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.

Using the Combined Peak Capacity of Liquid Chromatography and Cyclic Ion Mobility Mass Spectrometry to Enhance PFAS Analysis Efficiency and Specificity

Aplikace | 2025 | WatersInstrumentace
LC/MS, LC/MS/MS, LC/TOF, LC/HRMS, Iontová mobilita
Zaměření
Potraviny a zemědělství, Životní prostředí
Výrobce
Waters

Souhrn

Význam tématu


Per- a polyfluorované alkylové látky (PFAS) jsou vysoce perzistentní chemické kontaminanty s prokázanými karcinogenními a imunotoxickými účinky. S narůstající globální regulací a požadavky na rozsáhlé environmentální a biologické monitorování se zvyšuje objem vzorků i potřeba rychlých, přesných a spolehlivých analytických metod. Kombinace kapalinové chromatografie a cyklické iontové mobility hmotnostní spektrometrie (LC-IM-MS) přináší výrazné zvýšení analytické šířky (peak capacity) a tím zlepšení specificity i propustnosti analýzy PFAS.

Cíle a přehled studie / článku


Studie demonstruje využití systému SELECT SERIES™ Cyclic™ IMS v kombinaci s UHPLC pro snížení doby analýzy o 75 % při zachování schopnosti rozlišit izomery PFOS a izobarické biomarkery žlučových kyselin v lidském séru. Dále popisuje možnost kvantifikace koelujících PFOS izomerů na základě iontové mobility a měření kolizního průřezu (CCS).

Použitá metodika a instrumentace


Vzorky anonymizovaného lidského séra byly připraveny extrakcí SPE 96-well µElution deskami s polymerním reverzním fázovým sorbentem a slabou aniontovou výměnou. Separace probíhala na kolónách ACQUITY UPLC Premier HSS T3 (100 × 2,1 mm, 1,8 µm) a Atlantis Premier BEH C18 AX Isolator (50 × 2,1 mm, 5 µm) při gradientu 95 % vody/5 % metanolu až čistý metanol s 2 mM acetátem amonným, tokem 0,6 mL/min a teplotami 35 °C (kolona) a 6 °C (vzorek). Hmotnostní spektrometrie se prováděla v neg. ionizačním režimu ESI na SELECT SERIES Cyclic IMS s rozsahem m/z 50–1200, iontovou mobilitou R~65 (standard) až R~250 (rozšířené) a HDMS(E) nebo HDMS/MS akvizicí. Data zpracováno pomocí MassLynx 4.2 a waters_connect 3.1.0 s knihovnou PFAS (130 záznamů).

Hlavní výsledky a diskuse


• Zkrácení analýzy z 22 min na 5,5 min (−75 %) při plném rozlišení PFOS izomerů a koelujících izobarických žlučových kyselin.
• Iontová mobilita (R~145 až R~250) umožnila separaci lineárního a dvou rozvětvených PFOS izomerů (P5MHPS, P6MHPS) a tří žlučových kyselin s ∆ATD až 1,5 ms.
• Kvantifikace koelujících PFOS izomerů v lidském séru na základě extrahovaných chromatogramů, lineárních kalibračních křivek (0,1–50 ng/mL) a známého složení standardu L-PFOS.
• Hodnoty CCS (∆CCS <1 %) slouží jako doplňkový identifikační parametr při nízkých intenzitách fragmentů.

Přínosy a praktické využití metody


• Signifikantně vyšší propustnost laboratoře díky zkrácenému času analýzy bez ztráty rozlišitelnosti kritických izomerů.
• Snížení falešně pozitivních výsledků a přesnější měření koncentrací v komplexních matrixech.
• Univerzální non-targeted screening pro odhalení známých i nových PFAS, degradačních produktů a prekurzorů.
• Možnost studia korelace PFOS izomerové skladby s biologickými efektami a expozicí.

Budoucí trendy a možnosti využití


• Rozšiřování databází CCS pro široký okruh PFAS a dalších kontaminantů.
• Integrace pokročilých algoritmů strojového učení pro automatizovanou identifikaci neznámých látek.
• Vývoj ještě rychlejších UHPLC gradientů s optimalizovanou iontovou mobilitou.
• Aplikace metody v rutinní environmentální a klinické toxikologii pro sledování dlouhodobé expozice.

Závěr


LC-IM-MS na systému SELECT SERIES Cyclic IMS představuje efektivní a specifickou strategii pro rychlou a spolehlivou analýzu PFAS. Umožňuje významné zkrácení doby měření bez kompromisu v rozlišení izomerů a izobarů, poskytuje dodatečné identifikační parametry (CCS) a nabízí široké uplatnění v non-targetovaném screeningovém režimu.

Reference


  1. McCullagh M., Adams S., Dowd S. a kol. Enhanced Identification Confidence and Specificity for PFAS Analysis Using Cyclic Ion Mobility Mass Spectrometry. Waters Application Note 720008536, 2024.
  2. United States Environmental Protection Agency. Method 1633: Targeted Analysis of 40 PFAS Compounds, EPA, 2024.
  3. Směrnice Evropského parlamentu a Rady (EU) 2020/2184 o kvalitě vod určených k lidské spotřebě, 2020.
  4. Kirkwood-Donelson K. I. a kol. Uncovering PFAS with nontargeted ion mobility spectrometry–mass spectrometry analyses. Sci. Adv. 9(43): eadj7048, 2023.
  5. Zhang X. a kol. Association of PFAS exposure with fatty liver disease risk in US adults. JHEP Reports 5(5):100694, 2023.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
THE UTILITY OF CYCLIC ION MOBILITY TO IMPROVE SELECTIVITY AND ANALYSIS EFFICIENCY OF ENVIRONMENTAL PFAS CONTAMINATION AND EXPOSURE
THE UTILITY OF CYCLIC ION MOBILITY TO IMPROVE SELECTIVITY AND ANALYSIS EFFICIENCY OF ENVIRONMENTAL PFAS CONTAMINATION AND EXPOSURE 1 Michael McCullagh, 3Iggy Kass 2Artemis Lioupi, 2Georgios Theodoridis, 3Robert Plumb, 3Sarah Dowd and 1Stuart Adams. 3 Waters Corporation, Milford, MA, USA.1…
Klíčová slova
pfas, pfascim, cimpfos, pfoscoeluting, coelutingisomeric, isomericccs, ccsmobility, mobilityanonymised, anonymisedisomers, isomerstibco, tibcosite, sitecyclic, cyclicprints, printscholic, cholichuman
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
Investigating Fire Fighter and E-waste Handlers Exposure to PFAS Using Liquid Chromatography and Cyclic Ion Mobility Mass Spectrometry
INVESTIGATING FIRE FIGHTER AND E-WASTE HANDLERS EXPOSURE TO PFAS USING LIQUID CHROMATOGRAPHY AND CYCLIC ION MOBILITY MASS SPECTROMETRY 1 Michael McCullagh, 4Iggy Kass, 1Stuart Adams, 2David Megson, 4Sarah Dowd, and 3Pennante Bruce-Vanderpuije 1 Waters Corporation, Stamford Avenue, Altrincham Road, Wilmslow,…
Klíčová slova
pfas, pfasmobility, mobilitycyclic, cyclicpfca, pfcacim, cimhuman, humananalyse, analysesee, seefighter, fighteranonymised, anonymisedserum, serumion, ionexposure, exposurehandlers, handlersidentification
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
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.