Detection and Quantitation of Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) in Pork Meat using an LC-Orbitrap High-Resolution Mass Spectrometer
Postery | 2022 | Thermo Fisher Scientific | AOACInstrumentace
Per- a polyfluoroalkylové látky (PFAS) jsou extrémně stabilní syntetické sloučeniny s významným potenciálem bioakumulace. Vzhledem k jejich širokému průmyslovému využití se PFAS často vyskytují v potravinových produktech a mohou ohrožovat zdraví konzumentů. Spolehlivá detekce a kvantifikace PFAS v mase je proto klíčová pro ochranu veřejného zdraví a splnění regulatorních požadavků.
Cílem studie bylo vyvinout a validovat citlivou a přesnou metodu pro extrakci, identifikaci a kvantifikaci 34 cílových PFAS v vepřovém mase na úrovni pg/g (ppt) pomocí kapalinové chromatografie v kombinaci s vysokorozlišovacím Orbitrap Exploris 120 mass spektrometrem. Metoda staví na úpravě postupů US FDA C-010.01 a využívá režim Full Scan-DIA pro souběžnou kvantifikaci a strukturální potvrzení.
Pro extrakci vzorků bylo použito modifikované QuEChERS následované dispersní SPE clean-up. Klíčové kroky:
UHPLC system Vanquish Flex vybaven PFAS Analysis Kitem a trap kolonkou Hypersil Gold C18, analytická kolonka Accucore C18 (100 × 2,1 mm, 2,6 µm). Mass spektrometr ie Orbitrap Exploris 120 pracující v negativním ionizačním režimu, Full Scan (100–1000 m/z, 60 000 rezoluce) a DIA MS2 (15 000 rezoluce, stepped HCD).
Linearity většiny PFAS dosáhla r² ≥ 0,995 v rozmezí 5–5000 ppt. Limity kvantifikace v matrix extraktu (LOQ) se pohybovaly mezi 25–500 ppt. Většina analyzovaných sloučenin vykázala průměrné recoverie 60–130 % s RSD ≤ 10 %. Výrazně vyšší pozadí bylo zaznamenáno u PFOA a PFBA způsobené kontaminací reagenciemi dSPE. Delší PFAS (PFDOA, PFTeDA) vykazovaly nižší recoverie pravděpodobně kvůli sorpci na karbonový sorbent. Strukturní potvrzení vycházelo z nalezených fragmentů s hmotnostní odchylkou < 5 ppm a shodou ve spektrální knihovně > 80 %.
Metoda nabízí vysokou citlivost a selektivitu pro sledování PFAS v potravinách, vhodná je pro rutinní analýzy QA/QC laboratoří i výzkumné aplikace. Full Scan-DIA režim umožňuje retrospektivní vyhledávání nových PFAS bez nutnosti opakovaných měření.
Rozšíření metody na další potravinové a environmentální matice. Integrace širších spektrálních knihoven pro neznámé PFAS. Automatizace vzorkování a datové zpracování s umělou inteligencí k rychlejším rozhodnutím v monitoringu kontaminant.
Vyvinutá LC-Orbitrap metoda na základě modifikovaného QuEChERS poskytuje spolehlivé kvantifikace a strukturální potvrzení 34 PFAS v vepřovém mase s LOQ v řádu desítek ppt. Přístup je fit-for-purpose a nabízí platformu pro další rozvoj analýzy perzistentních organických znečišťovadel.
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Per- a polyfluoroalkylové látky (PFAS) jsou extrémně stabilní syntetické sloučeniny s významným potenciálem bioakumulace. Vzhledem k jejich širokému průmyslovému využití se PFAS často vyskytují v potravinových produktech a mohou ohrožovat zdraví konzumentů. Spolehlivá detekce a kvantifikace PFAS v mase je proto klíčová pro ochranu veřejného zdraví a splnění regulatorních požadavků.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyvinout a validovat citlivou a přesnou metodu pro extrakci, identifikaci a kvantifikaci 34 cílových PFAS v vepřovém mase na úrovni pg/g (ppt) pomocí kapalinové chromatografie v kombinaci s vysokorozlišovacím Orbitrap Exploris 120 mass spektrometrem. Metoda staví na úpravě postupů US FDA C-010.01 a využívá režim Full Scan-DIA pro souběžnou kvantifikaci a strukturální potvrzení.
Použitá metodika
Pro extrakci vzorků bylo použito modifikované QuEChERS následované dispersní SPE clean-up. Klíčové kroky:
- 5 g homogenizovaného vepřového masa
- přidání izotopicky značených vnitřních standardů (500 ppt) a vody
- extrakce acetonitrilem a Formic Acid
- QuEChERS soli (MgSO4, C2H3NaO2) a dispersní sorbenty (MgSO4, PSA, grafitovaný uhlík)
- centrifugace, odběr supernatantu a doplnění vodou před injekcí
Použitá instrumentace
UHPLC system Vanquish Flex vybaven PFAS Analysis Kitem a trap kolonkou Hypersil Gold C18, analytická kolonka Accucore C18 (100 × 2,1 mm, 2,6 µm). Mass spektrometr ie Orbitrap Exploris 120 pracující v negativním ionizačním režimu, Full Scan (100–1000 m/z, 60 000 rezoluce) a DIA MS2 (15 000 rezoluce, stepped HCD).
