One System, Multiple Solutions: Analysis of PFAS & Cyanotoxins in Water Adhering to EPA 537.1, 544, and 545
Postery | 2025 | Shimadzu | ASMSInstrumentace
Per- a polyfluorované alkylové látky (PFAS) patří mezi perzistentní syntetické kontaminanty s širokým průmyslovým a spotřebitelským využitím, které se rozšířily do vodního prostředí a mohou mít negativní dopady na zdraví a ekosystémy. Cyanotoxiny, jako mikrocytstin, nodularin, cylindrospermopsin a anatoxin-a, jsou nebezpečné metabolity sinic, jež se tvoří ve vodních zdrojích za eutrofních podmínek a ohrožují kvalitu pitné vody a vodních ekosystémů.
Cílem studie bylo ověřit možnost simultánního stanovení PFAS a cyanotoxinů v pitné a povrchové vodě na jediném LC-MS/MS systému Shimadzu LCMS-8060RX s automatickým přepínáním metod. Studie navazuje na metody EPA 537.1 pro PFAS a EPA 544 a 545 pro cyanotoxiny a demonstruje efektivitu, spolehlivost a konzistenci výsledků při přepínání mezi analytickými protokoly.
Analytický systém:
Kalibrace:
Metoda umožňuje:
Studie potvrdila, že jednotný LC-MS/MS systém se spolehlivým přepínáním metod dle EPA 537.1, 544 a 545 umožňuje přesné a reprodukovatelné stanovení PFAS i cyanotoxinů v rámci jedné analytické sekvence. Rychlé proplachování a optimalizovaná nastavení zaručují vysokou kvalitu dat s minimálním rizikem kontaminace, což významně zefektivňuje environmentální monitoring vodních zdrojů.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Per- a polyfluorované alkylové látky (PFAS) patří mezi perzistentní syntetické kontaminanty s širokým průmyslovým a spotřebitelským využitím, které se rozšířily do vodního prostředí a mohou mít negativní dopady na zdraví a ekosystémy. Cyanotoxiny, jako mikrocytstin, nodularin, cylindrospermopsin a anatoxin-a, jsou nebezpečné metabolity sinic, jež se tvoří ve vodních zdrojích za eutrofních podmínek a ohrožují kvalitu pitné vody a vodních ekosystémů.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo ověřit možnost simultánního stanovení PFAS a cyanotoxinů v pitné a povrchové vodě na jediném LC-MS/MS systému Shimadzu LCMS-8060RX s automatickým přepínáním metod. Studie navazuje na metody EPA 537.1 pro PFAS a EPA 544 a 545 pro cyanotoxiny a demonstruje efektivitu, spolehlivost a konzistenci výsledků při přepínání mezi analytickými protokoly.
Použitá metodika a instrumentace
Analytický systém:
- LC-MS/MS Shimadzu LCMS-8060RX s ESI v negativním režimu pro PFAS a v pozitivním režimu pro cyanotoxiny.
- Shim-pack Velox SP-C18 kolona 2.7 µm, 2.1 × 50 mm pro PFAS (EPA 537.1).
- Shim-pack GIST C18 kolona 2.0 µm, 2.1 × 100 mm pro cylindrospermopsin a anatoxin-a (EPA 545) a pro ostatní cyanotoxiny (EPA 544).
- Protokol pro PFAS zahrnoval průtok 0.25 mL/min, 45 °C, doba analýzy 18 minut a odstraňovací kolonu pro eliminaci pozadí.
- Pro cyanotoxiny byl průtok 0.3 mL/min, 40 °C, doba analýzy 8 minut a kolona s objemem injekce 10–20 µL bez odstraňovací kolony.
- Automatické přepínání metod zajišťuje pětiminutové proplachování vhodnou mobilní fází k omezení carry-over.
- Batch obsahoval 294 injekcí (nulové vzorky, blanky, proplachy, standardní kalibrační roztoky) během 54 hodin kontinuálního provozu.
Hlavní výsledky a diskuse
Kalibrace:
- Všechny analytické křivky vykázaly hodnoty R² > 0.99.
- Přesnost v bodech LLOQ, střední a HLOQ zůstala v rozmezí 80–120 %.
- Relativní standardní odchylka (%RSD) pro kalibraci byla pod 15 %.
- Pravidelné kontrolní injekce po trojích opakováních pro každou metodu potvrdily konstantní výkon bez významného vlivu přepínání.
- Chromatogramy PFBS (EPA 537.1) a cylindrospermopsin (EPA 545) ukázaly konzistentní špičkové profile a obnovitelnost LOQ před a po přepnutí protokolů.
- Pětiminutové proplachování mobilní fází bylo dostatečné k potlačení kontaminace mezi metodami.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje:
- Úsporu investic do laboratorního vybavení díky využití jednoho LC-MS/MS přístroje pro různé analytické protokoly.
- Zkrácení celkového času analýzy a snížení pracovní zátěže operátorů.
- Vysokou propustnost vzorků a možnost rychlého nasazení při monitoringu vodních zdrojů a mimořádných ekologických událostech (např. květy sinic).
