Improved Determination of Fluorotelomer Alcohol Compounds Based on EN 17681-1:2025

Význam tématu

Fluorotelomer alkoholové sloučeniny (FTOHs) jsou prékursory per- a polyfluorovaných alkylovaných látek (PFAS) a představují regulační i analytickou výzvu v ochraně životního prostředí a kontrole kvality. Nová evropská norma EN 17681-1:2025 zavádí alkalickou extrakci pro zvýšení výtěžnosti FTOH, avšak tento postup zvyšuje komplexitu matice vzorků a ztěžuje spolehlivou kvalitativní a kvantitativní analýzu. Z praktického hlediska je potřeba metod, které zvládnou vyšší míru interferencí a poskytnou robustní potvrzení přítomnosti těchto látek.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem prezentované studie bylo zlepšit spolehlivost identifikace a kvantifikace šesti vybraných FTOH (4:2, 5:1, 6:2, 8:2, 10:2, 12:2) v souladu s EN 17681-1:2025. Autoři vyvinuli LC/TQ metodu, která používá deprotonovaný ion [M−H]⁻ jako prekurzor a přiřazuje pro každou sloučeninu až čtyři produktové ionty, čímž zvyšuje potvrditelnost pozitivních nálezů v komplikovaných matricích.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky a příprava standardů byly připraveny přesně podle požadavků alkalické extrakce v EN 17681-1:2025. Chromatografie a hmotnostní spektrometrie byly provedeny na platformě Agilent:

• HPLC: Agilent 1290 Infinity III Binary Pump (UHPLC)
• MS: Agilent 6495 LC/TQ, AJS ESI v negativním módu
• Kolona: Agilent Poroshell 120 EC-C18 (3.0 × 100 mm, 2.7 µm)
• Delay column: Agilent PFC Delay Column (4.6 × 30 mm)
• Mobilní fáze: voda (A) a methanol (B); gradient: 0 min 40 % B → 1 min 85 % B → 4–5.5 min 95 % B → reequilibrace na 40 % B do 7 min
• Injekční objem: 2 µL; průtok: 0,4 mL/min; doba analýzy: 7 min
• MS parametry (vybrané): Gas Temp 100 °C, Gas Flow 16 L/min, Nebulizer 60 psi, Sheath Gas Temp 250 °C, Sheath Gas Flow 12 L/min, Capillary 2500 V, Nozzle 2000 V

Strategie detekce: použití [M−H]⁻ jako prekurzoru a návrh více MRM přechodů (až 4 produktové ionty na analyzát) pro zvýšení kvalifikační jistoty; využití scan a product ion scan k identifikaci in‑source fragmentů (např. u 4:2 FTOH ionty m/z 263, 223, 203).

Hlavní výsledky a diskuse

• Mobilní fáze: kombinace vody a methanolu vedla k pozoruhodné tvorbě deprotonovaných iontů [M−H]⁻ a dalším in‑source fragmentům, umožňujícím více produktových iontů pro MRM. Přidání stopového amonného acetátu (např. 5 mmol/L) způsobilo dominanci acetátového signálu ([M+59]− → 59), což snížilo informační hodnotu MRM přechodů.
• Solventní efekt: náhrada methanolu acetonitrilem výrazně snížila citlivost pro [M−H]⁻ — u 4:2 FTOH ~90× nižší a u 6:2 FTOH ~50× nižší odpověď, proto je methanol výhodnější pro tuto analytu.
• Citlivost a LOQ: limit kvantifikace stanoven na 1 ng/mL s poměrem signál/šum (S/N) kvantifikátoru v rozmezí 31–234 pro sledované sloučeniny.
• Přesnost a opakovatelnost: 10 po sobě jdoucích injekcí při 10 ng/mL vykázalo RSD < 3,5 % pro plochu kvantifikačního signálu u všech analyzovaných FTOH.
• Linearita: kalibrační křivky v rozmezí 1–100 ng/mL s vážením 1/x2 měly R2 mezi 0,994 a 0,998 a návratnost 80–120 % pro jednotlivé hladiny.
• Praktická ověřovací zkouška: podezřelý vzorek obsahující 5:1 FTOH, dříve vyhodnocený podle EN 17681-1:2025, byl touto metodou znovu testován a potvrzen jako negativní — potvrzení praktického užitku metody při eliminaci falešně pozitivních výsledků.

Přínosy a praktické využití metody

• Zvýšená jistota potvrzení: čtyři produktové ionty pro každou FTOH zlepšují selektivitu a spolehlivost identifikace ve srovnání s jednopřechodovými postupy uvedenými v normě.
• Vysoká citlivost a dobrá opakovatelnost umožňují spolehlivou kvantifikaci v rozsahu relevantním pro kontrolu životního prostředí a regulační požadavky.
• Krátký čas analýzy (7 min) a kompatibilita s alkalickou extrakcí z EN 17681-1:2025 poskytují laboratorní efektivitu pro rutinní screening i konfirmační testy.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření panelu: adaptace přístupu na širší spektrum fluorovaných alkoholů a příbuzných PFAS sloučenin.
• Integrace HRMS: kombinace Triple‑Quad konfirmačních přechodů s vysokorozlišovacími technikami (HRMS) pro strukturální potvrzení a neznámé metabolity.
• Optimalizace přípravy vzorků: automatizace alkalické extrakce a čištění sorpcí pro snížení maticových interferencí.
• Standardizace a akreditace: začlenění vícepřechodových MRM kritérií do normativních protokolů pro zvýšení konzistence mezi laboratořemi.
• Studium vlivu matrice: systematické zkoumání různých typů matric (sedimenty, biota, potraviny) pro kvantifikaci matričních efektů a návrh kompenzačních strategií.

Závěr

Autoři prezentují upravenou LC/TQ metodu založenou na deprotonovaném ionu [M−H]⁻ a více produktových iontech, která výrazně zlepšuje schopnost kvantitativního i kvalitativního stanovení šesti FTOH v souladu s požadavky EN 17681-1:2025. Metoda dosahuje LOQ 1 ng/mL, vysoké přesnosti (RSD < 3,5 %) a vynikající linearity (R2 0,994–0,998). Použití vody/methanolu jako mobilní fáze a vyhnutí se acetátovým aduktům jsou klíčové pro dosažení citlivosti a spolehlivosti. Metoda je vhodná pro rutinní konfirmaci a regulatorní analýzy FTOH v náročných matricích.

Reference

1. EN 17681-1:2025, European standard for PFAS analysis (alkaline extraction protocol).
2. Sun C‑y, Sheng J, Lin Z‑h, Lv L, Wang S. Improved Determination of Fluorotelomer Alcohol Compounds Based on EN 17681-1:2025. Poster reprint ASMS 2026, WP 422, Agilent Technologies (China) Co., Ltd., 2026.
3. Agilent Technologies. Agilent 6495 LC/TQ and 1290 Infinity III system technical information, 2026.