LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceWaters
Význam tématu
Perfluorované alkylové látky (PFAS) představují širokou skupinu syntetických organofluorovaných sloučenin s vynikající tepelnou i chemickou stabilitou. Díky své odolnosti a hydrofobně–lipofilním vlastnostem se PFAS využívají v protipožárních pěnách, vodoodpudivých úpravách a textiliích, potravinářských obalech či průmyslových aplikacích. Jejich perzistence v životním prostředí, bioakumulace a toxické účinky vedly k jejich zařazení mezi trvalé organické znečišťující látky. Spolehlivá a citlivá analýza PFAS ve vodách je nezbytná pro monitoring kvality životního prostředí a plnění legislativních požadavků (U.S. EPA, EU WFD, UCMR3).
Cíle a přehled studie
Hlavním cílem bylo implementovat a ověřit metodu ASTM D7979-17 pro stanovení 39 PFAS sloučenin v různých matrikách nepitných vod (povrchové, podzemní, odpadní) pomocí velkoobjemové přímé injekce (30 µl) do UPLC-MS/MS s detekčními limity v řádu ng/L. Metoda zahrnovala také sledování nových a nástupových PFAS (ADONA, 9Cl-PF3ONS, 11Cl-PF3OUdS).
Použitá instrumentace
- ACQUITY UPLC I-Class vybavená PFAS Analysis Kit (PEEK rozvody, PFC isolátor column)
- ACQUITY UPLC CSH Phenyl Hexyl kolona (1,7 µm, 2,1 × 100 mm)
- Xevo TQ-XS tandemový kvadrupól (ESI-, detekce MRM)
- Softwarový balík MassLynx s modulem QuanOptimize pro optimalizaci MRM podmínek
Použitá metodika
Vzorky o objemu 5 ml (reagentní voda, povrchová, podzemní, influent, efluent) byly na místě a v laboratoři chráněny před PFAS kontaminací. K 5 ml vzorku se přidalo 160 ng/l izotopově značených surrogátů a 5 ml methanolu, vzorek se vířil, filtroval přes PP a skleněný GHP filtr a okyselil acetikou. Po injekci 30 µl do UPLC probíhala separace gradientem vody/methanolu (2 mM NH4OAc) s PFC isolátorem. Modul QuanOptimize automaticky stanovil optimální rodičovské a produktové ionty, kolébkové napětí (CV) a energii srážek (CE).
Hlavní výsledky a diskuse
- Metodní detekční limity (MDL) většiny PFAS < 2 ng/l, výrazně pod legislativními reporting limity (30–200 ng/l).
- Lineární kalibrace 10–400 ng/l (většina PFAS) s r² ≥ 0,98. Změna gradientu na metanol/zředěný NH4OAc zvýšila robustnost.
- Obnova analyty v matrikách 70–130 %, vyjma dlouhořetězcových PFTriDA, PFTreDA a FDEA, kde došlo k matričnímu posílení.
- Reprodukovatelnost metody (%RSD) většinou < 10 %, instrumentální opakovatelnost (n=20) < 8 %.
- Všech 39 PFAS bylo v nasycených i nízkých spikech detekováno v povrchové, podzemní i odpadní vodě na požadovaných úrovních.
- Kontrolní vzorky (blanks, RL check, LCS) vyhověly kritériím ASTM D7979-17 kromě 6:2 FTS kvůli kontaminaci ve výchozích rozpouštědlech.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nabízí vysokou citlivost a přesnost bez složitých předúprav, což umožňuje zrychlené vyšetření mnoha vzorků nepitné vody. Díky minimalizaci kontaminace PFAS-free komponentami a přímé injekci se snižuje spotřeba rozpouštědel a riziko ztrát. Postupy lze snadno rozšířit o nové PFAS sloučeniny a přizpůsobit požadavkům různých regulačních rámců.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Zařazení dalších nových chemických variant PFAS a transformovaných produktů.
- Integrace vysokorozlišovací MS pro selektivní stanovení izomerů.
- Automatizace přípravy vzorků a on-line SPE pro vyšší throughput.
- Rozvoj bioumělé inteligence pro zpracování velikých dat a predikci matričních vlivů.
- Rozšíření monitoringu na půdní a biologické matrice.
Závěr
Implementovaná velkoobjemová přímá injekční UPLC-MS/MS metoda podle ASTM D7979-17 na platformě Xevo TQ-XS prokázala vynikající citlivost, linearitu a reprodukovatelnost pro stanovení 39 PFAS ve vodách. Metoda splňuje a převyšuje legislativní požadavky U.S. EPA i EU, přičemž minimalizuje nutnost předúprav a riziko kontaminace.
Reference
- Secretariat of the Stockholm Convention. Stockholm Convention. https://chm.pops.int, 2009.
- U.S. EPA. Third Unregulated Contaminant Monitoring Rule (UCMR3). https://www.epa.gov/dwucmr, 2018.
- U.S. EPA. PFOA & PFOS Drinking Water Health Advisories. https://www.epa.gov/sites/production/files/2016-06/documents/drinkingwaterhealthadvisories_pfoa_pfos_updated_5.31.16.pdf, 2016.
- Directive 2013/39/EU of the European Parliament and of the Council. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/ALL/?uri=CELEX:32013L0039, 2013.
- ASTM D7979-17. Standard Test Method for Determination of PFAS in Water by LC-MS/MS, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2017.
- Mullin L., Burgess J. Ultra Low-Level Detection of PFAS Using the PFC Analysis Kit. Waters Technology Brief 720005701EN, 2016.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.