एक संयुक्त लक्षित और गैर-लक्षित स्क्रीनिंग उच्च संकल्प मास स्पेक्ट्रोमेट्री कार्यप्रवाह के साथ प्रति और पॉलीफ्लोरीनेटेड रासायनिक प्रजातियों की पहचान

यह दृष्टिकोण ज्ञात PFAS की मात्रा और एक ही नमूनों में नए पदार्थों की खोज के लिए अनुमति देता है, अकेले लक्षित दृष्टिकोण की तुलना में है कि चिंता का उभरते यौगिकों याद आती है । यह प्रोटोकॉल पीएफएएस यौगिकों की एक व्यापक विविधता को लक्षित करता है, जो नवीनतम उभरते रसायनों के प्रतिनिधि हैं। यदि एकाग्रता कदम यौगिकों के लिए अनुकूलित किया जाता है, तो यहां उपयोग किए जाने वाले माप विधियों को रसायनों के किसी भी वर्ग पर लागू किया जा सकता है।

खेत से एक नमूना एकत्र करने के लिए, नाइट्रिल दस्ताने पहनें और एक स्वच्छ, उच्च घनत्व वाले पॉलीथीन, एचडीपीई, या पॉलीप्रोपाइलीन बोतल में क्षेत्र स्थान से 500 से 1, 000 मिलीलीटर पानी एकत्र करें। नमूना बोतल के लिए और एक क्षेत्र खाली करने के लिए ३५% नाइट्रिक एसिड परिरक्षक के पांच मिलीलीटर जोड़ें, और नमूनों को वापस प्रयोगशाला में परिवहन । प्रत्येक नमूने को व्यक्तिगत, पूर्व-साफ, एक लीटर, उच्च घनत्व वाले पॉलीप्रोपाइलीन स्नातक सिलेंडरों में डालें, और नमूनों की सटीक मात्रा रिकॉर्ड करें।

कैपिंग से पहले प्रत्येक खाली नमूना बोतल में मेथनॉल के 10 मिलीलीटर जोड़ें और बोतल के अंदरूनी हिस्सों से प्रति और पॉलीफ्लोरोलकिल पदार्थों, या पीएफएएस को अवशोषित करने के लिए सख्ती से मिलाते हुए। फिर, मापा पानी के नमूने को मेथनॉलिक कुल्ला के साथ कुल्ला बोतल में वापस करें। क्वांटिटेशन के लिए एक मानक वक्र प्राप्त करने के लिए, पीएफएएस-मुक्त डिएकोनाइज्ड पानी के साथ आठ खाली, एक लीटर नमूना बोतलों को भरें, और वांछित मात्रा सीमा को कवर करने वाले आठ समान रूप से दूरी की सांद्रता के साथ बोतलों को लेबल करें।

इसके बाद, उपयुक्त पीएफए सांद्रता प्राप्त करने के लिए प्रत्येक बोतल में देशी पीएफएएस मिश्रण की मात्रा जोड़ें, और अंशांकन वक्र के मध्य बिंदु को लगभग एक एकाग्रता पर प्रत्येक नमूने में आंतरिक मानक पीएफएएस मिश्रण जोड़ें। फिर, कांच फाइबर के माध्यम से नमूनों को व्यक्तिगत, पूर्व-साफ, एक लीटर उच्च घनत्व वाले पॉलीप्रोपाइलीन वैक्यूम फ्लास्क में कोमल वैक्यूम के तहत एक फिल्टर करें। यदि कण पदार्थ बोतल के भीतर रहता है, तो अतिरिक्त डिएकोनाइज्ड पानी को कुल्लाएं, और धोने को फ्लास्क में फ़िल्टर करें।

ठोस चरण निष्कर्षण के लिए, नमूना बोतल में फ़िल्टर किए गए पानी को वापस करें, और एक कमजोर एनियन एक्सचेंज, या मोम, 25 मिलीलीटर मेथनॉल और अतिरिक्त 25 मिलीलीटर के साथ कारतूस की स्थिति वापस करें। फ़िल्टर नमूना बोतलों के भीतर पंप ड्रा ट्यूबिंग की स्थिति, और उचित नमूना नाम के साथ ठोस चरण निष्कर्षण, या एसपीई, कारतूस लेबल। प्रति मिनट 10 मिलीलीटर की स्थिर प्रवाह दर पर प्रत्येक कारतूस के माध्यम से प्रत्येक नमूने के 500 मिलीलीटर पंप करें, प्रवाह को त्याग दें।

