MASARYKOVA UNIVERZITA PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA ÚSTAV CHEMIE. Bakalářská práce

Transkript

1 MASARYKOVA UNIVERZITA PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA ÚSTAV CHEMIE Bakalářská práce Brno 2013 Kateřina Švecová

2 MASARYKOVA UNIVERZITA PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA ÚSTAV CHEMIE Prekoncentrační metody pro stanovení perfluorovaných povrchově aktivních látek ve vodě Bakalářská práce Kateřina Švecová Vedoucí práce: Ing. Branislav Vrana Brno 2013

3 Bibliografický záznam Autor: Název práce: Studijní program: Kateřina Švecová Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita Ústav chemie Prekoncentrační metody pro stanovení perfluorovaných povrchově aktivních látek ve vodě Chemie Studijní obor: Chemie Vedoucí práce: Ing. Branislav Vrana Akademický rok: 2012/2013 Počet stran: 43 Klíčová slova: Perfluorované sloučeniny; monitorování vody; prekoncentrace; extrakční metody; extrakce tuhou fází

4 Bibliographic Entry Author Title of Thesis: Degree programme: Kateřina Švecová Faculty of Science, Masaryk University Department of Chemistry Preconcentration techniques for the determination of fluorinated surfactants in water Chemistry Field of Study: Chemistry Supervisor: Ing. Branislav Vrana Academic Year: 2012/2013 Number of Pages: 43 Keywords: Perfluorinated compounds; water monitoring; preconcentration; extraction techniques; solid phase extraction

5 Abstrakt Tato bakalářská práce je zaměřená na výskyt perfluorovaných povrchově aktivních látek ve vodném prostředí a jejich stanovení. Tyto látky se dostávají do prostředí z textilních materiálů, které je obsahují (např. GoreTex), či při použití hasicích pěn. Kvůli persistenci, vlastnostem, které umožňují jejich globální transport, bioakumulaci a toxicitě představují rizikovou skupinu látek, které je nutno monitorovat v životním prostředí. Teoretická část je věnována různým prekoncentračním metodám, které se používají ke stanovení těchto látek ve vodě. Experimentální část je poté zaměřena na stanovení těchto látek metodou extrakce na tuhé fázi (SPE). Abstract The thesis is focused on the occurence of perfluorinated surface active compounds in the aquatic environment and their determination. The compounds enter the environment from textile materials, that contain it (e.g. GoreTex) or from flame retardant foams. Due to their persistence, properties that allow their global transport, bioaccumulation and toxicity, they are a group of compounds that present a risk for the environment. The theoretical part is dedicated to various preconcentration trechniques that are used for determination of the compounds in water. The experimental part deals with their determination using solid phase extraction (SPE).

6

7

8 Poděkování Na tomto místě bych chtěla především poděkovat vedoucímu práce Ing. Branislavovi Vranovi za odborné vedení práce, poskytování cenných rad a informací. Dále bych také chtěla poděkovat konzultantce Ing. Jitce Bečanové, Ph.D. za pomoc a rady při práci v laboratoři. Prohlášení Prohlašuji, že jsem svoji bakalářskou práci vypracovala samostatně s využitím informačních zdrojů, které jsou v práci citovány. Brno 31. května 2013 Kateřina Švecová

9 OBSAH ÚVOD A CÍLE PRÁCE TEORETICKÁ ČÁST PERFLUOROVANÉ LÁTKY (PFCs) Struktura a vlastnosti PFCs Nomenklatura PFCs Fyzikálně-chemické vlastnosti PFC Syntéza PFCs Využití PFCs Výskyt ve vodném prostředí PREKONCENTRAČNÍ EXTRAKČNÍ TECHNIKY Typy prekoncentračních extrakčních metod EXTRAKCE KAPALINA-KAPALINA Princip MIKROEXTRAKCE TUHOU FÁZÍ Princip Výhody SPME SORPČNÍ EXTRAKCE NA MÍCHADÉLKU Princip EXTRAKCE TUHOU FÁZÍ Provedení SPE SPE kolonky Stanovované perfluorované látky Výhody SPE On-line SPE EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST POMŮCKY A PŘÍSTROJE CHEMIKÁLIE PŘÍPRAVA VZORKŮ A EXTRAKCE SPE Příprava standardních roztoků Extrakce SPE UPLC-MS/MS ANALÝZA VÝSLEDKY ZÁVĚR SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK POUŽITÁ LITERATURA 40

10 ÚVOD Perfluorované látky se vyrábějí již více než padesát let. Tato skupina zahrnuje celou řadu látek včetně polymerních a díky svým jedinečným a nenahraditelným vlastnostem našly uplatnění téměř ve všech průmyslových odvětvích. Tyto látky se ale také řadí mezi persistentní organické polutanty (POPs), což vede k jejich akumulaci v životním prostředí. Vzhledem ke svým vlastnostem jsou transportovány z průmyslových zón do celého světa i do míst, ve kterých se nikdy nevyráběly či nepoužívaly. Proto je nutné je monitorovat ve všech matricích životního prostředí. Cílem této práce bylo zmonitorovat výskyt těchto látek v jedné z nejdůležitějších matric, a to ve vodném prostředí. Lidé jsou neustále v kontaktu s touto matricí a přítomnost těchto látek nejen v pitné vodě může být zdrojem expozice člověka těmito látkami. Z těchto důvodů je snaha stanovit tyto látky v co nejnižších koncentracích. Literární rešerše je zaměřena na shrnutí prekoncentračních extrakčních metod, které se používají pro stanovení těchto látek. Snaha o poskytnutí co nejlepších výsledků je patrná ve vývoji těchto metod. Snižují se spotřeby rozpouštědel a s tím spojené náklady na likvidaci, snižuje se doba extrakce, či cena. Experimentální část této práce je zaměřena na stanovení perfluorovaných látek v matricích destilované vody a vody z vodovodu obohacené těmito látkami běžně používanou metodou extrakce na tuhé fázi (SPE). 10

