EPA Method 533 먹는 물 PFAS 25종 분석
Strata-X-AW · Gemini C18
SCIEX Technical Note (MKT-20341-B) · Phenomenex 컬럼·SPE 사용 · SCIEX 5500+
30초 요약
MRL 2 ng/L (PFHpA만 4 ng/L)
MRL 확인 절차(7개 첨가 시료, 3일)로 25종 중 24종이 2 ng/L에서 확인되었습니다
정확도 95~105%, CV <5%
0.50·25 ng/mL 표준(n=5) 기준. 검량 0.5~100 ng/mL, 원문 Table 1의 r² 0.997~1.000
537.1과의 핵심 차이는 SPE
533이 추가한 일부 화합물은 537/537.1의 SDBL 흡착제로 잘 추출되지 않아, 533은 약음이온교환 SPE를 요구합니다(원문)
🛋️ The Interpreter: 기술 용어 쉽게 풀기
🧪 IDS와 IPS — 두 종류의 내부표준
IDS(동위원소 희석 표준)는 추출 전 시료에 넣습니다. 분석 대상과 같은 거동을 하므로 추출 손실·매트릭스 효과를 함께 겪고, 분석 대상 응답을 IDS로 나눠 보정합니다. IPS(기기 성능 표준)는 재구성한 최종액에 넣어 기기 상태를 봅니다. 원문은 IDS 회수율을 IPS로 정규화해 계산했습니다.
📏 MRL(최소 보고 수준)
"이 농도부터 결과를 보고할 수 있다"는 실험실별 하한입니다. 원문 설명에 따르면 블랭크에 추정 MRL 농도로 첨가한 시료 7개를 3일에 걸쳐 전 과정 추출·분석하고, 99% 예측 수준에서 회수율 50~150%를 만족해야 합니다(EPA 533 Section 9.1.4). S/N만이 아니라 정확도와 정밀도를 함께 보는 기준입니다.
EPA 537.1 vs 533 — 원문이 말하는 차이
| 항목 | EPA 537 / 537.1 | EPA 533 (이 페이지) |
|---|---|---|
| SPE 흡착 메커니즘 | SDBL 흡착제 (컬럼피아 기존 페이지: Strata SDB-L) | 약음이온교환(WAX) — Strata-X-AW 500 mg/6 mL |
| 추가된 대상 | — | 단쇄 PFCA, 홀수 사슬 PFSA, FTS, 퍼플루오로에테르 카복실산·설폰산(HFPO-DA·ADONA 등) |
| 정량 보정 | 원문에 비교 서술 없음 | 안정동위원소 희석 표준(IDS)으로 매트릭스 효과 최소화 |
| 대상 수 | 18종 (컬럼피아 기존 537.1 페이지, TN-0140 기준) | 25종 (원문: "the 25 analytes required by the method") |
| 피크 모양 | 원문: 이전 방법(537·537.1)에서 "자주 우려"되던 부분 | 533이 허용하는 약한 바이알 조성(메탄올/물 80:20)이 대칭성에 도움(원문) |
※ 원문은 533을 537·537.1을 "보완(complements)"하는 방법으로 소개합니다 — 대체가 아니라 대상 범위를 넓히는 관계입니다. 537.1 열의 SPE 제품명·대상 수는 이 원문이 아니라 컬럼피아 EPA 537.1 페이지의 내용이며, 537.1의 바이알 조성은 이 원문에 적혀 있지 않습니다. 원문은 PFOS·PFOA에 대해 "현행 EPA 먹는 물 지침보다 훨씬 낮다"고만 쓰고 기준값은 제시하지 않았습니다.