पिस्टन पंपों से मोम एसपीई कारतूस निकालें, और बाहरी ग्लास जलाशयों से लैस एक वैक्यूम कई गुना करने के लिए एसपीई कारतूस स्थानांतरित करें। कोमल वैक्यूम के तहत 25 मिलीमोलर, पीएच चार सोडियम एसीटेट बफर के चार मिलीलीटर के साथ प्रत्येक एसपीई कारतूस फ्लश करें, जिसके बाद चार मिलीलीटर तटस्थ मेथनॉल वॉश होता है। धोने के अंत में, एल्यूंट को इकट्ठा करने के लिए प्रत्येक एसपीई कारतूस के नीचे 15 मिलीलीटर पॉलीप्रोपाइलीन सेंट्रलाइज ट्यूब रखें, और मेथनॉल में 0.1% अमोनियम हाइड्रोक्साइड के चार मिलीलीटर के साथ नमूनों को एल्यूट करें।

फिर, एल्यूशन ट्यूबों को हटा दें, और 40 डिग्री सेल्सियस पर पानी के स्नान में शुष्क नाइट्रोजन धारा के तहत वाष्पीकरण द्वारा एलुएट वॉल्यूम को 500 से 1, 000 माइक्रोलीटर तक कम करें। टैंडेम मास स्पेक्ट्रोमेट्री के साथ लक्षित तरल क्रोमेटोग्राफी के लिए, उच्च दबाव वाले तरल क्रोमेटोग्राफी नमूना शीशी में दो-मिलीमोलर अमोनियम एसीटेट बफर के 300 माइक्रोलीटर के साथ नमूना निकालने के 100 माइक्रोलीटर को पतला करें, और मानक वक्र, नमूनों से मिलकर एक विश्लेषणात्मक वर्कलिस्ट तैयार करें, और दौड़ने में वाद्य बहाव का आकलन करने के लिए मानक वक्र की एक अतिरिक्त दोहराने। ब्याज के लक्षित यौगिकों के लिए स्थापित मानक तरल क्रोमेटोग्राफी और बड़े पैमाने पर स्पेक्ट्रोमेट्री विधियों का उपयोग करके नमूनों का विश्लेषण करें।

विश्लेषण के अंत में, विश्लेषण की एकाग्रता बनाम आंतरिक मानक के लिए एनालिटे के पीक क्षेत्र अनुपात का उपयोग करके मानक नमूनों से एक मानक वक्र उत्पन्न करें, और एकाग्रता भविष्यवाणी के लिए एक्स से अधिक भार के साथ एक चतुर्भुज प्रतिगमन फार्मूला उत्पन्न करें। प्रत्येक माप के लिए तैयार मानक घटता और क्षेत्र अनुपात का उपयोग कर प्रत्येक नमूने में लक्षित विश्लेषणों को मात्रा निर्धारित करें। यदि एकाग्रता अंशांकन सीमा से अधिक है, तो उचित आंतरिक मानक एकाग्रता के साथ नुकीला पानी के साथ मूल नमूने को पतला करें, और एकाग्रता को उचित सीमा में लाने के लिए फिर से निकालें।

सामूहिक स्पेक्ट्रोमेट्री के साथ गैर-लक्षित तरल क्रोमेटोग्राफी के लिए, दो-मिलीमोलर अमोनियम एसीटेट बफर के 300 माइक्रोलीटर के साथ नमूना निकालने के 100 माइक्रोलीटर को उच्च दबाव वाले तरल क्रोमेटोग्राफी नमूना शीशी में पतला करें। प्रदर्शन के रूप में एक वर्कलिस्ट स्थापित करने के बाद, डेटा-निर्भर मोड में एक विस्तृत स्कैन के साथ तरल क्रोमेटोग्राफी-मास स्पेक्ट्रोमेट्री डेटा एकत्र करने के लिए इंस्ट्रूमेंट सॉफ्टवेयर का उपयोग करें। गैर-लक्षित डेटा प्रोसेसिंग के लिए, उपयुक्त आणविक सुविधा निष्कर्षण सॉफ्टवेयर पैकेज खोलें, और ऐड/निकालें नमूना फ़ाइलों का चयन करें और फ़ाइलें जोड़ें, और गैर-लक्षित प्रयोग से कच्चे डेटा का चयन करें।

