謝劉偉，張鴻，李靜，劉寶林，柴之芳，沈金燦，楊波

1(深圳大學生命科學學院，廣東深圳，518060)2(深圳大學 物理科學與技術學院，廣東深圳，518060)

3(深圳大學 化學與化工學院，廣東深圳，518060)4(中國科學院高能物理研究所，北京，100049)

5(深圳出入境檢驗檢疫局食品檢驗檢疫技術中心，廣東深圳，518045)

全氟化合物(perfluorinated compounds，PFCs)是一類碳鏈上氫原子全部被氟取代的新型有機污染物，主要分為全氟磺酸(perfluoroalkyl sulfonic acids，PFSAs)和全氟羧酸(perfluoroocarboxylic acids，PFCAs)兩大類。PFCs具有疏油、疏水特性，因此被廣泛應用于紡織、造紙、包裝、農(nóng)藥和消防等工業(yè)和民用領域。由于PFCs含有極高鍵能(鍵能約460.5 kJ/mol)的C-F共價鍵，因此這類化合物具有很強的穩(wěn)定性，能夠耐受熱、光、化學和高等生物降解，并可隨食物鏈的放大在生物體內(nèi)富集至相當高的濃度［1］。進入生物體的PFCs主要與體內(nèi)蛋白質(zhì)結合，可引發(fā)線粒體能量代謝障礙、脂肪代謝紊亂及生殖、發(fā)育、神經(jīng)系統(tǒng)等中毒現(xiàn)象［2］，有鑒于此，包括PFOS在內(nèi)的9種新型持久性有機污染物(persistent organic pollutants，POPs)于2009年5月被增列入POPs公約黑名單，并于2010年8月26日正式生效［1］。

目前，PFCs 在 動物血 液［3］、乳［3］、肌 肉［4］、肝臟［4］、蛋［5］中均有檢出，且殘留特征因地區(qū)而異［6］。近期研究表明，鳥蛋中有較高 PFCs富集。Karin等［7］研究發(fā)現(xiàn)，瑞士崖海鴉蛋中PFOS最高可達400 μg/kg，Gouter等［8］則發(fā)現(xiàn)，加拿大海鷗蛋中 PFCs主要暴露源緣于海洋捕食。生物樣本中PFCs主要來源雖未有確切定論，但研究普遍認為食物攝入是其主要暴露途徑。雞蛋是人類攝取蛋白質(zhì)的重要途徑，故PFCs可能通過攝食雞蛋對人體健康造成潛在的危害。本研究采用離子對提取、固相萃取與高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用，對11個省(直轄市)雞蛋中PFCs殘留水平進行分析，同時比較生、熟雞蛋中PFCs的殘留變化，并對經(jīng)雞蛋攝入人體的PFCs風險進行了評估。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

甲醇(色譜純，美國J.T.Baker公司)，甲酸(色譜純，美國Dikma公司)，氨水(25%，優(yōu)級純，比利時Acros公司)，四丁基硫酸氫銨(tetra-n-butylammonium hydrogen sulfate，TBA)(＞99%，百靈威)，甲基叔丁基醚(methl tert-butyl ether，MTBE)，Na2CO3(＞90%，美國Sigma公司)。實驗用水為電阻率18.2 MΩ的超純水。12種PFCs混合外標為全氟戊酸(perfluoropentanoic acid，PFPeA)、全氟己酸(perfluorohexanoic acid，PFHxA)、全氟庚酸(perfluoroheptanoic acid，PFHpA)、全氟辛酸(perfluorooctanoic acid，PFOA)、全氟壬酸(perfluorononanoic acid，PFNA)、全氟癸酸(perfluorodecanoic acid，PFDA)、全氟十一酸(perfluoroundecanoic acid，PFUdA)、全氟十二酸(perfluorododecanoic acid，PFDoA)、全氟十三酸(perfluorotridecanoic acid，PFTrDA)、全氟十四酸(perfluorotetradecanoic acid，PFTeDA)和全氟辛烷磺酸鹽(sodium perfluoro-1-octanesulfonate、L-PFOS)、全氟癸烷磺酸鹽(sodium perfluoro-1-decanesulfonate、L-PFDS);9 種PFCs混合內(nèi)標為 MPFBA(perfluoro-n-［1，2，3，4-13C4］butanoic acid)、MPFHxA(perfluoro-n-［1，2-13C2］hexanoic acid)、MPFOA(perfluoro-n-［1，2，3，4-13C4］octanoic acid)、MPFNA(perfluoro-n-［1，2，3，4，5-13C5］nonanoic acid)、MPFDA(perfluoro-n-［1，2-13C2］decanoic acid)、MPFUdA(perfluoro-n-［1，213C2］undecanoic acid)、MPFDoA(perfluoro-n-［1，2-13C2］ dodecanoic acid)、MPFHxS(sodium perfluoro-1-hexane［18O2］sulfonat)、MPFOS(sodium perfluoro-1-［1，2，3，4-13C4］octanesulfonate)，均購自加拿大Wellington公司。用甲醇逐級稀釋為 0、0.05、0.1、0.2、0.5、1、2、5 ng/mL，8個濃度用于HPLC-MS/MS標準工作曲線。