11 1. TEORETICKÁ ČÁST 1.1. PERFLUOROVANÉ LÁTKY (PFCs) Struktura a vlastnosti PFCs Perfluorované sloučeniny (PFC) tvoří různorodou skupinu látek, které mají povrchově aktivní vlastnosti a jsou vyráběny po více než 50 let [1]. Polyfluorované látky jsou sloučeniny obsahující hydrofobní alkylový řetězec různé délky (většinou C4 až C16) a hydrofilní část. Hydrofobní část může být částečně nebo zcela fluorovaná. Poloha a počet fluorů mají určující vlastnosti u látek, které mají jen částečně fluorovanou hydrofobní část. Při zcela fluorované hydrofobní části se nazývají perfluorované látky. Částečně fluorované sloučeniny, jež obsahují funkční skupiny -CH 2 CH 2 - mezi hydrofilní částí molekuly a plně fluorovaným zbývajícím uhlíkovým řetězcem, se nazývají telomery. Tyto látky jsou jako prekurzory zdrojem persistentních polyflourovaných alkylsloučenin (PFASs) nalezených v životním prostředí [2]. Vazba mezi fluorem a uhlíkem je extrémně stabilní, proto mají tyto látky velmi vysokou tepelnou a chemickou stabilitu. Jsou perzistentní, mají tendenci přetrvávat v životním prostředí, některé se v něm mohou hromadit [3] a mají schopnost bioakumulace v potravních řetězcích [4] Nomenklatura PFCs Hydrofilní koncová funkční skupina molekul perfluorovaných látek může být neutrální, kladně či záporně nabitá. Sloučeniny jsou pak neiontové, kationové nebo aniontové povrchově aktivní látky. Příklady koncových funkčních skupin: neutrální skupiny: - CH 2 CH 2 OH (fluorotelomerní alkoholy) - SO 3 NH 2 (perflouroalkyl sulfonamid, např. perfluorooktan sulfonamid, PFOSA) 11

12 aniontové skupiny: (- COO - ) karboxyláty (- SO - 3 ) sulfonáty (- OPO - 3 ) fosfáty kationtové skupiny: - kvartérní amoniové soli [5] Tabulka 1: Základní PFC s různými funkčními skupinami, jejich chemické vzorce a struktury [4, 5, 6] Název Zkratka Chemický vzorec perfluorooktanová kyselina PFOA C 8 F 15 O 2 H perfluoroktansulfonát PFOS - F(CF 2 ) 8 SO 3 fluorotelomerním alkohol (perfluorohexyl etanol) 8-2 FTOH F(CF 2 ) 6 CH 2 CH 2 OH kyselina perfluorooktylfosfonová PFOPA C 8 H 2 F 17 PO 3 perfluoroktansulfonamid FOSA C 8 H 2 F 17 NO 2 S N-ethylperfluorooktansulfonamidoethanol N-EtFOSE C 12 H 10 F 17 NO 3 S Zkratka Chemická struktura PFOA PFOS 8-2 FTOH PFOPA FOSA N-EtFOSE 12

13 Fluorované deriváty Fluorované polymery Mezi fluorované polymery patří např. polytetrafluoroethylen (PTFE), polyvinylidenfluorid (PVDF), polyvinylfluorid (PVF), kopolymer tetrafluoroethylenu (TFE) a hexafluoropropylenu (HFP) [7]. Polytetrafluoroethylen je spíše známý pod obchodním názvem teflon. Díky svému nepřilnavému povrchu se používá na výrobu nádobí, kuchyňských potřeb. Dále se také používá na ochranu koberců a látek proti skvrnám [8]. Polyvinylidenfluorid se snadno zpracovává a má dobré mechanické vlastnosti. Je vhodný pro antikorozní ochranu či ve farmaceutickém průmyslu díky své vysoké čistotě [9]. PVF má vynikající odolnost vůči povětrnostním vlivům a chemickým látkám. Proto se používá hlavně na speciální nátěry [10]. Anestetika Existuje několik hlavním typů flourovaných anestetik. Mezi ně patří sevofluran, desflurane, isofluran. Flourovaná anestetika jsou lepší volbou před stávajícími anestetiky. Nevyžadují zvláštní požadavky na skladování, mají dlouhou trvanlivost a lze je snadno přepravovat [11]. 13

14 Fyzikálně-chemické vlastnosti PFC Tabulka 2: Fyzikálně-chemické vlastnosti perfluorovaných látek Skupina látek Sloučenina CAS* a, b Mol. hmotnost c Bod varu c [ C] Bod tání c [ C] log Kow b log k 0 a PFCAs PFHxA ,06 2,87 PFHpA ~30 4,67 3,34 PFOA ,30 4,23 PFNA ,92 5,11 PFDA ,50 5,65 PFDoDA ,77 - PFTrDA ,25 - PFTeDA ,90 - PFASs PFBS ,90 2,12 PFHxS ,17 3,45 PFOS ,43 5,11 PFDS ,66 - FOSAs/Es FOSA ,62 5,88 MeFOSE ,00 - EtFOSE ,52 - * CAS (Chemical Abstracts Service) spravuje databázi chemických sloučenin a postupů. Každá položka je v této databázi identifikována svým číslem [12]. a reference [13] (Voogt, P. de, et al. Environ. Chem. 2012, 9, ) b reference [14] (Wang, Z., et al. Environ. Chem. 2011, 8, ) c reference [15] ( Syntéza PFCs Perfluorované povrchově aktivní látky se vyrábí elektrochemickou fluorací a telomerací. Elektrochemická fluorace (ECF) Elektrochemická fluorace spočívá v rozpuštění organických sloučenin v kapalném fluorovodíku. Stejnosměrný elektrický proud o napětí nižším než 8 V prochází směsí. Na katodě se vylučuje 14

15 vodík a organická sloučenina je fluorovaná na anodě. Vložené napětí není dostačující pro vývoj fluoru, ale je dostatečné pro fluoraci na anodě. Což vede k tomu, že všechny vodíkové atomy jsou nahrazeny fluorem [16]. ECF je relativně levný způsob výroby, ale bohužel produkuje až 30% nečistot jako rozvětvené řetězce kromě konečného lineárního řetězce [6]. Telomerace (TM) Telomerace je alternativní výrobní postup, který zahrnuje reakci tetrafluoroethylenu s pentafluoroethyljodidem [16]. Na rozdíl od elektrochemické fluorace telomerace poskytuje pouze lineární řetězce s vyšší čistotou [6] Využití PFCs Fluorované povrchově aktivní látky se klasifikují jako perfluorované nebo částečně fluorované. Perfluorované látky mají všechny vodíky v hydrofobní části nahrazeny atomy fluoru. U částečně fluorovaných látek hydrofobní část obsahuje fluor i atomy vodíku. U částečně fluorovaných látek je důležité umístění a počet atomů fluoru. Náhrada fluoru za vodíkový atom vede ke změně vlastností. Hydrofobní část odpuzuje vodu, olej a tuk. Nevýhodou je vyšší cena, která je částečně kompenzována malým množstvím, které je obvykle zapotřebí. Jejich jedinečné vlastnosti jsou nenahraditelné v mnoha aplikacích [16]. Tyto vlastnosti se využívají na nepřilnavé pánve, voděodolný textil (např. teflon, Gore-Tex) [17]. Dále se také používají jako povrchově aktivní látky, maziva, výkonové chemické látky v hasicích pěnách, šampony, pesticidy [18], přísady do cementu a ve fotografickém průmyslu [6]. Perfluorované látky se tedy používají pro celou řadu aplikací. Následující patří mezi nejdůležitější: Ochrana koberců Ochrana textilií Ošetření kůže Zvýšení odolnosti papíru a lepenky Hasicí pěny 15

