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
Integrated LC-MS/MS Workflow for Simultaneous PFAS and Cyanotoxin Analysis: Evaluating Mobile Phase Acid Effects to Improve Accuracy and Robustness
2026|Shimadzu|Postery
TP 120 Integrated LC-MS/MS Workflow for Simultaneous PFAS and Cyanotoxin Analysis: Evaluating Mobile Phase Acid Effects to Improve Accuracy and Robustness Kate (Xiaomeng) Xia1, Toshiya Matsubara1, Ruth Marfil-Vega2, Evelyn Wang1 1. Shimadzu Scientific Instruments, Columbia, Maryland; 2. Shimadzu Corporation, Kyoto,…
Klíčová slova
avg, avghloq, hloqlloq, lloqcyanotoxins, cyanotoxinsconc, concmid, midpfas, pfaslcms, lcmsgrade, gradeesi, esiwater, wateraverage, averageapplicable, applicablecylindrospermopsin, cylindrospermopsinaccuracy
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, cylindrospermopsinhloq, hloqanatoxin, anatoxininquiry, inquiryaccuracies, accuraciesratio, ratiocalibrator, calibratorlloq, lloqnodularin, nodularinarea, areamid, midconc
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, inquiryaccuracies, accuraciescyanotoxin, cyanotoxinratio, ratiocylindrospermopsin, cylindrospermopsinlloq, lloqaccuracy, accuracycalibration, calibrationnodularin, nodularinarea
Analytical Solutions for PFAS Testing
2026|Shimadzu|Brožury a specifikace
C10G-E109 Analytical Solutions for PFAS Testing Routine to Discovery Analysis in Environmental Samples and Consumer Products Tackling PFAS contamination with cutting-edge robust analytical solutions Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) are a diverse group of over 4000 organic fluorinated compounds, which…
Klíčová slova
pfas, pfaschromatograph, chromatographspectrometer, spectrometerpfoa, pfoarecovery, recoverymeasurement, measurementdrinking, drinkingmass, masspfna, pfnabenefits, benefitsavg, avgliquid, liquidrsd, rsdwater, waterpfba