IMS and APGC Advance the Discovery of Emerging Environmental Pollutants
Ostatní | 2023 | WatersInstrumentace
Rostoucí množství trvalých organických polutantů a mikroplastů v životním prostředí vyvolává potřebu citlivých a selektivních analytických metod pro jejich včasnou detekci. Vysokorozlišující hmotnostní spektrometrie v kombinaci s iontovou mobilitou a inovativními ionizačními technikami otevírá nové možnosti odhalování dosud neznámých kontaminantů.
Cílem studie na Memorial University of Newfoundland je využít moderní přístrojové vybavení od firmy Waters k identifikaci emergentních znečišťujících látek v komplexních vzorcích životního a biologického prostředí. Výzkumný tým pod vedením Dr. Karla J. Jobsta usiluje o charakterizaci a kvantifikaci nově objevených kontaminantů, jako jsou PFAS, fluorotelomer ethoxyláty či mikroplasty, a spolupracuje s kliniky, epidemiology a regulátory na minimalizaci rizik.
Moderní kombinace vysokorozlišující hmotnostní spektrometrie, cyklické iontové mobility a pokročilých ionizačních technik představuje průlom v objevování a charakterizaci emergentních environmentálních polutantů. Identifikace široké škály nových látek podtrhuje potřebu flexibilních analytických strategií a spolupráce mezi akademií, průmyslem a regulátory.
GC/MSD, GC/MS/MS, GC/HRMS, GC/TOF, GC/API/MS, Iontová mobilita, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Rostoucí množství trvalých organických polutantů a mikroplastů v životním prostředí vyvolává potřebu citlivých a selektivních analytických metod pro jejich včasnou detekci. Vysokorozlišující hmotnostní spektrometrie v kombinaci s iontovou mobilitou a inovativními ionizačními technikami otevírá nové možnosti odhalování dosud neznámých kontaminantů.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie na Memorial University of Newfoundland je využít moderní přístrojové vybavení od firmy Waters k identifikaci emergentních znečišťujících látek v komplexních vzorcích životního a biologického prostředí. Výzkumný tým pod vedením Dr. Karla J. Jobsta usiluje o charakterizaci a kvantifikaci nově objevených kontaminantů, jako jsou PFAS, fluorotelomer ethoxyláty či mikroplasty, a spolupracuje s kliniky, epidemiology a regulátory na minimalizaci rizik.
Použitá metodika a instrumentace
- Vysokorozlišující hmotnostní spektrometrie v kombinaci s iontovou mobilitou pro odlišení izobarických a izomerických druhů.
- Cyclic IMS se schopností opakovaných průchodů pro zvýšení rozlišení a přesnosti měření kolizního průřezu (CCS).
- Atmospheric Pressure Gas Chromatography ionizace pro lepší ionizaci nepolárních látek.
- GC-cIMS – spojení plynné chromatografie s cyklickou iontovou mobilitou pro nelineární separaci a objev nových PFAS ve vzorcích prachu a odpadních vod.
- Softwarové nástroje pro redukci dat a výběr potenciálně nebezpečných kontaminantů pomocí kombinace hmotnosti, CCS a dalších parametrů.
Hlavní výsledky a diskuse
- Objev chlorofluoro n-alkanů v prašném domácím prostředí jako dosud nepojmenované trvalé chemické látky.
- Identifikace fluorotelomer ethoxylátů v prachových vzorcích z nemocničních zařízení a průmyslových odpadních vodách, naznačující široké rozšíření a perzistenci.
- Nalezení mikroplastů (PE, PP, PS, PMMA) v jemně rozptýleném domácím prachu s koncentracemi 100–200 µg denně, přičemž částice pod 2,5 µm představují významné riziko inhalace.
- Uplatnění multipass separace vedlo k výrazně vyšší přesnosti měření CCS, což zvyšuje spolehlivost nelineárního screeningu.
- Vyvinuté strategie redukce dat umožňují zaměřit se na nejvíce relevantní signály ve vzorcích obsahujících desetitisíce sloučenin.
Přínosy a praktické využití metody
- Umožnění identifikace dosud neznámých nebo obtížně ionizujících znečišťujících látek.
- Přesnější kvantifikace a sledování koncentrací v životním i biologickém prostředí.
- Podpora vývoje regulací a monitorovacích programů na úrovni průmyslu i státní správy.
- Zlepšení posouzení expozice lidí a ekosystémů a přispění k prevenci negativních zdravotních dopadů.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření studií PFAS v spolupráci s kolegy provádějícími expoziční a toxikologický výzkum.
- Další optimalizace iontové mobility a výpočetních nástrojů pro rychlejší a automatizovaný screening.
