Analyses of PFOS and PFOA Precursors in Textile Products Using EI-MRM and PCI-SIM Method

Význam tématu

Perfluorované sloučeniny PFOS a PFOA jsou vysoce stabilní a bioakumulativní látky, které se používají jako vodoodpudivé přísady v textilu. Přítomnost jejich prekurzorů (FOSE, FOSA, FTA) představuje environmentální a regulační riziko. Dosahování nízkých bodů detekce je klíčové pro splnění mezinárodních limitů a prevenci šíření těchto látek do životního prostředí.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo optimalizovat a porovnat dvě GC/MS metodiky (EI-MRM na triple kvadruppolu a PCI-SIM na single kvadruppolu) pro stanovení prekurzorů PFOS a PFOA v textilních vzorcích. Studie se zaměřila na identifikaci, kvantifikaci a posouzení metodické výkonnosti vůči regulatorním požadavkům.

Použitá metodika a instrumentace

• Instrumentace: GCMS-TQ8050 NX (EI-MRM), GCMS-QP2020 NX (PCI-SIM), auto-injektor AOC-20i+20s, kolona SH-Rtx-200.
• Metoda přípravy vzorku: extrakce textilu THF, filtrace, koncentrování, matrix-match kalibrace s D-sorbitolem jako ochrannou látkou a naphthalen-D8 jako interním standardem.
• Podmínky GC: splitless injekce, temperování od 80 °C do 260 °C, nosný plyn He.
• MS podmínky: EI a PCI ionizace s monitoringem MRM resp. SIM, optimální kolizní energie, sledované přechody a ionty dle cílových sloučenin.

Hlavní výsledky a diskuse

• LOD/LOQ: EI-MRM dosáhla LOD 0,5–4,0 ng/mL a LOQ 5,0 ng/mL; PCI-SIM LOD 4,0 ng/mL a LOQ 5,0 ng/mL.
• Linearita: dostatečná linearita (R2 ≥ 0,998 pro EI-MRM, R2=0,999 pro PCI-SIM) v rozsahu 5–200 ng/mL.
• Opakovatelnost a přesnost: %RSD v nízké hladině do 17 % (EI-MRM) a do 12 % (PCI-SIM); přesnost v QC vzorcích do ±30 %.
• Matrix efekt: obecně minimální nebo mírné posílení signálu; matrix-match kalibrace eliminovala vliv interference.
• Analýza reálných vzorků: EI-MRM identifikovala N-MeFOSE (1,74 ng/g) a N-EtFOSE (2,91 ng/g) v textilním vzorku; PCI-SIM použita k rychlému screeningu deštníkové voděodolné úpravy; výsledné koncentrace FTA 8:2 (89,8 ng/g) a FTA 10:2 (41,0 ng/g) byly potvrzeny i EI-MRM.

Přínosy a praktické využití metody

• EI-MRM umožňuje citlivé stanovení stopových prekurzorů PFOS/PFOA v náročných matricích s detekcí ve femto- až nanogramové úrovni.
• PCI-SIM nabízí účinné a rychlé screenovací řešení pro rutinní kontroly textilií a spotřebního zboží.
• Metodiky splňují regulační požadavky EU (max. 25 ng/g) a mohou být aplikovány v QA/QC, environmentálním monitoringu i textilním průmyslu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace dalších prekurzorů a nově definovaných PFAS pro komplexní monitoring.
• Využití vysokorychlostních GC/MS analýz pro on-line či in situ testování.
• Rozvoj datové analýzy s využitím umělé inteligence pro lepší rozlišení izomerů a nových sloučenin.

Závěr

Srovnání dvou GC/MS metod ukázalo, že EI-MRM zajišťuje vyšší citlivost a spolehlivost v ultra-stopových koncentracích, zatímco PCI-SIM umožňuje rychlé screenování. Kombinovaný přístup přináší robustní nástroje pro analýzu PFOS/PFOA prekurzorů v textilu a podporuje plnění přísných regulatorních limitů.

Reference

1. The 16 New POPs. An Introduction to the chemicals added to the Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants (2017).
2. PFOA-Restriction in Norway (Product regulation FOR 2004-06-01 Nr. 922, Section 2-32).
3. Lists of PFOS, PFAS, PFOA, PFCA, related Compounds and Chemicals that may Degrade to PFCA. ENV/JM/MONO(2006)15.
4. COMMISSION REGULATION (EU) 2017/1000 amending Annex XVII to Regulation (EC) No 1907/2006 regarding PFOA.