清洁,安全的饮用水是我们许多人理所当然的事情,但是在幕后,为了使之保持下去,进行了大量细致的工作。对我们的饮用水纯度构成威胁的是不断扩大的一组复杂的合成有机氟化合物,称为全氟烷基和多氟烷基物质(PFAS)。由于它们在食品包装,纺织品和灭火泡沫中的广泛使用,它们无处不在,并且在我们的环境中也能持久存在。它们也可能对人体健康构成威胁,这就是为什么在饮用水中测量PFAS已成为一项重要业务的问题,受到监管机构的关注。
有鉴于此,美国的一家实验室与其技术提供商建立了合作关系,以开发定制提取技术,该技术有助于执行和验证美国环境保护署(EPA)制定的标准化方法。Isaak Murshak在密歇根州的Merit实验室工作,是该公司的化学工程师兼副总裁,他推动了早日采用自动固相萃取(SPE)进行PFAS分析。但是关键在于SPE技术提供商,Merit自2018年以来一直与该公司合作开发和验证新的提取系统,这些提取系统一直成为流行的市场产品。
PFAS –无处不在,持久且有害?
由于PFAS在日常产品中无处不在,因此在世界范围内都存在PFAS。大约五年前,当Merit Labs出现在密歇根州的市政饮用水中时,就被定位为该州唯一进行PFAS分析的分析测试实验室,正如Murshak回忆说的那样:“密歇根州有一项主动去测试所有该州的市政饮用水,原来是数千种不同的供水系统。”
面对(当时)繁琐的手工固相萃取工艺以实现极低的PFAS水平,Murshak开展了一项活动,以发现自动化选择。那时Merit Labs遇到了一家全自动固相萃取技术提供商,这是一家专门从事用于化学和生物样品制备的自动化SPE设备的公司。引起他注意的是其紧凑的自动SPEXITONG ,该系统可以并行提取八个样品。
自动化固相萃取:与PromoChrom合作
Murshak暗示了两年前与PromoChrom的第一次会面。“当我们遇到PromoChrom时,他们当时还没有可用于PFAS提取的系统。我们谈论了他们潜在地为我们开发一个,并且他们很棒。他们所做的是使EPA方法537完全自动化,并为SPE创建一致的过程,”他说。
合作并不止于此。PFAS提取自动化选项不多的主要原因之一是,Murshak正在测试的相同化合物在实验室中无处不在(尤其是特富龙)。“ PFAS非常惰性,因此实验室被水淹没。他指出,每一行油管和许多容纳物品的瓶子都是用这些材料制成的。他补充说,回到绘图板上重新发明一个不包含这些材料的仪器并不是一件容易的事。
但是,正如穆尔沙克(Murshak)回忆说的那样,PromoChrom迎接了挑战:“他们说,那里没有任何氟化物,他们就可以建造它。他们开发了它,从温哥华飞到美国,并与我们坐在一起进行了数周的微调,直到它们达到可以运行样品的地步。他们很高兴与他们合作。”
PromoChrom的SPE-03 8通道系统进行了新的修改,随后成为Merit Labs的有效主力军,接管了按照EPA方法537和537.1进行的饮用水提取。在2019年晚些时候,Merit成为EPA选定的三个商业实验室之一,以验证其新的PFAS饮用水方法EPA Method533。Merit使用PromoChrom的系统,Murshak回忆说它“工作得很漂亮”。
A. 6通道同时处理,也可独立使用其中的任意通道
B. 溶剂可按少量多次加入到固相萃取柱,每次注入洗脱溶剂后, 仪器能按照设定的时间静止在填料中
C. 洗脱液直接与收集管或脱水柱对接,不经过任何管路和电磁阀
D. 配有磨口盖的收集管上端有缩口(即上端口要比管身直径小),防止浓缩时飞溅
E. 具有洗脱液预浓缩后再添加其他溶剂继续浓缩的功能(单独的溶剂管路)
F. 具有在仪器不停机的状态下自动将洗脱溶剂从与柱子进样方向相反的那端进入SPE柱洗脱的功能
Murshak作证还节省了很多时间:“在PromoChrom上设置批次需要花费十分钟的时间。如果您手动执行此操作,则您将不得不花费八个小时。我们先将其设置好,然后走开,然后再做其他有生产力的事情。” 只需75分钟即可提取一批八个样品。Murshak对PromoChrom系统的观点很明确。“关键特征是它是一种设置后忘了的方法,您可以记录所有步骤。您消除了人机交互所产生的可变性,而自动化系统又一次又一次地完全相同,”他说。
提取器采用的阀门系统也是Murshak强调的新颖而重要的功能。这样可以防止污染的可能性,并且所占空间比他所知道的竞争对手要小得多。“任何时候我们都可以缩小工作台空间并提高公司效率,这立即为我们带来了成本效益。“现在没有人能比PromoChrom做得更好。”他兴奋地说道。
通过这种合作关系,许多实验室现在可以享受到相同的收益
未来发展
Murshak对Merit Labs的未来感到乐观,他列举了与大型能源公司的几份合同以及化学家和分析师非常敬业的员工队伍,这些使公司长期运营。
至于PFAS分析的未来,他说:“由于PFAS是新产品,我相信毒理学将继续发展,人们寻找的化合物数量将会增加。目前,我们正在寻找一套可以说28种化合物的化合物,但是由于毒理学一直落后于化学物质的生产,因此这个数字肯定会上升。”