조건 요약
| 항목 | 원문 조건 |
|---|---|
| 시료 · SPE | 250 mL 먹는 물 → Strata-X-AW 500 mg/6 mL, 최종 1 mL (250배 농축) |
| 표준 | IDS: EPA-533ES · IPS: EPA-533IS (Wellington Laboratories) |
| 분석 컬럼 | Gemini C18, 50 × 2 mm, 3 µm (완전다공성) |
| Delay 컬럼 | 사용 — 기기 유래 PFAS를 분석 대상 피크와 분리 (제품·치수는 원문에 별도 수록되지 않음) |
| 이동상 | A: 물(20 mM 아세트산암모늄) / B: 메탄올, 그라디언트 (프로그램은 원문에 별도 수록되지 않음) |
| 유속 · 온도 · 주입 | 0.6 mL/min · 40 °C · 2 µL |
| LC · MS | SCIEX ExionLC · SCIEX 5500+ (Turbo V, ESI 음이온), Scheduled MRM |
| 분석 시간 · 머무름 | 8.5분 · 머무름 시간 1.8~4.5분 |
| 검량 | 0.5~100 ng/mL, 원점 통과 강제, 5반복 (SCIEX OS 2.0) |
| QC 기준 (원문 인용) | IDS 회수율 50~200%, IPS 초기 검량 평균 면적의 50~150% |
※ 0.50 ng/mL 표준(주입량 2 µL → 컬럼 내 1 pg)은 250배 농축을 거치면 시료 농도 2 ng/L에 해당합니다.
0.50 ng/mL 표준의 S/N과 검량 r² (원문 Table 1)
| Compound | Conc. (ng/mL) | S/N | r² |
|---|---|---|---|
| PFBA | 0.50 | 57 | 1.000 |
| PFPeA | 0.50 | 6.1 | 0.999 |
| PFHxA | 0.50 | 27 | 0.999 |
| PFHpA | 0.50 | 10 | 0.998 |
| PFOA | 0.50 | 14 | 0.997 |
| PFNA | 0.50 | 14 | 0.999 |
| PFDA | 0.50 | 14 | 0.998 |
| PFUdA | 0.50 | 15 | 0.999 |
| PFDoA | 0.50 | 11 | 0.999 |
| PFBS | 0.44 | 90 | 0.999 |
| PFPeS | 0.47 | 108 | 0.999 |
| PFHxS | 0.46 | 60 | 0.999 |
| PFHpS | 0.48 | 70 | 0.999 |
| PFOS | 0.46 | 83 | 0.999 |
| 4:2 FTS | 0.47 | 98 | 0.997 |
| 6:2 FTS | 0.48 | 149 | 0.999 |
| 8:2 FTS | 0.48 | 51 | 0.998 |
| PFMPA | 0.50 | 162 | 0.999 |
| PFMBA | 0.50 | 190 | 0.999 |
| HFPO-DA | 0.50 | 183 | 1.000 |
| NFDHA | 0.50 | 123 | 0.997 |
| PFEESA | 0.45 | 212 | 0.998 |
| ADONA | 0.47 | 412 | 0.998 |
| 9Cl-PF3ONS | 0.47 | 100 | 0.999 |
| 11Cl-PF3OUS | 0.47 | 79 | 0.999 |
※ SCIEX 기술노트의 값이며 컬럼피아가 재현한 값이 아닙니다. 범위는 모든 행 0.5~100 ng/mL로 열을 생략했습니다. S/N은 peak-to-peak 방식, 최저 PFPeA 6.1 · 최고 ADONA 412입니다. 정확도는 두 수준 모두 대체로 100 ± 5%, CV는 0.5 ng/mL에서 약 5%, 25 ng/mL에서 약 2%였고, 100 ng/mL 표준 직후 블랭크에서 대상 물질이 검출되지 않았습니다(캐리오버). 화합물 표기(PFUdA, 11Cl-PF3OUS)는 원문 표 그대로입니다.
Figure 3. Sample preparation flowchart for EPA Method 533.
