SCIEX Technical Note MKT-29278-B · SCIEX · Phenomenex · Alpha Analytical 공동 연구 (SCIEX QTRAP 5500+)
40종 · 매트릭스 네 갈래
수질·토양·어류 조직은 IDC·MDL까지, 슬러지(바이오솔리드)는 인증표준물질과 무첨가 실시료로 확인했습니다. 수질 MDL 0.03~1.29 ng/L
TDCA ↔ PFOS 약 3분 분리
같은 m/z 499>80 전이를 갖는 담즙산 TDCA(7.420분)를 PFOS(10.478분)에서 떼어 놓아 조직 시료의 PFOS 위양성을 막았습니다
약 40시간 · 125회 연속 주입
매트릭스 시료가 섞인 배치에서 CCV(n=10) 평균 정확도 98%(88~111%), 평균 %CV 4.9%
EIS(extracted internal standard)는 추출 전 시료에 넣는 동위원소 표지 표준입니다. 분석 대상과 똑같이 추출·정제를 거치므로, 분석 대상의 응답을 EIS로 나누면 전처리 손실과 매트릭스 효과가 함께 보정됩니다(동위원소 희석). NIS(non-extracted internal standard)는 정제가 끝난 최종 용출액에 넣어 기기 쪽 변동을 봅니다. 원문은 분석 대상 응답을 각각의 EIS로 정규화했고, PFTrDA처럼 짝이 되는 표지체가 없는 경우는 13C2-PFTeDA와 13C2-PFDoA 면적의 평균을 썼습니다.
타우로데옥시콜산(taurodeoxycholic acid, TDCA)은 생체 조직에 원래 들어 있는 담즙산입니다. 문제는 PFOS 정량에 쓰는 m/z 499>80 전이를 TDCA도 똑같이 낸다는 점입니다. 두 물질이 같은 시간에 나오면 질량분석기는 둘을 구분하지 못해 PFOS가 부풀려지거나, PFOS가 없는데도 검출로 보고됩니다. 그래서 EPA 1633A는 크로마토그래피로 TDCA를 떼어 놓도록 요구하며, 원문은 TDCA가 PFOS의 1분 이내에 나오지 않고 어떤 분석 대상과도 겹치지 않도록 조건을 골랐다고 설명합니다.
원문의 LOQ는 검량 표준(바이알 농도, ng/mL)에서 정확도 ±30%와 이온비(level 4 대비 ±50%)를 만족한 가장 낮은 농도입니다. MDL은 시료 전 과정을 거친 블랭크·스파이크 시료 여러 개의 통계로 계산한 값으로, 원문 정의로는 "방법 블랭크와 99% 신뢰도로 구별되는 최소 측정 수준"이며 신호 대 잡음비를 보는 값이 아닙니다. 단위도 시료 기준(수질 ng/L, 토양·어류 ng/g)이라 LOQ와 직접 견줄 수 없습니다.
EPA 1633A는 약음이온교환(WAX) 정제와 탄소 계열 흡착제(GCB, 흑연화 카본블랙) 정제를 모두 요구합니다. 보통은 WAX 카트리지를 거친 뒤 GCB 가루를 용출액에 섞는 분산 SPE(dSPE)를 따로 하는데, Strata PFAS는 두 흡착제를 카트리지 하나에 층층이 담아 한 번에 통과시킵니다. 어디까지나 LC 주입 전 시료를 정제하는 전처리 소모품이며, 분리는 Luna Omega Polar C18이 맡습니다.
컬럼피아 아카이브에는 PFAS 페이지가 여럿 있습니다. 시험법과 매트릭스가 다르면 전처리와 QC 요건이 달라지므로, 먼저 내 시료가 어느 쪽인지 확인하세요.