1.2 儀器與設備

HPLC-MS/MS聯(lián)用儀(Agilent 1100-API 3000，美國AB公司)，氮吹儀(HSC-12B，天津市恒奧科技發(fā)展有限公司)，12管真空萃取裝置(美國BESEP公司)，Polymer WAX(150 mg，6 cc)固相萃取柱(美國Chrom-Matrix公司)，純水機(Simplicity，美國 Millipore公司)，離心機(centrifuge 5804，德國eppendorf公司)。

1.3 實驗方法

1.3.1 樣品采集與前處理

2013年8～9月，雞蛋分別產(chǎn)自吉林、北京、山東、河南、安徽、浙江、湖北、湖南、江西、四川和廣東等11個省(直轄市)。每產(chǎn)地取90枚蛋，由其下轄每地級市(區(qū)，縣)8～12枚蛋混合組成，依次用超純水、甲醇、超純水清洗蛋殼。生蛋去殼用打蛋器充分混勻，取1.0 g裝入15 mL聚丙烯管，存入-20℃冰箱中待用;另取60枚洗凈雞蛋，置于煮蛋器煮至全熟，去殼，研缽中研碎混勻，取1.0 g裝入15 mL聚丙烯管，加入10 mL超純水，存于-20℃冰箱待用。

取出裝有1.0 g雞蛋的聚丙烯管，離子對萃取，加入2 ng PFCs內(nèi)標，1 mL TBA，2 mL Na2CO3，5 mL MTBE，室溫下?lián)u床萃取1 h后離心10 min(10 000 r/min)，上清液移至50 mL聚丙烯管中，沉淀加5 mL MTBE重復提取2次，共收集約15 mL上清液，氮吹至干，加入8 mL 2%甲酸水溶液，并加超純水稀釋至50 mL，上處理過的WAX固相萃取柱(依次用4 mL甲醇，4 mL水進行活化)，流速1滴/s，待樣品流干，依次用4 mL 2%甲酸水溶液、4 mL 2%甲酸水溶液∶甲醇(體積比1∶1)混合液淋洗，抽干，用4 mL甲醇淋洗至流干，最后用5 mL 9%氨水甲醇溶液洗脫，抽干，收集洗脫液氮吹至干，甲醇定容至1 mL后過0.22 μm尼龍膜，轉(zhuǎn)入2 mL進樣瓶待HPLC-MS/MS分析。

1.3.2 儀器分析

HPLC分析:色譜柱為 Agilent Eclipse XDB C18(3.5 μm，2.1 mm × 150 mm)，進樣體積 20 μL。在50℃柱溫，0.3 mL/min流速下，流動相A(甲醇)與B(2 mmol/L醋酸銨水溶液)的梯度洗脫程序為:起始時20%A、80%B，8 min 時95%A、5%B，13 min 時100%A，14 min 時20%A、80%B，保持6 min。

MS/MS分析:使用API 3000三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜，選擇電噴霧負離子化模式、負離子掃描方式及多反應監(jiān)測模式，在4 500 V電噴霧電壓、10 L/min霧化氣流速、9.0 L/min氣簾氣流速、5.0 L/min輔助氣流速和450℃離子源溫度下，內(nèi)標法定量。

1.3.3 人體健康風險評估

化學污染物進入人體主要有2種途徑，一是主動吸收，即污染物以經(jīng)口進食或經(jīng)鼻呼吸的方式進入人體，另一種則是通過體表暴露，即污染物通過裸露的皮膚、眼睛進入人體［9］?；谥袊用裆攀持改辖ㄗh的蛋類攝入量(成年男性27.35 g/d;成年女性25.25 g/d)與中國人平均體重［10］(成年男性62.70 kg;成年女性54.35 kg)，通過雞蛋攝入PFCs的人體健康風險評估可通過日暴露劑量(daily exposure dose，DED)予以指示［11］:

式中:DDI(dietary daily intake)為日雞蛋進食量，g/d;c為PFCs濃度，μg/kg(wet wt);m為人體質(zhì)量，kg;i=1，2，…，n。

1.4 質(zhì)量保證和控制

雞蛋中PFCs含量均以濕重平均值計。實驗器皿均采用聚丙烯材質(zhì)，使用前先經(jīng)甲醇淋洗，所有實驗用水均為Milli-Q超純水。為控制樣品前處理過程可能帶來的外源性污染，實驗進行全程空白并在數(shù)據(jù)中扣除。生、熟蛋中12種PFCs在2 ng/L濃度水平的加標回收率分別為83%～118%和66%～129%，在0～5.0 ng/mL濃度范圍的線性相關系數(shù)(r2)在0.990 7～0.999 7，檢測限范圍0.010 ～0.095 2 ng/g，滿足分析要求。低于定量檢測限(limit of quantification，LOQ)的 PFCs取1/2 LOQ。

1.5 統(tǒng)計分析

十二種PFCs間pearson相關分析應用SPSS(Statis-tical Product and Service Solutions，19.0)統(tǒng)計分析軟件。

2 結果與討論

2.1 雞蛋中全氟化合物殘留特征

11個省(直轄市)雞蛋中PFCs含量均值、中位數(shù)、最大最小值見圖1。除PFDS、PFTeDA PFDoA未檢出外，其他10種PFCs檢出率(%)依次為PFOA(100)＞PFNA(91)＞PFOS=PFHxA(82)＞PFDA(73)＞PFHpA=PFPeA(64)＞PFTrDA=PFUdA(9)，灰塵中含有較高含量的PFOA［12］，因此PFOA 的高檢出率可能與蛋雞暴露環(huán)境灰塵較多有關。

圖1 雞蛋中PFCs含量Fig.1 PFCs concentration in chicken eggs

檢出PFCs以中短鏈(C≤10)為主，約占ΣPFCs的99%，雞肝［13］、雞血清［14］中長鏈 PFCs比例相對較高，禽鳥可通過產(chǎn)蛋將自身 PFCAs轉(zhuǎn)移至下一代［15］，但隨碳鏈增長，PFCs空間位阻增大，可能影響長鏈PFCs的傳遞比率。長鏈PFCs僅有C11的PFU-dA 和C13的 PFTrDA 檢出，與文獻報道［16］PFCs碳鏈奇數(shù)碳原子檢出高于偶數(shù)碳原子一致。

雞蛋中檢出PFOS(0.094 6 μg/kg)殘留水平最高，其次為 PFOA(0.085 8 μg/kg)，分別占 ΣPFCs的23%和20%，是雞蛋中PFCs主要殘留。由于PFOS、PFOA性質(zhì)穩(wěn)定、生物半衰期長，是多種PFCs前體物質(zhì)的主要降解產(chǎn)物［17］，可能是造成雞蛋中 PFOS、PFOA殘留較高的原因。雞蛋中 PFOS檢出率較PFOA低，但殘留水平較PFOA高的原因應與雞體去除PFOA的速度快于PFOS［18］有關。此外，由于樣本采自夏季，蛋雞增加飲水，雞舍采用噴水降溫以及玉米、豆粕、魚粉等雞飼料中常含有較高的磺酸類PFCs［13］都是致雞蛋暴露于PFCs不容忽視的途徑。

檢出的10種PFCs間Pearson相關性分析結果(表1)顯示，雞蛋中 PFPeA與長鏈 PFUdA、PFDoA、PFTrDA呈顯著相關(P＜0.01)，表明長鏈PFCs存在降解行為［17］，PFHxA 與 PFHpA(P ＜0.01)，PFOA 與PFHxA(P＜0.01)、PFDA(P＜0.05)亦呈正相關，表明雞蛋中全氟羧酸類PFCs有相似來源或相同生物積累途徑。究其原因，與PFCAs類產(chǎn)品的前體物質(zhì)氟調(diào)聚醇(fluorotelomer alcohols，F(xiàn)TOH)易揮發(fā)，可氧化形成長鏈PFCAs并進一步降解生成短鏈PFCAs［17］有關，而PFCAs可經(jīng)食物鏈進入蛋中。

