Are PFAS sticking in your system? PFAS分析の交差汚染防止ガイド:サンプル採取から溶媒の取り扱いまで
16 Apr 2020Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) are ubiquitous in our society and can be found in a wide range of consumer products; hence they are widely present in the environment, people and animals. They are persistent chemicals that have the potential to accumulate. Therefore, they are evaluated and monitored using a variety of methods and controlled by numerous regulations. Due to its every-where presence, it is no wonder they end up in our samples, systems or chemicals elevating our results and making us waste numerous hours searching for contamination to get the analysis to pass. Where do they come from? What are some of the most overlooked sources of contamination? How to avoid those false positives? ペルおよびポリフルオロアルキル化合物(PFAS)は、環境や人体、動物に至るまで、社会に広範囲に存在します。加えてPFASは残留性を持ち、蓄積される可能性も高いため、多くの規定に沿った厳格な監視と評価が求められています。PFASはサンプルやシステムにも混入している可能性があるため、分析結果において意図しない汚染(コンタミ)を引き起こし、時に偽陽性を生じさせる原因となることも少なくありません。では、PFASはどこに存在しているのでしょう?最も見落としがちなコンタミの発生源とは?どうすれば偽陽性は防げるのでしょうか?
To abate the cross-contamination with PFAS, follow your sample journey from the sampling to the chromatogram on your screen. Just assure the samples never come in contact with material made or, coated with PFAS, which can be often easier said than done.
PFASコンタミの発生源を特定する(追加しています)
PFASによる交差汚染は、サンプル採取から分析結果に至るまでの各プロセスにおいて発生する可能性があります。そのため、サンプルの取り扱い方や分析装置に使われる材料(製品)に注意を払うことが不可欠です(追加してます)。特に、PFASで作られた、またはPFASコーティングされた材料にサンプルが接触しないようにすることが、汚染を防ぐ第一歩です。各ステップの重要なポイントを細かく見ていきましょう(意訳です)。
Sample collecting: サンプル採取時の注意点(以降書き方を変えています)
- Avoid LDPE bottles, clothing containing polytetrafluoroethylene (such as water-resistant coats or stain repellent clothing), waterproof notebooks, plastic clipboards, stick it note pads, permanent markers, or reusable ice packs (blue ice).
Instead, for sampling use HDPE (high-density polyethylene) and polypropylene bottles and label the sample after the sampling. Some labs offer pre-screened sampling bottles.
■避けるべき製品:
・ LDPE(低密度ポリエチレン)ボトル、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を含む衣類(撥水加工された服や防水コートなど)
・ 防水ノート、プラスチック製クリップボード、貼り付け式メモパッド、油性マーカー、再利用可能なアイスパック(ブルーアイス)など
■推奨されること:
・ サンプリングに、HDPE(高密度ポリエチレン)製やポリプロピレン製のボトルの使用
・ サンプリング後、ラベルの貼付
・ ラボによっては、事前にスクリーニングされたサンプリングボトルの使用(意訳です)
Sample preparation: サンプル前処理での注意点
- Avoid glass transfer pipettes, vial caps with PTFE seals and even some glass HPLC vials (PFAS has been known to absorb to glass when it has been in contact for an extended period of time. Glass bottles or containers can be used if they are known to be PFAS-free). Who would have thought aluminum foil has a nonstick coat? Avoid wearing sunscreens/insect repellents, fabric softener, moisturizers and lab coats (stain-resistant). Avoid washing glassware with detergents that haven’t been tested for PFAS presence.
Instead, handle samples with materials that are made from rubber, polyvinyl chloride (PVC) plastics, and polyurethane. Wear lab coats made from cotton and nitrile gloves. Use polypropylene HPLC vials, caps (Cat.#: 23244) and disposable pipette tips (polypropylene). Hand wash all glassware.
An effective tip for all methods using SPE manifold is after analyzing SPE samples, all reusable parts should be washed with acetonitrile and sonicated for ~10 minutes to avoid cross-contamination.
PFASは、ガラス容器に長時間接触することで吸着しやすいため、サンプル前処理に使用する容器や器具には細心の注意が必要です。
■避けるべき製品:
・ ガラス製トランスファーピペット、PTFEシール付きバイアルキャップ、一部のガラス製HPLCバイアルなど
・ アルミホイル(ノンスティックコーティングされているため)
・ 日焼け止め/防虫剤、柔軟剤、保湿剤、防汚加工された白衣
・ PFASフリーであることを検査していない洗剤(ガラス器具を洗浄する際に使用しない)
■推奨されること:
・ゴム、ポリ塩化ビニル(PVC)プラスチック、ポリウレタンなどの材料で作られた器具の使用
・綿製の白衣、ニトリル製手袋の着用
・ポリプロピレン製HPLCバイアル、キャップ(Cat.#: 23244)、ポリプロピレン製使い捨てピペット尖端の使用
・ガラス器具の手洗いでの洗浄
Instrumentation: 分析装置におけるPFASの影響
- Avoid all PTFE tubing, PTFE frits, and sample valves with certain rotor seal or stator face. Be aware that when your LC-MS/MS system has been sitting overnight or extended time frame the first few injections will show a high level of PFAS due to the buildup of residual PFAS in the system.
