异构体谱存在显著差异，提示觅食行为、物种特异性累积等生态和生理因素可能影响鸟蛋中PFOS异构体的分布。
图3 PFOS异构体在不同品种和采样点的鸟蛋中的分布差异
该研究表明，LC-IM-HRMS可作为复杂生物样品中PFAS异构体高置信度识别的有效工具。与传统仅关注PFAS总量或单一同系物浓度的分析相比，异构体分辨分析能够提供更精细的暴露信息，有助于揭示PFAS在环境和生物体内的来源、迁移、生物累积及物种差异。相关成果为PFAS环境生物监测、暴露表征和风险评估提供了新的技术支撑和数据基础。
该论文第一作者为浙江树人学院生物与环境工程学院（交叉科学研究院）赵璐博士，通讯作者为比利时安特卫普大学毒理学研究中心Adrian Covaci 教授。学院刘维屏教授、尹杉杉老师等参与了该研究工作。该研究得到了国家留学基金委、国家自然科学基金和浙江树人学院引进人才科研启动项目等项目的支持。该成果得益于国家留学基金委资助的访学交流项目以及学院对教师国际交流合作的支持。赵璐博士曾赴比利时安特卫普大学开展为期一年的访学研究，并与安特卫普大学毒理学研究中心建立了稳定的学术合作关系。论文的发表体现了学院在新污染物分析、环境暴露与生物监测等方向的持续研究积累，也为进一步深化国际合作奠定了基础。