表1 雞蛋中PFCs相關系數(shù)矩陣Table 1 Correlation matrix of PFCs concentration in eggs

目前對于食物源中PFCs的分析多限于對其生鮮狀態(tài)的檢測，本研究對同產(chǎn)地生、熟雞蛋中PFCs含量分析結果顯示，煮熟雞蛋中僅測得 PFHxA(0.013 9 μg/kg)和 PFOA(0.021 6 μg/kg)，其ΣPFCs僅為生蛋的11%。導致熟蛋PFCs殘留顯著減少的可能原因有:(1)煮熟過程中，蛋黃水分有向外釋放趨勢［19］，可能使PFCs外移至蛋殼，令雞蛋可食部分PFCs殘留大幅下降;(2)煮蛋器在煮蛋過程產(chǎn)生過熱蒸汽，可能使PFCs類發(fā)生降解［20］;(3)PFCs通常與蛋白質(zhì)結合，高溫致蛋白質(zhì)變性可能會使蛋白質(zhì)中 PFCs殘留減少［21］。

2.2 不同產(chǎn)地雞蛋中PFCs殘留分布

雞蛋中ΣPFCs殘留呈沿海產(chǎn)地高于內(nèi)陸的趨勢(P＜0.05)，沿海地區(qū)經(jīng)濟相對發(fā)達，人口密集，涉PF-Cs產(chǎn)品的生產(chǎn)、使用較多，應是造成東部沿海產(chǎn)雞蛋中ΣPFCs較高的原因。此外，來自海洋的PFCs前體物質(zhì)的外源性輸入與沉降亦有可能對東部沿海PFCs含量造成影響。夏季我國東部沿海地區(qū)盛行東南季風，易揮發(fā)的PFCs前體物質(zhì)FTOH可隨大氣遠距離傳輸，沉降并氧化降解轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的PFCAs與PFSAs［22］。

以秦嶺淮河為界，北京、吉林、山東、河南等北方產(chǎn)雞蛋中PFOS約占ΣPFCs的33%，顯著高于南方產(chǎn)雞蛋的17%，其原因可能與北方蛋雞飼料中更廣泛添加中草藥類添加劑有關［23］，中草藥飼料添加劑有效成分包括生物堿、油脂、維生素、礦物質(zhì)等，這些物質(zhì)在蛋黃中廣泛存在，而幾乎不存在于蛋清中。研究結果顯示，蛋黃中 PFOS約占雞蛋中 ΣPFOS的98%，蛋黃幾乎100%含有PFOS，而蛋清的檢出率幾近為零［5］，這可能與蛋黃特有成分如生物堿等物質(zhì)利于PFOS的富集有關。

2.3 PFCs風險評估

金一和等［25-27］研究PFCs的動物毒理學結果顯示，PFOS可穿過大鼠胎盤屏障和血腦屏障，可能對仔鼠和成年大鼠神經(jīng)系統(tǒng)造成影響，亦可造成雄性鵪鶉生殖系統(tǒng)發(fā)育障礙;PFOA則可引發(fā)大鼠中樞神經(jīng)細胞內(nèi)鈣超載，造成引發(fā)神經(jīng)毒性。研究還表明，人血清中PFOA濃度達到0.20 μg/mL時，可能使腦細胞鈣離子濃度升高，引發(fā)神經(jīng)毒性。

基于攝食生雞蛋計算的中國成年人雞蛋攝入PFOS［成年男性:3.625 ×10-5μg/(kg·d);成年女性:3.861×10-5μg/(kg·d)］和 PFOA［成年男性:3.420×10-5μg/(kg·d);成年女性:3.642×10-5μg/(kg·d)］的日暴露劑量遠低于歐洲食品安全局推薦的參考劑量［PFOS:0.025 μg/(kg·d);PFOA:0.333 μg/(kg·d)］［28］，而煮熟雞蛋中 PFCs 顯著減少，表明攝食雞蛋對PFCs的暴露不具有即時危害，與文獻報道［29-30］相一致。但考慮人體暴露于PFCs是多方面的，除飲食、呼吸、皮膚接觸，還受地域PFCs本底、個體暴露時間等因素的影響，對PFCs的人體暴露風險評價仍有待更加系統(tǒng)和全面的研究。

3 結論

雞蛋中PFCs主要殘留為PFOS(0.094 6 μg/kg)和PFOA(0.085 8 μg/kg)。就產(chǎn)地而言，東部沿海雞蛋中ΣPFCs高于內(nèi)陸，北方雞蛋中PFOS殘留高于南方。煮雞蛋中ΣPFCs殘留大幅減少，與煮蛋過程蛋黃水分外移有關?；跀z食雞蛋暴露PFCs的風險值遠低于參考值，不具即時危害。

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