引言：從農田到江河的“角色轉換"
在分析檢測工作者的認知中，PSA（N-丙基乙二胺）幾乎與QuEChERS方法和農藥殘留檢測畫上了等號。從蔬菜水果到堅果茶葉，PSA憑借其獨特的雙氨基結構，在去除脂肪酸、有機酸等基質干擾物方面屢建奇功。
然而，PSA的“舞臺"遠不止于農產品。當我們將目光從田間地頭轉向江河湖海，一個同樣嚴峻的檢測挑戰正擺在面前——環境水體中新興污染物的分析與監測。
內分泌干擾物（EDCs）如雙酚A、壬基酚、雌二醇，以及藥品與個人護理產品（PPCPs）如抗生素、抗抑郁藥、避孕藥等，正以ng/L乃至pg/L的痕量水平廣泛存在于地表水、地下水甚至飲用水源中。這些污染物濃度極低、極性差異大、基質復雜，對前處理技術提出了近乎苛刻的要求。
PSA能否在環境水體分析中重現其在農殘檢測中的輝煌？答案是肯定的——但角色和打法，都需要一場徹底的“轉換"。
一、環境水體分析的獨特挑戰：PSA為何“有用"？
與農產品基質相比，環境水體分析面臨著截然不同的困境。
挑戰一：濃度極低，富集是前提。 環境水體中EDCs和PPCPs的濃度通常在ng/L級別。以雙酚A為例，其在廢水中的濃度范圍可達數十至數千ng/L，地表水中同樣可達數百ng/L以上。這意味著分析必須從大體積水樣（數百毫升乃至數升）出發，經過固相萃取（SPE）等富集步驟，才能達到儀器的檢測靈敏度。
挑戰二：基質復雜，干擾無處不在。 地表水和廢水中含有大量溶解性有機質（DOM），其中腐殖酸是最主要的干擾物。腐殖酸不僅會與目標物競爭吸附位點、降低萃取回收率，還會在色譜-質譜分析中引發嚴重的基質效應——抑制或增強目標物的離子化信號，導致定量失準。當腐殖酸濃度超過一定水平時，固相萃取方法的性能會受到顯著影響。
挑戰三：目標物種類繁多，性質各異。 EDCs包括酚類（雙酚A、壬基酚、辛基酚）、激素類（雌酮、雌二醇、睪酮）等；PPCPs則涵蓋抗生素、止痛藥、抗抑郁藥、防曬劑等數十種化合物。這些目標物的酸堿性、極性、水溶性差異極大，單一吸附劑很難“通吃"。
正是在這樣的困境中，PSA找到了自己的“第二戰場"。
二、PSA在環境水樣中的“隱藏技能"：去除腐殖酸
PSA之所以能在環境水體分析中發揮作用，關鍵在于其一個常常被忽視的“隱藏技能"——對腐殖酸的高效吸附。
在對廢水中藥物和雌激素測定的研究中，系統比較了活性炭、中性氧化鋁、PSA和Florosil四種吸附材料在聚合物SPE柱上的凈化效果，結果發現：PSA能夠有效吸附腐殖酸，從而顯著降低最終定量分析中的基質效應。
這一發現的意義非同小可。在環境水樣分析中，腐殖酸是基質效應的主要“元兇"。通過在SPE柱頂端鋪設一層PSA吸附劑，即可在目標物被富集的同時，將腐殖酸這一主要干擾物“攔截"在柱外。這種“前置凈化"策略，相當于為后續的色譜-質譜分析上了一道“保險"。
針對雙酚類化合物檢測的研究也證實了這一點。將PSA吸附劑置于SPE柱頂端后，其有效地充當了“基質組分捕獲器"，主要針對腐殖酸發揮作用。該方法對多種目標雙酚類化合物可獲得理想的檢出限和回收率。
PSA對腐殖酸的吸附機制，與其在農殘檢測中吸附脂肪酸的機理一脈相承——均依賴于其氨基通過離子交換和氫鍵作用與酸性基團結合。腐殖酸分子富含羧基和酚羥基，正是PSA“精準狙擊"的理想靶點。
三、從SPE到d-SPE：PSA的多種“打開方式"
在環境水體分析中，PSA的應用并非只有一種模式。根據樣品類型和分析需求，PSA可以靈活地以不同形式出場。
模式一：SPE柱頂端的“前置凈化層"
這是PSA在環境水樣分析中最經典的應用方式。在大體積水樣通過SPE柱富集目標物之前，先在柱頂端填充一層PSA吸附劑。水樣中的腐殖酸在流經PSA層時被吸附去除，而目標物則繼續下行被聚合物吸附劑（如Strata-X、HLB等）捕獲。這種“分層"設計實現了凈化與富集的同步進行，無需額外增加前處理步驟。
在廢水中多種藥物和雌激素的分析中，采用Strata-X + PSA + 氧化鋁的三重吸附劑組合，可顯著降低基質效應，且幾乎不增加成本和分析時間。
模式二：d-SPE（分散固相萃取）模式
PSA同樣可以以分散固相萃取（d-SPE）的形式直接加入水樣提取液中——這正是QuEChERS方法在環境水樣分析中的“移植"。地表水樣品經乙腈提取、鹽析后，提取液中加入PSA和C18等凈化劑，通過振蕩離心完成凈化。
在湘江水體EDCs分布研究中，采用25 mg PSA + 25 mg C18作為QuEChERS凈化填料，結合空氣輔助液液微萃取技術，實現了魚肉樣品中多種EDCs的凈化與富集同步，方法驗證取得了良好的回收率和檢出限。
模式三：與C18的“黃金搭檔"