Hlavní výsledky a diskuse
Linearity většiny PFAS dosáhla r² ≥ 0,995 v rozmezí 5–5000 ppt. Limity kvantifikace v matrix extraktu (LOQ) se pohybovaly mezi 25–500 ppt. Většina analyzovaných sloučenin vykázala průměrné recoverie 60–130 % s RSD ≤ 10 %. Výrazně vyšší pozadí bylo zaznamenáno u PFOA a PFBA způsobené kontaminací reagenciemi dSPE. Delší PFAS (PFDOA, PFTeDA) vykazovaly nižší recoverie pravděpodobně kvůli sorpci na karbonový sorbent. Strukturní potvrzení vycházelo z nalezených fragmentů s hmotnostní odchylkou < 5 ppm a shodou ve spektrální knihovně > 80 %.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nabízí vysokou citlivost a selektivitu pro sledování PFAS v potravinách, vhodná je pro rutinní analýzy QA/QC laboratoří i výzkumné aplikace. Full Scan-DIA režim umožňuje retrospektivní vyhledávání nových PFAS bez nutnosti opakovaných měření.
Budoucí trendy a možnosti využití
Rozšíření metody na další potravinové a environmentální matice. Integrace širších spektrálních knihoven pro neznámé PFAS. Automatizace vzorkování a datové zpracování s umělou inteligencí k rychlejším rozhodnutím v monitoringu kontaminant.
Závěr
Vyvinutá LC-Orbitrap metoda na základě modifikovaného QuEChERS poskytuje spolehlivé kvantifikace a strukturální potvrzení 34 PFAS v vepřovém mase s LOQ v řádu desítek ppt. Přístup je fit-for-purpose a nabízí platformu pro další rozvoj analýzy perzistentních organických znečišťovadel.
Reference
- Anastassiades M, Lehotay SJ, Stajnbaher D, Schenck FJ (2003) Fast and easy multiresidue method employing acetonitrile extraction/partitioning and dispersive solid-phase extraction for pesticide residues in produce. J AOAC Int 86:412–431.
- US FDA Method C-010.01 (2020) Determination of 16 Per and Polyfluoroalkyl Substances in Processed Food using LC-MS/MS.
- LCGC PFAS Summit Virtual Symposium (2022), online konference o analýze PFAS.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Detection and Quantitation of Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) in Pork Meat using an LC-Orbitrap High-Resolution Mass Spectrometer
2022|Thermo Fisher Scientific|Postery
Detection and Quantitation of Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) in Pork Meat using an LC-Orbitrap High-Resolution Mass Spectrometer Ed George, Maciej Bromirski, and Charles Yang, Thermo Fisher Scientific, San Jose, CA 95134 Step Action 1 Weigh 5g ground pork sample…
Klíčová slova
internal, internalpfas, pfaspfhxs, pfhxspfos, pfosnadona, nadonampfos, mpfospfba, pfbapfoda, pfodapfoa, pfoapfuda, pfudanetfosaa, netfosaanmefosaa, nmefosaapfhxda, pfhxdapfeesa, pfeesapfteda
Detection and quantitation of PFAS in animal tissue using Orbitrap Exploris 120 high-resolution mass spectrometer
2022|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application note | 001502 Mass spectrometry Detection and quantitation of PFAS in animal tissue using Orbitrap Exploris 120 high-resolution mass spectrometer Authors Goal Ed George, Maciej Bromirski, To develop a robust method that can efficiently extract, identify and quantify target…
Klíčová slova
lpf, lpfinternal, internalpfas, pfasmpfos, mpfosmylibrary, mylibrarydspe, dspesandwich, sandwichmpfhxa, mpfhxatube, tubelabeled, labeledinjection, injectioncompounds, compoundspfosk, pfoskpork, porkneedle
Analysis of Per- and Polyfluoroalkyl Substances in Soil Extracts
2021|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Environmental Analysis of Per- and Polyfluoroalkyl Substances in Soil Extracts A workflow approach to sample preparation method development Author Matthew Giardina, PhD Agilent Technologies, Inc. Abstract Key challenges in the analysis of per and poly-fluoroalkyl substances (PFAS) are…
Klíčová slova
pfteda, pftedapfuda, pfudanmefosaa, nmefosaampfdoa, mpfdoafosa, fosapftrda, pftrdanetfosaa, netfosaapfdoa, pfdoapfna, pfnalloq, lloqpfas, pfaspfpes, pfpespfda, pfdapfhxa, pfhxapfbs
Perfluoroalkyl Substances (PFAS) Testing Guide
2022|Agilent Technologies|Příručky
Drinking Water Perfluoroalkyl Substances (PFAS) Testing Guide www.phenomenex.com/PFAS Drinking Water Drinking water has received the majority attention as a primary source of PFAS exposure. Drinking water has also been the most widely studied, notably through the USEPA Unregulated Contaminant Monitoring…
Klíčová slova
pfas, pfasdrinking, drinkingsecurityguard, securityguardwater, waterstrata, stratapfos, pfospfass, pfasspfoa, pfoaacid, acidpfhxs, pfhxscartridges, cartridgespfdoa, pfdoapfda, pfdapfhxa, pfhxapfhpa