LC/MS Analysis of Perfluorochemicals (PFCs) Using Impurity Delay Method

Význam tématu

Perfluorochemikálie (PFC) jako PFOS a PFOA patří mezi perzistentní organické polutanty regulované Stockholmskou úmluvou a japonskou legislativou. Citlivá a spolehlivá analýza těchto látek je klíčová pro kontrolu jejich výskytu v životním prostředí, potravinách, spotřebním zboží a pro plnění požadavků na hlášení výroby a prodejů.

Cíle a přehled studie

Cílem této aplikace bylo představit novou chromatograficko-hmotnostně spektrometrickou metodu s tzv. impurity delay kolonkou, která odděluje systémové („backgroundové“) PFOA/PFOS kontaminanty od analyzovaného vzorku. Metoda umožnila současnou analýzu šesti solí PFOS a PFOA včetně odvozených izomerů.

Použitá metodika

Metoda kombinuje HPLC s elektrospray ionizací v negativním módu a selektivním monitorováním iontů (SIM). Do mobilní fáze byl zařazen delay column umístěný mezi míchadlo a injektor, který zpožďuje eluci parazitních PFOA/PFOS kontaminantů, čímž se vzorkový analyt eluuje jako první. Gradientní program mobilních fází (amonné acetátové pufrované vody a acetonitril) zajišťuje optimální rozlišení.

Použitá instrumentace

• HPLC systémy Shimadzu Prominence Series a UFLC-LCMS-2020
• Delay column: Develosil Packed Column C30-UG-5 (35 mm × 4,0 mm I.D.) nebo Shim-pack XR-ODS (30 mm × 3,0 mm I.D.)
• Analytická kolona: Shim-pack FC-ODS (150 mm × 2,0 mm I.D., 3 μm) nebo Shim-pack XR-ODS (75 mm × 2,0 mm I.D., 2,2 μm)
• Mobilní fáze A: 5 mmol/L ammonium acetát ve vodě; B: acetonitril
• Gradient: 25 % B → 85 % B (20 min) → 25 % B (30 min) nebo rychlý 10min program
• ESI-negativní mód, m/z 298,80–598,80 podle sledované látky

Hlavní výsledky a diskuse

• Bez delay kolony docházelo ke spolueluci kontaminantů a analytu na ~11,5 min, při instalované kolonce se impurity posunuly a čistý analytický signál se objevil ~2 min později.
• Metoda prokázala lineární kalibraci pro rozsah 0,1–50 μg/L s r²>0,9999.
• Opakovatelnost ploch (RSD, n=5–6) byla v rozmezí 1,26–6,18 % při koncentracích 0,1–0,5 μg/L.
• Extrakcí metanolem z textilního vzorku byly detekovány PFOA (~5 ng/cm²) a PFOS (~0,1 ng/cm²), ostatní příbuzné látky nebyly prokazatelné.

Přínosy a praktické využití metody

Impurity delay metoda umožňuje hluboký potlačit systémové pozadí a zvýšit senzitivitu analýzy PFC až na 0,1 μg/L. Je vhodná pro rutinní QA/QC laboratoře, environmentální monitoring, kontrolu potravinových obalů a spotřebního zboží a screening povrchových úprav.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další snižování detekčních limitů s využitím vysoce výkonného MS (HR-MS).
• Automatizace přípravy vzorků a integrace do on-line systémů pro kontinuální monitoring.
• Rozšíření na další perfluorované řetězce a nově regulované deriváty.
• Miniaturizace chromatografických systémů a aplikace ve spotřební elektronice.

Závěr

Impurity delay metoda představuje jednoduchý a účinný přístup ke kvantitativnímu stanovení perfluorochemikálií v nízkých hladinách. Použitím delay kolony se odděluje systémové pozadí od vzorku, což umožňuje robustní, reprodukovatelnou a vysoce senzitivní analýzu.

Reference

Neuvedeno ve studii