LC-MS/MS ANALYSIS OF LEGACY AND EMERGING PERFLUOROALKYL SUBSTANCES (PFAS) IN ENVIRONMENTAL WATER SAMPLES

Význam tématu

PFAS (perfluorované alkylové látky) patří k perzistentním organickým polutantům s rozsáhlým použitím v průmyslu a spotřebním zboží. Jejich chemická stabilita a afinitní vlastnosti umožňují aplikace jako nemokré, nemastné a protiplísňové povlaky, ale zároveň vedou k dlouhodobému znečištění vodního prostředí a potenciálním zdravotním rizikům.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a validovat citlivou a reprodukovatelnou metodu pro kvantitativní analýzu širokého spektra patrných i nově se objevujících PFAS v různých typech environmentálních vod (povrchové, podzemní, přítok odpadních vod, finální odtok). Metoda vychází z ISO 25101 a kombinuje extrakci SPE s LC-MS/MS detekcí.

Použitá instrumentace

• LC systém ACQUITY UPLC I-Class Plus s PFC kitem
• Kolona ACQUITY UPLC BEH C18, 2.1×100 mm, 1.7 µm
• MS/MS systém Xevo TQ-S micro, ESI režim
• Oasis WAX SPE kazety, 6 cc, 150 mg

Použitá metodika

• Příprava vzorků: úprava pH <3, filtrace skleněnými vláknovými filtry, SPE s Oasis WAX, eluční protokol (amoniakální methanol + methanol), koncentrace na 0,5 mL (250× obohacení)
• Chromatografie: mobilní fáze A (95:5 voda:methanol + 2 mM octan amonný), B (methanol + 2 mM octan amonný), gradient od 100 % A do 95 % B v 17 min
• Detekce: MRM analýza 40 nativních PFAS a 28 izotopově značených interních standardů, optimalizace parametrů v MassLynx

Hlavní výsledky a diskuse

• Obnovitelnost: většina PFAS dosáhla recovery v rozsahu 75–130 % po korekci izotopově značenými standardy; vyjímkou byly některé látky laboratořní kontaminanty s vyššími recovery
• Meze detekce: LOD sub-ppt úroveň (0,01–0,04 ng/L) pro většinu sloučenin, což odpovídá požadavkům EPA a evropských směrnic
• Opakovatelnost: RSD ≤15 % u všech PFAS (většina pod 10 %) z šesti paralelních vzorků podzemní vody
• Robustnost: 20 opakovaných injekcí extraktu povrchové vody ukázalo RSD <10 % pro plošný výsledek, stabilní retence i iontové poměry
• Analýza reálných vzorků: identifikace různých profilů PFAS v povrchové, podzemní i odpadní vodě; patrné odlišnosti koncentrací a druhové složení pro jednotlivé typy vod

Přínosy a praktické využití

Navržená metoda umožňuje spolehlivý screening a kvantifikaci jak dlouhodobě sledovaných PFOS/PFOA, tak nově se objevujících homologů (GenX, ADONA etc.) v širokém spektru vodních vzorků. Výsledky pomáhají plnit legislativní povinnosti i interní monitoring kvality vod.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření panelu o nové emergentní PFAS a jejich transformační produkty
• Integrace vysokorozlišovací MS pro strukturální identifikaci neznámých PFAS
• Automatizace přípravy vzorků a online SPE-LC-MS/MS pro zrychlené rutinní analýzy
• Uplatnění v biomonitoringu a hodnocení expozice živých organismů

Závěr

Validovaná metoda SPE-LC-MS/MS nabízí citlivé, reprodukovatelné a robustní řešení pro sledování 68 PFAS ve vodách. Dosahuje sub-ppt detekčních limitů, splňuje požadavky regulatorních směrnic a je aplikovatelná v ekologických i bezpečnostních studiích.