Guide des méthodes pour l’analyse des PFAS
Une étude des méthodes et directives existantes pour l’analyse des PFAS
Les PFAS sont de plus en plus présents dans notre vie quotidienne. On peut en trouver dans de nombreux produits et endroits, que ce soit dans les ustensiles de cuisine antiadhésifs, les aérosols anti-éclaboussures, les mousses anti-incendie et même dans certaines sources d’eau potable. Même si de nombreux pays ont interdit la fabrication et l’utilisation de certaines substances per- et polyfluoroalkylées à cause de leurs effets néfastes sur la santé et de leur persistance dans l’environnement, de nouveaux PFAS "modifiés" sont constamment enregistrés, et de nombreux sites de fabrication déménagent là où les restrictions sont moindres.
La structure principale de ces composés est constituée de liaisons covalentes entre des atomes de carbone et de fluor (Figure 1). La liaison carbone-fluor est l’une des liaisons existantes les plus fortes, ce qui rend les PFAS très résistants à la dégradation et est la cause de leur très longue durée de vie. C’est pourquoi les PFAS sont souvent appelés "produits chimiques éternels".
Figure 1 : Structure de l'acide perfluorooctanoïque (PFOA).
Les premières méthodes établies pour l’analyse des PFAS datent de 2009 avec les méthodes U.S. EPA 537 et ISO 25101 :2009 et ciblaient certains composés dans l’eau – la voie d’exposition la plus directe et la plus commune pour les êtres humains. Depuis lors, de nombreuses agences gouvernementales et communautés scientifiques du monde entier ont collaboré et ont développé plusieurs normes pour l’analyse des PFAS. Une liste des normes actuellement disponibles est fournie dans le Tableau I, ainsi que des informations sur leurs champs d’application.
Pour les laboratoires qui s’intéressent à l’analyse des PFAS ou pour ceux qui les analysent déjà, ce tableau peut être utile pour sélectionner la méthode adéquate ou améliorer leur méthode actuelle. Les laboratoires mettant en place de nouvelles méthodes d’analyse des PFAS doivent savoir s’il existe des usines de fabrication dans la région d’où proviennent leurs échantillons. Tout composé spécifique fabriqué dans cette région doit faire l’objet d’une vérification croisée avec les composés inclus dans une méthode donnée, car la liste des analytes ciblés varie d’une méthode à l’autre. Évidemment, c’est toujours une bonne idée de se référer aux directives et réglementations locales existantes pour l’analyse de ces composés.
En raison de leur utilisation dans de nombreux domaines et de la fréquence quotidienne de notre exposition aux PFAS, les analyses sur ces composés vont continuer à évoluer et s’étendre des échantillons environnementaux aux aliments, aux biens de consommation et même à l’air. A titre d’exemple, les méthodes ISO 23702-1:2018 et U.S. EPA OTM 45 ont été spécifiquement développées pour l’analyse dans le cuir et dans l’air (respectivement). Il peut être compliqué pour les laboratoires de se tenir informés des nouvelles méthodes ou des évolutions des méthodes existantes, mais des ressources telles que cet article peuvent vous aider à trouver la méthode d’analyse des PFAS adéquate pour les échantillons avec lesquels vous travaillez. Si vous avez des questions ou avez besoin d’aide et de conseils pour votre analyse de PFAS, n’hésitez pas à contacter Restek.
Tableau I : Directives et Méthodes ISO pour l’Analyse des PFAS.
| Méthode | ISO 25101:2009 | ISO 21675:2019 | ISO 23702-1:2018 |
| Titre | Qualité de l'eau — Détermination du sulfonate de perfluorooctane (PFOS) et de l'octanoate perfluoré (PFOA) — Méthode par extraction en phase solide et chromatographie liquide/spectrométrie de masse pour des échantillons non filtrés. | Qualité de l'eau — Détermination des substances d'alkyle perfluorés et polyfluorés (SPFA) dans l'eau — Méthode par extraction en phase solide et chromatographie liquide et spectrométrie de masse en tandem (LC-MS/MS). | Cuir — Fluor Organique — Partie 1 : Détermination de la teneur en composés non volatils par une méthode d'extraction utilisant la chromatographie en phase liquide couplée à un détecteur par spectrométrie de masse en tandem (LC-MS/MS). |
| Année de publication (révision)* | 2009 | 2019 | 2018 |
| Matrice | Eau | Eau | Cuir |
| Préparation d'échantillon |
SPE (WAX, HLB, C18. Se référer au Tableau A.1 en Annexe A) | SPE WAX (Weak Anion eXchange) | Solvant d’extraction (MeOH) |
| Détection | LC-MS/MS | LC-MS/MS | LC-MS/MS |
| Liste des analytes |
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Tableau II : Directives et Méthodes U.S. EPA pour l’Analyse des PFAS.