16 Speciální tenzidy, např. kosmetika, elektronika, lékařské účely, plasty [19] Pomocná činidla (PFOA se používá při výrobě polytetrafluorethylenu známého spíše pod názvy teflon, Gore-Tex) [20] Výskyt ve vodném prostředí Perfluorované sloučeniny (PFCs) se mohou uvolňovat do životního prostředí při výrobě, použití v průmyslových a spotřebitelských aplikacích, likvidaci chemikálií nebo produktů, které je obsahují. PFC jsou považovány za perzistentní organické polutanty. Jsou všudypřítomné v životním prostředí, jsou široce rozšířeny od průmyslových do vzdálených míst po celém světě [17]. Hlavními zdroji perfluorovaných látek v životním prostředí jsou komunální a průmyslové čistírny odpadních vod [21]. Úniky perflourorovaných sloučenin do životního prostředí jsou také způsobeny výrobními procesy a nepřímým vypouštěním z různých produktových použití, které nakonec skončí v odpadních vodách [22]. Nicméně vysoké hladiny perfluorovaných látek v podzemních vodách mohou být také v oblastech kontaminovaných např. nelegálním skladováním odpadů na zemědělské půdě či v oblastech s protipožární ochranou [21]. Byly zjištěny v různých zemích ve vzduchu, v půdě, vodě, sedimentech, vodních a suchozemských organismech, potravinách, lidské krvi, tukové tkáni a v mateřském mléce [17]. Toxikologické studie prokázaly, že perfluoroktansulfonát (PFOS) a perfluorooktanová kyselina (PFOA) mohou vyvolat nepříznivé účinky. Přítomnost kontaminujících látek v pitné vodě může být zdrojem expozice člověka (PFC) [18]. Obr. 1: A- perfluoroktansulfonát (PFOS), B- perfluorooktanová kyselina (PFOA) [19] 16

17 1.2. PREKONCENTARČNÍ EXTRAKČNÍ TECHNIKY Prekoncentrační metody se používají z mnoha důvodů. Např. je-li při dané citlivosti analytického přístroje a postupu s přímým dávkováním analyzovaného vzorku koncentrace sledované látky pod mezí detekce. Poté je nezbytné analyzovanou látku nahromadit, zkoncentrovat. Používají se i v případě, že koncentrace analyzované látky je nad mezí detekce, z toho důvodu, že analýza koncentrátu je spolehlivější než analýza původního materiálu. Dalším z důvodů je skutečnost, že stanovovaná látka se ve vzorku vyskytuje s dalšími látkami, které znemožňují či zhoršují separaci. Tyto metody se také využívají při odběru vzorku a transportu do laboratoří, protože vzorek se konzervuje [23]. Mezi nejčastější prekoncentrační metody patří extrakce z kapaliny do kapaliny a extrakce tuhou fází (SPE solid phase extraction) [24] Typy prekocentračních extrakčních metod Příprava vzorku v analytickém procesu se obvykle skládá z extrakčního postupu, který slouží k izolaci a obohacení složek z matrice vzorku. Může se lišit v míře selektivity, rychlosti a závisí nejen na přístupu, ale také na použitých podmínkách. Extrakce kapalina kapalina (LLE) patří mezi nejstarší prekoncentrační techniky. Avšak tato metoda je časově náročná a vyžaduje velké množství organického rozpouštědla [25]. Jako alternativa k LLE vznikla extrakce tuhou fází (SPE) z důvodu jednoduchosti, nízkých nákladů a automatizaci. Mezi další výhody patří snížení organického rozpouštědla či vysoká výtěžnost analytu [26]. K nevýhodám patří časová náročnost a vícekrokový proces, který může vést ke ztrátě těkavých složek. Ve snaze odstranit nedostatky při SPE A LLE byla vyvinuta mikroextrakce tuhou fází (SPME). SPME představuje nový přístup k přípravě vzorků. Spojuje vzorkování, extrakci, prekoncentraci a zavádění vzorku do jednoho kroku bez použití rozpouštědel. Tento způsob přípravy vzorků šetří čas, snižuje náklady na likvidaci odpadů a může zlepšit limit detekce [27]. 17

18 1.3. EXTRAKCE KAPALINA KAPALINA (LLE, liquid liquid extraction) Princip Principem extrakce kapalina kapalina je rozdělení mezi dvě nemísitelné kapaliny nebo fáze, ve kterých sloučenina a matrice mají různou rozpustnost. Jedna fáze je vodná a druhá fáze je organické rozpouštědlo. Základním procesem extrakce je, že polární hydrofilní sloučeniny preferují vodnou (polární) fázi a nepolární hydrofobní sloučeniny preferují organické rozpouštědlo [28]. Podle způsobu provedení lze rozdělit na: Jednostupňová dochází k ustálení jedné rovnováhy mezi fázemi Mnohastupňová proces je založený na opakované jednostupňové extrakci v oddělených krocích Kontinuální dochází k ustálení mnoha rovnováh nemísitelných fází, které jsou neustále ve styku a v protiproudém pohybu [29] Pro popis rozdělení sloučeniny mezi dvě nemísitelná rozpouštědla se používají dva termíny, a to distribuční koeficient a distribuční (rozdělovací) poměr. Distribuční koeficient je rovnovážná konstanta, která se vztahuje k rozdělení sloučeniny X, mezi dvě nemísitelná rozpouštědla, např. vodná fáze a organická fáze. Tento proces může být popsán rovnicí: X(aq) X(org), kde (aq) a (org) jsou vodná a organická fáze [28]. Distribuční koeficient: Kd = [X] org /[X] aq [X] org... rovnovážná látková koncentrace složky v organickém rozpouštědle [X] aq... rovnovážná látková koncentrace složky ve vodě Distribuční poměr: D = c org / c aq Je to poměr celkové koncentrace všech forem rozpuštěných látek v organické fázi k celkové koncentraci všech forem rozpuštěných látek ve vodní fázi po ustavení rovnováhy [30]. 18

19 1.4. MIKROEXTRAKCE TUHOU FÁZÍ (SPME, solid phase microextraction) SPME (mikroextrakce tuhou fází) je metoda, během níž dochází spojení procesů extrakce a vzorkování [31] Princip Je to prekoncentrační metoda, při níž je organická látka adsorbována na stacionární fázi pokrývající křemenné vlákno. Výběr sorbentu je důležitý, protože musí mít velkou afinitu ke stanovovaným organických sloučeninám. Nejčastěji se používá jako stacionární fáze polydimethylsiloxan (PDMS). Používá se pro extrakci nepolárních sloučenin, jako jsou např. benzen, toluen [28]. Vlákno se nachází uvnitř kovové jehly, která slouží nejen k propíchnutí septa v zátce vialky, ale také jako ochrana před mechanickým poškozením. Po odběru vzorků se vlákno zasune do kovové jehly a nadávkuje se do nástřikového prostoru chromatografu [27]. Obr. 2: Zařízení pro SPME [32] 19

