Determination of 30 Per- and Polyfluoroalkyl Substances in Infant Formula, Milk, and Eggs

Význam tématu

Per- a polyfluoroalkylové látky (PFAS) představují rostoucí environmentální a potravinářský problém vzhledem k jejich perzistenci, akumulaci a potenciálním škodlivým účinkům na lidské zdraví. Evropská unie a mezinárodní organizace již stanovily limity pro skupinu čtyř klíčových PFAS (PFOS, PFOA, PFNA, PFHxS) v potravinách živočišného původu včetně dětské výživy, mléka a vajec. Rychlé a spolehlivé analytické metody s nízkými limity stanovení (LOQ) jsou zásadní pro plnění regulačních požadavků a ochranu spotřebitele.

Cíle a přehled studie

Hlavním cílem bylo vyvinout a ověřit multireziduální metodiku pro stanovení 30 PFAS ve vzorcích dětských mlék, kravského mléka a vajec. Metoda kombinuje standardní QuEChERS extrakci, inovativní passthrough vyčištění pomocí sorbentu Captiva EMR PFAS Food II navrženého speciálně pro potraviny živočišného původu, a detekci na LC/MS/MS (Agilent 1290 Infinity II + 6495D TQ). Validace proběhla podle požadavků AOAC SMPR 2023.003, zahrnující citlivost, přesnost, opakovatelnost a splnění požadavků na LOQ.

Použitá metodika a instrumentace

QuEChERS extrakce vzorku:

• 5–10 g homogenizovaného vzorku (5 g mléko či mléčná směs, 10 g mléko a vejce)
• 100 mL acetonitrilu s 1 % kyseliny octové + EN 15662 sůl
• Geno/Grinder a centrifugace pro oddělení extractu

Mixed-mode EMR passthrough cleanup:

• Captiva EMR PFAS Food II kazeta (6 mL, 750 mg)
• aplikace vzorku za gravitačního tlaku, oplach a sušení sorbentu

LC/MS/MS detekce:

• Agilent 1290 Infinity II LC (high-speed pump, multisampler, PFC-free úprava)
• ZORBAX RRHD Eclipse Plus C18 kolona, 2.1×100 mm, 1.8 µm
• Agilent 6495D Triple Quadrupole s Jet Stream ESI v módu negativní ionizace
• Mobilní fáze 5 mM acetát amonný voda / methanol, gradient 98–0 % A/B

Hlavní výsledky a diskuse

EMR passthrough cleanup poskytl výrazně lepší odbourání matrice a vyšší výtěžnost (> 90 % objemu eluátu) než tradiční dispersní SPE (< 50 % objemu). Recoveries PFAS dosahovaly 80–120 % u čtyř jádrových sloučenin a 65–135 % u dalších cílových látek, s opakovatelností RSD < 20–25 %. LOQ splnily nebo překonaly požadavky SMPR (např. 0,01 µg/kg pro PFOS, PFOA, PFNA, PFHxS v mléku a dětské výživě, 0,3 µg/kg ve vejcích). Kalibrační křivky v rozsahu 20–10 000 ng/L měly R2 > 0,99 pro všech 30 PFAS, což umožňuje jednoznačnou kvantifikaci bez matrikově vázané kalibrace.

Přínosy a praktické využití metody

Nová metoda nabízí:

• jednodušší a rychlejší přípravu vzorku s menší spotřebou spotřebního materiálu a rozpouštědel
• vysokou citlivost a spolehlivost kvantifikace díky interním standardům a robustnímu čistění
• vhodnost pro rutinní QA/QC laboratoře v potravinářském, farmaceutickém i environmentálním sektoru

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšíření metody na další PFAS sloučeniny, matrice (suché potraviny, krmiva) a automatizaci přípravy vzorků. Využití vysokého rozlišení (HRMS) a širší škály interních standardů může dále zlepšit citlivost, specifičnost a schopnost monitorovat neznámé nebo nově vznikající PFAS.

Závěr

Vyvinutá metoda QuEChERS + Captiva EMR PFAS Food II + LC/MS/MS prokazuje vynikající výkonnost pro stanovení 30 PFAS ve vzorcích dětské výživy, mléka a vajec. Splňuje přísné požadavky na LOQ, robustnost a efektivitu, čímž podporuje dodržování regulačních limitů a umožňuje rychlý a spolehlivý screening PFAS v potravinách.

Reference

1. EUR-Lex (2023) Commission Regulation (EU) 2023/915.
2. AOAC SMPR 2023.003 pro PFAS v potravinách a krmivech.
3. EPA Method 533: LC-MS/MS pro PFAS ve vodě.
4. EPA Method 1633: LC-MS/MS pro PFAS ve vzorcích ambientech.
5. Genualdi et al. Anal. Bioanal. Chem. 2024, 416, 627–633.
6. Hwang et al. Food Chem. 2024, 445, 138687.