• 应用纪要

根据EPA方法533利用Oasis WAX从饮用水中萃取全氟烷基和多氟烷基化合物(PFAS)

根据EPA方法533利用Oasis WAX从饮用水中萃取全氟烷基和多氟烷基化合物(PFAS)

  • Kari L. Organtini
  • Beatriz Renner
  • Mary E. Lame
  • Keil Brinster
  • Kenneth J. Rosnack
  • Waters Corporation

这是一份应用简报,不包含详细的实验部分。

摘要

本应用简报展示了以PFAS分析专用Waters Oasis WAX小柱作为EPA方法533中所述方法的等效SPE色谱柱,从饮用水样品中萃取PFAS。

优势

展示了根据EPA方法533使用Oasis WAX小柱从饮用水中萃取PFAS。

简介

目前,美国许多水质检测实验室都在使用EPA 537.1方法分析饮用水中的全氟烷基和多氟烷基化合物(PFAS)。2019年,EPA发布了该方法的姊妹篇EPA 533,用于饮用水分析。这种新方法纳入了短链和新型PFAS化合物,将饮用水中的目标分析物扩展至25种。为高效且准确地回收这一扩展列表中的PFAS,EPA 533方法还更新了所需的固相萃取(SPE)色谱柱和萃取方案。指定的小柱必须包含500 mg pKa > 8的混合模式聚合物吸附剂,确保在萃取过程中始终带正电荷。

Oasis WAX小柱(包含pKa约为10的混合模式吸附剂,部件号:186009568)直接等效于EPA方法533中规定的色谱柱,并满足所有必要的分析要求。

结果与讨论

本文按照EPA方法533的要求对饮用水中的25种PFAS进行了评估。样品萃取前的采集和保存步骤均遵循EPA方法533中的要求。使用6 cc, 500 mg Oasis WAX SPE小柱进行固相萃取。用PFAS方法包(部件号:176004549)调节ACQUITY UPLC I-Class PLUS系统(配备流通针),然后与Xevo TQ-S micro串联四极杆质谱仪联用,对方法中指定的25种PFAS化合物进行分析。LC和MS方法条件(包括多重反应监测(MRM)通道)可参见之前的研究(沃特世公司应用纪要,720006471ZH)。

EPA方法533的质量控制标准之一是必须证明重复萃取的准确度,即平均回收率在70~130%的范围内。图1展示了化合物浓度为2 ng/L和12 ng/L时,所有25种PFAS的平均回收率。使用Oasis WAX小柱和EPA方法533中所述的样品前处理和萃取方法,回收率可轻松符合要求。

图1.使用Oasis WAX小柱和EPA 533方法萃取样品后,饮用水中的PFAS回收率。所有化合物的回收率均处于方法回收率指南要求的70~130%范围内。

除准确度以外,还必须证明饮用水萃取的精密度。精密度以重复样品萃取所得到的相对标准偏差百分比(%RSD)值来衡量。EPA 533要求所有%RSD必须小于20%。图2展示了四次重复萃取加标浓度为2 ng/L和12 ng/L的饮用水时,每种化合物的%RSD。除12 ng/L加标浓度重复测定中的6:2 FTS外,所有PFAS的%RSD值均远低于要求值20%。实际上,大多数RSD均为5%或更低,表明方法非常稳定耐用。6:2 FTS的%RSD较高,是因为在常用实验室设备和备件中,该化合物是众所周知的污染物。

图2.分别以2 ng/L和12 ng/L PFAS加标饮用水,然后用Oasis WAX小柱进行SPE萃取,经过四次重复测定得到的回收率%RSD值。

使用Oasis WAX小柱评估该方法的定量性能后,利用饮用水样品对完整的EPA 533方法进行评估(重复分析三次),测定样品中所含PFAS的浓度。该方法提供了25种目标PFAS,在饮用水样品中检出了其中9种,平均浓度为0.48~5.28 ng/L(图3)。PFHpA、PFHxS、PFOS和PFMBA的检出浓度低于1 ng/L。PFBA、PFPeA、PFHxA、PFOA和PFBS的检出浓度高于1 ng/L。饮用水样品中,25种目标PFAS的总浓度为19.6 ng/L,低于目前EPA的建议限值70 ng/L。

图3.饮用水中检出的PFAS。系统:经PFAS方法包调节的ACQUITY UPLC I-Class PLUS,与Xevo TQ-S micro质谱仪联用。色谱柱:ACQUITY BEH C18色谱柱(2.1 × 100 mm, 1.7 μm),柱温35℃。流动相A:含2 mM醋酸铵的95:5水:甲醇。流动相B:含2 mM醋酸铵的甲醇。流速:0~14 min时为0.3 mL/min,14~17 min时为0.4 mL/min,17~22 min时为0.3 mL/min。梯度:初始为100% A,在1 min内逐渐降至80% A,在5 min内逐渐降至55% A,在7 min内逐渐降至为20% A,在1 min内逐渐降至5% A,保持3 min,在1 min内重新增至100% A,保持4 min(总运行时间为22 min)。

结论

Oasis WAX小柱与EPA 533方法规定的色谱柱在化学组成和所需性能方面相当。研究确定,准确度(以回收率百分比表示)处于要求的范围内。2 ng/L样品的回收率介于80~100%之间,12 ng/L样品的回收率在90~103%的范围内。精密度(以重复萃取所得的%RSD来衡量)也处于要求的范围内,除众所周知的实验室污染物(6:2 FTS)外,所有其他分析物的RSD均低于10%。使用Oasis WAX小柱进行饮用水分析时,在样品中检出9种PFAS,浓度范围为0.5~5.3 ng/L。总体而言,使用Oasis WAX小柱进行样品前处理,并结合ACQUITY UPLC I-Class PLUS系统与Xevo TQ-S micro质谱仪,提供了一种系统解决方案,可满足甚至超越EPA方法533中规定的法规要求。

720006808ZH,2020年3月

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