Non-targeted analysis of PFAS using two-dimensional gas chromatography (GC×GC)

Prezentace | 2025 | Los Alamos National Laboratory | MDCWInstrumentace
GCxGC, GC/MSD, GC/TOF, GC/HRMS
Zaměření
Životní prostředí
Výrobce
LECO

Význam tématu


PFAS jsou perzistentní organické kontaminanty s vysokou biologickou perzistencí a potenciální toxicitou. Využití fluoropolymerů jako pojiv v plastikových spojitých výbušninách (PBX) vede k možnému uvolňování široké škály PFAS, včetně neznámých derivátů. Netargetovaná analýza umožňuje odhalit „unknown unknowns“ a doplňuje cílené metody.

Cíle a přehled studie / článku


Studie si klade za cíl vyvinout netargetované analytické metody pro identifikaci PFAS ve fluoropolymerových matricích a PBX, vyhodnotit fingerprinting PFAS pro rozlišení druhů a šarží fluoropolymerů a následně aplikovat tyto přístupy na environmentální vzorky.

Použitá metodika a instrumentace


Proces výroby PBX zahrnuje mokrý suspenzní proces s pryskyřicí v organických rozpouštědlech a následné sušení prillů. Pro extrakci PFAS z fluoropolymerů byly testovány různé poměry organických rozpouštědel (THF, etylacetát, aceton, methanol) a vody. Instrumentace:
  • UHPLC-QQQ a UHPLC-QTOF pro cílenou analýzu EPA regulovaných PFAS
  • GC-TOFMS s technikou termické desorpce a kryotrapem pro netargetovaný screening
  • Dvourozměrná chromatografie GC×GC-TOFMS pro zvýšenou separaci
  • GC×GC-HRMS pro vysokou hmotnostní selektivitu a využití Kendrickovy hmotnostní anomálie

Hlavní výsledky a diskuse


Silná organická rozpouštědla (THF, EA) byla klíčová pro úplné uvolnění PFAS z fluoropolymerové matrice. Termická desorpce s kryotrapem významně zlepšila citlivost GC-MS analýz. První netargetovaná analýza čistých fluoropolymerů Kel-F 800 odhalila desítky izomerů a mnoho neznámých PFAS signálů. GC×GC-HRMS detekovala charakteristické fragmenty (m/z 68,9947 a 130,9915) a identifikovala více než 3000 signálů. Kendrickova analýza usnadnila objevení PFAS-like struktur bez nutnosti knihovní shody.

Přínosy a praktické využití metody


Metodika rozšiřuje schopnost detekovat neznámé PFAS v průmyslových i environmentálních vzorcích, umožňuje diskriminovat různé druhy fluoropolymerů na základě fingerprintu a podporuje monitorování emisí a hodnocení rizik spojených s PBX.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Optimalizace separace GC×GC-HRMS pro složité fluoropolymerové směsi
  • Modifikace Kendrickových algoritmů pro netargetované analýzy
  • Využití AI/ML pro automatizovaný fingerprinting a klasifikaci šarží
  • Aplikace metodiky na vzorky emisí a degradace PFAS v životním prostředí

Závěr


GC×GC-HRMS společně s termickou desorpcí a Kendrickovou hmotnostní analýzou představuje efektivní přístup k netargetované detekci a charakterizaci PFAS ve fluoropolymerových matricích a PBX. Metoda otevírá nové možnosti pro odhalování dosud neznámých kontaminantů a jejich environmentální sledování.

Reference


V textu nebyl uveden explicitní seznam literatury.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Expanding Coverage for the Analysis of PFAS in Paper-Based Food Packaging Materials
The Application of Cyclic Ion Mobility to Non- targeted Analysis of Per- and Polyfluoroalkyl substances (PFAS) in Environmental Samples
Comprehensive screening of per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) in food contact materials
Comprehensive non-targeted workflow for confident identification of perfluoroalkyl substances (PFAS)