Moving beyond monitoring legacy per and polyfluoroalkyl substances PFAS screening strategies for the growing list

Význam tématu

Per- a polyfluorované alkylové látky (PFAS) jsou široce využívané díky své chemické a tepelné odolnosti. Jejich perzistence, bioakumulace a šíření do vodního i půdního prostředí představují významné riziko pro ekosystémy a lidské zdraví, což vyvolává potřebu spolehlivého monitoringu jak stávajících, tak nových PFAS.

Cíle a přehled studie

Studie se zaměřuje na vývoj analytické metody kombinující cílenou kvantifikaci běžně sledovaných PFAS a nekonvenční screening podezřelých prekurzorů v jediném běhu. Klíčové cíle zahrnují rozšíření schopnosti detekce nových PFAS prostřednictvím tzv. suspect screening a zpětnou analýzu již získaných dat.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky nepitné vody byly řízeně namnoženy PFAS standardy, naředěny metanolem, filtrovány a okyseleny před chromatografickou injekcí. Metoda využívá reverzní chromatografii s gradientním elucečním programem a akvizici dat v režimu AllIons MS/MS, který simultánně shromažďuje informace o prekurzorových i fragmentačních iontech.

Použitá instrumentace

• Agilent 6546 LC/Q-TOF se zdrojem v negativním ionizačním režimu
• InfinitiLab Poroshell HPH-C18 2.1×100 mm, 1.9 µm
• Agilent 1290 Infinity II HPLC s vysokotlakým čerpadlem a multisamplerem
• Softwarové moduly MassHunter Acquisition, Quantitation a Molecular Structure Correlator

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila kvantifikaci přibližně 20 cílených PFAS s detekčními limity blízkými tradičním LC–TQ systémům a zároveň odhalila nové podezřelé látky na základě předpovězených retenčních časů, chemických vlastností a fragmentačních vzorců. Byla vyvinuta regresní křivka pro predikci retenčních časů PFAS využitím počtu CF₂ jednotek, LogP a LogS, což zvýšilo spolehlivost putativních identifikací.

Přínosy a praktické využití metody

• Souběžné získání kvantitativních i kvalitativních dat v jediném běhu zkracuje dobu analýzy a snižuje náklady na standardy.
• Rozšíření databáze PFAS o prekurzory umožňuje proaktivní monitoring nově vznikajících kontaminantů.
• Retrospektivní screening zpětně analyzuje starší data s cílem identifikovat PFAS objevené až po provedení měření.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry zahrnují další rozvoj predikčních modelů retenčních časů, rozšíření vlastních i veřejných databází suspect PFAS, integraci strojového učení pro automatickou identifikaci a rozvoj standardizovaných postupů pro komplexní environmentální monitorování PFAS.

Závěr

Ukázalo se, že LC/Q-TOF s technologií SureMass je účinným nástrojem pro komplexní analýzu PFAS, který umožňuje jak přesnou kvantifikaci běžně sledovaných sloučenin, tak nekonvenční vyhledávání nových prekurzorů bez nutnosti dostupnosti standardů. Metoda nabízí flexibilitu, schopnost retrospektivní analýzy a vysokou míru spolehlivosti putativních identifikací.

Reference

1. Zweigenbaum J, Zhao H. Analytical methods for PFAS quantitation using LC/Q-TOF. Agilent Technologies, 2019.
2. Agilent Technologies. SureMass application note. 2017.
3. Coggan TL, Anumol T, Pyke JS, Shimeta J, Clarke BO. Anal Bioanal Chem. 2019.
4. Mansouri K, Grulke CM, Judson RS, Williams AJ. J Cheminform. 2018.
5. US EPA. PFAS Inventory List. United States Environmental Protection Agency, 2019.