| 페이지 | 기준 방법 | 매트릭스 | 분석 대상 |
|---|---|---|---|
| 이 페이지 | EPA Method 1633, Revision A (2024년 12월, EPA 820-R-24-007) | 수질(폐수 포함)·토양·바이오솔리드·조직 | 40종 |
| 식품 내 30종 PFAS 정밀 다중 분석 | FDA Method C-010.03 | 식품·사료 | 30종 |
| EPA 537.1 PFAS 분석 | EPA Method 537.1 | 음용수 | 해당 페이지 참조 |
| Strata PFAS 적층 SPE (DOD QSM) | DOD QSM Table B-15 QC 요건 | 해당 페이지 참조 | 32종 |
1633과 1633A의 차이 — 이 원문이 인용한 방법은 "Method 1633, Revision A"(2024년 12월)이고, 원문 참고문헌에 실린 Phenomenex의 이전 기술노트(TN-0155 등)는 개정 전 "Method 1633"을 기준으로 했습니다. 다만 개정 전후에 무엇이 바뀌었는지는 이 원문에 별도 수록되지 않았습니다. 기존 1633 기반 SOP를 운영 중이라면 개정 내용은 EPA 원문서에서 직접 확인하시기 바랍니다.
매트릭스 범위 — 원문 서론은 1633A를 음용수 방법(EPA 533·537.1)을 폐수 같은 수계 시료, 고체, 바이오솔리드, 조직으로 넓힌 동위원소 희석 LC-MS/MS 방법으로 소개하고, 대상도 장쇄 설폰산(PFNS·PFDS·PFDoS), FOSA·FOSE 계열, x:3 FTCA로 넓혔다고 설명합니다. 또한 이전 EPA PFAS 방법과 달리 대부분의 분석 대상에 대해 조각 이온 두 개의 감시를 요구합니다.
| 항목 | 원문 조건 | 역할 |
|---|---|---|
| 분석 컬럼 | Luna Omega 3 µm Polar C18, 100 × 2.1 mm (00D-4760-AN) | 분리 — 완전다공성 입자 |
| 가드 | SecurityGuard ULTRA 카트리지, EVO-C18 (AJ0-9298) | 분석 컬럼 보호 |
| 지연(delay) 컬럼 | Phenomenex Luna C18 (치수·품번은 원문에 별도 수록되지 않음) | 시스템 유래 PFAS 배경의 시간적 격리 — 분석 컬럼 아님 |
| LC 시스템 | ExionLC AD (불소수지 튜빙 제거 개조) | 배경 PFAS 저감 |
| 이동상 | A: 2 mM Ammonium Acetate in 95:5 (v/v) Water/Acetonitrile · B: Acetonitrile | — |
| 유속 · 주입 · 온도 | 0.4 mL/min · 2 µL · 40 °C | — |
| Time (min) | A (%) | B (%) |
|---|---|---|
| 0.2 | 98 | 2 |
| 1.0 | 75 | 25 |
| 7.2 | 70 | 30 |
| 9.0 | 25 | 75 |
| 12.0 | 5 | 95 |
| 12.2 | 5 | 95 |
| 12.4 | 98 | 2 |
※ 원문 표는 0.2분부터 시작하며, 12.4분 이후의 재평형 시간과 전체 분석 주기는 원문에 별도 수록되지 않았습니다.
| 시스템 | SCIEX QTRAP 5500+, Turbo V 이온 소스 |
| 이온화 | 음이온 ESI |
| 소스·가스 | CAD 9 psi · CUR 45 psi · GS1 50 psi · GS2 50 psi · ISV −4500 V · TEM 450 °C |
| 취득 | Scheduled MRM, 목표 스캔 시간 0.3 s |
| 전이 | 화합물당 2개. 단, 안정한 2차 전이가 없는 PFBA·N-MeFOSE·N-EtFOSE·PFMPA·PFMBA는 1개(1633A 기준상 허용) |
| 데이터 처리 | SCIEX OS 3.1.6 Analytics, 평균 감응계수(mean RF) 회귀, 검량 3반복 |
| 단계 | 원문 조건 |
|---|---|
| 수계 (생수) | EIS 첨가 → 필요 시 pH 6.5로 조정 → WAX/GCB SPE |
| 고체 (Ottawa sand + 정제수) | EIS 첨가 → 0.3% 암모니아 메탄올로 3회 추출 → 상등액 합쳐 질소 농축 → WAX/GCB SPE |
| 조직 (명태 필레) | 균질화 → EIS 첨가 → 0.05 M KOH → 아세토니트릴 → 0.05 M KOH 메탄올 순차 추출 → 상등액 합쳐 질소 농축 → WAX/GCB SPE |
| SPE 카트리지 | Strata PFAS WAX/GCB 적층 (CS0-9207, 200 mg WAX / 50 mg GCB, 6 mL) — 모든 매트릭스 공통 |
| SPE 절차 | 조건화: 1% 암모니아 메탄올 → 0.3 M 포름산 · 로딩 · 세척: 물 → 0.1 M 포름산/메탄올 1:1 (v/v) · 용출: 1% 암모니아 메탄올 · 최종 용출액에 NIS 첨가 |
※ MDL 시험의 시료량과 슬러지 시료의 추출 절차는 원문에 별도 수록되지 않았습니다(원문은 1633A 원문서를 따랐다고만 적고 수계·고체·조직 절차를 간략히 소개). 무첨가 실시료의 사용량은 우물물 420 mL, 도시 지하수 500 mL, 어류 조직 2 g, 슬러지 0.5 g입니다.
