Shimadzu Journal Vol 11 (Issue 1)

Význam tématu

Protiflouorované látky PFAS představují globální výzvu díky své trvanlivosti, biologické akumulaci a potenciálním negativním dopadům na zdraví. Jejich široké použití v průmyslu, spotřebním zboží a stavebnictví vedlo k uvolňování PFAS do vody, půdy i ovzduší. Monitoring a analýza PFAS jsou klíčové pro ochranu životního prostředí a veřejného zdraví, stejně jako pro splnění rostoucích regulačních požadavků.

Cíle a přehled článku

Článek představuje odborné metody a postupy vyvinuté firmou Shimadzu pro detekci a kvantifikaci PFAS v různých matricích. Obsahuje rozhovory s experty, publikaci aplikačních zpráv týkajících se on-line SPE, HRAM‐DIA skenování, EPA metod a speciální instrumentace. Cílem je přiblížit vývoj pokročilých analytických přístupů a představit nové přístroje pro rutinní i výzkumné aplikace.

Použitá metodika a instrumentace

Ultrarychlá UHPLC spojená s triplekvadrupólovou a Q-TOF hmotnostní spektrometrií (LCMS-8060NX, LCMS-8050, LCMS-9030) s on-line SPE, delay columns a dekonvolucí DIA dat rozšiřují možnosti citlivé a komplexní analýzy PFAS. Instalace delay column vymyká kontaminacím z potrubí. Metody EPA 533, 537.1 i navrhovaná metoda 1633 byly ověřeny na datech. Pro úsporu čištění a zrychlení se používají automatizované SPE jednotky (AquaTrace) a CoreSpray ionizace či DuraEase ionizované zdroje.

Hlavní výsledky a diskuse

• On-line SPE-LC-MS/MS přinesla limity stanovení PFAS <0,5 ng/L a tam, kde bylo potřeba, až 0,01 ng/L.
• HRAM-DIA metoda umožnila screening bez předem definovaných sloučenin s identifikací PFAS-like kandidátů a dekonvolucí MS/MS spekter.
• Triplekvadrupólové systémy LCMS-8050 a LCMS-TQ RX poskytují vynikající přesnost, opakovatelnost <5 % RSD a splňují požadavky EPA Draft 1633.
• Metody pro vodárenské a odpadní vody vykázaly vysokou reprodukovatelnost, přesné recoveries EIS 65–110 % i při nižších standardech.

Přínosy a praktické využití metody

Popsané technologie usnadňují environmentálním i komerčním laboratořím rychlé zavedení citlivých, validovaných PFAS protokolů. On-line SPE, delay columns a automatizace snižují pracovní náročnost a riziko kontaminace. Vysoká robustnost přístrojů umožňuje dlouhodobé provozní intervaly bez údržby, což snižuje náklady na personál a zvyšuje průchodnost vzorků.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Diferencovaný screening tisíců PFAS a jejich prekurzorů s non‐target HRMS metodami a pokročilou datovou analýzou.
• Rozvoj inline či dokonce in situ monitoringu PFAS v reálném čase v odběrových bodech.
• Integrace umělé inteligence pro zpracování komplexních datových souborů HRAM a předpovědi environmentálních rizik.
• Další snižování detekčních limitů směrem k ppt úrovním a validace pro nově regulované látky.

Závěr

Shimadzu představuje soubor inovativních řešení pro komplexní analýzu PFAS od přípravy vzorků po analytické metody s vysokou citlivostí a spolehlivostí. Kombinace on-line SPE, delay columns, HRAM-DIA skenování a robustních triplekvadrupólových systémů umožňuje laboratořím rychlé přizpůsobení rostoucím regulatorním požadavkům a přispívá k ochraně životního prostředí.

Reference

1. EPAM 537.1, U.S. EPA, 2018
2. EPAM 533, U.S. EPA, 2022
3. Draft Method 1633, U.S. EPA, 2022
4. Lee et al., Trends in Analytical Chemistry, 121 (2019) 115420
5. Koelmel et al., Analytical Chemistry, 92(16), (2020) 11186–11194