Analytická řešení stanovení PFAS

Význam tématu

Nové legislativní požadavky na PFAS a rostoucí tlak na komplexní monitorování per- a polyfluorovaných látek činí z přesného a spolehlivého stanovení PFAS klíčovou činnost pro průmyslová i veřejná vodohospodářská a environmentální měření. Metody měřící jak cílené sloučeniny (LC-MS/MS), tak celkový obsah fluoru (spalovací iontová chromatografie, CIC) poskytují doplňující informace: cílené analýzy identifikují konkrétní PFAS, zatímco měření celkového fluoru/EOF/AOF odhalí nevysledované nebo neznámé fluorované látky a slouží jako screening před nákladnějšími cílenými analýzami.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem prezentovaných materiálů (webináře) bylo informovat o legislativních novinkách v oblasti PFAS, předvést analytická řešení dostupná od dodavatelů ANAMET a SHIMADZU a diskutovat praktické přístupy k měření parametrů jako SUMA (cílené PFAS), celkový obsah fluoru, EOF a AOF. Program zahrnoval legislativní přehled, technická řešení a diskusi s publikem.

Použitá metodika

• Rozlišení parametrů: SUMA (cílená analýza) typicky prováděná LC-MS/MS pro množství konktrétních PFAS včetně některých degradačních produktů; parametr "Total/Celkový" zahrnuje všechny formy fluoru.
• Spalovací iontová chromatografie (Combustion-IC, CIC): třífázová metoda zahrnující 1) spalování vzorku, 2) absorpci vzniklého HF do internačního roztoku a 3) kvantifikaci fluoridů pomocí iontové chromatografie. Spalováním se převedou všechny fluorované sloučeniny na HF, což umožní měřit celkový obsah fluoru v pevné, kapalné i plynné matrici díky variabilním dávkovacím modulům.
• AOF (adsorbovatelný organický fluor): prekoncentrace organických složek na aktivním uhlí; anorganický fluor se následně vymývá a organický fluor se stanoví z adsorbátu. Používá se pro vodné vzorky a vyžaduje pečlivé vymývání anorganických složek.
• EOF (extrahovatelný organický fluor): extrakce organických fluorovaných látek do organického rozpouštědla; silně závislá na zvoleném extrakčním postupu a komparabilní s přípravou pro LC-MS/MS, což ovlivňuje zjištěné koncentrace.

Použitá instrumentace

• AQF-5000H (přístroj pro spalovací IC / Combustion-IC) – zajišťuje spalování, absorpci a dávkování vzorků z různých matric.
• Iontová chromatografie (IC) – detekce a kvantifikace vzniklého fluoridu po absorpci HF.
• Absorpční jednotka a pec – klíčové moduly spalovacího systému pro přeměnu fluorovaných látek na HF a jeho záchyt.
• Dodavatelé a experti zapojení do prezentace: ANAMET, SHIMADZU a poradenská společnost Regartis (autorka legislativní části).

Hlavní výsledky a diskuse

• CIC je vhodná pro měření celkového obsahu fluoru a odvozených parametrů (AOF, EOF). Poskytuje robustní screeningový nástroj, který detekuje souhrnný fluor i tam, kde cílená LC-MS/MS nemusí zachytit neznámé nebo neočekávané PFAS.
• EOF a AOF jsou komplementární přístupy: AOF využívá adsorpci na aktivní uhlí a je primárně orientován na vodné matrice, zatímco EOF zahrnuje extrakci organických frakcí do rozpouštědel a silně závisí na volbě a účinnosti extrakce.
• Strategie kombinace metod: doporučené workflow je využít CIC/AOF/EOF jako screening (rychlé zjištění přítomnosti celkového fluoru nebo organického fluoru) a zaměřit cílené LC-MS/MS analýzy pouze na vzorky s prokázaným přítomným fluorem, čímž se optimalizují náklady a analytické kapacity.
• Omezení: CIC neidentifikuje jednotlivé PFAS, pouze celkový fluor; EOF výsledky jsou metodologicky závislé a vyžadují validaci a vhodné matrice-specifické kontroly. Citlivost a mez detekce se liší podle použité instrumentace a přípravy vzorku.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlé a nákladově efektivní screeningové řešení pro identifikaci vzorků, které vyžadují následné cílené analýzy LC-MS/MS.
• Možnost analýzy široké škály matric (vody, půda, pevné látky, plyny) díky modulárnímu návrhu spalovacích systémů.
• Užitečné pro environmentální monitoring, kontrolu odpadních vod, posuzování rizik na lokalitách a pro ověření souladu s legislativními limity.
• Pomáhá detekovat neznámé nebo neočekávané zdroje fluoru, které by jinak zůstaly skryty při cílených analýzách.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Standardizace metodik pro EOF a AOF včetně validovaných pracovních postupů a referenčních materiálů pro zlepšení mezi-laboratorní srovnatelnosti.
• Integrace screeningových CIC dat s vysoce selektivními a citlivými HR-MS metodami pro rychlý přechod od detekce celkového fluoru k identifikaci konkrétních PFAS.
• Automatizace přípravy vzorků a vyšší propustnost (throughput) laboratorních linek pro potřeby rozsáhlého monitoringu podle nových legislativních požadavků.
• Vývoj lepších extrakčních postupů pro EOF s cílem zlepšit zotavení širokého spektra fluorovaných sloučenin a snížit závislost výsledku na konkrétní metodě extrakce.
• Snižování mezí detekce a zavádění kvantitativních přístupů pro organický fluor pro robustnější sledování trendů v životním prostředí.

Závěr

Spalovací iontová chromatografie představuje spolehlivý a univerzální přístup k měření celkového obsahu fluoru a odvozených parametrů (AOF, EOF) a je účinným screeningovým nástrojem v kontextu nově zpřísněné regulace PFAS. Kombinace CIC s cílenými LC-MS/MS analýzami umožňuje nákladově efektivní, systematické a citlivé sledování PFAS v různých matricích. Pro praktické uplatnění je však nezbytné dbát na validaci přípravných postupů, standardizaci metod a koordinaci mezi laboratořemi.

Reference

Prezentovaný materiál vycházel z webináře a interních materiálů; explicitní seznam literatury nebyl uveden. Uvedení autoři a kontakty z materiálu: Yana Trubitsyna (Regartis), [email protected], [email protected], [email protected]