20 Výhody SPME Tato metoda byla vyvinuta pro usnadnění rychlé přípravy vzorků jak v laboratoři, tak na místě, kde se nachází zkoumaný systém [31]. Mezi hlavní výhody patří jednoduché, snadné použití a snížené nebo nulové spotřeby rozpouštědel. Dále nízké náklady a jednoduchost. SPME nevyžaduje komplikované a drahé přístroje, příslušenství. I přesto poskytuje velmi dobré výsledky [33]. Navíc lze tuto metodu použít pro rychlé prověření k získání informací o zdrojích, chování a osudu perfluorovaných látek v životním prostředí [34] SORPČNÍ EXTRAKCE NA MÍCHADÉLKU (SBSE, stir-bar sorptive extraction) Sorpční extrakce na míchadélku (SBSE) je extrakční, prekoncentrační metoda [28] přípravy vzorků z vodných matric. Je založena na stejném principu jako mikroextrakce pevnou fází (SPME) [35] Princip Do vodného vzorku je umístěno magnetické míchadélko, které je pokryto vrstvou sorbentu, nejčastěji polydimethylsiloxanu (PDMS). Míchadélko je ponořeno v roztoku po dobu mezi 30 až 240 minutami [28]. Používá se k míchání vodných vzorků a tím k získávání a obohacování rozpuštěné látky do povlaku PDMS [35]. Poté se odstraní ze vzorku a převede se do plynového chromatografu (GC) [36] EXTRAKCE TUHOU FÁZÍ (SPE, solid phase extraction) Extrakce tuhou fází je v současné době oblíbená metoda pro rychlou a selektivní přípravu vzorků. Princip SPE je podobný jako u extrakce kapalina kapalina, zahrnuje rozdělení látek 20

21 mezi dvěma fázemi. Namísto dvou nemísitelných kapalných fází, jak je tomu v LLE v SPE, dochází k rozdělení mezi kapalnou fází (matrice vzorku nebo rozpouštědla s analytem) a pevnou fází (sorbentem) [26]. Extrakce tuhou fází (SPE) má ve srovnání s extrakcí kapalina kapalina (LLE) mnoho výhod, mezi něž patří vysoké prekoncentrační faktory, použití malého množství organických rozpouštědel a snadné ovládání [37]. Využívá se nejen k získání stopových množství sloučenin ze vzorků životního prostředí, ale také k odstranění rušivých složek matrice, aby bylo možné získat čistý extrakt obsahující analyty. Často se využívá k izolaci analytů z kapalné matrice [26] Provedení SPE Extrakce tuhou fází je metoda pro rychlou a selektivní přípravu vzorků. Používá se k mnoha účelům, např. k čištění či obohacování [26]. Při extrakci na tuhou fázi se kolonkou naplněnou vhodným sorbentem prolévá velký objem kapalného vzorku. Příslušný analyt se v malém objemu v sorbentu zachycuje a tak i zakoncentrovává [38]. Bez ohledu na provedení se používá vzorek obsahující rozpouštědlo, který je nucen tlakem nebo vakuem projít přes sorbent. Pečlivým výběrem sorbentu by měla být organická sloučenina uchována v sorbentu přednostně před jinými cizími materiály přítomnými ve vzorku. Tento cizí materiál lze ze sorbentu opláchnout procházením vhodného rozpouštědla. Následně sloučenina může být eluována ze sorbentu vhodným rozpouštědlem. Toto rozpouštědlo je pak shromážděno pro analýzu [28]. Popis metody SPE lze shrnout do pěti kroků: 1. smáčení kolonky 2. kondiciování kolonky 3. dávkování vzorku 4. promývání 5. vymývání 21

22 1. SMÁČENÍ KOLONKY Smáčení sorbentu (kolonky) zajišťuje ve fázi adsorpce dobrý kontakt mezi sloučeninami a sorbentem. 2. KONDICIOVÁNÍ KOLONKY Dále následuje kondiciování sorbentu, které zahrnuje protažení rozpouštědla podobného složení jako vodný vzorek, který má být extrahován. Např. pro vzorky vody to může být deionizovaná, destilovaná voda. 3. DÁVKOVÁNÍ VZORKU Během dávkování je vzorek protlačován přes sorbent. Vhodným výběrem sorbentu dochází k tomu, že žádaná skupina látek se bude sorbovat a nesorbované látky přítomny ve vzorku projdou kolonkou. Samozřejmě k tomuto ideálnímu stavu nedochází vždy a látky s podobnou strukturou budou určitě také zachovány [28]. 4. PROMÝVÁNÍ Tento proces zahrnuje promytí kolonek vhodným rozpouštědlem, což vede k odstranění nežádoucích látek matrice, zatímco analyt zůstává adsorbován [28, 39]. 5. VYMÝVÁNÍ V posledním kroku je analyt eluován ze sorbentu z pevné fáze za použití minimálního množství rozpouštědla [28, 39]. 22

23 Obr. 3: Schéma průběhu extrakce SPE [40] SPE kolonky Typy sorbentů Sorbenty lze rozdělit podle několika kritérií: zrnitost hydrofilní či hydrofobní charakter polarita tepelná stabilita schopnost uvolnění analytu pomocí rozpouštědel [23] 23

24 K dispozici jsou kolonky různých velikostí. Množství sorbentu se pohybuje v rozmezí od 50 mg do 10 g a objem kolonky je v rozmezí od 1 ml do 60 ml [34]. SPE sorbenty se rozdělují do tří skupin, tj. s normální fází, obrácenou fází a iontově výměnou fází. Nejběžnější sorbenty jsou založeny na částečkách silikagelu (částice jsou nepravidelného tvaru s průměrem mezi 30 a 60 μm), které mají na povrchových silanolových skupinách chemicky navázané funkční skupiny různých vlastností [28]. Sorbenty s normální fází mají polární funkční skupiny např. kyano, amino. Polární povaha sorbentů znamená, že v něm zůstanou zachovány polární sloučeniny. Naproti tomu sorbenty s obrácenou fází mají nepolární funkční skupiny, např. methyl, oktadecyl, a budou zadržovat látky nepolární. Iontově výměnné sorbenty mají buď kationové nebo aniontové funkční skupiny. Katexová fáze jako je kyselina benzensulfonová bude extrahovat sloučeninu s kladným nábojem a naopak [28]. Tabulka 3: Přehled některých běžně dostupných sorbentů [28] Nepolární fáze C 1, methyl Si CH 3 C 8, oktyl Si (CH 2 ) 7 CH 3 Si C 18, oktadecyl Si (CH 2 ) 17 CH 3 Si Polární fáze Si, oxid křemičitý Si OH CN, kyanopropyl Si CH 2 CH 2 CH 2 CN 2OH, diol Si CH 2 CH 2 CH 2 O CH 2 CHOH CH 2 OH Iontově-výměnná SCX* - Si CH 2 CH 2 CH 2 C 6 H 4 SO 3 DEA** Si CH 2 CH 2 CH 2 NH + (CH 2 CH 3 ) 2 SAX*** Si CH 2 CH 2 CH 2 N + (CH 3 ) 3 * SCX (strong cation exchange), silný katex např. kyselina benzensulfonová ** diethylammoniopropyl terciární amin *** trimethylammoniopropyl kvartérní amin Typy kolonek OASIS HLB (Hydrophilic-lipophilic balance) OASIS HLB kolonky obsahují univerzální sorbent, kterým lze stanovit kyselé, bazické i neutrální sloučeniny pomocí jednoduchého návodu z různých matric [41]. Tento sorbent je 24

