PFAS Non-Target Screening

PFAS Non-Target Screening

Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) sind eine Gruppe von Tausenden von anthropogenen Industriechemikalien, die für eine große Palette von Anwendungen stehen. Gewisse PFAS, wie z.B. Perfluoroktansäure (PFOS), wurden inzwischen aufgrund ihrer extremen Langlebigkeit, ihres Anreicherungspotentials in Lebewesen und ihrer Toxizität reguliert. Viele andere der verwendeten PFAS können jedoch in der Umwelt zu persistenten und problematischen Stoffen transformiert werden. Produktionsvolumen und Verwendungsmuster dieser potentiellen Vorläuferverbindungen sind größtenteils unbekannt, weshalb Umweltemissionen und –vorkommen nicht abgeschätzt werden können. Es ist deshalb von äußerster Wichtigkeit, non-target Methoden zum Nachweis von PFAS in der Umwelt zu entwickeln. Im vorliegenden Vorhaben erforschen wir die Möglichkeit, ein ultrahochauflösendes Fourier-Transform Ionen-Zyklotron-Resonanzmassenspektrometer (FT-ICR-MS) zur Identifizierung von hochfluorierten Substanzen in Umweltproben einzusetzen. Die Proben werden mit Methanol extrahiert und der Rohextrakt filtriert und direkt in das FT-ICR-MS infundiert. Dies führt zu Massenspektren mit Zehntausenden von Signalen im negativen Elektrospray-Modus. Auf der Grundlage einer PFAS Datenbank wurden heuristische Regeln entwickelt um Signale (m/z-Verhältnisse) aus den ultrahochauflösenden Spektren zu extrahieren, die wahrscheinlich zur Familie der PFAS gehören. Isotopenmuster und Fragmentspektren werden genutzt um Strukturvorschläge für Molekülstrukturen machen zu können. Die Vorgehensweise ist neuartig und komplementär in der non-target Analytik von hochfluorierten Stoffen.