Total Workflow for the Sensitive Analysis of Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) in Fish, Meat, Edible Offal, and Eggs

Význam tématu

Per- a polyfluorované alkylové látky (PFAS) patří mezi vysoce perzistentní látky, které se akumulují v životním prostředí a v potravinových řetězcích. Znečištění ryb, masa, vnitřností a vajec PFAS vyvolává obavy o dlouhodobé zdravotní dopady lidské expozice. Spolehlivé a citlivé analytické metody jsou klíčové pro stanovení nízkých koncentrací PFAS a pro sledování dietární expozice populace.

Cíle a přehled studie

Cílem této studie bylo navrhnout a ověřit univerzální pracovní postup pro extrakci a analýzu 30 PFAS ve vzorcích ryb, masa, jedlých vnitřností a vajec. Studie zahrnovala šest matrik: losos, tilapie, mleté hovězí, játra, ledviny a kuřecí vejce. Metoda měla dosáhnout limitů detekce v řádu sub-ng/g, odpovídajících doporučením EFSA a FDA.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda kombinovala alkalickou extrakci (NaOH v methanolu) s čištěním na SPE cartridgích WAX pro PFAS. Po odfiltrování pevných částic bylo použití Oasis WAX 6 cc, 150 mg. Extrakty byly analyzovány na UPLC–MS/MS:

• LC: ACQUITY UPLC I-Class PLUS s PFAS Analysis Kit, kolona BEH C18 2.1×100 mm, 1.7 µm, teplota 35 °C, tok 0,3 mL/min, gradient voda/methanol s 2 mM acetátem amonným.
• MS: Xevo TQ-XS, ESI–, MRM režim, zdroj 100 °C, desolvační 350 °C, kapilára 0,5 kV.
• Softwarová platforma: MassLynx v4.2 s TargetLynx v4.2.

Hlavní výsledky a diskuse

Limity detekce a kvantifikace (LOD, LOQ) sub-ng/g byly dosaženy ve většině matrik. Recoveries internalových standardů se pohybovaly mezi 40–120 % (FDA kritéria) s výjimkou dlouhých C13–C14 karboxylátů a neutralních sulfonamidů, které byly ztraceny během methanolového mytí. Přesnost (bias) se pohybovala do ±17 % u většiny koncentrací, přesnost (RSD) byla <20 %; u nízké úrovně (0,1 ng/g) ve srdech lososa a jater RSD dosahovalo až 28 %. V reálných vzorcích z obchodu byla prokázána přítomnost PFAS: v kuřecích vejcích četné karboxyláty (PFPeA, PFHxA, PFHpA, PFOA 0,13–0,29 ng/g) a v játrech PFOS (0,76 ng/g).

Přínosy a praktické využití metody

• Jedna extrakční procedura pro široké spektrum PFAS v různých potravinových matrikách.
• Citlivá kvantifikace sub-ng/g úrovní pomocí Xevo TQ-XS přizpůsobeného PFAS kitu.
• Omezení falešných signálů minimalizací systémových a rozpouštědlových kontaminantů.
• Možnost routine monitoringových studií a podpory regulačních požadavků.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření metod na další PFAS varianty, včetně nově identifikovaných struktur a prekurzorů. Další vývoj povede ke zkrácení doby přípravy vzorku, zvýšení automatizace a nasazení vysokorozlišených MS pro strukturální potvrzení. Integrace dat do velkých databází povede k lepšímu pochopení expozice a rizik spojených s PFAS.

Závěr

Navržená metoda pro extrakci a analýzu PFAS z masa, ryb, vnitřností a vajec je robustní, citlivá a splňuje regulační požadavky na limity detekce. Využití SPE WAX a LC–MS/MS Xevo TQ-XS umožňuje spolehlivý monitoring PFAS v potravinách a podporuje ochranu veřejného zdraví.

Použitá instrumentace

• ACQUITY UPLC I-Class PLUS s PFAS Analysis Kit
• Oasis WAX 6 cc, 150 mg Cartridge
• ACQUITY UPLC BEH C18 kolona 2.1×100 mm, 1.7 µm
• Xevo TQ-XS Triple Quadrupole
• Vortex, centrifuga, homogenizátor
• MassLynx v4.2 a TargetLynx v4.2

Reference

1. Schrenk D. et al. EFSA risk assessment of PFAS in food. EFSA Journal 2020;18(9).
2. FDA Foods Program. Analytical Results of Testing Food for PFAS. 2021.
3. Organtini K., Hird S., Adams S. QuEChERS extraction of PFAS from produce. Waters App. Note 2021.
4. Sadia M., Yeung L.W.Y., Fiedler H. Trace analysis of PFAS in food. Environmental Pollution 2020;263.
5. Delinsky A.D. et al. Perfluorinated acids in fish fillets. Environ. Res. 2009;109:975–984.
6. FDA Foods Program. Guidelines for the Validation of Chemical Methods, 3rd ed. 2019.