Expand Your PFAS Analysis - Screen for Targets and Identify Unknowns Simultaneously

Význam tématu

Per- a polyfluorované alkylové látky (PFAS) jsou díky své vysoké stabilitě v životním prostředí i potravním řetězci označovány jako „věčné chemikálie“. S rostoucí regulační kontrolou vody, půdy a potravin je nezbytné vyvíjet citlivé a komplexní analytické metody pro současný screening známých látek i objev nových, dosud nesledovaných PFAS.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo demonstrovat schopnost současného cíleného a necíleného (non-target) screeningového přístupu k PFAS ve vzorcích komerčních anti-fog produktů. Pomocí vysokorychlostní GC-TOFMS technologie byly detekovány jak referenční PFAS standardy, tak neznámé složky indikující nové PFAS kandidáty.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky: komerční anti-fog a demisting spreje.

• GC-TOFMS (LECO Pegasus BTX) – elektronová ionizace (EI), sběr celého hmotnostního rozsahu při vysoké rychlosti.
• GC-HR-TOFMS (LECO Pegasus HRT+ s Multi-Mode Ion Source) – režimy EI, pozitivní a negativní chemická ionizace (PCI, NCI) pro přesná měření molekulárních iontů.
• Software ChromaTOF pro vysokorozlišovací analýzu a vyhledávání molekulárních vzorců v EPA CompTox Chemicals Database.

Hlavní výsledky a diskuse

Současný screening odhalil:

• Pět známých PFAS (např. 6:2 FTOH, perfluoroctanová a perfluoroktansulfonová kyselina) potvrzených pomocí analytických standardů a knihovny NIST 2023.
• Devět prominentních neznámých píků se stejnými fragmenty indikujícími fluoroalkylové a ethoxy skupiny, homogeně rozložených podle retenčního času.
• Pomocí PCI režimu a high-resolution měření byly neznámé p íky silně identifikovány jako řada fluorotelomer ethoxylátů (FTEO), s empirickými vzorci potvrzenými v EPA CompTox databázi.

Přínosy a praktické využití metody

Navržený přístup umožňuje rychlý a citlivý screening známých i neznámých PFAS ve složitých matricích. Vysoké rozlišení a multi-ionizační techniky zvyšují důvěryhodnost identifikace a usnadňují rozšíření analýzy na další typy vzorků v environmentální a potravinářské oblasti.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozvoj a rozšíření specializovaných PFAS knihoven pro GC-MS a HR-MS.
• Integrace dat z GC-TOFMS a LC-HR-MS pro komplexní mapování PFAS spektra.
• Online a automatizované monitorování PFAS v reálném čase.

Závěr

Vysokorychlostní GC-TOFMS ve spojení s vysokým rozlišením GC-HR-TOFMS a multimodální ionizací představuje robustní platformu pro současný screening cílených i necílených PFAS. Metoda splňuje požadavky na citlivost, šíři detekce a spolehlivost potřebnou pro výzkum i regulační monitorování.

Reference

1. Herkert N.J., Kassotis C.D., Zhang S., Han Y., Pulikkal V.F., Sun M., Ferguson P.L. a Stapleton H.M. Environmental Science and Technology 2022, 56(2), 1162–1173.
2. United States Environmental Protection Agency. Computational Toxicology Chemicals Dashboard: EPA CompTox Chemicals Database.