Analysis of Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) in Aqueous Samples Per EPA Draft Method 1633

Význam tématu

Nárůst environmentálního znečištění per- a polyfluoroalkylovými látkami (PFAS) vyvolává zvýšené požadavky na spolehlivou a citlivou analýzu v pitné i odpadní vodě. PFAS se vyznačují vysokou perzistencí v prostředí a zdravotními riziky při akumulaci v organismu. Standardizované postupy podle EPA draft Method 1633 umožňují porovnatelná data napříč laboratořemi a podporují regulaci sledovaných látek.

Cíle a přehled studie / článku

Hlavním cílem bylo ověřit výkonnost EPA draft Method 1633 pro analýzu 40 PFAS v odpadních vodách pomocí optimalizované pevné fáze extrakce (SPE) a LC-MS/MS. Studie hodnotila linearitu, detekční limity, přesnost, preciznost a zotavení analytů ve srovnání s požadavky navrhované metody.

Použitá metodika

Pro vodné vzorky (500 mL) bez konzervačních činidel se přidaly isotopově značené surrogáty (EIS). Vzorky se upravily na pH 6–7 a extrahovaly na WAX SPE cartridgích silanizovaných skleněným vlněním. Po promytí vodou a 1:1 formát:methanolem se PFAS eluovaly 1% metanolickým roztokem amonné zásady. Eluát byl zakyselen kyselinou octovou, očištěn aktivním uhlíkem, odstředěn a filtrován nylonovým mikrofiltrem do sběrné zkumavky s non-extracted internal standard (NIS). Připravené extrakty se analyzovaly UHPLC separací a dynamickým MRM v negativním ESI.

Použitá instrumentace

• Agilent 1290 Infinity II LC System (High Speed Pump, Multisampler, Multicolumn Thermostat)
• Kolony: ZORBAX Eclipse Plus C18 guard (2,1×5 mm, 1,8 µm) a analytická (2,1×100 mm, 1,8 µm)
• InfinityLab PFC Delay Column (4,6×30 mm)
• Agilent 6470 Triple Quadrupole Mass Spectrometer s Jet Stream ESI
• Řídicí software: MassHunter Acquisition a Quantitative Analysis

Hlavní výsledky a diskuse

• Linearity: osmibodové kalibrace s kvadratickou křivkou (1/x), R² > 0,998 pro všechny PFAS, relativní standardní chyby < 10 %.
• Retenční časy stabilní (RSD < 3 %).
• MDL: pro 32 látek < 1 ng/L, nejvyšší 3,12 ng/L (7:3 FTCA), vyhovující nebo lepší než seznam draft method.
• Surrogátní zotavení v reagenční vodě 66–122 % (RSD < 15 %), 22 ze 24 surrogátů mezi 70–130 %.
• Ověření na reálném odpadním vzorku: přesnost 64–159 %, preciznost 3–12 %, pozadí PFAS kompenzováno blanky.
• Jedno-minutové oddělení žlučových solí (TDCA) od PFOS bylo splněno.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda přináší konsolidovaný přístup ke kvantifikaci PFAS v různých typech vodných vzorků podle jednotných norem EPA. Vysoká citlivost a reprodukovatelnost usnadňuje monitorování v režimu QA/QC, podporuje posuzování rizik a rozhodování v oblasti čištění vod.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj online-SPE a zkracování časů analýzy pro vyšší průchodnost vzorků, rozšíření sledovaných skupin PFAS a neznámých derivátů pomocí HRMS, integrace s chemometrickými nástroji a automatizovaná datová zpracování v cloudových platformách.

Závěr

Ověřený postup dle EPA draft Method 1633 v kombinaci s Agilent LC/TQ instrumentací dosahuje vynikající citlivosti, přesnosti a opakovatelnosti pro kvantifikaci 40 PFAS ve vodách. Metoda je vhodná pro rutinní provoz environmentálních a regulačních laboratoří.

Reference

1. United States Environmental Protection Agency. Draft Method 1633: Analysis of Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) in Aqueous, Solid, Biosolids, and Tissue Samples by LC-MS/MS. August 2021.
2. Agilent Technologies, Inc. PFAS Water Testing: Start-to-Finish Workflows for PFAS Analysis. Aplikace noty, 2022.