Setting a new horizon for PFAS workflow applications

Význam tématu

Per- a polyfluoroalkylové látky (PFAS) patří mezi vysoce perzistentní chemické kontaminanty s rozsáhlým použitím v průmyslu i v běžných spotřebních produktech. Jejich pevné C–F vazby vedou k bioakumulaci v životním prostředí i v organismech, což představuje rostoucí riziko pro zdraví a vyžaduje citlivé a spolehlivé analytické postupy pro jejich detekci.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem textu je představit komplexní workflow pro analýzu PFAS v různých matricích (voda, půda), zahrnující jak cílené stanovení známých látek, tak screening neznámých látek. Shrnuje postupy od odběru vzorků, přípravy, separace a detekce až po zpracování dat.

Použitá metodika a instrumentace

• Odběr vzorků: Prevence kontaminace PFAS při odběru a přepravě (polypropylenové lahve, vyhnout se fluoropolymerům a lepicím materiálům).
• Příprava vzorků:
  
  • Voda: SPE pomocí AutoTrace 280 PFAS pro pitnou vodu; filtrace, ředění a acidifikace pro povrchové a odpadní vody.
  • Půda: ASE 350 (accelerated solvent extraction) s následnou SPE čistící kolonkou.
• Analytické metody:
  
  • Cílená analýza: LC–MS/MS (triple quadrupole – TSQ Fortis, TSQ Altis, Quantis) s UHPLC Vanquish a PFC free setem.
  • Screening neznámých: LC–HRAM (Orbitrap Exploris 120/240) s podporou Compound Discoverer pro strukturální identifikaci.
  • Komplementární screening: AOF by CIC (combustion ion chromatography) pro stanovení adsorbovatelného organického fluoridu.
• Software: Chromeleon CDS a TraceFinder pro cílenou kvantifikaci; Compound Discoverer pro neznámé a retrospektivní analýzu.

Hlavní výsledky a diskuse

• Metody podle US EPA 537.1 a 533 umožňují separaci a stanovení 18 PFAS v pitné vodě za méně než 15 min (recoveries 70–130 %, RSD < 20 %).
• Direct inject postupy (EPA 8327, ASTM D7979) umožňují rychlou analýzu povrchových a odpadních vod bez SPE, s recoveries v rozmezí 75–120 %.
• AOF–CIC screening odhaluje přebytek organického fluoridu nad cílenou analýzou, indikující nepokryté PFAS.
• HRAM MS workflow s Orbitrap Exploris detekuje a identifikuje dosud neznámé PFAS na základě přesné hmotnosti, izotopového vzoru a retence.
• Použití ASE 350 a SPE pro extrakci z půdy přináší reprodukovatelné recoveries (> 90 % pro většinu analyzovaných PFAS).

Přínosy a praktické využití metody

• Modulární workflow přizpůsobitelné specifické matrici a analytickému cíli.
• Vysoká citlivost, robustnost a snížené riziko kontaminace.
• Integrované nástroje pro zpracování dat urychlují rozhodovací proces a retrospektivní screening.
• Komplementární metody (CIC) umožňují efektivní alokaci instrumentů pouze na vzorky se suspektními PFAS.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozvoj HRAM MS v kombinaci s AI-driven analýzou pro rychlejší identifikaci neznámých kontaminantů.
• Zelené extrakční techniky s minimalizací rozpouštědel a úplná automatizace odběrů.
• Rozšíření cílených metod o nově regulované PFAS a jejich biologické metabolity.
• Integrace on-line monitoringu a IoT pro kontinuální sledování kvality vod a půd.

Závěr

Kombinace cílené LC–MS/MS analýzy, HRAM MS screeningu a CIC poskytuje robustní platformu pro kvantifikaci i objevy nových PFAS ve vodě a půdě. Modularita workflow, spolehlivá instrumentace a pokročilé softwarové nástroje umožňují laboratořím efektivní monitoring v souladu s regulatorními požadavky.

Reference

• US EPA Method 537.1
• US EPA Method 533
• US EPA Method 8327
• ASTM D7979