Analysis of Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) in Aqueous Samples Per EPA Draft Method 1633

Význam tématu

Per- a polyfluoroalkylové látky (PFAS) jsou environmentálně perzistentní sloučeniny s prokazatelnými nežádoucími účinky na lidské zdraví a ekosystémy. Jejich široké využití v průmyslu a spotřebních výrobcích vede k rozsáhlé kontaminaci vody, půdy i odpadních vod. Standardizovaná, citlivá a reprodukovatelná analytická metoda pro kvantifikaci PFAS v různých matricích je zásadní pro monitorování, regulaci a omezování jejich dalšího šíření.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit výkonnost EPA Draft Method 1633 pro analýzu PFAS ve vodných vzorcích pomocí Agilent Bond Elut PFAS WAX SPE cartridgí a následné LC/TQ hmotnostní spektrometrie. Hodnoceny byly výtěžky extrakcí, metodické detekční limity (MDL) a reprodukovatelnost přípravy a analýzy.

Použitá metodika

Vzorky o objemu 500 mL (nevychytaná odpadní voda či voda bez přídavných konzervantů) byly obohaceny o extrakční interní standardy (EIS) a načerpány na Bond Elut PFAS WAX kartridže (150 mg, 6 mL) s upraveným skleněným vláknem. Kartridže byly kondicionovány methanolem s amoniakovým roztokem a formiátem. Po naložení se vzorky opláchly vodou a formiátomethanolovou směsí, poté eluovány 1 % methanolickým aminiovým roztokem. Eluát byl upraven kyselinou octovou a čištěn sypkým Carbon S sorbentem, odstředěn a přečištěn nylonovým filtrem. Konečná extrahovaná frakce byla analyzována na Agilent 1290 Infinity II LC systému spojeném s 6470 triple quadrupole MS v negativním ESI režimu s dynamickým MRM (dMRM). Mobilní fáze a gradient odpovídaly požadavkům EPA, doplněn byl delay column pro oddělení kontaminant z mobiliáru.

Použitá instrumentace

• Agilent 1290 Infinity II LC
• Agilent 6470 Triple Quadrupole MS s Jet Stream ESI
• Agilent Bond Elut PFAS WAX SPE cartridgže (150 mg, 6 mL)
• Carbon S bulk sorbent
• InfinityLab PFC Delay Column

Hlavní výsledky a diskuse

• Surrogátní recovery v laboratorní vodě (n=21): 63–121 % s RSD <20 %.
• Mid-level přesnost a reprodukovatelnost: RSD <9 %, recoveries 70–116 %.
• Inicialní MDL pro PFAS: srovnatelné nebo lepší než hodnoty EPA Draft 1633 (např. PFHxA 0,09 ng/L, PFOA 0,23 ng/L).
• Reálné odpadní vody: detekce PFHxA až 34 ng/L, 6:2 FTS a dalších kyselin a sulfonátů; recovery ve spiknutých vzorcích 48–153 %, většina analyzů >80 %.
• Při slibných výsledcích u většiny složek bylo u některých PFDS a PFDoS identifikováno zkreslení bez izotopově značených analogů.

Přínosy a praktické využití metody

Validatední protokol umožňuje spolehlivou extrakci a kvantifikaci 40 PFAS látek v pitné a odpadní vodě. Vysoká citlivost a přesnost podporují monitoring podle regulačních požadavků, posuzování účinnosti procesů čištění a dlouhodobé sledování kontaminace.

Budoucí trendy a možnosti využití

Dalšími kroky jsou mezilaboratorní validace metody, rozšíření na komplexní matrice (půda, sediment, biosolida), vývoj izotopových standardů pro doplnění chybějících analogů a integrace vysoce výkonné HRMS pro screeningová vyhledávání neznámých PFAS sloučenin.

Závěr

Metoda EPA Draft 1633 v kombinaci s Agilent Bond Elut PFAS WAX SPE a Agilent 1290 Infinity II/6470 LC/TQ prokázala vysokou citlivost, reprodukovatelnost a přesnost pro analýzu PFAS ve vodných vzorcích. Výsledky jsou vhodné pro uplatnění v environmentálních laboratořích i v regulační praxi.

Reference

• EPA. 2nd Draft Method 1633 Analysis of Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) in Aqueous, Solid, Biosolids, and Tissue Samples by LC/MS/MS. US EPA, 2022.
• Hunt K., Hindle R. Analysis of PFAS in Aqueous Samples Per EPA Draft Method 1633 Using the Agilent 6470 Triple Quadrupole MS. Agilent Technologies, application note 5994-4926EN, 2022.
• Giardina M. Determination of PFAS in Drinking Water Using Agilent Bond Elut PFAS WAX SPE and LC/MS/MS. Agilent Technologies, application note 5994-4960EN, 2022.
• Giardina M. Determination of PFAS in Soils Using Carbon S SPE by LC/MS/MS. Agilent Technologies, application note 5994-4770EN, 2022.