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření protokolů o další skupiny kontaminantů s minimální úpravou přístrojového nastavení.
- Integrace s vysoce rozlišenou hmotnostní spektrometrií (HRMS) pro neznámé metabolity a degradanty.
- Automatizace přípravy vzorků a datové analýzy pro vyšší efektivitu a minimalizaci lidských chyb.
- Vývoj přenosných zařízení pro terénní monitorování PFAS a cyanotoxinů v reálném čase.
Závěr
Studie potvrdila, že jednotný LC-MS/MS systém se spolehlivým přepínáním metod dle EPA 537.1, 544 a 545 umožňuje přesné a reprodukovatelné stanovení PFAS i cyanotoxinů v rámci jedné analytické sekvence. Rychlé proplachování a optimalizovaná nastavení zaručují vysokou kvalitu dat s minimálním rizikem kontaminace, což významně zefektivňuje environmentální monitoring vodních zdrojů.
Reference
- Xia, K., Matsubara, T., Marfil-Vega, R., Wang, E. One System, Multiple Solutions: Analysis of PFAS & Cyanotoxins in Water Adhering to EPA 537.1, 544, and 545. Shimadzu Scientific Instruments, Columbia, Maryland.
- EPA Method 537.1 – Determination of PFAS in Drinking Water.
- EPA Method 544 – Determination of Cyanotoxins in Drinking Water.
- EPA Method 545 – Determination of Cyanotoxin Anatoxin-a.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
One System, Multiple Solutions: Analysis of PFAS & Cyanotoxins in Water Adhering to EPA 537.1, 544, and 545
2025|Shimadzu|Aplikace
LCMS -8060RX High Performance Liquid Chromatograph Mass Spectrometer Application News One System, Multiple Solutions: Analysis of PFAS & Cyanotoxins in Water Adhering to EPA 537.1, 544, and 545 Kate Xia, Toshiya Matsubara, Ruth Marfil-Vega, Evelyn Wang Shimadzu Scientific Instruments, Inc.…
Klíčová slova
pfas, pfasavg, avgcyanotoxins, cyanotoxinscylindrospermopsin, cylindrospermopsinanatoxin, anatoxinhloq, hloqinquiry, inquiryaccuracies, accuraciesratio, ratiocalibrator, calibratorlloq, lloqnodularin, nodularinarea, areaconc, concmid
Extended Evaluation of Method Performance for PFAS & Cyanotoxins Analysis Using a Single LC-MS/MS in Water
2025|Shimadzu|Aplikace
LCMS-8060RX High Performance Liquid Chromatograph Mass Spectrometer Application News Extended Evaluation of Method Performance for PFAS & Cyanotoxins Analysis Using a Single LC-MS/MS in Water Kate Xia, Toshiya Matsubara, Ruth Marfil-Vega, Evelyn Wang Shimadzu Scientific Instruments, Inc. User Benefits …
Klíčová slova
pfas, pfasavg, avgcyanotoxins, cyanotoxinsanatoxin, anatoxinhloq, hloqinquiry, inquirycyanotoxin, cyanotoxinaccuracies, accuraciesratio, ratiocylindrospermopsin, cylindrospermopsinaccuracy, accuracycalibration, calibrationlloq, lloqnodularin, nodularinarea
Highly Sensitive Quantitation of Cylindrospermopsin and Anatoxin-a in Water using the Triple Quad LCMS-8060NX in Accordance with EPA Method 545
2024|Shimadzu|Aplikace
LCMS-8060NX High Performance Liquid Chromatograph Mass Spectrometer Application News Highly Sensitive Quantitation of Cylindrospermopsin and Anatoxin-a in Water using the Triple Quad LCMS-8060NX in Accordance with EPA Method 545 Kate Xia, Evelyn Wang, Ruth Marfil-Vega Shimadzu Scientific Instruments, Inc. User…
Klíčová slova
cylindrospermopsin, cylindrospermopsinanatoxin, anatoxinconc, conccyanotoxins, cyanotoxinswater, waterquantifier, quantifierrsd, rsdzoomed, zoomedratio, ratiocalibrators, calibratorswere, werequalifier, qualifierarea, areainterface, interfaceproliferating
LC/MS/MS Analysis of Cylindrospermopsin and Anatoxin-a in Drinking Water Using US EPA Method 545
2014|Agilent Technologies|Aplikace
LC/MS/MS Analysis of Cylindrospermopsin and Anatoxin-a in Drinking Water Using US EPA Method 545 Application Note Environmental Authors Abstract Ralph Hindle and Don Noot Analysis of drinking water samples according to EPA Method 545 on the Agilent Vogon Laboratory Services…
Klíčová slova
anatoxin, anatoxincylindrospermopsin, cylindrospermopsincyn, cynlcmrl, lcmrlana, anaconcentration, concentrationcounts, countscyanotoxins, cyanotoxinsinterval, intervalwater, waterpositive, positiveresponses, responsesrelative, relativecoverage, coveragedrinking