NEMC: Strategies for Ultra Low-level Detection and Quantification of Short- and Long- Chain Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) by Direct Injection LC-MS/MS

Význam tématu

Per- a polyfluorované alkylové látky (PFAS) patří mezi perzistentní organické kontaminanty s širokým rozšířením v životním prostředí. Jejich sledování na úrovni jednotek až desítek ng/L je klíčové pro hodnocení kvality vody a ochranu zdraví. Přímá injektáž v kombinaci s LC-MS/MS umožňuje rychlou analýzu bez komplikované extrakce.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout jednotnou metodu pro stanovení 43 cílových PFAS, včetně perfluoroetherových kyselin, v povrchových vodách pomocí 25 µL přímé injektáže. Dále byly optimalizovány strategie pro krátké a dlouhé řetězce PFAS v matricích s vysokým obsahem organických rozpouštědel a navrženy LC konfigurace pro vysokou propustnost a citlivost.

Použitá metodika a instrumentace

• Chromatografie: Vanquish Flex Binary UHPLC s PFAS Delay Column (3,0×50 mm, 1,9 µm Hypersil GOLD) a Acclaim RSLC C18 (2,1×100 mm, 2,2 µm) při 40 °C; mobilní fáze A (H₂O/MeOH 98/2 s 2 mM acetátu amonného a 0,1 % HOAc), fáze B (MeOH/H₂O 98/2 s 2 mM acetátu amonného a 0,1 % HOAc); gradientní eluce; objem injekce 25 µL; alternativní velkoobjemová injektáž (až 75 µL sandwich, 225 µL aqueous).
• Hmotnostní spektrometrie: Thermo Scientific TSQ Altis Plus, HESI negativní režim, Timed SRM, cyklus 0,4 s, šířka izolačního okna 0,7 Da FWHM; optimalizace teploty Ion Transfer Tube na 175 °C.
• Příprava vzorků: Kalibrace 0,5–1000 ng/L ve 50 % MeOH s izotopově značenými standardy (50–400 ng/L); povrchové vody 1:1 s MeOH obsahujícím značené standardy (100–800 ng/L), vortex, přímá analýza.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosahuje LOD pod 1 ng/L pro 40 z 43 PFAS. Příklady LOD: PFBA ~2 ng/L, 4:2 FTS 0,25 ng/L, HFPO-DA 0,25 ng/L, PFOA ~1 ng/L, PFDA 0,25 ng/L. Kalibrace 0,5–1000 ng/L vykazuje lineární závislost (r² > 0,995). Snížení teploty ITT zlepšilo signál. Ve spíkovaných vzorcích povrchových vod byly detekovány PFMOAA, PFO2HxA, HFPO-DA a PFNA v úrovních jednotek až desítek ng/L, přičemž některé PFAS byly přítomné i v blank vzorcích.

Přínosy a praktické využití metody

Bez nutnosti extrakce umožňuje přímá injektáž rychlou analýzu s omezenou spotřebou materiálu a vysokou propustností. Metoda podporuje široké spektrum PFAS a je vhodná pro rutinní environmentální monitoring, QA/QC laboratoře a průmyslovou analýzu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Implementace online SPE, automatizace, využití vysokého rozlišení pro neznámé PFAS, rozšíření na pitné vody, biotické vzorky a půdu, standardizace metodik ve směrnicích a sledování náhradních fluorovaných látek.

Závěr

Jedna LC-MS/MS metoda s přímou injektáží na systému TSQ Altis Plus a UHPLC Vanquish umožňuje citlivé (sub-ng/L) a spolehlivé stanovení PFAS v povrchových vodách. Metoda je rychlá, univerzální a připravená pro rutinní použití v analytických laboratořích.

Reference