Advancing Perfluorinated Compound Analysis Using Simultaneous Matrix Monitoring

Význam tématu

Perfluorované sloučeniny (PFC) jsou silně perzistentní látky využívané v průmyslu i spotřebním zboží, které mohou kontaminovat vodní zdroje a biotu.
Vysoce citlivá a spolehlivá metoda detekce těchto sloučenin je klíčová pro posouzení jejich výskytu, šíření a rizika pro životní prostředí a veřejné zdraví.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem aplikace bylo demonstrovat přínos simultánního sledování vzorkového matrixu při ultra-stopových analýzách PFC pomocí technologie RADAR dual scan-MRM na hmotnostním spektrometru Xevo TQ-MS.
Studie se zaměřila na kontinuální monitorování pozadí vzorku během kvantifikace PFC v povrchových vodách a biologických matricích (rybí játra).

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky vody byly před analýzou filtrovány a extrahovány SPE sorbenty Oasis WAX (a pro srovnání Oasis HLB) podle ISO 25101.
Pro analýzu rybích jater byla aplikována acetonitrilová extrakce doplněná čištěním na WAX a disperzním uhlíkem.
Separační technika: akcelerační UPLC s ACQUITY BEH C18 kolonkou (2,1×50 mm, 1,7 µm) v gradientu MeOH/H2O s 2 mM acetátem amonným.
Detekce: hmotnostní spektrometr Xevo TQ-MS v režimu ESI negativní, akvizice RADAR dual scan-MRM (50–650 m/z, 3000 Da/s) současně s cílenými MRM přechody.

• Chromatograf: ACQUITY UPLC System
• Kolonka: ACQUITY UPLC BEH C18
• MS: Xevo TQ-MS s IntelliStart
• Software: MassLynx v4.1, TargetLynx
• Sample kit: PFC Analysis Kit, PFC Column Kit, Oasis SPE produkty

Hlavní výsledky a diskuse

Oddělení osmi PFC bylo dokončeno do 5 minut s topořivými šířkami píků kolem 3 s, což umožňuje až osm vzorků za hodinu.
Detekční limity pro PFOA a PFOS dosahovaly jednotek ng/L v nefortifikovaných vzorcích pitných, povrchových a říčních vod.
Porovnání citlivosti mezi klasickým MRM a RADAR dual scan-MRM ukázalo minimální vliv na signál a šum.
Full scan data z RADARu odhalila přítomnost huminových a fulvových kyselin v období mezi 0–1 min, jež mohou způsobovat potlačení ionizace a zvyšovat šum.
Ve vzorcích rybích jater byly identifikovány dvě žlučové kyseliny (taurocholát, deoxytaurocholát), které kolidovaly s MRM přechodem PFOS (499>80) a posouvaly retenci, což vedlo k úpravě výběru přechodu na 499>99.

Přínosy a praktické využití metody

Simultánní získání kvantitativních (MRM) i kvalitativních (full scan) dat v jediné injekci šetří čas při vývoji metody a zajišťuje interní kontrolu kvality pro každý vzorek.
Rychlá separace a vysoká citlivost umožňují spolehlivou analýzu vzorků složitých matric s minimálními nespecifickými interferencemi.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšíření sledovaných perfluorovaných sloučenin o novější deriváty a kryptandě syntetické standardy pro lepší kvantifikaci.
Integrace s vysokým rozlišením (HRMS) a pokročilými datovými platformami pro charakterizaci neznámých kontaminantů.
Automatizace přípravných kroků a on-line SPE-UPLC spojení pro zvýšení throughput a reprodukovatelnosti.
Přijetí a harmonizace metodik pro regulatorní monitorování a posuzování rizik v souladu s úmluvami (StockholmConvention).

Závěr

Implementace RADAR dual scan-MRM na Xevo TQ-MS v kombinaci s UPLC a efektivními SPE postupy umožňuje rychlou, vysoce citlivou analýzu perfluorovaných sloučenin v prostředí i biotě.
Tato strategie podporuje lepší kontrolu kvality, odhaluje matrixové interferenty a zkracuje čas vývoje metod, což vede ke spolehlivějším výsledkům.

Reference

1. Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants, 2009.
2. Jähne A., Berger U., J. Chromatogr. A, 2009, 1216, 410‒421.
3. Lindström G., Kärrman A., van Bavel B., J. Chromatogr. A, 2009, 1216, 394‒400.
4. van Leeuwen S. P. J. et al., J. Chromatogr. A, 2009, 1216, 401‒409.
5. Lee P. J. et al., Waters Application Note 720002813EN.
6. ISO/DIS 25101, International Organization for Standardization.
7. Kärrman A. et al., Env. Sci. Pollut. Res., 2009.
8. Pfeifer T. et al., J. Chromatogr. A, 2001, 926, 151‒159.
9. Steen R. J. C. A. et al., J. Chromatogr. A, 1999, 857, 157‒166.
10. Stroobant V. et al., J. Am. Soc. Mass Spectrom., 1995, 6, 588‒596.
11. Benskin J. P. et al., Anal. Chem., 2007, 79, 6455‒6464.