L'acido trifluoroacetico (TFA) è un PFAS (sostanza perfluoroalchilica e polifluoroalchilica) a catena ultra corta appartenente al gruppo più tossico degli acidi perfluoroottanoici (Figura 1) [9]. Nel complesso, le concentrazioni di TFA sono significativamente più elevate rispetto a quelle di altri PFAS, poiché il TFA è un prodotto di degradazione di tali sostanze [3]. Ad esempio, il TFA rappresentava oltre il 90% dei PFAS totali misurati in varie acque potabili tedesche analizzate [9]. È emerso come una sostanza ubiquitaria e persistente con elevata mobilità a causa della sua mancanza di assorbimento e solleva diverse preoccupazioni ambientali e normative [3–6,10]. Le emissioni in corso di TFA stanno causando aumenti irreversibili della concentrazione, ad esempio, nell'acqua piovana, nei terreni e nell'acqua potabile, ma anche nel siero umano, nelle piante e negli alimenti di origine vegetale [3]. Le concentrazioni mediane misurate di TFA nelle precipitazioni hanno raggiunto 0,29 μg/L negli Stati Uniti [11], 0.21 μg/L in Germania[1], e 0.70 μg/L in Cina [12]. Le concentrazioni mediane di TFA nell'acqua potabile, che vanno da 0,08 μg/L (Stati Uniti) a 0,5 μg/L (Svizzera) e persino fino a 1,5 μg/L (Germania), erano simili o superiori ai limiti proposti di PFAS totali nell'acqua potabile (0,5 μg/L) nella Direttiva UE sull'acqua potabile[9,13].

Le soglie per gli effetti irreversibili non sono chiare, ma gli studi sulla tossicità nei mammiferi suggeriscono che il TFA è dannoso anche per il fegato e la riproduzione [3].

Poiché le tecnologie convenzionali di trattamento delle acque offrono un’efficienza di rimozione dei TFA scarsa o nulla, il rischio del loro accumulo è in crescita [3]. Di conseguenza, le agenzie ambientali e sanitarie chiedono misure normative più severe, come la limitazione dei pesticidi contenenti PFAS e dei gas fluorurati, per limitare l’ulteriore formazione di TFA [3,8,9].

Nel 2020, l'Agenzia federale tedesca per l'ambiente (UBA) ha fissato un valore guida per la salute di 60 μg/L per i TFA nell'acqua potabile, ma raccomanda di non superare i 10 μg/L a scopo precauzionale [14]. Altri paesi hanno fissato limiti simili, come 9 μg/L in Danimarca e 2,2 μg/L nei Paesi Bassi [15,16].

Riconoscendo la necessità di un monitoraggio affidabile, l'organizzazione di standardizzazione tedesca DIN ha iniziato a sviluppare una bozza di standard per l'analisi TFA [7]. Questo metodo utilizza l'iniezione diretta, ovvero la cromatografia liquida con spettrometria di massa tandem (LC–MS/MS), per quantificare il TFA nell'intervallo 0,1–3,0 μg/L ed è stato convalidato da 12 laboratori in Germania e Svizzera. [8].

A differenza della maggior parte degli standard, la norma DIN 38407-53 consente l'utilizzo di diverse tecniche LC, come l'HPLC con colonne HILIC, a modalità mista e a fase inversa (RP), nonché approcci cromatografici ionici [7,8]. Metrohm ha migliorato e adattato il metodo per l'analisi IC-MS/MS per soddisfare i requisiti delineati nella norma DIN 38407-53 [7,8]. Questa nota applicativa descrive la configurazione del metodo utilizzando un cromatografo ionico Metrohm, una colonna di separazione Metrosep A Supp 17 e la rivelazione di massa con uno spettrometro di massa a triplo quadrupolo 6475 di Agilent
(m/z 113 e 69). Il metodo ha soddisfatto tutti i requisiti ed è stato validato con successo durante la sperimentazione interlaboratorio.

Il circuito integrato è stato controllato tramite il software MagIC Net, che consente la rilevazione degli anioni principali, oltre all'acido trifluoroacetico target, tramite misure di conducibilità. Il segnale MS è stato registrato utilizzando un sistema MS Agilent 6475 TQ con una tensione di frammentazione di 65,0 V per separare gli ioni a m/z 113 e 69. L'acquisizione dei dati è stata eseguita utilizzando il software Agilent MassHunter Workstation (LC/TQ). Per sincronizzare i due dispositivi, è obbligatorio un box remoto.

Il sistema è stato calibrato nell'intervallo da 0,2 a 4,0 µg/L (Figura 3). Tuttavia, l'estensione dell'intervallo di calibrazione a 6,0 µg/L ha dimostrato un'adeguata linearità nel segnale della spettrometria di massa (MS).

Le curve di calibrazione per il segnale MS hanno mostrato relazioni lineari, come richiesto dal metodo DIN, con un valore R² di 0,9998. L'accuratezza calcolata per gli standard, basata sulla correlazione tra concentrazione target e concentrazione misurata, variava dal 98,1% al 110,1%. I limiti di rilevabilità (LOD) e i limiti di quantificazione (LOQ) sono stati determinati rispettivamente a 0,017 µg/L e 0,062 µg/L, in conformità con la norma DIN 32645 [17].

Dopo l'analisi triplicata dei campioni, le concentrazioni misurate di TFA variavano da 0,38 µg/L nell'acqua potabile a 1,93 µg/L nell'acqua piovana (Tabella 1). I campioni di acqua superficiale addizionati presentavano concentrazioni nominali di 1,18 µg/L e 2,87 µg/L. I risultati del test di validazione sono stati di 1,28 ± 0,01 µg/L e 2,92 ± 0,01 µg/L, indicando recuperi rispettivamente del 109% e del 102%.

La variazione nelle misurazioni triplicate dei campioni variava dallo 0,3% al 2%. Il tempo di ritenzione (RT) del TFA era in media di 8,2 minuti, con una variazione inferiore allo 0,1%.

Per gli standard di controllo qualità (QC) a concentrazioni di 0,6 µg/L e 2,0 µg/L, i tassi di recupero in tre determinazioni replicate all'interno della misurazione della serie di campioni sono stati rispettivamente del 100% e del 99%.

Tutti i risultati hanno soddisfatto i requisiti della sperimentazione interlaboratorio, che serve a convalidare il metodo.