Per- and Polyfluoroalkyl Substances in Aqueous Samples: Performance Demonstration of EPA Method 1633 Using High Sensitivity Mass Spectrometry

Význam tématu

Per- and polyfluoroalkylové látky (PFAS) představují perzistentní organické kontaminanty s vysokou toxicitou a širokým rozšířením v životním prostředí. Regulace EPA pro pitnou vodu zdůrazňují potřebu spolehlivých analytických metod s nízkými detekčními limity.

Cíle a přehled studie

Tento dokument popisuje validaci metody EPA 1633 pro kvantitativní stanovení 40 target PFAS ve vodných vzorcích pomocí vysoce citlivé LC-MS/MS. Studie se zaměřila na splnění kvalitativních kritérií EPA, stanovení linearity, relativní standardní chyby (RSE) a metodických detekčních limitů (MDL).

Použitá instrumentace

• Shimadzu LCMS-8060NX triplekvadraupólový hmotnostní spektrometr
• Nexera HPLC systém
• Analytický sloupec Shim-pack Scepter C18-120 (3 μm, 2,1×50 mm)
• Delay sloupec Shim-pack Scepter C18-120 (3 μm, 2,1×100 mm)

Použitá metodika

Vzorky vody (500 mL) byly obohaceny o extrahované interní standardy (EIS), extrahovány na Biotage EVOLUTE EXPRESS WAX cartridge (150 mg), eluovány 1 % hydroxidem amonným v methanolu, následně čištěny, filtrovány nylonovým filtrem 0,2 μm a koncentrovány do 1 mL. Mobilní fáze sestávala z 2 mM roztoku octanu amonného ve vodě a acetonitrilu, průtok 0,4 mL/min, doba analýzy 14 minut, teplota kolony 40 °C.

Hlavní výsledky a diskuse

• Linearity instrumentu byla ověřena RSE ≤ 20 % v rozsahu 0,025–25 μg/L pro PFAS.
• Metodické detekční limity (MDL) se pohybovaly od 0,10 ng/L (PFEESA) do 1,48 ng/L (5:3 FTCA), což představuje zlepšení až 13,4× oproti hodnotám EPA 1633.
• U 21 sloučenin byl zjištěn vyšší detekční limit v metodickém blanku (MDLb) než MDL; výsledná hodnota MDL byla stanovena jako vyšší z obou hodnot.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda poskytuje vysokou citlivost a reprodukovatelnost pro kvantifikaci PFAS ve vodních matricích. Je vhodná pro monitorování pitné i odpadní vody, environmentální studie a kontrolu kvality ve výzkumných a průmyslových laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Nasazení vysoko-přesné hmotnostní spektrometrie pro nekcílovou analýzu.
• Optimalizace sorbentů SPE a minimalizace matrikových efektů.
• Online SPE-LC-MS/MS a automatizace přípravy vzorků.
• Sledování nově vznikajících PFAS a jejich metabolitů.

Závěr

Validovaná metoda podle EPA 1633 s využitím Shimadzu LCMS-8060NX poskytuje robustní, vysoce citlivý a reprodukovatelný přístup ke stanovení širokého spektra PFAS v aqueous samples, splňující přísné požadavky EPA a přinášející významné zlepšení detekčních limitů.

Reference

1. EPA Method 1633 Analysis of Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) in Aqueous, Solid, Biosolids, and Tissue Samples by LC-MS/MS
2. Appendix B to Part 136, Title 40 — Definition and Procedure for the Determination of the Method Detection Limit—Revision 2