| Méthode | US EPA 537.1 | US EPA 533 | US EPA 8327 |
| Titre | Determination of Selected Per- and Polyfluorinated Alkyl Substances in Drinking Water by Solid Phase Extraction and Liquid Chromatography/Tandem Mass Spectrometry (LC/MS/MS) | Determination of Per- and Polyfluoroalkyl Substances in Drinking Water by Isotope Dilution Anion Exchange Solid Phase Extraction and Liquid Chromatography/Tandem Mass Spectrometry | Per-and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) Using External Standard Calibration and Multiple Reaction Monitoring (MRM) Liquid Chromatography/Tandem Mass Spectrometry (LC/MS/MS) |
| Année de publication (révision)* | 2018 (2019) | 2019 | 2019 |
| Matrice | Eau potable | Eau potable | Eau non potable |
| Préparation d'échantillons | SPE S-DVB | SPE WAX (Weak Anion eXchange) | Injection directe |
| Détection | LC-MS/MS | LC-MS/MS | LC-MS/MS |
| Liste des analytes |
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Tableau II (suite): Directives et Méthodes U.S. EPA pour l’Analyse des PFAS.
| Méthode | US EPA OTM45 | EPA 1633 (4th Draft) |
| Titre | Other Test Method 45 (OTM-45) Measurement of Selected Per- and Polyfluorinated Alkyl Substances from Stationary Sources | Analysis of Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) in Aqueous, Solid, Biosolids, and Tissue Samples by LC-MS/MS |
| Année de publication (révision)* | 2021 | 2021 (2023) |
| Matrice | Air | Eau, sols, biosolides, sédiments, tissus |
| Préparation d'échantillon |
Méthode "Sampling train" avec de la résine polymérique poreuse-XAD et réactifs imprégnés sur l’adsorbant. |
SPE WAX (Weak Anion eXchange) Cleanup by bulk carbon |
| Détection |
LC-MS/MS | LC-MS/MS |
| Liste des analytes |
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Tableau III : Directives et Méthodes ASTM pour l’Analyse des PFAS.
| Méthode | ASTM D7979-19 | ASTM D7968-17a |
| Titre | Standard Test Method for Determination of Per- and Polyfluoroalkyl Substances in Water, Sludge, Influent, Effluent, and Wastewater by Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry (LC/MS/MS) | Standard Test Method for Determination of Polyfluorinated Compounds in Soil by Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry (LC/MS/MS) |
| Année de publication (révision)* | 2017 (2019) | 2014 (2017) |
| Matrice | Eau Boue Affluent Effluent Eaux résiduaires |
Sol |
| Préparation d'échantillons | Injection directe | Injection directe |
| Détection |
LC-MS/MS | LC-MS/MS |
| Liste des analytes |
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Tableau IV : Directives et Méthodes DIN pour l’Analyse des PFAS.
| Méthode | DIN 38407-42:2011 |
| Titre | Géthodes normalisées allemandes pour l'analyse des eaux, des eaux résiduaires et des boues. |
| Année de publication (revision)* | 2011 |
| Matrice | Eau |
| Préparation d'échantillons | SPE WAX (Weak Anion eXchange) |
| Détection |
LC-MS/MS |
| Liste des analytes |
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1. Les acronymes utilisés pour les analytes peuvent différer en fonction des méthodes tout en faisant référence aux mêmes composés. Par exemple les acronymes DONA et ADONA sont utilisés pour le même composé. Pour une liste et une dénomination exactes des analytes, veuillez vous reporter aux publications originales et au numéro CAS des composés.
2. Composés réglementés dans la méthode ISO 23702-1:2018
3. Composés non-réglementés dans la méthode ISO 23702-1:2018
4. Deux numéros CAS différents pour le PFDoS. Le Perfluoro-1-dodécanesulfonate de sodium est sous forme de sel.
* Les méthodes U.S. EPA sont en accès libre sur www.epa.gov et d’autres méthodes sont disponibles à l’achat sur les sites Internet des agences concernées.