Análisis de PFA’s en agua: una Solución Integral

Desde la preparación de muestra con puriFlash® SPE LV6 hasta el análisis por LC-MS/MS

La creciente preocupación por los PFA’s (Substancias Per- y Polifluoroalquiladas) en aguas de consumo y medioambientales ha impulsado el desarrollo de métodos analíticos cada vez más sensibles, robustos y reproducibles. En este contexto, disponer de un flujo de trabajo completamente optimizado, desde la preparación de muestra hasta la detección por LC-MS/MS, es clave para cumplir con los requisitos normativos actuales.

En este artículo presentamos un flujo de trabajo completo para el análisis de PFAS en agua, basado en el método EPA 1633.

Gracias al autómata puriFlash® SPE LV6 y el Concentrador puriFlash® R-Vap de Advion Interchim Scientific, y en colaboración con DTO Labs, se ha desarrollado un método que permite la automatización y una concentración eficiente en menos de 2 minutos por muestra previa al análisis instrumental LC-MS/MS de alta sensibilidad.

¿Qué son los PFA’s y por qué es crítico analizarlos?

Los PFA’s constituyen una amplia familia de compuestos químicos sintéticos caracterizados por la presencia de al menos un grupo perfluoroalquilo, donde los átomos de hidrógeno han sido sustituidos por flúor. Esta estructura les confiere alta estabilidad química, pero también persistencia ambiental y bioacumulación.

Actualmente, los PFA’s pueden encontrarse en:

Aguas potables y subterráneas Suelos y aire
Alimentos y envases Materiales domésticos e industriales

Fuentes

PFA’s (Per- y Polifluoroalcanos)

La nueva legislación

En países como Italia, la legislación ha evolucionado de forma significativa con la introducción de límites estrictos con el Decreto Legislativo nº 18/2023 que establece los límites siguientes:

Suma de PFA’s < 0,10 µg/L PFA’s totales < 0,50 µg/L

Estos valores exigen métodos analíticos altamente sensibles y reproducibles.

Entre los métodos de referencia más utilizados destacan:

EPA Method 533 EPA Method 537.1 EPA Method 1633

Este último es especialmente versátil, ya que cubre matrices acuosas, sólidas y biológicas, y ha sido el método seleccionado para el estudio presentado en este flujo de trabajo.

SPE-LV6 y SPE-LV6 (PFA’s Free). Especificaciones

Capacidad de Tratamiento Hasta 6 Posiciones, Secuencial, I+D y análisis rutina
Volumen Muestra Desde 0.1 mL (orina, sangre) hasta 5 L (agua)
Purificación Columnas SPE de 1, 3 y 6 mL. Columnas FPLC de 1 mL (Proteínas y Péptidos)
Caudal Controlado y Regulado Desde 50 μL hasta 15 mL/min. Volumen Inyección Preciso y Reproducible (RSD <1%)
Tecnología de Presión Positiva Sin secado del sorbente durante la purificación
Etapa de Secado Eficiente Elimina agua o solvente en pocos segundos antes de la elución. Reduce el tiempo de concentración de la fracción eluída. Bajo consumo de Gas (<0.15 L/min)
Control Software por Pantalla Táctil Intuitivo. Uso Fácil. Métodos creados en <2 minutos exportables a USB
Solventes Hasta 10 Solventes (Volumen 0.1 – 10 mL). Hasta 4 Solventes (Volumen 10 – 5000 mL)
Colector Fracciones Viales o tubos (hasta 5 tubos/muestra). Depósito de residuos (Orgánicos, Acuosos, Halogenados). Instrumento más limpio y seguro.

Workflow completo: Análisis de PFA’s (EPA 1633)

El proceso analítico se divide en tres etapas clave:

  • Tratamiento Automático de la Muestra (SPE) con puriFlash® SPE-LV6 (Versión PFA’s Free) y Columnas SPE PolyClean 30PFAS-150
  • Concentración de las muestras tratadas con Concentrador R-Vap
  • Análisis por LC-MS/MS

Este enfoque reduce la manipulación manual, minimiza las contaminaciones cruzadas y mejora la reproducibilidad del método.

Protocolo EPA 1633. Columnas SPE PolyClean 30PFAS-150
Etapa Fase / Solvente Volumen
Acondicionamiento MeOH + 1% NH4OH 15 mL
Acondicionamiento Ácido Fórmico 0.3M 5 mL
Carga Muestra 250 mL
Lavado Agua 10 mL
Lavado Ácido Fórmico 0.1M/MeOH 1:1 5 mL
Secado Nitrógeno 5 min
Elución MeOH + 1% NH4OH 5 mL

Configuración SPE-LV6 (PFA’s Free) EPA 1633 < 2 minutos

Adaptadores Solventes 4 Muestras 6 Colección Carga
Para Columnas SPE de 1, 3 y 6 mL. 6 Posiciones Líneas (1 a 4)
1. MeOH + 1% NH4OH
2. Ac. Fórm. 0.3 M
3. Agua
4. MeOH + 1% NH4OH		 Líneas 5 a 10 Rack y Recipientes de Residuos Orgánicos, Halogenados y Acuosos Inicio Método

Etapa 1 del Método: Extracción SPE-LV6 (PFA’s Free)

Acondicionamiento Carga Lavado Secado Elución
15 mL MeOH + 1% NH4OH
5 mL A. Fórmico 0.3 M		 250 mL 10 mL Agua
5 mL A. Fórmico 0.1 M / MeOH 1:1		 Nitrógeno 5 mL MeOH + 1% NH4OH
Fracciones colectadas en depósito de orgánicos Fracciones colectadas en depósito de acuosos Fracciones colectadas en depósito de orgánicos y acuosos Fracciones colectadas en depósito de orgánicos. Eliminación de agua y solvente Fracciones colectadas en tubos
El sorbente no se seca para garantizar un equilibrado perfecto Carga a caudal constante para una mejor retención de moléculas Eliminación de impurezas Reduce el tiempo final de concentración tras la elución

Etapa 2 del Método:  XS-VAP, Concentración de Fracciones

Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3 Etapa 4 Etapa 5
Ajustar Presión
Iniciar Evaporación		 Ajustar la Boquilla
Evaporación Eficiente		 Menor Consumo de gas Evaporación Terminada en Tubo Evaporación Terminada en Vial

Etapa 3 del Método:  LC-MS/MS

Columna Interchim Uptisphere© Strategy™ C18-HQ 50×4.6mm 3μm

Condiciones Gradiente A B
Caudal: 0.3 mL/min 0.00 90 10
Eluyente A: Agua + 5 mM AcAm + 0.1% AcFo 1.00 70 30
Eluyente B: MeOH 16.00 5 92
Volumen Inyección: 5 μL 18.00 90 10
Temperatura Columna: 50 ºC 23.00 90 10

25 Analitos / 16 Surrogados / 3 Estándares Internos

Tasa Recuperación SPE PolyClean™ 30PAS-150/6

Nombre Recuperación % Nombre Recuperación %
PFBA 97,1 PFHxS 100,4
PFMPA 100,1 ADONA 102,5
PFPeA 101,8 6:2FTS 87,7
PFBS 100,7 PFHpS 105,2
PFMBA 101,6 PFOA 100,5
PFEESA 102,7 PFOS 104,3
NFDHA 101,8 PFNA 98,4
4:2FTS 101,4 9Cl-PF3ONS 90,6
PFHxA 104,2 PFDA 77,6
PFPeS 100,0 8:2FTS 60,7
HFPO-DACO2 100,1 PFUnA 74,4
PFHpA 102,2 11Cl-PF3OUdS 70,1
PFDoA 55,5

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