Determination of Per and Polyfluoroalkyl Substances in Soils Using Carbon S SPE by LC/MS/MS
Aplikace | 2022 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Per- a polyfluoroalkylové látky (PFAS) patří mezi perzistentní organické kontaminanty s širokým průmyslovým i spotřebitelským využitím. Jejich vysoká stabilita a toxikologické riziko vedou k prioritnímu monitoringu v životním prostředí. Půda představuje důležité rezervoárové médium, odkud se PFAS mohou dostávat do podzemních vod či potravního řetězce. Efektivní a spolehlivá analytická metoda s dostatečnou citlivostí a selektivitou je proto nezbytná pro environmentální hodnocení a kvalitativně-kvantitativní kontrolu kontaminace.
Studie si klade za cíl navrhnout a ověřit multikomponentní analytický postup pro stanovení 59 PFAS v různých půdních matricích (písčitá hlína, rašelina, ornice). Pro extrakci byl použit základní metanolový postup s 1 % amoniaku, následovaný pasážním čištěním pomocí SPE sorbentu Agilent Bond Elut Carbon S. Kvantifikace probíhala pomocí LC/MS/MS s využitím stabilně izotopově značených standardů (isotope dilution).
Postup extrakce:
Kalibrační křivky (6 úrovní, 0,25–2,5 ng/mL) vykázaly váženou regresi 1/x s výraznou linearitou, průměrná přesnost 89,5–99,9 % a RSD < 15 %. Kontrolní vzorek při 2 ng/mL potvrdil přesnost 74,7–99,7 %. Metodické meze (MRL) byly stanoveny na 0,625 ng/g (většina PFAS), včetně odhadu blanků (Cartridge rinsate, extrakční blanky). U písčité hlíny byly průměrné recovery 99,9 % (RSD 13,5 %) při nízkém spiku a 99,2 % (RSD 8,5 %) při vysokém spiku. U rašeliny a ornice bylo zjištěno, že pasážní SPE výrazně redukuje barevné zabarvení extraktů a eliminuje matriční efekty, zejména u časně elutujících PFBA, kde docházelo ke zkreslení tvaru píku a posunu retence bez čištění.
Navržená metoda nabízí:
Očekává se rozšíření metody o další per- a polyfluorované prekurzory, aplikace na sedimenty a sloučeniny s vyšší molekulární hmotností, optimalizace pro automatizované high-throughput platformy a integrace s HRMS pro nekcízené screeningy. Dále je perspektivní miniaturizace extrakčních kroků a implementace zelených rozpouštědel.
Použití Agilent Bond Elut Carbon S SPE kazet v kombinaci s LC/MS/MS přináší robustní, citlivou a odborně validovanou metodu pro kvantitativní stanovení 59 PFAS v různých půdních matricích. Přesnost, reprodukovatelnost a efektivní matriční čištění umožňují spolehlivé vyhodnocení environmentálních vzorků.
Příprava vzorků, Spotřební materiál, LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Per- a polyfluoroalkylové látky (PFAS) patří mezi perzistentní organické kontaminanty s širokým průmyslovým i spotřebitelským využitím. Jejich vysoká stabilita a toxikologické riziko vedou k prioritnímu monitoringu v životním prostředí. Půda představuje důležité rezervoárové médium, odkud se PFAS mohou dostávat do podzemních vod či potravního řetězce. Efektivní a spolehlivá analytická metoda s dostatečnou citlivostí a selektivitou je proto nezbytná pro environmentální hodnocení a kvalitativně-kvantitativní kontrolu kontaminace.
Cíle a přehled studie
Studie si klade za cíl navrhnout a ověřit multikomponentní analytický postup pro stanovení 59 PFAS v různých půdních matricích (písčitá hlína, rašelina, ornice). Pro extrakci byl použit základní metanolový postup s 1 % amoniaku, následovaný pasážním čištěním pomocí SPE sorbentu Agilent Bond Elut Carbon S. Kvantifikace probíhala pomocí LC/MS/MS s využitím stabilně izotopově značených standardů (isotope dilution).
Použitá metodika a instrumentace
Postup extrakce:
- Odebrání 2 g půdy do centrifugační zkumavky.
- Spiking s cílovou PFAS směsí a izotopově značenými analogy.
- Extrahování 10 mL 1 % NH₃ v methanolu za rotace 1 h.
- Centrifugace (1 900 rpm, 10 min), sběr supernatantu.
- Předeprání SPE kazety Carbon S dvěma 5 mL objemy methanolu.
- Pasážní SPE čištění pod gravitací, eluát neutralizace 50 µL octové kyseliny.
- Dopočítání objemu vodou, přidání vnitřního standardu.
- LC systém: Agilent 1290 Infinity II s PFC-free HPLC konverzní sadou (Agilent InfinityLab PFC-free kit).
- Kolona: ZORBAX RRHD Eclipse Plus C18, 2,1×100 mm, 1,8 µm; InfinityLab PFC delay column 4,6×30 mm.
- MS/MS: Agilent 6470B triple quadrupole s Jet Stream ESI zdrojem.
- Řídicí a vyhodnocovací software: Agilent MassHunter, PFAS MRM databáze.