이 페이지는 조건을 실무 항목 위주로 간추렸습니다. 40종 전체의 LOQ·LOQ 정확도·%CV·이온비·직선 범위·RF RSD 표(원문 Table 2)와 매트릭스별 MDL 40종 전체 표(원문 Table 3)는 원문에 그대로 실려 있습니다. 화합물별 CE·DP·CXP 값은 원문에도 별도 수록되지 않았습니다.
원문 보기 (SCIEX 기술노트 페이지)| 매트릭스 | 원문 시료 | MDL 스파이크 | MDL 범위 (Table 3 집계) | 정확도 확인 · 실시료 |
|---|---|---|---|---|
| 수질 | 생수 | level 1의 0.1배 | 0.03~1.29 ng/L 최저 PFOSA · 최고 7:3 FTCA | 무첨가 우물물(420 mL)에서 PFOA·PFHxA·PFHpA 검출(그림 표기 2.7·3.6·5.7 ng/L), 도시 지하수(500 mL)는 세 성분 모두 <LOQ (Figure 6) |
| 토양 | Ottawa sand + 정제수 | level 1의 0.5배 | 0.04~1.32 ng/g 최저 PFNA·PFHpS·PFDS · 최고 5:3 FTCA | Phenova QC 토양: 측정값이 인증값 오차 범위 안 (Figure 5) · Phenova는 Phenomenex 계열 표준물질 브랜드로 국내 미취급 |
| 어류 조직 | 명태 필레 | level 1의 0.5배 | 0.03~0.63 ng/g 원문 본문은 0.03~1.10 — 아래 대조 메모 | 무첨가 어류 조직(2 g) 예시 크로마토그램 (Figure 7) · TDCA 분리 확인 (Figure 4) |
| 바이오솔리드 (슬러지) | NIST SRM 2781 가정 하수 슬러지 | — | 원문에 산출되지 않음 | 측정값이 인증값 오차 범위 안, 문헌 미보고 PFPeS·PFDS 검출 (Figure 5) · 무첨가 슬러지(0.5 g) 예시 (Figure 7) |
※ MDL 범위와 최저·최고 화합물은 원문 Table 3의 40종 값을 컬럼피아가 기계적으로 집계한 것입니다. 원문은 이 MDL이 EPA 1633A의 pooled 값을 충족했다고 적고 있으나, 비교 대상인 pooled 값 자체는 원문에 수록되지 않았습니다. 모든 값은 제조사·공동 연구기관의 시험 결과이며 컬럼피아가 재현한 값이 아닙니다.
※ 평균 106%·7%는 Table 2의 40개 값으로 컬럼피아가 다시 계산해도 105.5%·6.9%로 원문 서술과 일치합니다.
| Figure 1 예시 화합물 | LOQ (ng/mL) | S/N |
|---|---|---|
| PFTrDA | 0.02 | 78 |
| PFDoS | 0.1 | 190 |
| 8:2 FTS | 0.08 | 19 |
| N-MeFOSE | 0.2 | 242 |
| N-EtFOSA | 0.02 | 132 |
| 3:3 FTCA | 0.5 | 257 |
※ Figure 1 패널 머리글의 값. 1633A에서 새로 포함된 계열을 고르게 보여 주려는 예시입니다.

level 4 검량 표준의 앞쪽 용리 6종(PFBA·PFMPA·3:3 FTCA·PFPeA·PFMBA·4:2 FTS) 겹침 XIC. 첫 용리 화합물인 PFBA가 약 1.8분에 머무르며, 원문은 이 6종 모두 대칭적인 피크 모양을 보였다고 적고 있습니다. 극성이 커 일반 역상 컬럼에서 머무름이 부족해지기 쉬운 구간입니다.

