Analysis and Quantitation of Polyfluorinated Alkyl Substances (PFAS) in EPA Method 537.1 Using High Resolution Accurate Mass Spectrometry
Postery | 2020 | Shimadzu | PittconInstrumentace
Per-/polyfluorované alkylové látky (PFAS) jsou vysoce perzistentní znečišťující látky potenciálně škodlivé pro lidské zdraví a životní prostředí. EPA metoda 537.1 je klíčová pro monitorování vybraných PFAS v pitné vodě. Vzhledem k tisícům možných neznámých PFAS je nutné využít vysokého rozlišení hmotnostní spektrometrie (HRMS) pro současnou kvantifikaci známých látek a identifikaci nových kontaminantů.
Cílem studie bylo porovnat kvantitativní výkonnost kvadrupól-tofového (QTOF) spektrometru vůči tradičnímu trojitému kvadrupólu (QQQ) podle požadavků EPA Metody 537.1 a demonstrovat workflow pro detekci a předběžnou identifikaci neznámých PFAS v environmentálních vzorcích pitné vody.
Pro chromatografii byla použita kombinace dvou sloupců Shim-pack a gradientu vodného roztoku amonného acetátu a methanolu. ESI negativa byla optimalizována na QQQ (LCMS-8045) a aplikována na QTOF (LCMS-9030). Kvantifikace probíhala pomocí MRM na QQQ a high-resolution MRM na QTOF.
Seznam instrumentace:
Výsledky ukázaly, že kvantitační limity LOQ QTOF (<3 ng/L pro většinu PFAS) jsou srovnatelné s QQQ. Kalibrační křivky měly koeficient >0,99. Při testu na 25 ng/L pro 10 cílových PFAS dosáhl QTOF průměrné procento zpětného výtěžku 94–129 % s RSD pod 15 %, obdobně jako QQQ.
Workflow pro neznámé PFAS zahrnovalo:
Reprezentativně byla identifikována molekula C5H O2F9 (perfluorpentanová kyselina) na základě m/z 262.9751 a výběru čtyř kandidátů.
Metoda QTOF nabízí:
Očekává se integrace ještě větších databází PFAS a pokročilých algoritmů pro předpověď vzorců. Kombinace HRMS s ion mobility spektrometrií by mohla zlepšit separaci izomerů PFAS. Vývoj vysoce citlivých přístupů pro ultra-stopová měření v životním prostředí je dalším směrem.
QTOF HRMS prokazuje srovnatelnou kvantitativní výkonnost s QQQ v rámci EPA Metody 537.1 a navíc umožňuje efektivně detekovat a identifikovat neznámé PFAS. Implementace tohoto přístupu posiluje schopnost laboratoří sledovat širší spektrum perzistentních znečišťujících látek.
1. EPA Method 537 rev 1.1, Determination of Selected Perfluorinated Alkyl Acids in Drinking Water by SPE and LC/MS/MS, U.S. EPA, Sept. 2009.
2. EPA Method 537.1, Determination of selected per- and polyfluorinated alkyl substances in drinking water by SPE and LC/MS/MS, U.S. EPA, Nov. 2018.
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Per-/polyfluorované alkylové látky (PFAS) jsou vysoce perzistentní znečišťující látky potenciálně škodlivé pro lidské zdraví a životní prostředí. EPA metoda 537.1 je klíčová pro monitorování vybraných PFAS v pitné vodě. Vzhledem k tisícům možných neznámých PFAS je nutné využít vysokého rozlišení hmotnostní spektrometrie (HRMS) pro současnou kvantifikaci známých látek a identifikaci nových kontaminantů.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo porovnat kvantitativní výkonnost kvadrupól-tofového (QTOF) spektrometru vůči tradičnímu trojitému kvadrupólu (QQQ) podle požadavků EPA Metody 537.1 a demonstrovat workflow pro detekci a předběžnou identifikaci neznámých PFAS v environmentálních vzorcích pitné vody.
Použitá metodika a instrumentace
Pro chromatografii byla použita kombinace dvou sloupců Shim-pack a gradientu vodného roztoku amonného acetátu a methanolu. ESI negativa byla optimalizována na QQQ (LCMS-8045) a aplikována na QTOF (LCMS-9030). Kvantifikace probíhala pomocí MRM na QQQ a high-resolution MRM na QTOF.
Seznam instrumentace:
- Nexera-X2 UHPLC systém
- Delay column Shim-pack XR-ODS (50×2 mm) a analytický column Shim-pack TM Velox (150×2.1 mm, 2.7 µm)
- LCMS-8045 a LCMS-9030 s ESI v negativním módu
- Podmínky: interface 100 °C, desolvation line 100 °C, heat block 200 °C, suchý plyn 5 L/min, nebulizační plyn 3 L/min
Hlavní výsledky a diskuse
Výsledky ukázaly, že kvantitační limity LOQ QTOF (<3 ng/L pro většinu PFAS) jsou srovnatelné s QQQ. Kalibrační křivky měly koeficient >0,99. Při testu na 25 ng/L pro 10 cílových PFAS dosáhl QTOF průměrné procento zpětného výtěžku 94–129 % s RSD pod 15 %, obdobně jako QQQ.