ओके पर क्लिक करें, और एक पूर्व-स्थापित विधि लोड करने या सॉफ्टवेयर सेटिंग्स को मैन्युअल रूप से संपादित करने के लिए बैच रिकर्सिव फीचर एक्सट्रैक्टेशन और ओपन मेथड का चयन करें। फ़िल्टरिंग के बाद शेष प्रत्येक सुविधा के लिए, सटीक द्रव्यमान और समग्र द्रव्यमान स्पेक्ट्रम से अनुमानित रासायनिक सूत्र उत्पन्न करें, और पर्यावरण संरक्षण एजेंसी कॉम्पटॉक्स केमिकल्स डैशबोर्ड बैच खोज उपकरण खोलें। संभावित रासायनिक संरचनाओं को वापस करने, पहचानकर्ता प्रकार का चयन करने और पहचानकर्ता की सूची को पहचानकर्ता बॉक्स में चिपकाने के लिए, संभावित रासायनिक सूत्रों या तटस्थ जनता की खोज करने के लिए।

ड्रॉप-डाउन मेनू से संभावित मैचों के लिए वांछित डाउनलोड रासायनिक डेटा और किसी भी भौतिक, रासायनिक या विष विज्ञान डेटा का चयन करें। फिर, उपलब्ध मानकों का उपयोग कर संरचनाओं की पुष्टि करें और/या लक्षित उच्च संकल्प मिलकर सामूहिक स्पेक्ट्रोमेट्री डेटाबेस से स्पेक्ट्रा के खिलाफ टुकड़ों के मिलान, सिलिको सैद्धांतिक स्पेक्ट्रा, या मैनुअल क्यूरेशन में । कुल आयन क्रोमेटोग्राम और मापा रसायनों के लिए विशिष्ट रासायनिक संक्रमणों के निकाले गए आयन क्रोमेटोग्राम के लिए आयन क्रोमेटोग्राम के रूप में टैंडेम मास स्पेक्ट्रोमेट्री परिणामों के साथ मात्रात्मक तरल क्रोमेटोग्राफी प्रस्तुत की जाती है।

एक रासायनिक संक्रमण का एकीकृत शिखर क्षेत्र यौगिक बहुतायत से संबंधित है और एक आंतरिक मानक के लिए सामान्यीकृत अंशांकन वक्र का उपयोग करके सटीक एकाग्रता की गणना करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। पूर्ण एमएस स्कैन का उपयोग करके गैर-लक्षित विश्लेषण नमूनों के लिए कुल आयन क्रोमाटोग्राम पैदा करता है, जो व्यक्तिगत आयनों के लिए निकाले गए आयन क्रोमेटोग्राम के तदर्थ उत्पादन की अनुमति देता है। पीएफएएस यौगिकों में फ्लोरीन परमाणुओं की प्रधानता के कारण नकारात्मक द्रव्यमान दोष होते हैं, और पॉलीफ्लोरिनेटेड यौगिकों में समरूप कार्बनिक सामग्रियों की तुलना में सकारात्मक लेकिन काफी छोटे द्रव्यमान दोष होते हैं।

एक दूसरी विधि फ़िल्टरिंग कदम एक उपयुक्त सॉफ्टवेयर पैकेज का उपयोग करके पीएफएएस प्रजातियों के लिए आम इकाइयों को दोहराने वाली समरूप श्रृंखला की पहचान करना है। उच्च संकल्प एमएस डेटा से, एक या एक से अधिक ख्यात रासायनिक फार्मूले बड़े पैमाने पर स्पेक्ट्रम के आइसोटोपिक फिंगरप्रिंट के खिलाफ मिलान किया जा सकता है और रन बनाए । रासायनिक सूत्रों को और अधिक पुष्टि की जा सकती है, और कुछ संरचनात्मक जानकारी मिलकर बड़े पैमाने पर स्पेक्ट्रोमेट्री डेटा से जुटाने जा सकती है।

इसके अलावा बड़े पैमाने पर स्पेक्ट्रोमेट्री प्रयोगों का उपयोग नए यौगिकों की पहचान की पुष्टि करने के लिए किया जा सकता है, और नमूना तुलना रसायनों की व्यापकता और सापेक्ष मात्रा के बारे में जानकारी दे सकती है। मात्रात्मक और गैर-लक्षित मापों को मान्य करने के लिए मैट्रिक्स के लिए उपयुक्त रिक्त स्थान और गुणवत्ता नियंत्रण नमूने होना बहुत महत्वपूर्ण है। दिखाया रणनीतियों unknowns की खोज और उनकी पहचान की भविष्यवाणी की अनुमति देकर PFAS के लिए पर्यावरण स्क्रीनिंग के लिए नया दृष्टिकोण बन गए हैं ।