250 mL 시료 → 탈염소제·IDS 첨가 → 메탄올·0.1 M 인산 완충액 조건화 → Strata-X-AW(500 mg) 로딩 → 1 g/L 아세트산암모늄 수용액 10 mL·메탄올 1 mL 세척 → 2% NH₄OH 메탄올 2 × 5 mL 용출 후 거의 건조 → 메탄올/물 80:20 1 mL 재구성·IPS 첨가 → 폴리프로필렌 바이알.
Figure 4. Overlaid extracted ion chromatograms (XICs) for the 25 ng/mL calibration standard.
25 ng/mL 검량 표준의 XIC 겹침. 가장 먼저 나오는 PFBA가 약 1.9분, 가장 늦은 PFDoA가 약 4.4분에 표시되어 있습니다(그림 판독). 원문 그림의 “DONA” 라벨은 ADONA입니다(표기 잘림).
이 페이지에 싣지 않은 Figure 1·5(0.50 ng/mL 표준의 MRM 크로마토그램), Figure 2(533에 추가된 신규 PFAS 구조식), Figure 6(정확도·CV% 그래프), Figure 7(SCIEX OS 계산 열·플래그 설정 화면)과 회수율 계산식은 원문에 있습니다.
SCIEX 원문 보기데이터 해석 및 실무 제언
- MRL은 S/N 순서대로 정해지지 않습니다. S/N이 가장 낮은 것은 PFPeA(6.1)였지만 MRL이 4 ng/L로 올라간 것은 PFHpA(S/N 10)였습니다. MRL은 7회 첨가 시료의 회수율 예측 구간으로 판정하므로, 추출 단계의 편차까지 반영됩니다. 원문은 PFHpA가 4 ng/L가 된 이유를 따로 설명하지 않았습니다.
- 537.1 라인을 533으로 넓힐 때 바뀌는 것은 전처리입니다. 원문은 533의 신규 화합물을 모두 "표준 PFAS 크로마토그래피 프로그램"으로 분석했고, 컬럼·이동상 변경이 필요 없었다고 적습니다. 반면 SPE는 SDBL에서 약음이온교환으로 바뀝니다. 원문은 533이 동위원소 희석 표준을 쓴다고 적을 뿐, 537.1 대비 QC 계산 차이는 비교하지 않았습니다.
- QC 계산은 자동화를 먼저 설계하세요. 25종 × IDS·IPS 회수율 판정을 매 시료 반복해야 합니다. 원문은 SCIEX OS의 계산 열과 플래그 규칙으로 범위 밖 값을 표시해 별도 스프레드시트 작업을 줄였습니다. 어떤 소프트웨어든 50~200% · 50~150% 판정을 결과표에 직접 띄우는 구성이 검토 시간을 줄입니다.
- 배경 관리는 delay 컬럼과 소모품 두 축입니다. 원문은 delay 컬럼으로 기기 유래 PFAS를 분리하고, PFAS 배경을 관리한 "Designed for PFAS" 소모품을 사용했다고 적습니다. 원문의 LOQ 서술("in-sample LOQ values exceeded 2 ng/L")은 2 ng/L보다 좋은 수준이라는 뜻으로 읽히지만 수치는 제시되지 않았습니다.
EPA 537.1·1633과 함께 비교해 보기
먹는 물·환경 시료·식품의 PFAS 방법별 컬럼·SPE 구성을 PFAS 수질 환경 분석 솔루션에 모아 두었습니다.
PFAS 수질 환경 분석 솔루션 보기참고 자료 및 원문
EPA method 533 for PFAS analysis in drinking water at low parts-per-trillion levels (SCIEX, MKT-20341-B)
Craig M. Butt, Karl A. Oetjen (SCIEX, USA); Thep Phomsopha (Eurofins ETA West Sacramento, USA)
먹는 물 PFAS 분석을 EPA 533으로 넓히려 하시나요?
연관 기술자료
이 솔루션과 관련된 애플리케이션 노트 및 기술 문서
출처·저작권 및 상표 고지
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