LC/HRMS, LC/MS/MS, LC/MS, LC/Orbitrap, Příprava vzorků
ZaměřeníŽivotní prostředí, Potraviny a zemědělství
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Per- a polyfluoroalkylové látky (PFAS) představují perzistentní a potenciálně toxické znečišťující látky, které se běžně vyskytují v životním prostředí a zdrojích pitné vody. Jejich nízké koncentrace na úrovni ppt vyžadují vysoce citlivé, přesné a robustní analytické metody. Kombinace cílených i necílených přístupů umožňuje komplexní monitorování známých i dosud neobjevených PFAS v jednom workflow.
Cíle a přehled studie / článku
Hlavním cílem bylo demonstrovat výkon plně automatizovaného postupu pro extrakci, kvantitativní stanovení a necílenou analýzu více než 40 000 PFAS v pitné vodě. Metodika využívá automatickou DLLME extrakci a dvě separátní LC–Orbitrap injekce: jednu pro cílenou kvantifikaci 56 referenčních PFAS a druhou pro necílené detekce a anotace neznámých PFAS.
Použitá metodika
- Automatizovaná DLLME extrakce (dispersive liquid–liquid microextraction) s Thermo Scientific TriPlus RSH SMART stanicí
- Disperze extrakčního rozpouštědla, vznik mikrokapek, následné oddělení fází a odebrání extraktu
- UHPLC separace na Vanquish Flex s Acclaim 120 C18 kolony (0,4 mL/min, 23 min)
- Cílená analýza: režimy Full Scan 60 k, SIM 60 k a AIF 15 k pro 56 PFAS
- Necílená analýza: Compound Discoverer 3.3 SP3 se šablonou pro vysokou jistotu anotací
Použitá instrumentace
- Orbitrap Exploris 240 HRMS (Thermo Scientific)
- Vanquish Flex UHPLC (Thermo Scientific)
- Acclaim 120 C18 kolony (Thermo Scientific)
- TriPlus RSH SMART liquid handling station (Thermo Scientific)
- Chromeleon CDS verze 7.3.2 (Thermo Scientific)
- Compound Discoverer 3.3 SP3 (Thermo Fisher Scientific)
Hlavní výsledky a diskuse
- Cílená kvantifikace 56 PFAS dosáhla detekčních limitů 0,1–5 ppt
- Reprodukovatelnost pod 30 % RSD a přesnost 70–130 % při nízké (1 ng/L) a vysoké (75 ng/L) koncentraci
- 96 % spikovaných PFAS detekováno a anotováno workflow
- Necílená analýza kombinuje databáze EPA, NIST, FluoroMatch a in-silico spektrální knihovny
- 73 % detekovaných PFAS anotováno na úrovni 2 prostřednictvím kombinace MS1 a MS2 dat
- PCA a ortogonální MS1 grafy ilustrují odlišnosti složení PFAS mezi vzorky balené a kohoutkové vody
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá a vysoce citlivá analýza PFAS v pitné vodě
- Snížení spotřeby rozpouštědel a rizika kontaminace
- Možnost paralelní cílené kvantifikace a necíleného screeningu
- Standardizovaný postup vhodný pro rutinní monitoring a QA/QC
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření spektrálních a chemických databází pro lepší pokrytí neznámých PFAS
- Využití strojového učení pro zrychlení a zpřesnění anotací
- Adaptace na složitější matrice, např. potraviny, sedimenty či biologické vzorky
- Implementace nových HRMS technologií pro vyšší rozlišení a rychlost
Závěr
Automatizovaná DLLME extrakce v kombinaci s LC–Orbitrap analýzou poskytuje robustní platformu pro kvantitativní a kvalitativní screening stovek PFAS v pitné vodě. Metoda zvyšuje citlivost, snižuje spotřebu rozpouštědel a umožňuje komplexní popis složení vzorků pro efektivní environmentální monitoring.
Reference
- Charbonnet J. A.; McDonough C. A.; Xiao F.; Schwichtenberg T.; Cao D.; Kaserzon S.; Thomas K. V.; Dewapriya P.; Place B. J.; Schymanski E. L.; Field J. A.; Helbling D. E.; Higgins C. P. Environmental Science & Technology Letters, 2022.
- Kaufman A.; Butcher P.; Maden S.; Walker S.; Widmer M. Journal of AOAC International, 2022.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.