25 makroporézní kopolymer vyrobený ze dvou monomerů, lipofilního divinylbenzenu a hydrofilního N-vinylpyrrolidonu pro lepší zachycení polárních analytů [42]. OASIS MAX (Mixed-mode anion exchange) OASIS MAX kolonky obsahují sorbent, který je optimalizován pro dosažení vyšší citlivosti a selektivity pro extrakci kyselých sloučenin [43]. Sorbent je tvořen silnými anexovými skupinami, kvartérními aminy, které jsou navázány na povrchu poly(divinylbenzenvinylpyrrolidonu) [44]. OASIS MCX (Mixed-mode cation exchange) Kolonky OASIS MCX obsahují sorbent, který je optimalizován pro dosažení vyšší selektivity a citlivosti pro extrakci bazických sloučenin [42]. Sorbent obsahuje silné katexové skupiny. Je vyroben z poly(divinyl-benzenvinylpyrrolidonu) s navázanými sulfonovými skupinami [45]. OASIS WAX (Mixed-mode weak anion exchange) Kolonky WAX obsahují sorbent, který je optimalizován pro rychlou, jednoduchou a vysoce selektivní přípravu vzorků silně kyselých sloučenin [46]. Sorbent je tvořen navázanými slabými anexovými skupinami [47]. OASIS WCX (Mixed-mode weak cation exchange) Tyto kolonky obsahují sorbent, který je optimalizován pro jednoduchou, rychlou a vysoce selektivní přípravu vzorků silných bazických sloučenin a kvartérních amoniových sloučenin [48]. Sorbent je tvořen slabými katexovými skupinami [47]. Všechny tyto kolonky obsahují sorbent, který je smáčitelný ve vodě, což má za následek vyšší retenci a výborné výtěžky i v případě, že sorbent vyschne. Tyto kolonky jsou vhodné pro použití na vakuovém manifoldu i automatizovaných SPE nástrojích [46]. 25

26 Stanovované perfluorované látky Metoda SPE se nejčastěji využívá při zpracování středně těkavých a netěkavých kapalných vzorků, jejich zkoncentrování, odstranění nežádoucích látek, které ruší analytická stanovení [49]. Tabulka 4: Přehled způsobů stanovení perfluorovaných látek ve vodách Typ kolonky Oasis WAX Oasis HLB Oasis WAX Oasis WAX Oasis WAX Oasis WAX Oasis HLB Oasis WAX Oasis WAX Oasis WAX Hmotnost sorbentu [mg] 150 Eluční činidlo 0,1% NH 4 OH v CH 3 OH Objem činidla [ml] Další úprava Reference 4 HPLC-MS/MS [50] 200 CH 3 OH 15 UPLC MS/MS [51] ,1% NH 4 OH v CH 3 OH 0,1% NH 4 OH v CH 3 OH 0,1% NH 4 OH v CH 3 OH 0,1% NH 4 OH v CH 3 OH 4 HPLC-MS/MS [52] 10 HPLC/( )ESI-MS/MS [53] 4 UPLC MS/MS [54] 4 LC-MS/MS [17] 200 CH 3 OH 6 LC-MS-MS [55] ,1% NH 4 OH v CH 3 OH 0,1% NH 4 OH v CH 3 OH 0,1% NH 4 OH v CH 3 OH 4 HPLC MS/MS [56] 4 HPLC MS/MS [57] 5 HPLC MS/MS [58] Výhody SPE [59] Nízká spotřeba rozpouštědla Vyšší výtěžnost Nižší spotřeba činidla Méně manipulace se vzorkem Méně přístrojů Nižší expozice toxickými látkami Větší přesnost Žádné křížové kontaminace Snižuje poškození nestálých vzorků 26

27 Minimální odpařování Nižší náklady On-line SPE LLE a SPE jsou běžné metody obohacování vodných vzorků k izolaci stopových množství perfluorovaných látek z matrice vzorku. Tyto postupy jsou obvykle časově náročné a často nepřesné. Z těchto důvodů je zájem o rozvoj on-line metod pro překonání časově náročných čistících kroků [60]. Metoda on-line SPE spočívá v přímém propojení s analytickou metodou nejčastěji s vysokoúčinnou kapalinovou chromatografií (HPLC). Při tomto procesu se nemusí provádět SPE, vzorek se dávkuje přímo, vše je plně automatizováno. Dalšími výhodami je bezpečná manipulace s materiály, přesnost, citlivost, zvýšená produktivita a nižší náklady [61]. 27

28 2. EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST 2.1. POMŮCKY A PŘÍSTROJE ph metr, Eutech Instruments ph 5500 zařízení pro SPE při níženém tlaku manifold, (USA) zařízení pro odpařování rozpouštědla proudem dusíku, Labicom (ČR) mikro pipeta, rozsah 1000μl 5000μl Nichipet EX, Nichiryo (Japonsko) mikro pipeta, rozsah 20μl 200μl Nichipet EX, Nichiryo (Japonsko) SPE kolonky Oasis HLB, 60 mg Waters (USA) ultraúčinný kapalinový chromatograf (UPLC) Agilent 1260 (USA) hmotnostní detektor QTRAP 5500, ABSciex (USA) 2.2. CHEMIKÁLIE kyselina mravenčí 100% HCOOH Fluka (Německo) hydroxid amonný 25% Merck (Německo) methanol CH 3 OH J. T. Baker (Nizozemí) octan amonný CH 3 COONH 4 Merck Millipore (USA) 2.3. PŘÍPRAVA VZORKŮ A EXTRAKCE SPE Příprava standardních roztoků Ze zásobních roztoků o koncentracích cca 50 μgml -1, které obsahovaly perfluorované látky, viz tabulka 2, byl nejprve připraven standardní roztok A. Tento roztok byl připraven smísením 200 μl standardních roztoků obsahujících prefluorované látky s 1800 μl methanolu. Celkový objem tohoto roztoku byl 2 ml a koncentrace byla cca 100 ngml -1. Ředěním 20 μl roztoku A s 1980 μl methanolu byl připraven roztok B. Také v objemu 2 ml a koncentraci cca 1 ngml Extrakce SPE Extrakci na tuhé fázi jsem prováděla na kolonkách Waters OASIS HLB. 28