약 40시간·125회 연속 주입(용매 표준과 수질·토양·어류 조직 시료) 동안 주기적으로 넣은 CCV 표준(level 4, n=10)의 화합물별 정확도 분포. 점선은 70%·130% 선입니다. 원문 보고값은 CCV 평균 정확도 98%(범위 88~111%), 평균 %CV 4.9%입니다.

a) m/z 499>80 전이에서 TDCA는 7.420분, PFOS는 10.478분에 나타나 약 3분 떨어져 있습니다. b) TDCA 주변 약 2분 창에서 ADONA·6:2 FTS·PFHxS(각 정량 전이)와 공용리가 없음을 보여 줍니다. 원문은 PFOS와의 분리가 요구보다 길지만, 어떤 분석 대상과도 겹치지 않게 하려면 필요했다고 설명합니다.

파란 점은 측정값, 노란 점은 인증값, 회색 막대는 인증값의 불확도 범위입니다. 원문은 측정값이 인증값과 비슷하고 오차 범위 안에 있다고 보고하며, NIST SRM 2781에서는 문헌에 보고되지 않았던 PFPeS와 PFDS도 검출되었습니다. ※ 그림의 세로축 단위 표기는 위 패널 "µg/g", 아래 패널 "µµ/g"로 원문 그대로이며, 본문에 단위 설명이 없어 이 페이지에서는 수치를 옮기지 않았습니다.
⚠️ 원문 대조 메모 — 옮겨 쓰기 전에 확인할 지점
이 페이지에 싣지 않은 Figure 1(LOQ 크로마토그램 6종), Figure 6(우물물·지하수의 PFOA·PFHxA·PFHpA XIC — 정량 이온·확인 이온 겹침), Figure 7(어류 조직·슬러지의 PFUnA·6:2 FTS·7:3 FTCA XIC)와 40종 전체 수치표는 원문에서 확인하세요.
원문 보기 (SCIEX 기술노트 페이지)TDCA와 PFOS는 같은 MRM 전이(499>80)를 공유하므로, 질량분석 설정을 아무리 다듬어도 둘을 구분할 수 없습니다. 구분은 머무름 시간뿐입니다. 원문은 TDCA를 PFOS에서 떼어 놓는 것에 그치지 않고, TDCA가 다른 어떤 분석 대상과도 겹치지 않도록 조건을 잡느라 요구보다 긴 분리를 택했다고 밝힙니다. 우리 랩에서 컬럼이나 그라디언트를 바꾼다면, TDCA 표준을 넣어 위치를 먼저 확인하는 단계를 조건 변경 절차에 넣으십시오. 컬럼 사용 이력에 따라 머무름이 움직이면 이 간격도 함께 움직입니다.
PFBA·PFMPA 같은 짧은 사슬 화합물은 극성이 커 일반 역상 컬럼에서 머무름이 부족하기 쉽습니다. 원문은 Luna Omega Polar C18의 소수성 상호작용과 극성 개질 입자 표면이 함께 작용해 PFBA가 약 1.8분에 머물렀다고 설명합니다. 그라디언트가 2% B에서 출발한다는 점도 함께 보십시오. 초기 유기용매 비율을 올리면 이 구간의 머무름이 줄어들 수 있습니다. 참고로 컬럼피아 EPA 1633 솔루션 키트의 분석 컬럼은 Luna Omega 1.6 µm PS C18로, 이 원문의 Polar C18과 다른 상입니다. 키트 구성으로 이 원문의 크로마토그램이 그대로 재현된다고 보면 안 되며, TDCA 분리는 사용하는 컬럼에서 다시 확인해야 합니다.
원문은 별도 WAX 카트리지 + GCB dSPE 대신 적층 카트리지를 썼고, 그 근거로 "수계·토양 매트릭스에서 동등한 정확도와 더 낮은 분산을 보인 선행 연구"(Phenomenex TN-0155 등)를 인용합니다. 이 원문 안에서 두 방식을 나란히 비교한 데이터는 없습니다. 원문의 인증표준물질 결과는 적층 카트리지를 쓴 전체 방법의 정확도를 보여 주는 것이지, 적층과 분리 방식의 우열을 보여 주는 것은 아닙니다. 조직 매트릭스는 선행 연구 인용 범위(수계·토양)에도 들어 있지 않다는 점을 기억하십시오.
