PFAS: Tantangan Analisis Kontaminan dalam Air dan Lingkungan

PFAS (per- and polyfluoroalkyl substances) merupakan kelompok senyawa kimia sintetis yang digunakan dalam berbagai aplikasi industri dan produk konsumen. Banyak senyawa PFAS memiliki ikatan karbon–fluorin yang kuat sehingga sulit terurai dan dapat bertahan lama di lingkungan. Karena karakteristik tersebut, PFAS kerap disebut sebagai “forever chemicals”.

PFAS menjadi perhatian dalam pemantauan air minum, air tanah, air permukaan, air limbah industri, dan lindi landfill. Untuk mengetahui keberadaannya pada konsentrasi rendah, laboratorium membutuhkan metode yang menggabungkan preparasi sampel yang tepat, pemisahan kromatografi, serta deteksi yang selektif dan sensitif.

Mengapa Analisis PFAS Menjadi Tantangan?

Salah satu tantangan utama adalah konsentrasi PFAS yang dapat berada pada rentang nanogram per liter (ng/L) dalam sampel air. Selain itu, komposisi matriks lingkungan dapat memengaruhi respons ionisasi, sementara kontaminasi dari bahan sampling, komponen sistem, pelarut, atau consumables berpotensi mengganggu hasil.

• Konsentrasi rendah: metode perlu memiliki sensitivitas dan batas kuantifikasi yang sesuai dengan tujuan pengujian.
• Efek matriks: komponen sampel dapat menyebabkan ion suppression atau enhancement.
• Kontaminasi latar belakang: prosedur sampling, blanko, dan pemilihan material perlu dikendalikan.
• Analisis multi-analyte: setiap senyawa target memerlukan pemisahan dan transisi ion yang sesuai.

Karena itu, pemilihan instrumen tidak dapat dipisahkan dari keseluruhan workflow dan kontrol kualitas. Ekstraksi dan preparasi sampel secara otomatis dapat membantu meningkatkan jumlah analit yang masuk ke sistem analisis, tetapi manfaatnya perlu dievaluasi bersama recovery, kebersihan sistem, dan potensi kontaminasi.

TSQ Certis — Triple Quadrupole untuk Kuantifikasi PFAS

Thermo Scientific TSQ Certis merupakan triple quadrupole mass spectrometer yang dapat dipadukan dengan sistem LC untuk pengembangan metode kuantitatif. Pada pendekatan LC-MS/MS, LC memisahkan senyawa terlebih dahulu, kemudian mass spectrometer memantau ion yang dipilih berdasarkan rasio massa terhadap muatan dan pola fragmentasinya.

Dalam konfigurasi triple quadrupole, Q1 memilih precursor ion, Q2 menjadi tempat fragmentasi melalui collision-induced dissociation, dan Q3 memilih product ion. Transisi precursor-to-product yang spesifik kemudian dipantau melalui Selected Reaction Monitoring (SRM), atau disebut juga Multiple Reaction Monitoring (MRM) dalam banyak workflow kuantitatif.

Klik di sini untuk melihat detail produk → TSQ Certis — Triple Quadrupole

Beberapa fitur TSQ Certis yang relevan untuk dipertimbangkan dalam workflow analisis meliputi:

• Kecepatan akuisisi hingga 900 SRM/s, yang mendukung metode multi-transisi jika cycle time dan jumlah titik data per puncak tetap memadai.
• OptaMax Plus Ion Source, dengan kondisi sumber ion yang dapat dioptimalkan sesuai senyawa dan metode.
• Desain ion optics yang ditujukan untuk mendukung ketahanan operasional dan produktivitas analisis.
• Kemampuan mengembangkan metode kuantitatif menggunakan kurva kalibrasi, internal standard yang sesuai, dan kriteria kontrol kualitas.

TriPlus RSH EQuan 850 — Otomasi dan Online SPE untuk Sampel Air

TriPlus RSH EQuan 850 merupakan sistem autosampler untuk aplikasi pengujian air yang mendukung online solid-phase extraction (online SPE). Dalam workflow ini, sampel air diproses melalui media ekstraksi yang sesuai untuk membantu menahan analit target sebelum analit dipindahkan ke sistem LC-MS/MS.

Pendekatan online SPE dapat mengurangi kebutuhan pemindahan sampel secara manual dan memungkinkan pengayaan (preconcentration) analit dari volume sampel yang relatif besar. TriPlus RSH EQuan 850 mendukung volume injeksi hingga 20 mL, bergantung pada konfigurasi dan metode yang diterapkan.