29 Obr. 4: Sorbent OASIS HLB [59] SPE extrakce na sorbentu OASIS HLB Příprava vzorků Pro extrakci bylo připraveno šest vzorků, viz tabulka 5. Destilovaná voda A, B i voda z vodovodu A, B byla připravena ve dvojnásobném objemu. Z toho důvodu, že všechny tyto vzorky byly extrahovány na dvou paralelních kolonkách. Tabulka 5: Znázornění přípravy vzorků Matrice Destilovaná voda A Destilovaná voda B Blank destilované vody Voda z vodovodu A Voda z vodovodu B Blank vody z vodovodu Koncentrace přidaného roztoku Objem přidaného roztoku Objem vody Koncentrace látky ve vodě 100 ng/ml 200 μl 200 ml 0,1 ng/ml 1 ng/ml 200 μl 200 ml 0,001 ng/ml ml ng/ml 200 μl 200 ml 0,1 ng/ml 1 ng/ml 200 μl 200 ml 0,001 ng/ml ml - 29

30 SPE extrakce Kolonky byly umístěny na zařízení pro SPE při sníženém tlaku. Nejprve byly kondiciovány 2 ml methanolu a 2 ml destilované vody. Poté jimi bylo přetaženo 100 ml roztoků vzorků obohacených o 100 μl roztoků A i B a blanky destilované vody i vody z vodovodu. Dále byly kolonky propláchnuty 1 ml 2% kyseliny mravenčí ve vodě a 2 ml methanolu, které byly jímány jako první frakce. Nakonec byly látky eluovány přidáním 2 ml 1% amoniaku v methanolu. Vzorky první i druhé frakce byly odfoukány na zařízení pro odpařování rozpouštědla proudem dusíku na objem 500 μl. Obr. 5: Znázornění SPE extrakce [59] Finální úprava vzorků Vzorky první frakce byly převedeny do minivialek a doplněny 5mM octanem amonným na objem 1 ml. Ke vzorkům druhé frakce bylo přidáno 500 μl destilované vody, 100 μl 2% kyseliny mravenčí ve vodě a byly doplněny methanolem na požadovaný objem 1 ml. Poté byly vzorky analyzovány. Paralelně byly se vzorky připraveny do minivialek i obohacovací standardy, které sloužily pro přepočet extrakčních výtěžností. 30

31 2.4. UPLC-MS/MS ANALÝZA Pro finální analýzu ultra účinnou kapalinovou chromatografií s tandemovou hmotnostní detekcí (UPLC - MS/MS) byl použit UPLC Agilent 1260 (USA). Analyty byly separovány na koloně Synergi 4u Fusion RP 80A (50 x 2mm, Phenomenex, USA). Jako mobilní fáze byla použita směs methanolu s vodou s přídavkem octanu amonného (5mM). Separace analyzovaných látek probíhala gradientovou elucí z nástřiku 10 µl vzorku. Jako detektor byl použit tandemový hmotnostní spektrometr (AB SCIEX QTRAP 5500), pracoval v režimu ESI-, detekce probíhala v multiple reaction monitoring módu (MRM) s použitím dvou MRM přechodů pro každou látku. Nejprve byly změřeny kalibrační roztoky v koncentračním rozsahu 0,04 0,1 0, ngml -1. Poté byly analyzovány obohacovací standardy A a B a obohacené vzorky. Pro stanovení pozaďové kontaminace byly paralelně s měřením zpracovávány slepé vzorky (blanky) pro destilovanou vodu i vodu z vodovodu VÝSLEDKY Vzorky byly analyzovány dle výše uvedených postupů a zpracovány do grafů a tabulek % výtěžnosti A B 20 0 Obr. 6: Výtěžnost perfluorovaných látek (PFC) pro matrici destilovaná voda obohacená o koncentraci PFC 100 ng/ml (A) a 1 ng/ml (B) 31

32 % výtěžnosti A B 20 0 Obr. 7: Výtěžnost perfluorovaných látek (PFC) pro matrici voda z vodovodu obohacená o koncentraci PFC 100 ng/ml (A) a 1 ng/ml (B) Vyšší výtěžky perfluorovaných látek byly zjištěny v matrici vody z vodovodu. Nejlepší výtěžnost poskytovala voda z vodovodu obohacená o roztok A (77,60%). I obohacená o roztok B poskytovala lepší výtěžnost (29,96%) než matrice destilované vody, která dávala výtěžnosti v případě roztoku A 56,44%, a pouze 20,67% obohacená o roztok B. Z obr. 6 a 7 tedy vyplývá, že účinnost extrakce je vyšší při vyšších koncentracích. V tomto případě při koncentraci 100 ng/ml (roztok A). Při nižší koncentraci klesá účinnost extrakce, což nasvědčuje tomu, že dochází ke ztrátám analytu adsorpcí na stěny laboratorního skla předtím, než dojde k extrakci. 32

33 % výtěžnosti frakce 2. frakce Obr. 8: Koncentrace analytu v 1. i 2. frakci matrice destilované vody obohacené o koncentraci PFC 100 ng/ml (A) % výtěžnosti frakce 2. frakce 20 0 Obr. 9: Koncentrace analytu v 1. i 2. frakci matrice vody z vodovodu o koncentraci PFC 100 ng/ml (A) 33

34 výtěžnost = -10,044 log k ,17 R² = 0, % výtěžnosti výtěžnost = -22,068 log k ,75 R² = 0,7672 A B log k 0 Obr. 10: Závislost výtěžnosti extrakce na hydrofobicitě analytu vyjádřené hodnotou kapacitního faktoru log k výtěžnost = -5,7967 log k ,9 R² = 0,6994 % výtěžnosti A B 20 výtěžnost = -14,483 log k ,94 R² = 0, log k 0 Obr. 11: Závislost výtěžnosti extrakce na hydrofobicitě analytu vyjádřené hodnotou kapacitního faktoru log k 0 34