원문 견고성 시험은 용매 표준과 수질·토양·어류 조직 시료가 섞인 125회 배치(약 40시간)에 CCV를 10회 끼워 넣은 구조입니다. 매트릭스 시료가 누적될 때 소스 오염이나 컬럼 성능 저하가 생기면 CCV 정확도에 드러나므로, 이 구조를 그대로 가져가면 긴 배치의 중간 이상 징후를 잡는 기준점이 됩니다. 다만 원문은 배치 구성 순서(매트릭스별 주입 비율·간격)를 밝히지 않았으므로 CCV 간격은 자체 배치 크기에 맞춰 정하십시오.
원문은 LC 유로의 불소수지 튜빙을 제거하고 지연 컬럼을 추가했습니다. 여기에 SPE 소모품이 배경을 보태지 않는지도 따로 확인해야 합니다. SPE 카트리지의 제조 배치 간 배경·EIS 회수율을 1633A 기준으로 본 자료는 Strata PFAS 적층형 배치 간 견고성(TN-0173)에 정리했습니다. 두 자료는 카트리지 형식이 다르다는 점(아래 결정 가이드)도 함께 보십시오.
| 우리 랩 상황 | 권장 |
|---|---|
| 폐수·토양·조직을 1633A로 새로 셋업 | 원문 조건(컬럼·그라디언트·적층 SPE·지연 컬럼)을 출발점으로 삼고, 매트릭스별 IDC·MDL은 자체 산출 |
| 어류·생체 조직이 주 시료 | TDCA 표준으로 PFOS와의 분리를 먼저 확인. 컬럼·그라디언트 변경 시마다 재확인 |
| 슬러지(바이오솔리드) MDL이 필요 | 원문은 슬러지 MDL을 내지 않았으므로 자체 MDL 시험 필요. 원문은 정확도 참고용 |
| 개정 전 1633으로 운영 중 | 개정 내용은 이 원문에 없음 — EPA 원문서(EPA 820-R-24-007)로 차이를 먼저 확인 |
| 비수계 시료에 적층 카트리지를 쓸 때 | 이 원문은 모든 매트릭스에 「WAX/GCB」로 표기된 CS0-9207을 썼지만(층 순서는 원문에 없음), Phenomenex TN-0173은 비수계 매트릭스에는 역순(GCB 상단) 배열을 쓴다고 설명합니다. 두 자료의 배열이 다르므로 자체 매트릭스로 회수율을 확인한 뒤 형식을 고르십시오 |
| 음용수만 분석 | 1633A보다 EPA 537.1 또는 EPA 533 쪽 자료가 맞습니다 |
| 식품·사료 | FDA C-010.03 식품 30종 페이지와 식품 QuEChERS·SPE 페이지 |
EPA 533·537.1·1633A 자료를 한곳에서
시험법별 컬럼·SPE·지연 컬럼 구성과 관련 응용 사례를 PFAS 수질 환경 분석 솔루션에 모아 두었습니다.
PFAS 수질 환경 분석 솔루션 보기Analysis of per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) in aqueous, solid, biosolid and tissue samples following EPA Method 1633A (SCIEX, MKT-29278-B)
Megumi Shimizu, Craig M. Butt, Matt Noestheden, Karl A. Oetjen (SCIEX, USA); Sam Lodge (Phenomenex, USA); Phil Bassignani (Alpha Analytical, Inc, USA)
Method 1633, Revision A. Analysis of per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) in aqueous, solid, biosolids, and tissue samples by LC-MS/MS. U.S. EPA, Office of Water, December 2024. EPA Doc. No. 820-R-24-007.
이 페이지의 전처리 소모품 계열 — 제조 배치 3개 × 형식 2종의 배경·EIS 회수율 (TN-0173)
WAX 단일 흡착제 카트리지 10개 배치의 블랭크·LCS 결과 — 음용수 방법 기준 (TN-1415)
적층 카트리지와 WAX + GCB dSPE의 회수율 비교, 32종 PFAS
환경 시료가 아니라 식품·사료를 다룰 때 — QuEChERS + WAX SPE
이 솔루션과 관련된 애플리케이션 노트 및 기술 문서
출처·저작권 및 상표 고지
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