LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

The Application of Cyclic Ion Mobility to Non- targeted Analysis of Per- and Polyfluoroalkyl substances (PFAS) in Environmental Samples

Aplikace | 2024 | WatersInstrumentace
LC/MS, LC/MS/MS, LC/TOF, LC/HRMS, Iontová mobilita
Zaměření
Životní prostředí
Výrobce
Waters

Souhrn

Význam tématu


Per- a polyfluorované alkylované látky (PFAS) představují persistentní environmentální kontaminanty s vynikající stabilitou díky silným vazbám uhlík–fluor. Jejich široké použití a odolnost vůči degradaci vedly k problému „věčných chemikálií“, které ohrožují vodní ekosystémy i lidské zdraví.

Cíle a přehled studie


Cílem studie je demonstrovat využití LC-HRMS spojeného s iontovou mobilitou (IMS) pro netargetovanou analýzu PFAS ve vodních vzorcích. Kombinace rychlé chromatografie, vysokého rozlišení a IMS zvyšuje počet detekovaných signálů a umožňuje objev nových či neočekávaných PFAS ve složitých matricích.

Použitá instrumentace


  • ACQUITY UPLC I-Class PLUS systém s PFAS kitem
  • SELECT SERIES Cyclic IMS hmotnostní spektrometr
  • MassLynx software pro akvizici dat
  • UNIFI aplikace v rámci waters_connect pro zpracování dat

Použitá metodika


Vzorky povrchových a odpadních vod připravené dle EPA metody 1633 byly analyzovány pomocí Atlantis Premier BEH C18 AX kolony za gradientní eluce. Iontová mobilita (single pass) byla optimalizována pro PFAS ve spojení s HDMSE akvizicí, která zaznamenává přesnou hmotnost, fragmentační spektra a drift time. Datové zpracování zahrnovalo screening proti rozsáhlé PFAS knihovně, teorií generované vzorky a filtraci signálů podle m/z versus drift time pro selekci polyfluorovaných iontů.

Hlavní výsledky a diskuse


  • Identifikace známých PFAS (PFSAs, PFCAs, FTS) na základě přesné hmotnosti, retenčního času, diagnostických fragmentů a kolizního průřezu (CCS).
  • Vylepšené čištění spekter díky synchronizaci drift time fragmentů s precursor ionty zlepšilo strukturální eluci a zvýšilo jistotu identifikace.
  • Netargetovaný screening odhalil nové PFAS jako N-methyl perfluorobutansulfonamidooctanovou kyselinu (MeFBSAA) a homologické řady (MeFPrSAA, MeFPeSAA, MeFHxSAA), potvrzené diagnostickými neutral losses a lineárním vztahem CCS vůči m/z.
  • Filtrace podle drift time a m/z redukovala počet kandidátů z tisíců na stovky a usnadnila cílenou kontrolu signálů.

Přínosy a praktické využití metody


  • Dodatečná IMS dimenze zvyšuje kapacitu separace a jistotu identifikace.
  • Automatizovaný workflow v UNIFI umožňuje rychlou detekci a charakterizaci známých i neznámých PFAS.
  • Možnost screenovat stovky až tisíce potenciálních PFAS ve složitých vzorcích v jedné injekci.

Budoucí trendy a možnosti využití


Další rozvoj knihoven kolizních průřezů a strukturálních vzorů PFAS, rozšíření aplikace strojového učení pro priorizaci kandidátů a integrace s dalšími technikami (např. GC-IMS-MS) umožní ještě efektivnější odhalování stopových fluorovaných kontaminantů.

Závěr


Kombinace LC-IMS-HRMS se screeningovými nástroji nabízí silný přístup pro netargetovanou analýzu PFAS. Přidaná hodnota IMS dimenze ve formě CCS zvyšuje spolehlivost identifikací a podporuje objev nových per- a polyfluorovaných látek v environmentálních vzorcích.

Reference


  1. Schymanski E. et al. Per- and Polyfluoroalkyl substances (PFAS) in PubChem: 7 Million and Growing. Environ. Sci. Technol. 2023,57(44):16918–16928.
  2. US EPA. CompTox Chemicals Dashboard, PFAS Structures in DSSTox (srpen 2022).
  3. US EPA. Analysis of PFAS in Aqueous, Solid, Biosolids, and Tissue Samples by LC-MS/MS. leden 2024.
  4. ASTM D8421–22. Standard Test Method for Determination of PFAS in Aqueous Matrices by LC/MS/MS. ASTM International, 2022.
  5. Liu Y. et al. HRMS methods for non-target discovery and characterization of PFAS. Trends Anal Chem 2019,115420.
  6. McCullagh M. et al. Determination and Characterization of PFAS by UPLC IMS MS. Waters App Note 2014.
  7. Dodds J.N. et al. Rapid Characterization of PFAS by IMS-MS. Anal Chem 2020,92(6):4427–4435.
  8. Organtini K.L. et al. Analysis of PFAS podle EPA 1633 Part 2. Waters App Note 2023.
  9. Twohig M. et al. Non-Targeted Analyses of PFAS in Environmental Samples. Waters App Note 2021.
  10. Charbonnet J.A. et al. Confidence of PFAS Identification via HRMS. Environ Sci Technol Lett 2022,9:473–481.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
UTILIZING ION MOBILITY TO ENHANCE TARGETED AND NON-TARGETED ANALYSIS OF PFAS FROM ENVIRONMENTAL SAMPLES COLLECTED AT A SKI RESORT
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
Enhanced Identification Confidence and Specificity for PFAS Analysis Using Cyclic Ion Mobility Mass Spectrometry Collision Cross Sections
Application Note Enhanced Identification Confidence and Specificity for PFAS Analysis Using Cyclic Ion Mobility Mass Spectrometry Collision Cross Sections Michael McCullagh, Stuart Adams, Sarah Dowd, Isabel Riba, Hania Khoury-Hollins Waters Corporation For research use only. Not for use in diagnostic…
Klíčová slova
pfas, pfascyclic, cyclicmobility, mobilitysections, sectionsspecificity, specificityconfidence, confidencecross, crossccs, ccscollision, collisionenhanced, enhancedidentification, identificationspectrometry, spectrometryion, ioncim, cimmass
Illustrating the Use of Cyclic Ion Mobility to Enhance Specificity for branched-PFAS Isomer Analysis
Application Note Illustrating the Use of Cyclic Ion Mobility to Enhance Specificity for branched-PFAS Isomer Analysis Michael McCullagh, Emma Marsden-Edwards, Stuart Adams Waters Corporation For research use only. Not for use in diagnostic procedures. Abstract The SELECT SERIES™ Cyclic™ Ion…
Klíčová slova
pfas, pfasillustrating, illustratingisomer, isomercyclic, cyclicbranched, branchedmobility, mobilityspecificity, specificityenhance, enhanceion, ionuse, useanalysis, analysisccs, ccsfingerprints, fingerprintspolyfluoroalkyl, polyfluoroalkylsubstances
IMS and APGC Advance the Discovery of Emerging Environmental Pollutants
[ CASE STUDY ] IMS and APGC Advance the Discovery of Emerging Environmental Pollutants Memorial University of Newfoundland’s investment in state-of-the-art Waters instrumentation enables researchers to simultaneously detect tens of thousands of compounds present in complex environmental and biological samples…
Klíčová slova
cyclic, cyclicmun, munims, imsjobst, jobstpollutants, pollutantsapgc, apgcemerging, emergingprofessor, professorassistant, assistantcims, cimswaters, watersenvironmental, environmentalmobility, mobilityresearch, researchchemistry
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.