Analysis of PFAS Specified in EPA Method 537 and Beyond using Shimadzu UFMS™
Aplikace | 2019 | ShimadzuInstrumentace
Per- a polyfluorované alkylové látky (PFAS) jsou velmi stabilní organické sloučeniny používané v průmyslu díky svým nehořlavým, olejoodpudivým a vodoodpudivým vlastnostem. Jejich odolnost vůči degradaci však vede k akumulaci v životním prostředí a dlouhodobému šíření do vodních zdrojů, což může ohrozit lidské zdraví. Regulace kvality pitné vody proto vyžaduje spolehlivou a citlivou analýzu řady PFAS metodami LC-MS/MS v souladu s EPA Method 537 a dalšími doporučeními světových agentur.
Hlavním cílem studie bylo ověřit výkonnost ultra-rychlé hmotnostní spektrometrie Shimadzu UFMS™ pro stanovení 21 PFAS látek (včetně 14 definovaných v EPA 537 a 7 rozšířených), používané pro monitoring pitné vody. Studie porovnala dvě generace hmotových spektrometrů (LCMS-8045 a LCMS-8050) z hlediska citlivosti, linearity, přesnosti, opakovatelnosti a metodického detekčního limitu.
Pro extrakci PFAS z vodních vzorků byla použita metoda pevné fáze (SPE) na kartricích Biotage-ISOLUTE® 101 SDVB (500 mg/6 mL) podle EPA Method 537. Po kondicionaci kartridže metanolem a vodou byly vzorky obohaceny o internal standards a surrogáty, eluovány 8 mL metanolu a koncentrovány na suchu.
V analytické části bylo použito:
Chromatografické rozlišení všech PFAS včetně rozvětvených a lineárních izomerů PFHxS a PFOS bylo úspěšné. Kalibrační křivky v rozsahu 1,25–100 ng/mL vykazovaly koeficient determinace R² > 0,99. Continual Calibration Check (CCC) v bodech 20, 50 a 100 ng/mL prokázal stabilitu metody s %RSD do 12 %.
Metodické detekční limity (MDL) stanovené na vzorcích 250 mL vody (škálování 250×) se pohybovaly:
Metoda umožňuje rychlé a spolehlivé sledování PFAS v pitných vodách podle platných legislativních limitů (např. 70 ppt pro PFOS + PFOA). Vysoká citlivost a rozšířený panel látek zajišťují komplexní obrázek znečištění a podporují rozhodování v oblasti ochrany veřejného zdraví.
Dalšími směry jsou automatizované přípravné systémy, rozšíření panelu PFAS o nové prekurzory, real-time monitoring a integrace dat do sítí inteligentního řízení kvality vody. Vývoj podobných platform pro rychlé vyhodnocení environmentálních vzorků bude klíčový pro prevenci rizik spojených s PFAS.
Shimadzu UFMS™ systém s hmotovými spektrometry LCMS-8045/8050 úspěšně splnil požadavky EPA Method 537 i při rozšířeném panelu 21 PFAS. LCMS-8050 nabízí vyšší citlivost, stabilitu a možnost nižšího objemu injekce, což vede k efektivnější, spolehlivější a úspornější analýze pitné vody.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Per- a polyfluorované alkylové látky (PFAS) jsou velmi stabilní organické sloučeniny používané v průmyslu díky svým nehořlavým, olejoodpudivým a vodoodpudivým vlastnostem. Jejich odolnost vůči degradaci však vede k akumulaci v životním prostředí a dlouhodobému šíření do vodních zdrojů, což může ohrozit lidské zdraví. Regulace kvality pitné vody proto vyžaduje spolehlivou a citlivou analýzu řady PFAS metodami LC-MS/MS v souladu s EPA Method 537 a dalšími doporučeními světových agentur.
Cíle a přehled studie
Hlavním cílem studie bylo ověřit výkonnost ultra-rychlé hmotnostní spektrometrie Shimadzu UFMS™ pro stanovení 21 PFAS látek (včetně 14 definovaných v EPA 537 a 7 rozšířených), používané pro monitoring pitné vody. Studie porovnala dvě generace hmotových spektrometrů (LCMS-8045 a LCMS-8050) z hlediska citlivosti, linearity, přesnosti, opakovatelnosti a metodického detekčního limitu.
Použitá metodika a instrumentace
Pro extrakci PFAS z vodních vzorků byla použita metoda pevné fáze (SPE) na kartricích Biotage-ISOLUTE® 101 SDVB (500 mg/6 mL) podle EPA Method 537. Po kondicionaci kartridže metanolem a vodou byly vzorky obohaceny o internal standards a surrogáty, eluovány 8 mL metanolu a koncentrovány na suchu.
