Routine Determination of Per- and Polyfluoronated Alkyl Substances (PFAS) in Drinking Water by Direct Injection Using UPLC-MS/MS to Meet the EU Drinking Water Directive 2020/2184 Requirements

Význam tématu

Per- a polyfluorované alkylové látky (PFAS) představují perzistentní a bioakumulativní znečišťovadla s toxickými účinky na lidské zdraví. Nová směrnice EU 2020/2184 zavádí přísnou mez součtu 20 stanovených PFAS na úrovni 0,1 µg/L a vyžaduje citlivé, spolehlivé a rutinně použitelné analytické postupy pro pitné vody.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo ověřit přímou injekční UPLC-MS/MS metodu pro stanovení 20 PFAS ve vzorcích pitné vody (měkká voda, tvrdá voda, balená minerálka) tak, aby splňovala požadavky EU směrnice. Validace se opírala o tři hladiny návrhů (2, 10, 100 ng/L) a zahrnovala sedm replikací.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky se připravily ředěním 300 µL pitné vody do 50 µL injekční lahvičky s 200 µL kyselinou formovou v acetonitrilu:methanolu (29,9:10) a vnitřním standardem. Analýza proběhla na systému Waters ACQUITY UPLC I-Class PLUS vybaveném PFAS kitem a izolátorovým column-kit, kolona ACQUITY Premier BEH Shield RP18 (1,7 µm, 2,1×100 mm), teplota 45 °C, objem injekce 50 µL, gradient 2 mM acetátu/voda–methanol. Detekce proběhla na Xevo TQ-XS se zdrojem UniSpray v režimu MRM.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosáhla LOQ 1 ng/L pro každou látku a lineárních kalibrací 1–200 ng/L s R²≥0,99. Obnova ve všech matricích se pohybovala mezi 89–112 % (RSD ≤14 %), retenční časy měly RSD ≤3,2 %. UniSpray významně zvýšil citlivost (průměrný nárůst signálu až 18×), Premier kolona zlepšila signál dlouhořetězcových PFAS až 20×.

Přínosy a praktické využití metody

• Minimalizace přidaných příprav (bez koncentračních a čistících kroků).
• Dokonalá shoda s EU směrnicí: citlivost 1 ng/L pro jednotlivé PFAS.
• Rychlý workflow vhodný pro rutinní monitoring pitné vody.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření panelu analyzovaných PFAS a jiných perzistentních organických polutantů.
• Automatizace a vysokopropustné platformy pro rozsáhlé monitorovací programy.
• Optimalizace ionizačních technik pro zvýšení selektivity a snížení pozadí.

Závěr

Validovaná přímá injekční UPLC-MS/MS metoda pro PFAS v pitné vodě splňuje požadavky EU směrnice 2020/2184, poskytuje vysokou citlivost, přesnost, reprodukovatelnost a jednoduchý provoz bez náročné přípravy vzorku.

Reference

• Directive (EU) 2020/2184 of the European Parliament and of the Council on the Quality of Water Intended for Human Consumption (Recast).
• Lubin A. et al. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2016.
• Lubin A. et al. J. Pharm. Biomed. Anal. 2017.
• Organtini K. et al. Waters Application Note 720006329EN, 2018.
• PFAS Analysis Kit User Guide 715006386, 2021.