Workflow pro neznámé PFAS zahrnovalo:
- Nahrání dat do LabSolutions Insight Explore
- Identifikaci signálů absentech v blanku
- Předpověď vzorce pomocí modulu Formula Predictor
- Potvrzení pomocí MS/MS spekter a databáze DSSTox
Reprezentativně byla identifikována molekula C5H O2F9 (perfluorpentanová kyselina) na základě m/z 262.9751 a výběru čtyř kandidátů.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda QTOF nabízí:
- Kompletní kvantifikaci cílových PFAS dle EPA 537.1 s nízkými LOQ
- Současné screening neznámých PFAS bez nutnosti dodatečných analýz
- Rychlý a přehledný pracovní postup v softwaru Insight Explore
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se integrace ještě větších databází PFAS a pokročilých algoritmů pro předpověď vzorců. Kombinace HRMS s ion mobility spektrometrií by mohla zlepšit separaci izomerů PFAS. Vývoj vysoce citlivých přístupů pro ultra-stopová měření v životním prostředí je dalším směrem.
Závěr
QTOF HRMS prokazuje srovnatelnou kvantitativní výkonnost s QQQ v rámci EPA Metody 537.1 a navíc umožňuje efektivně detekovat a identifikovat neznámé PFAS. Implementace tohoto přístupu posiluje schopnost laboratoří sledovat širší spektrum perzistentních znečišťujících látek.
Reference
1. EPA Method 537 rev 1.1, Determination of Selected Perfluorinated Alkyl Acids in Drinking Water by SPE and LC/MS/MS, U.S. EPA, Sept. 2009.
2. EPA Method 537.1, Determination of selected per- and polyfluorinated alkyl substances in drinking water by SPE and LC/MS/MS, U.S. EPA, Nov. 2018.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Analysis and Quantitation of Polyfluorinated Alkyl Substances (PFAS) in EPA Method 537.1 Using High Resolution Accurate Mass Spectrometry
2019|Shimadzu|Postery
Analysis and Quantitation of Polyfluorinated Alkyl Substances (PFAS) in EPA Method 537.1 Using High Resolution Accurate Mass Spectrometry Brahm Prakash1, Gerard Byrne II1, Christopher Gilles,1, Evelyn Wang, Yuka Fujito, William Lipps2 1 Shimadzu Scientific Instruments, Inc., Columbia, Maryland; 2Eurofins Eaton…
Klíčová slova
adona, adonapftrea, pftreapftria, pftriapfuna, pfunahfpo, hfpopfdoa, pfdoadev, devpfda, pfdapfhxa, pfhxapfbs, pfbspfhpa, pfhpapfna, pfnapfhxs, pfhxspfos, pfospfoa
Sensitive Perfluoroalkyl Substance (PFAS) Screening Using High Resolution Accurate Mass Spectral Library
2019|Shimadzu|Postery
PO-CON1881E Sensitive Perfluoroalkyl Substance (PFAS) Screening Using High Resolution Accurate Mass Spectral Library ASMS 2019 Gerard Byrne II1, Brahm Prakash1, Evelyn Wang1, Christopher Gilles1, William Lipps2 1 Shimadzu Scientific Instruments, Inc., Columbia, Maryland; 2 Eurofins Eaton Analytical, 750 Royal Oaks…
Klíčová slova
pfas, pfasperfluoroalkyl, perfluoroalkylmass, masslibrary, libraryaccurate, accuratespectral, spectralsubstance, substancepfhxs, pfhxssensitive, sensitivepfos, pfosadona, adonaresolution, resolutionhfpo, hfposcreening, screeningpftrea
PFAS Analysis: Application Notebook
2020|Shimadzu|Příručky
PFAS Analysis: Application Notebook Solutions for PFAS Analysis Application Notebook Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) are currently of great public health and environmental concern. Because PFAS are ubiquitous and commonly used in materials routinely employed for chemical analysis, laboratories are…
Klíčová slova
pfas, pfaspfos, pfospfoa, pfoaetfosaa, etfosaamefosaa, mefosaapfda, pfdapftria, pftriapfuna, pfunapfdoa, pfdoapftrea, pftreapfbs, pfbspfhxa, pfhxapfhxs, pfhxspfhpa, pfhpapfna
Analysis of Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) Specified in EPA M537.1 Using the Triple Quadrupole LCMSTM-8045
2019|Shimadzu|Aplikace
Liquid Chromatography Mass Spectrometry SSI-LCMS-102 Analysis of Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) Specified in EPA M537.1 Using the Triple Quadrupole LCMSTM-8045 Brahm Prakash, Gerard Byrne II, Ruth Marfil-Vega, Yuka Fujito, Christopher Gilles Shimadzu Scientific Instruments, Inc., Columbia, MD 21046 ■…
Klíčová slova
pfca, pfcaperfluoro, perfluoropfas, pfaspfos, pfospfoa, pfoahfpo, hfpopfes, pfespfhxa, pfhxapfbs, pfbsadona, adonaetfosaa, etfosaamefosaa, mefosaaacid, acidpfdoa, pfdoapfda