Instead, replace all tubing with PEEK tubing or stainless steel in your system to avoid system-related interferences. You can find kits specifically designed for PFAS analysis from individual instrument companies (sometimes this can be costly and not feasible). A great option is to add a PFAS Delay Column (Cat.#: 27854) after the mixing chamber to trap system-related PFAS. Please see "PFAS Analysis- Why a Delay Column is Important" video and the blog: "Eliminate the Impact of Instrument-Related PFAS interferences by Using a Delay Column" to help explain the importance. Before starting the analysis condition your analytical column (Raptor C18, (Cat.#: 9304A52) for methods such as US EPA 533, US EPA 537.1, ISO 21675:2019, ASTM D7968-17A, ASTM D7979-19, DIN 38407-42 and many more) with 20-30 column volumes. Refer to our "PFAS LC column anatomy" article to help with column selection. Execute 3-4 injections of high organic solvent (acetonitrile) while running your method to flush out any residual PFAS in your injector.
PFAS分析において、使用する装置にもPFASの影響が及ぶことがあります。特に、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)製の部品が装置に使用されている場合、その残留物が結果に悪影響を与える可能性があります(追加しています)。
■注意点:
・すべてのPTFEチューブ、PTFEフリット(フィルター?)、特定のローターシールやステーター面のあるサンプルバルブの使用を避ける
・LC-MS/MSシステムが長時間放置されていた場合、残留PFASの蓄積が原因で、最初の注入で高濃度のPFASが検出されることがある
システム由来のPFAS干渉を最小限に抑えるために、システムのチューブをPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)チューブやステンレススチールに交換(コストが高く現実的ではない場合もありますが、各社が出しているPFAS分析に特化したキットを使用して)してください。ミキシングチャンバーの後にPFASディレイカラム(Cat.#: 27854)を追加して、システムに関連するPFASをトラップするのも良い方法です。分析を開始する前に、分析カラム(US EPA 533, US EPA 537.1, ISO 21675:2019, ASTM D7968-17A, ASTM D7979-19, DIN 38407-42等のメソッド用のRaptor C18, (Cat.#: 9304A52))を20-30カラム容量で平衡化します。メソッド実行中に高有機溶媒(アセトニトリル)を3~4回注入し、インジェクタに残留しているPFASを洗い流してください。
■参照情報:
・ディレイカラムについては、ビデオ「PFAS分析におけるディレイカラムの重要性とその効果ーPFAS汚染管理」とブログ「ディレイカラムを用いたシステム由来のPFASによる妨害除去」もご参照ください。
・カラム選択については、「PFAS分析用のLC カラムには、どの固定相、サイズ、粒子径が最適か?」の記事をご参照ください。
Solvents: 溶媒の取り扱いとPFASコンタミ防止
- A part of the system that is often overlooked when searching for PFAS contamination is the mobile phase. Many HPLC and LC-MS/MS grade mobile phases (water, acetonitrile, and methanol) use PTFE filters before they are bottled by the company. Bottle caps could have PTFE lining.
Prior to analysis all sample contact consumables and materials should be screened for PFAS contamination including the water used for mobile phase. Our researchers discovered that utilizing Type 1 water was effective, even with minimal levels of PFAS contamination. Additionally, having a Delay column (Cat.#: 27854) in place during the analysis process will be efficient for the mobile phase. It is essential to test the solvents employed for sample preparation, including sample blanks and field blanks. Prefiltering the water may be necessary in this case.
見落とされがちなPFASコンタミの多くは、使用する溶媒や移動相に潜んでいることがあります(意訳です)。移動相として使用する水や有機溶媒がPFASで汚染されている可能性があるため、事前にスクリーニングを行うことが重要です。
■注意点:
・HPLCやLC-MS/MSグレードの移動相(水、アセトニトリル、メタノール)は、製造時にPTFEフィルターが使用されることが多い
・ボトルキャップにPTFEライニングが施されている場合もある
・移動相には、超純水(タイプ1水)を使用する(微量レベルのPFASコンタミの可能性はあるが)ことが有効である
さらに、分析のプロセス中にディレイカラム(Cat.#: 27854)を使用するのは移動相中のPFASをトラップするのに有益です(意訳です)。また、サンプルブランクやフィールドブランクを含む、サンプル調製に使用する溶媒のテストは不可欠で、超純水をプレフィルタリングすることも必要です。
効果的なPFAS分析のための最適な実践(追加しています)
The most influential part to avoid contamination in PFAS analysis is to have a designated system, mobile phase, and materials that you know are PFAS-free. Any time you introduce a new part/solvent to the analysis test to make sure it is clean of PFAS. Good lab practice is always your friend.
PFAS分析において最も重要なのは、すべての消耗品、システム、材料がPFASを含まないことを確認することです。新しい部品や溶媒を導入する際には、その都度PFASが含まれていないかどうかをテストし、常に適切なラボプラクティスを守ることが求められます。