無論是SPE模式還是d-SPE模式，PSA在環境水樣分析中很少“單打獨斗"。PSA與C18的聯用幾乎成為一種標配。兩者分工明確：PSA負責去除腐殖酸、有機酸等極性干擾物；C18則通過疏水相互作用吸附非極性的脂類和其他疏水性基質組分。這種“極性+非極性"的雙重凈化機制，比單一吸附劑具有更廣譜的凈化能力。
在水產養殖環境沉積物中抗生素的分析中，QuEChERS方法同樣采用了PSA作為分散凈化劑。在魚類肝臟中藥物的篩查中，基于QuEChERS提取的方法也使用乙腈/水混合溶劑和PSA/C18進行樣品凈化。
四、應用案例：從實驗室到真實水樣
案例一：廢水中雙酚類化合物的測定
一種改進的SPE-GC/MS方法被用于廢水和地表水中多種雙酚類化合物的定量分析。該方法的核心創新在于：在SPE柱頂端放置PSA吸附劑作為“基質組分捕獲器"，有效去除了水樣中的腐殖酸。
方法驗證結果令人矚目：多種目標雙酚類化合物可獲得低至ng/L級別的檢出限，回收率在87%–133%之間。將該方法應用于多家污水處理廠的廢水和城市地表水分析，發現雙酚A和雙酚S是主要檢出物——廢水中濃度范圍可達數十至數千ng/L，地表水中亦可達數百ng/L以上。這一驗證充分表明了PSA在環境水樣分析中的實用價值，也揭示了雙酚類化合物在真實環境中的廣泛存在。
案例二：典型河流水體EDCs的全面篩查
針對某典型河流水體中多類EDCs（孕激素、雄激素、雌激素、烷基酚等）的系統研究顯示，樣品前處理采用固相萃取-液相色譜-質譜聯用法，其中PSA在凈化步驟中發揮了關鍵作用。
研究發現，雙酚A、4-t-辛基酚、4-壬基酚、雌酮、雌二醇的檢出率高達95%–100%。EDCs在該河流水體中的濃度呈現出顯著的季節和空間變化——某些河段冬季濃度最高，春季最低。主成分分析表明，未經處理的污水、工業廢水和畜牧養殖業污水是EDCs的主要來源。這一研究為理解EDCs在典型河流中的分布規律和生態風險提供了寶貴數據。
案例三：廢水中藥物與雌激素的三重吸附策略
一項系統評估比較了四種吸附材料（活性炭、中性氧化鋁、PSA和Florosil）在廢水樣品中多種藥物和雌激素測定中的表現。結果表明：活性炭因吸附性能不佳被淘汰；Florosil對堿性分析物有吸附；而PSA對腐殖酸展現出優異的吸附能力，能有效降低基質效應。
最終方案采用聚合物柱 + PSA + 氧化鋁的三重吸附劑組合。這一組合在不顯著增加成本和延長分析時間的前提下，有效降低了基質效應，對藥物和雌激素的準確定量產生了積極影響。
五、挑戰與展望：PSA的“環境之路"還能走多遠？
盡管PSA在環境水體新興污染物分析中已展現出獨特價值，但其“環境之路"仍面臨若干挑戰。
挑戰一：PSA對中性/堿性目標物的“無視"。 PSA主要通過離子交換和氫鍵作用吸附酸性化合物。對于中性和堿性的藥物（如β-受體阻滯劑、抗抑郁藥等），PSA的凈化效果有限。這要求在實際應用中根據目標物的酸堿性進行針對性設計——例如，在PSA之外補充氧化鋁等吸附劑以覆蓋堿性分析物。
挑戰二：新型吸附劑的競爭。 近年來，Z-Sep®（鋯基吸附劑）等新型材料在凈化能力上展現出一定優勢。部分比較研究發現，Z-Sep®在減少基質組分方面表現突出，但PSA在綜合性能上仍然表現最優。這表明PSA并非“過時"，而是在與新型材料的競爭中依然保有自己的“護城河"。
挑戰三：從“去除干擾"到“選擇性富集"的跨越。 目前PSA在環境水樣分析中的主要角色仍是“凈化"（去除腐殖酸等干擾物），而非“富集"（選擇性捕獲目標物）。未來，通過對PSA進行功能化改性（如引入特定官能團、制備磁性PSA復合材料等），有望拓展其在目標物選擇性富集方面的應用。
結語：PSA的“第二戰場"
從農田到江河，PSA完成了一次漂亮的“角色轉換"。在農殘檢測中，它是去除脂肪酸和色素的“凈化先鋒"；在環境水體分析中，它則化身為對抗腐殖酸、降低基質效應的“隱形衛士"。
這種轉換并非偶然——PSA的雙氨基結構賦予它對酸性基質的天然親和力，無論是在農產品中的脂肪酸，還是在環境水中的腐殖酸，都是同一化學原理在不同場景下的延伸應用。
“不只是農藥"——這五個字恰恰揭示了PSA作為分析化學工具的真正潛力。當我們將PSA從QuEChERS方法的“標配"中解放出來，重新審視它的化學本質和應用邊界時，會發現它的舞臺遠比想象中廣闊。從典型河流水體中EDCs的篩查，到廢水中雙酚類的測定，PSA正在為全球水環境安全監測貢獻著自己的力量。
而隨著環境新興污染物清單的不斷擴充、檢測靈敏度要求的持續提升，PSA在環境分析中的角色還將不斷深化——或許下一次，它的“第三戰場"就在不遠的將來。
