Analysis of Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) in Animal Products with an Enhanced Sensitivity LC-MS/MS Method using Fish Reference Materials as a Case Study

Význam tématu

Perfluoroalkylové a polyfluoroalkylové látky PFAS jsou vysoce perzistentní a představují významné riziko pro lidské zdraví převážně prostřednictvím potravin živočišného původu. Evropský úřad pro bezpečnost potravin stanovil tolerabilní týdenní příjem pro PFOA, PFNA, PFHxS a PFOS na úrovni 4,4 ng na kg tělesné hmotnosti.

Cíle a přehled studie

Hlavním cílem studie bylo zvýšit citlivost a současně zkrátit dobu analýzy 30 běžných PFAS ve vzorcích živočišného původu pomocí alkalické extrakce, SPE a moderního UPLC MS/MS s UniSpray ionizací. Studii demonstrovala metoda na referenčních materiálech z rybího masa.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky homogenizovaného rybího masa byly extrahovány methanolem s hydroxidem sodným, následně očištěny na Oasis WAX SPE kazetách. Analýza proběhla na ACQUITY Premier UPLC vybavené Atlantis Premier BEH C18 AX Isolator Column a analytickou kolonu BEH C18 2,1×50 mm 1,7 µm. Detekce byla zajištěna na Xevo TQ Absolute s negativní UniSpray ionizací. Mobilní fáze obsahovaly 2 mM octan amonný ve vodě a směsi metanol/acetonitril 1:1, průtok 0,3 ml/min a injekční objem 5 µl. Kalibrace pokrývala rozsah 0,005–1 ng/ml (0,025–5 µg/kg).

Hlavní výsledky a diskuse

Nasazení isolátorové kolony odstranilo kontaminaci mobilní fází oddělením PFBA a PFOA o více než 30 s. Zkrácení kolony z 100 na 50 mm snížilo dobu běhu o 50 procent a zachovalo separaci interferujících cholových kyselin. UniSpray zvýšila odezvu 3–4násobně a poměr signál/šum minimálně 1,5násobně oproti elektrospray. Odhadované limity kvantifikace jsou 0,025 µg/kg pro většinu PFAS a 0,05 µg/kg pro PFBA. Obnovení (recovery) PFOS, PFOA, PFNA a PFHxS bylo 86–118 procent a opakovatelnost (RSD) pod 14 procent. Recoveries interních standardů se pohybovaly mezi 80–120 % s výjimkou FOSA a PFTreDA.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje dvojnásobné zvýšení průchodnosti laboratoře díky zkrácené době analýzy, výrazné zlepšení citlivosti, redukci objemu vstřiku a menší zatížení matricí. Splňuje platné evropské regulační požadavky na maximální hladiny PFAS v potravinách a poskytuje spolehlivá data pro kontrolní laboratoře.

Budoucí trendy a možnosti využití

Dalším směrem vývoje je rozšíření metodiky na širší spektrum matric a PFAS, nasazení vysokorozlišovací hmotové spektrometrie pro neznámé PFAS, plná automatizace přípravy vzorků a vysokoprůchodová rutinní analýza v průmyslové i akademické oblasti.

Závěr

Kombinace alkalické extrakce, WAX SPE, isolátorové kolony ACQUITY Premier a UniSpray ionizace poskytuje rychlou a vysoce citlivou metodu pro stanovení PFAS v potravinách živočišného původu, je v souladu s EURL POPs doporučeními a je vhodná pro každodenní rutinní kontrolu.

Reference

1. Schrenk D Bignami M EFSA CONTAM Panel EFS2 2020 18 9
2. Commission Regulation EU 2022 2388 Amending Reg EC1881 2006 L316 8 12 2022
3. Commission Recommendation EU 2022 1431 Monitoring PFAS in Food L221 26 8 2022
4. Organtini Adams Hird Jandova Total Workflow Sensitive Analysis PFAS in Fish Meat Offal Eggs Waters AN 720007482 2022
5. EURL for Halogenated POPs Guidance Analytical Parameters PFAS in Food Feed v1.2 11 May 2022
6. EURL for Halogenated POPs Guidance ANNEX v1.0 11 May 2022
7. Organtini Oehrle Hird Adams Jandova Matrix Matching Isotope Dilution Dairy Milk Waters AN 720007687 2022
8. Waters Columns Calculator Version 2.0 p n 667005222
9. Organtini Oehrle Rosnack UniSpray PFAS Water Soil Samples Waters AN 720006760 2020
10. Willmer Organtini Adams PFAS Drinking Water UPLC MSMS EU DWD Waters AN 720007413 2021