Analysis of Perfuorinated Alkyl Acids Specified in EPA M537 and Beyond Using LCMS-8045

Význam tématu

Perfluorované alkylové kyseliny (PFAS) patří mezi vysoce perzistentní kontaminanty v životním prostředí a jsou předmětem rostoucího zájmu z hlediska ochrany pitné vody. Jejich chemická stabilita a toxicita vyžadují citlivé a spolehlivé analytické metody pro monitorování nízkých koncentrací.

Cíle a přehled studie

Cílem předložené studie bylo rozšířit rozsah EPA Metody 537 o sedm dalších perfluorovaných alkylových kyselin a vyvinout robustní SPE–LC–MS/MS postup na přístroji Shimadzu LCMS-8045. Metoda byla navržena pro kvantifikaci 24 PFAS látek v pitné vodě, z toho 14 původně specifikovaných v EPA 537.

Použitá metodika a instrumentace

Methodika zahrnovala:

• Optimalizaci MRM přechodů pomocí Flow Injection Analysis na LCMS-8045.
• Kapalinovou chromatografii na kolóně Restek Raptor ARC-18 (150 × 2,1 mm) s mobilními fázemi 20 mM octanu amonného a methanolem.
• Extrahování vzorků pitné vody (250 mL) pomocí SPE kartridží Biotage ISOLUTE 101 SDVB a vakuovým manifoldem s PEEK trubičkami.
• Eluci analyzátů methanolem, následnou koncentraci pod dusíkem a rekonstituci do 1 mL roztoku MeOH:H₂O (96:4).
• Kalibraci na 10 bodech v rozsahu 1,25–100 ppb s opakovanými injekcemi.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosáhla metodických detekčních limitů (MDL) v rozmezí 0,69–3,25 ppt. Všech 24 cílových látek vykázalo přesnost recovery ≥80 % a relativní odchylky (%RSD) pod 15 %, čímž splnily i překročily požadavky EPA 537. Kalibrační křivky měly koeficient determinace R² nad 0,99 pro všechny analyty. Studie opakovatelnosti prokázala průměrné recovery mezi 81,8–91,5 %.

Přínosy a praktické využití metody

Vyvinutý postup umožňuje spolehlivé monitorování širokého spektra PFAS v pitné vodě při ultra-sledových koncentracích. Vysoká citlivost a přesnost metody podporují implementaci v kontrolách kvality vody, regulatorních monitorinzích i ve výzkumných laboratořích zabývajících se ochranou životního prostředí.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšíření rozsahu detekovaných PFAS, včetně nových náhrad komerčně využívaných sloučenin. Perspektivní je automatizace SPE kroků, vyšší propustnost metod a adaptace na další matricové typy (např. půda, sedimenty). Integrace HRMS pro screening neznámých PFAS pomůže odhalit emergentní kontaminanty.

Závěr

Navržená SPE–LC–MS/MS metoda na LCMS-8045 prokázala vynikající citlivost, přesnost a opakovatelnost pro stanovení 24 PFAS sloučenin podle EPA Metody 537 a jejích rozšíření. Splňuje či převyšuje regulatorní požadavky a nabízí široké uplatnění v praxi.

Reference

1. EPA Method 537 rev1.1, Determination of Selected Perfluorinated Alkyl Acids in Drinking Water by Solid Phase Extraction and Liquid Chromatography/Tandem Mass Spectrometry, U.S. Environmental Protection Agency, Washington, D.C., Sept. 2009.
2. ASTM D7979-16, Standard Test Method for Determination of Perfluorinated Compounds.