Hlavní výsledky a diskuse
Kalibrační křivky (6 úrovní, 0,25–2,5 ng/mL) vykázaly váženou regresi 1/x s výraznou linearitou, průměrná přesnost 89,5–99,9 % a RSD < 15 %. Kontrolní vzorek při 2 ng/mL potvrdil přesnost 74,7–99,7 %. Metodické meze (MRL) byly stanoveny na 0,625 ng/g (většina PFAS), včetně odhadu blanků (Cartridge rinsate, extrakční blanky). U písčité hlíny byly průměrné recovery 99,9 % (RSD 13,5 %) při nízkém spiku a 99,2 % (RSD 8,5 %) při vysokém spiku. U rašeliny a ornice bylo zjištěno, že pasážní SPE výrazně redukuje barevné zabarvení extraktů a eliminuje matriční efekty, zejména u časně elutujících PFBA, kde docházelo ke zkreslení tvaru píku a posunu retence bez čištění.
Přínosy a praktické využití metody
Navržená metoda nabízí:
- Vysokou přesnost a reprodukovatelnost stanovení širokého spektra PFAS v půdách.
- Nízké detekční a kvantifikační limity vhodné pro monitoring environmentálních reziduí.
- Efektivní odstranění barevných a organických interferencí pomocí SPE Carbon S.
- Široké uplatnění v environmentálních laboratořích, QA/QC v průmyslu i v akademickém výzkumu.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření metody o další per- a polyfluorované prekurzory, aplikace na sedimenty a sloučeniny s vyšší molekulární hmotností, optimalizace pro automatizované high-throughput platformy a integrace s HRMS pro nekcízené screeningy. Dále je perspektivní miniaturizace extrakčních kroků a implementace zelených rozpouštědel.
Závěr
Použití Agilent Bond Elut Carbon S SPE kazet v kombinaci s LC/MS/MS přináší robustní, citlivou a odborně validovanou metodu pro kvantitativní stanovení 59 PFAS v různých půdních matricích. Přesnost, reprodukovatelnost a efektivní matriční čištění umožňují spolehlivé vyhodnocení environmentálních vzorků.
Reference
- Weil R.R., Brady N.C. Soil Architecture and Physical Properties. In The Nature and Properties of Soils, 15th ed.; Pearson: Harlow, 2017; p. 122.
- Zhao L., Wei T. Determination of Multiclass, Multiresidue Pesticides in Spring Leaf Mix by Captiva EMR–HCF Cleanup and LC/MS/MS. Agilent Technologies Application Note 5994-4765EN, 2022.
- Giardina M. Analysis of Per- and Polyfluoroalkyl Substances in Soil Extracts. Agilent Technologies Application Note 5994-2999EN, 2021.
- Giardina M., Sun N.L. Analysis of Per- and Polyfluoroalkyl Substances in Drinking Water using SampliQ Weak Anion Exchange SPE. Agilent Technologies Application Note 5994-3616EN, 2021.
- EPA Method 533: Determination of Per- and Polyfluoroalkyl Substances in Drinking Water by Isotope Dilution Anion Exchange SPE and LC-MS/MS. U.S. Environmental Protection Agency, 2019.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Per- and Polyfluoroalkyl Substances in Soils Using Agilent Bond Elut Carbon S for PFAS Solid Phase Extraction Cartridges
2025|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Environmental Per- and Polyfluoroalkyl Substances in Soils Using Agilent Bond Elut Carbon S for PFAS Solid Phase Extraction Cartridges Author Abstract Matthew Giardina, Ph.D. Agilent Technologies, Inc. This application note presents the development and evaluation of a multicomponent…
Klíčová slova
mrl, mrlpfas, pfaspeat, peatfdsa, fdsatopsoil, topsoiletfose, etfosemefose, mefosedisampap, disampappftda, pftdafbsa, fbsafhxsa, fhxsapfba, pfbapfoda, pfodadona, donamefosa
Determination of 40 PFAS in Tilapia Tissue Following EPA 1633 Method Guidance
2025|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Environmental Per- and Polyfluoroalkyl Substances in Soils Using Agilent Bond Elut Carbon S for PFAS Solid Phase Extraction Cartridges Author Abstract Matthew Giardina, Ph.D. Agilent Technologies, Inc. This application note presents the development and evaluation of a multicomponent…
Klíčová slova
mrl, mrlpfas, pfaspeat, peatfdsa, fdsatopsoil, topsoiletfose, etfosemefose, mefosedisampap, disampappftda, pftdafbsa, fbsafhxsa, fhxsapfba, pfbapfoda, pfodadona, donamefosa
Targeted PFAS Analysis in Industrial Wastewater Using the Agilent 6475 Triple Quadrupole LC/MS System
2024|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Environmental Targeted PFAS Analysis in Industrial Wastewater Using the Agilent 6475 Triple Quadrupole LC/MS System Author Abstract Aimei Zou Agilent Technologies, Inc. This application note focuses on the regulatory requirements from industrial manufacturers regarding the quantitative analysis of…
Klíčová slova
pfas, pfaspfca, pfcapfsa, pfsafasa, fasaftca, ftcapfeca, pfecapfopa, pfopawastewater, wastewaterpfpa, pfpalsq, lsqhsq, hsqftsa, ftsaindustrial, industrialpfpia, pfpiadipap
Determination of Per and Polyfluoroalkyl Substances in Drinking Water Using Agilent Bond Elut PFAS WAX SPE and LC/MS/MS
2022|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Environmental Determination of Per and Polyfluoroalkyl Substances in Drinking Water Using Agilent Bond Elut PFAS WAX SPE and LC/MS/MS Author Abstract Matthew Giardina, PhD Agilent Technologies, Inc. This application note presents the evaluation of the Agilent Bond Elut…
Klíčová slova
mrl, mrlpfas, pfasdrinking, drinkingpfhxpa, pfhxpapfopa, pfopapfmpa, pfmpanfdha, nfdhapfmba, pfmbapfeesa, pfeesacartridge, cartridgewax, waxhfpo, hfpodona, donaida, idapfpes