35 Tabulka 6: Regresní přímky pro matrice destilované vody a vody z vodovodu obohacené o roztoky A i B A B Destilovaná voda výtěžnost = -10,044 log k ,17 výtěžnost = -22,068 log k ,75 Voda z vodovodu výtěžnost = -5,7967 log k ,9 výtěžnost = -14,483 log k ,94 Tabulka 7: Střední výtěžnost (%) a opakovatelnost (%) Střední výtěžnost (%) Opakovatelnost (%) Destilovaná voda Voda z vodovodu Destilovaná voda Voda z vodovodu Sloučenina A B A B A B A B PFHxA 90,35 94,55 93,40 110,95 30,18 18,25 35,97 49,88 PFHpA 71,85 25,00 82,70 51,15 46,96 200,00 37,31 26,31 PFOA 67,55 32,85 81,35 49,80 60,04 21,45 24,17 61,84 PFNA 61,45 0,00 76,45 41,80 68,16 0,00 32,31 17,78 PFDA 64,80 2,05 81,10 17,50 101,30 22,89 42,12 43,53 PFDoDA 36,55 0,00 73,75 0,00 184,07 0,00 105,14 0,00 PFTrDA 24,60 0,00 90,45 0,00 170,91 0,00 126,71 0,00 PFTEDA 25,60 0,00 113,60 0,00 161,19 0,00 122,40 0,00 PFBS 95,95 72,75 94,40 52,50 34,46 113,70 58,71 1,65 PFHxS 81,25 45,65 78,05 49,30 49,85 78,75 64,21 10,00 PFOS 59,75 11,45 71,60 43,35 113,23 200,00 65,89 12,59 PFDS 40,85 20,55 79,20 15,85 190,50 167,61 73,04 142,32 FOSA 55,30 5,15 66,20 17,25 92,21 200,00 69,70 121,05 MeFOSE 35,35 0,00 40,30 0,00 150,27 0,00 138,73 0,00 EtFOSE 35,45 0,00 41,50 0,00 164,09 0,00 154,84 0,00 Tabulka 7 uvádí střední výtěžnosti matrice destilované vody i vody z vodovodu. Výtěžnost extrakce je uspokojivá v případě, že je větší než 40%. Tato skutečnost byla téměř ve všech případech splněna, avšak některé hodnoty byly pod touto hranicí. To mohlo být způsobeno 35

36 hydrofobicitou stanovovaných perfluorovaných látek. S narůstající hydrofobicitou totiž klesá účinnost extrakce. Tato skutečnost mohla být způsobena zvolením nesprávného extrakčního postupu, který mohl vést k tomu, že se část analytu s velkou hydrofobicitou sorbovala již na povrch laboratorní skla a analyt se nedostal do SPE kolonky. Dalším důvodem mohl být mechanismus sorbce, přičemž látky se mohly sorbovat jiným způsoben než sorbcí na hydrofobní adsorpční místa. 36

37 3. ZÁVĚR Po provedení literární rešerše, jejímž cílem bylo shrnutí dostupných informací o prekoncentračních extrakčních metodách, které se používají pro stanovení perfluorovaných látek ve vodě, bylo úkolem vybrat nejvhodnější metodu, která se prakticky otestuje v experimentální části. Na základě informací byla vybrána metoda extrakce na tuhé fázi (SPE). Pro stanovení byly vybrány dvě matrice, a to destilovaná voda a voda z vodovodu. Obě matrice byly obohaceny standardními roztoky perfluorovaných látek ve dvou koncentracích. Extrakce byla provedena na kolonkách OASIS HLB od firmy Waters. Sorbent, který obsahují tyto kolonky, je univerzální pro všechny látky, tj. bazické, kyselé a neutrální. Výtěžky těchto látek byly ve většině přijatelné, tj. dosahovaly střední výtěžnosti více než 40%. Vyšší koncentrace poskytovala lepší výsledky, z čehož vyplývá, že je úměrná vyššímu výtěžku. Při extrakci pravděpodobně dochází ke ztrátám hydrofobních analytů adsorpcí z vodného roztoku na povrchu laboratorního skla, což se projevuje zejména při nižších koncentracích. Problémy při stanovení těchto látek souvisí s jejich vlastnostmi, především hydrofobicitou. Vlivem narůstající hydrofobicity dochází ke snížení účinnosti extrakce a tím i výtěžnosti. To může být způsobeno nesprávným pracovním postupem. Proto je třeba pracovat při stanovení těchto látek velmi pečlivě a v co nejmenším počtu kroků. V budoucnu bude potřeba zjistit, kde ve skutečnosti dochází ke ztrátě analytů. To lze ověřit materiálovou bilancí po opakované extrakci permeátu SPE. 37

38 4. SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK CAS Chemical Abstracts Service ECF electochemical fluorination elektrochemická fluorace ESI electrospray ionization ionizace elektrosprejem EtFOSE ethyl perfluroctane sulfonamidoethanol ethylperfluorooktansulfonamidoethanol FOSAs perfluorooctanesulfonamide perfluorooktansulfonamidy FOSEs perfluorooctanesulfonamidoethanol perfluorooktansulfonamidoethanol GC gas chromatography plynová chromatografie HFP hexafluoropropylene hexafluoropropylen HLB hydrophilic-lipophilic balance HPLC high performance liquid chromatography vysoce účinná kapalinová chromatografie LC liquid chromatography kapalinová chromatografie LLE liquid liquid extraction extrakce kapalina kapalina MAX mixed-mode anion exchange MCX mixed-mode cation exchange MeFOSE methyl perfluorooctane sulfonamidoethanol methylperfluorooktansulfonamidoethanol MRM multiple reaction monitoring MS mass spektrometry hmotnostní spektrometrie PFASs poly- and perfluoroalkyl substances poly a pefluorované alkylové sloučeniny PFBS perfluorobutanesulfonic acid perfluorobutansulfonát PFCs perfluorinated compounds perfluorované sloučeniny PFCAs perfluorocarboxylic acids perfluorokarboxylové kyseliny PFDA perfluorodecanoic acid perfluorodekanová kyselina PFDoDA perfluorododecanoic acid perfluorododekanová kyselina PFDS perfluorodecane sulfonate perfluorodekansulfonát PFHpA perfluoroheptanoic acid perfluoroheptanová kyselina PFHxA perfluorohexanoic acid perfluorohexanová kyselina PFHxS perfluorohexanesulfonate perfluorohexansulfonát PFNA perfluorononanoic acid perfluorononanová kyselina 38

39 PFOA PFOS PFTeDA PFTrDA PDMS POPs PTFE PVDF PVF SBSE SPE SPME TFE TM UPLC WAX WCX perfluorooctanoic acid perfluorooktanová kyselina perfluorooctane sulfonate perfluoroktansulfonát perfluorotetradecanoic acid perfluorotetradekanová kyselina perfluorotridecanoic acid perfluorotridekanová kyselina polydimethylsiloxane polydimethylsiloxan persistent organic pollutants persistentní organické polutanty polytetrafluoroethylene polytetrafluoroethylen polyvinylidene difluoride polyvinylidenfluorid polyvinylfluoride polyvinylfluorid stir-bar sorptive extraction sorpční extrakce na míchadélku solid phase extraction extrakce tuhou fází solid phase microextraction mikroextrakce pevnou fází tetrafluoroethylene tetrafluoroethylen telomerization telomerace ultra performance liquid chromatogramy ultraúčinná kapalinová chromatografie mixed-mode weak anion exchange mixed-mode weak cation exchange 39