• Otomasi langkah penanganan sampel dan proses ekstraksi yang didukung konfigurasi.
• Pengayaan analit untuk membantu pengukuran kontaminan berkonsentrasi rendah.
• Konsistensi proses yang lebih baik melalui pengendalian parameter otomasi.
• Potensi peningkatan efisiensi operasional untuk rangkaian sampel air.

Bagaimana Workflow Analisis PFAS Dilakukan?

1. Sampling dan penyimpanan. Gunakan prosedur dan wadah yang sesuai untuk PFAS, serta kendalikan transportasi, penyimpanan, dan risiko kontaminasi.
2. Preparasi sampel. Siapkan sampel sesuai metode dan tambahkan internal standard berlabel isotop jika dipersyaratkan. Siapkan blanko dan kontrol kualitas yang relevan.
3. Pengayaan/Preconcentration menggunakan online SPE. TriPlus RSH EQuan 850 dapat digunakan untuk memproses sampel melalui cartridge SPE yang sesuai. Volume sampel, kondisi retensi, pencucian, dan elusi harus dioptimalkan.
4. Pemisahan LC. Pilih kolom dan fase gerak yang sesuai untuk senyawa target. Pertimbangkan delay column dan komponen LC yang sesuai untuk membantu mengidentifikasi atau mengurangi kontribusi kontaminasi dari sistem.
5. Deteksi dengan TSQ Certis. Pantau transisi SRM/MRM yang telah dioptimalkan untuk setiap senyawa. Parameter ionisasi, energi tumbukan, waktu retensi, dan cycle time harus ditetapkan berdasarkan pengembangan metode.
6. Pengolahan data dan pelaporan. Hitung konsentrasi menggunakan kalibrasi yang sesuai, kemudian evaluasi blanko, recovery, presisi, efek matriks, dan batas kuantifikasi metode.

Aplikasi Analisis PFAS

• Air minum: pemantauan PFAS untuk mendukung evaluasi kualitas air dan program pengawasan.
• Air tanah dan air permukaan: investigasi kontaminasi di sekitar kawasan industri atau lokasi yang berpotensi menjadi sumber PFAS.
• Air limbah industri: pengukuran untuk membantu mengevaluasi beban kontaminan dan proses pengolahan.
• Lindi landfill: pemantauan PFAS yang berpotensi terbawa dari lokasi pembuangan sampah.
• Penelitian lingkungan: studi distribusi, perpindahan, sumber, dan persistensi PFAS.

Pemilihan metode harus disesuaikan dengan matriks, senyawa target, rentang konsentrasi, dan tujuan pengujian. U.S. EPA Method 1633A mencakup 40 senyawa PFAS pada sejumlah matriks lingkungan tertentu.

Produk / Solusi yang Relevan

Untuk laboratorium yang melakukan pemantauan PFAS dalam sampel air, kombinasi LC-MS/MS Thermo Scientific TSQ Certis dan TriPlus RSH EQuan 850 dapat dievaluasi sebagai workflow yang menggabungkan deteksi kuantitatif dan otomasi pemekatan sampel. Pemilihan sistem LC, kolom, cartridge SPE, internal standard, serta parameter akuisisi perlu disesuaikan dengan daftar senyawa dan kebutuhan analisis.

Sebelum implementasi, Technical Team perlu meninjau kompatibilitas konfigurasi, blanko sistem, potensi kontaminasi PFAS, recovery ekstraksi, linearitas, presisi, akurasi, dan batas kuantifikasi. Hindari mencantumkan klaim performa spesifik sebelum tersedia data aplikasi atau validasi yang mendukung.

Kesimpulan

Analisis PFAS membutuhkan pendekatan yang menyeluruh, mulai dari pengambilan sampel yang terkendali, pemekatan analit, pemisahan kromatografi, hingga deteksi yang selektif. Thermo Scientific TSQ Certis menyediakan platform triple quadrupole untuk pengembangan analisis kuantitatif, sedangkan TriPlus RSH EQuan 850 dapat mendukung otomasi dan online SPE pada konfigurasi yang sesuai. Integrasi keduanya berpotensi membantu laboratorium membangun workflow analisis PFAS yang lebih terstruktur dan efisien.

Konsultasikan Kebutuhan Analisis PFAS Anda

Membutuhkan solusi analisis PFAS dalam sampel air? Diskusikan kebutuhan aplikasi, senyawa target, matriks, dan workflow laboratorium Anda bersama tim PT Wiralab Analitika Solusindo untuk mengevaluasi konfigurasi LC-MS/MS Thermo Scientific dan otomasi preparasi sampel yang sesuai.

Hubungi Kami ☏