- Integrace laboratorních dat a regulátorních rámců s cílem vytvořit flexibilní platformy pro hodnocení rizik.
- Monitorování nově vznikajících perzistentních chemikálií a adaptace metod pro různé matice (půda, voda, potraviny).
Závěr
Moderní kombinace vysokorozlišující hmotnostní spektrometrie, cyklické iontové mobility a pokročilých ionizačních technik představuje průlom v objevování a charakterizaci emergentních environmentálních polutantů. Identifikace široké škály nových látek podtrhuje potřebu flexibilních analytických strategií a spolupráce mezi akademií, průmyslem a regulátory.
Reference
- MacNeil A. et al. Gas Chromatography-(Cyclic) Ion Mobility Mass Spectrometry: A Novel Platform for the Discovery of Unknown Per/Polyfluoroalkyl Substances. Analytical Chemistry 94(31):11096–11103 (2022).
- Steeves K.L. et al. Nontargeted screening reveals fluorotelomer ethoxylates in indoor dust and industrial wastewater. Environment International 171:107634 (2023).
- Hashehihedeshi M. et al. Size-resolved identification and quantification of micro/nano-plastics in indoor air using pyrolysis gas chromatography-ion mobility mass spectrometry. ChemRxiv (2023).
- Breen J. et al. Unwrapping Wrap-around in Gas (or Liquid) Chromatographic Cyclic Ion Mobility–Mass Spectrometry. Analytical Chemistry 94(32):11113–11117 (2022).
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
The Application of Cyclic Ion Mobility to Non- targeted Analysis of Per- and Polyfluoroalkyl substances (PFAS) in Environmental Samples
2024|Waters|Aplikace
Application Note The Application of Cyclic Ion Mobility to Nontargeted Analysis of Per- and Polyfluoroalkyl substances (PFAS) in Environmental Samples Sarah Dowd, Kari L. Organtini, Frank L Dorman Waters Corporation Abstract Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) are a group of…
Klíčová slova
pfas, pfascyclic, cyclicpolyfluoroalkyl, polyfluoroalkylmobility, mobilitysubstances, substancestargeted, targetedenvironmental, environmentalper, pernon, nonion, ionsamples, samplesims, imsapplication, applicationccs, ccseffluent
UTILIZING ION MOBILITY TO ENHANCE TARGETED AND NON-TARGETED ANALYSIS OF PFAS FROM ENVIRONMENTAL SAMPLES COLLECTED AT A SKI RESORT
2023|Waters|Postery
UTILIZING ION MOBILITY TO ENHANCE TARGETED AND NON-TARGETED ANALYSIS OF PFAS FROM ENVIRONMENTAL SAMPLES COLLECTED AT A SKI RESORT Sarah Dowd,1 Kari Organtini,1 Marian Twohig,1 Frank Dorman,1,2 Jean Carlan2 1 Waters Corporation 34 Maple Street, Milford, MA 2Dartmouth College, Department…
Klíčová slova
pfas, pfasski, skimobility, mobilitytargeted, targetedtentative, tentativedioic, dioicidentifications, identificationsamong, amongion, ionresort, resortparameters, parameterscollected, collectedacids, acidsfilter, filterpolyfluorinated
Combining Pattern Analysis and Cyclic Ion Mobility Mass Spectrometry to Research Perand Poly Fluoroalkyl Substances (PFAS) Exposure in E-waste Handlers
2025|Waters|Aplikace
Application Note Combining Pattern Analysis and Cyclic Ion Mobility Mass Spectrometry to Research Perand Poly Fluoroalkyl Substances (PFAS) Exposure in E-waste Handlers Michael McCullagh1, Stuart Adams1, Jeff Goshawk1, Russell J Mortishire-Smith1, Andrew Tudor1, David Megson 2, Kwadwo Ansong Asante3, Pennante…
Klíčová slova
pfas, pfashandlers, handlersfluoroalkyl, fluoroalkylcyclic, cyclicpattern, patternpoly, polymobility, mobilitywaste, wasteexposure, exposurecombining, combiningsubstances, substancesresearch, researchper, perspectrometry, spectrometryion
[ CASE STUDY ] Cyclic IMS Instrumentation Enables Innovative Lipidomics Research in Australia The Queensland University of Technology invested in cutting-edge IMS technology to not only expand its work with their patented ozone-induced dissociation (OzID) technique, but also embark on…
Klíčová slova
ims, imscarf, carfcyclic, cyclicwaters, watersqut, qutozid, ozidselect, selectresearch, researchseries, seriesteam, teamlipidomics, lipidomicsmobility, mobilityuniversity, universitygrant, grantfellow