40 5. POUŽITÁ LITERATURA [1] Domingo, J. L., Health risks of dietary exposure to perfluorinated compounds. Environment International, Vol. 40: p [2] Voogt, P.de and M. Sáez, Analytical chemistry of perfluoroalkylated substances. TrAC Trends in Analytical Chemistry Organohalogen Analysis, Vol. 25: p [3] Stahl, T., et al., Toxicology of perfluorinated compounds. Environmental Sciences Europe, Vol. 23. [4] Lindstrom, A. B., Polyfluorinated Compounds: Past, Present, and Future. Environmental Science & Technology, Vol. 45: p [5] Parsons, J. R., et al., Biodegradation of Perfluorinated Compounds. Reviews of Environmental Contamination and Toxicology, Vol. 196: p [6] Hrádková P., et al., Perfluorinated Compounds: Occurrence of Emerging Food Contaminants in Canned Fish and Seafood Products. Czech Journal of Food Sciences, Vol. 28: p [7] Buck, R. C., et. al., Perfluoroalkyl and Polyfluoroalkyl Substances in the Environment: Terminology, Classification, and Origins. Integrated environmental assessment and management, Vol. 7: p [8] [9] [10] [11] [12] [13] Voogt, P. de, et al., Experimental hydrophobicity parameters of perfluorinated alkylated substances from reversed-phase HPLC. Environmental Chemistry, Vol. 9: p [14] Wang, Z., et al., Using COSMOtherm to predict physicochemical properties of poly- and perfluorinated alkyl substances (PFASs). Environmental Chemistry, Vol. 8: p [15] [16] Kissa, E., Fluorinated surfactants and repellents. Vol , New York: Marcel Dekker Inc. 40

41 [17] Pico, Y., et al., Occurrence of perfluorinated compounds in water and sediment of L Albufera Natural Park (València, Spain). Environmental Science and Pollution Research, Vol. 19: p [18] Mak, Y. L., et al., Perfluorinated Compounds in Tap Water from China and Several Other Countries. Environmental Science & Technology, Vol. 43: p [19] Hekster, F. M., et al., Environmental and Toxicity Effects of Perfluoroalkylated Substances. Reviews of Environmental Contamination and Toxicology, Vol. 179: p [20] [21] Eschauzier, Ch., et al., Polyfluorinated Chemicals in European Surface Waters, Groundand Drinking Waters. The Handbook of Environmental Chemistry, Vol. 17: p [22] Clara, M., et al., Perfluorinated alkylated substances in the aquatic environment: An Austrian case study. Water Research, Vol. 43: p [23] Churáček, J., et al., Analytická separace látek. Nakladatelství technické literatury, Praha. [24] [25] Rezaee, M., et al., Determination of organic compounds in water using dispersive liquid liquid microextraction. Journal of Chromatography A, Vol. 1116: p [26] Żwir-Ferenc, A., Solid Phase Extraction Technique Trends, Opportunities and Applications. Polish Journal of Environmental Studies, Vol. 15: p [27] György V. and K. Vékey, Solid-phase microextraction: a powerful sample preparation tool prior to mass spectrometric analysis. Journal of Mass Spectrometry, Vol. 39: p [28] Dean, J. R., Extraction Techniques in Analytical Sciences. 2009: United Kingdom, John Wiley & Sons, Ltd. [29] Klouda, P., Moderní analytické metody. 2., upr. a dopl. vyd. Ostrava : Pavel Klouda, [30] [31] Pawliszyn, J., Theory of Solid-Phase Microextraction. Journal of Chromatographic Science, Vol. 38: p [32] King, A. J., et al., The application of solid-phase micro-extraction (SPME) to the analysis of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). Environmental Geochemistry and Health, Vol. 25: p

42 [33] [34] Alzaga, R. and J. M. Bayona, Determination of perfluorocarboxylic acids in aqueous matrices by ion-pair solid-phase microextraction in-port derivatization gas chromatography negative ion chemical ionization mass spektrometry. Journal of Chromatography A, Vol. 1042: p [35] [36] Buchberger, W. and P. Zaborsky, Sorptive Extraction Techniques for Trace Analysis of Organic Pollutants in the Aquatic Environment. Acta Chimica Slovenica, Vol. 54: p [37] Zhao, X., et al., Determination of perfluorinated compounds in wastewater and river water samples by mixed hemimicelle-based solid-phase extraction before liquid chromatography electrospray tandem mass spectrometry detection. Journal of Chromatography A, Vol. 1154: p [38] [39] Moors, M., et al., Analyte isolation by solid phase extraction (SPE) on silica-bonded phases Classification and Recommended Practices. Pure and Applied Chemistry, Vol. 66: p [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] Wei, S., et al., Distribution of perfluorinated compounds in surface seawaters between Asia and Antarctica. Marine Pollution Bulletin, Vol. 54: p [51] Gómez, C., et al., Occurrence of perfluorinated compounds in water, sediment and mussels from the Cantabrian Sea (North Spain). Marine Pollution Bulletin, Vol. 62: p

43 [52] Guruge, K. S., et al., Occurrence of perfluorinated acids and fluorotelomers in waters from Sri Lanka. Marine Pollution Bulletin, Vol. 54: p [53] Cai, M., et al., Spatial distribution of per- and polyfluoroalkyl compounds in coastal waters from the East to South China Sea. Environmental Pollution, Vol. 161: p [54] Boiteux, V., et al., National Screening Study on 10 Perfluorinated Compounds in Raw and Treated Tap Water in France. Archives of Environmental Contamination and Toxicology, Vol. 63: p [55] Loos, R., et al., Analysis of perfluorooctanoate (PFOA) and other perfluorinated compounds (PFCs) in the River Po watershed in N-Italy. Chemosphere, Vol. 71: p [56] Ahrens, L., et al., Partitioning of perfluorooctanoate (PFOA), perfluorooctane sulfonate (PFOS) and perfluorooctane sulfonamide (PFOSA) between water and sediment. Chemosphere, Vol. 85: p [57] Thompson, J., et al., Perfluorinated alkyl acids in water, sediment and wildlife from Sydney Harbour and surroundings. Marine Pollution Bulletin, Vol. 62: p [58] Ahrens, L., et al., Distribution of perfluoroalkyl compounds in seawater from Northern Europe, Atlantic Ocean, and Southern Ocean. Chemosphere, Vol. 78: p [59] [60] Takino, M., et al., Determination of perfluorooctane sulfonate in river water by liquid chromatography/atmospheric pressure photoionization mass spectrometry by automated on-line extraction using turbulent flow chromatography. Rapid Communications in Mass Spectrometry, Vol. 17: p [61] 43