V analytické části bylo použito:
- UHPLC systém Nexera-X2 s kolonkou Shim-pack Velox SP-C18 (150×2,1 mm, 2,7 μm)
- Solventní delay kolonka pro potlačení pozadí PFAS v mobilní fázi
- Hmotové spektrometry LCMS-8045 a LCMS-8050 s ESI rozhraním a ultra-rychlým přepínáním polarity
- MRM akvizice 48 tranzicí (kvantifikující a potvrzující ionty)
- Mobilní fáze: 20 mM acetát amonný / methanol, 0,25 mL·min⁻¹, teplota kolony 40 °C
- Objem injekce: 1 μL
Hlavní výsledky a diskuse
Chromatografické rozlišení všech PFAS včetně rozvětvených a lineárních izomerů PFHxS a PFOS bylo úspěšné. Kalibrační křivky v rozsahu 1,25–100 ng/mL vykazovaly koeficient determinace R² > 0,99. Continual Calibration Check (CCC) v bodech 20, 50 a 100 ng/mL prokázal stabilitu metody s %RSD do 12 %.
Metodické detekční limity (MDL) stanovené na vzorcích 250 mL vody (škálování 250×) se pohybovaly:
- 0,7–3,3 ng/L pro LCMS-8045
- 0,7–1,7 ng/L pro LCMS-8050
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje rychlé a spolehlivé sledování PFAS v pitných vodách podle platných legislativních limitů (např. 70 ppt pro PFOS + PFOA). Vysoká citlivost a rozšířený panel látek zajišťují komplexní obrázek znečištění a podporují rozhodování v oblasti ochrany veřejného zdraví.
Budoucí trendy a možnosti využití
Dalšími směry jsou automatizované přípravné systémy, rozšíření panelu PFAS o nové prekurzory, real-time monitoring a integrace dat do sítí inteligentního řízení kvality vody. Vývoj podobných platform pro rychlé vyhodnocení environmentálních vzorků bude klíčový pro prevenci rizik spojených s PFAS.
Závěr
Shimadzu UFMS™ systém s hmotovými spektrometry LCMS-8045/8050 úspěšně splnil požadavky EPA Method 537 i při rozšířeném panelu 21 PFAS. LCMS-8050 nabízí vyšší citlivost, stabilitu a možnost nižšího objemu injekce, což vede k efektivnější, spolehlivější a úspornější analýze pitné vody.
Reference
- U.S. EPA (2009). EPA Method 537: Determination of Selected Perfluorinated Alkyl Acids in Drinking Water by SPE and LC/MS/MS. Washington D.C.
- ASTM International (2017). ASTM D7979-17: Standard Test Method for Determination of Perfluorinated Compounds in Water, Sludge, Influent, Effluent and Wastewater by LC/MS/MS. Conshohocken, PA.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Analysis of PFAS Specified in EPA Method 537 and Beyond using Shimadzu UFMS™
2019|Shimadzu|Aplikace
LAAN-A-LM-E154B Application News No. C184 Water Analysis / LCMS Analysis of PFAS Specified in EPA Method 537 and Beyond using Shimadzu UFMS™ Brahm Prakash1, Gerard Byrne1, Tairo Ogura1, Cindy Lee2, Masaki Yamada3 1 Shimadzu Scientific Instruments, USA., 2 Marketing…
Klíčová slova
pfas, pfaspfoa, pfoasulfonate, sulfonatepfos, pfosetfosaa, etfosaamefosaa, mefosaapftrea, pftreapftria, pftrianews, newspfuna, pfunapfns, pfnspfpes, pfpespfdoa, pfdoapfhps, pfhpspfds
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 M8327 using the LCMS-8050 Triple Quadrupole Mass Spectrometer
2019|Shimadzu|Aplikace
No. SSI-LCMS-106 Liquid Chromatography Mass Spectrometry Analysis of Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) Specified in EPA M8327 using the LCMS-8050 Triple Quadrupole Mass Spectrometer No. LCMS-106 Brahm Prakash, Gerard Byrne II, Ruth Marfil-Vega, Yuka Fujito, Christopher Gilles Shimadzu Scientific Instruments,…
Klíčová slova
inf, infetfosaa, etfosaaacid, acidpfas, pfaspftria, pftriapfhxs, pfhxspfos, pfosfosa, fosamefosaa, mefosaapfns, pfnspfpes, pfpespfdoa, pfdoasulfonic, sulfonicpfhps, pfhpspfds
Analysis of Perfluorinated Alkyl Acids Specified in EPA M537 and Beyond Using the Triple Quad LCMS-8045
2018|Shimadzu|Aplikace
Liquid Chromatography Mass Spectrometry SSI-LCMS-098 Analysis of Perfluorinated Alkyl Acids Specified in EPA M537 and Beyond Using the Triple Quad LCMS-8045 ■ Summary Analysis of the perfluorinated alkyl acids listed in EPA Method 537 along with fluorotelomeric alcohols and perfluorinated…
Klíčová slova
pfhxs, pfhxspfos, pfoschromatographically, chromatographicallyconc, concpftrea, pftreapftria, pftriasulfonates, sulfonateswere, wereetfosaa, etfosaamefosaa, mefosaapfuna, pfunaperfluorinated, perfluorinatedpfns, pfnspfpes, pfpespfdoa