Analysis of Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) in Fish Fillet with LC-MS/MS

Význam tématu

Per- a polyfluoroalkylové látky (PFAS) představují skupinu organofluorovaných sloučenin s vysokou perzistencí a schopností akumulace v životním prostředí i organismech. Jejich široké využití v povrchových úpravách, textiliích či hasicích prostředcích vede k rozsáhlému znečištění vody a potravinového řetězce. Kvantifikace PFAS v potravinách, zejména v rybích produktech, je proto klíčová pro hodnocení expozice člověka.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem práce bylo vyvinout robustní, citlivou a rychlou analytickou metodu pro současné stanovení třiceti PFAS sloučenin ve filetech ryb. Metoda kombinuje extrakci dle QuEChERS, očistu na SPE sorbentu EVOLUTE PFAS a následnou chromatografii s hmotnostní spektrometrií (LC-MS/MS) pro dosažení LOQ v µg/kg úrovni.

Použitá instrumentace

• UHPLC systém Nexera X3 (Shimadzu)
• Chromatografická kolona Shim-pack Scepter C18-120 (100 x 2,1 mm, 3 µm)
• Delay column Shim-pack Scepter C18-120 (50 x 2,1 mm, 3 µm)
• LC-MS/MS: Shimadzu LCMS-8060NX s elektrosprejovou ionizací v negativním módu
• SPE čištění: EVOLUTE PFAS (Biotage, 150 mg/6 mL) a tlakový manifold PRESSURE+
• Homogenizace: mrazem chlazený mlýnek FST-4000

Použitá metodika

• Vzorek: 10 g mraženě zmletého filetu ryby
• Extrahent: 10 mL acetonitrilu, přídavek Q-sep QuEChERS soli, ruční třepání 1 min, centrifugace 4 000 rpm/5 min
• Ředění: acetonitrilová fáze doplněna vodou v poměru 1:5
• SPE čištění: kondicionování amoniakální a kyselou směsí, naložení 40 mL extraktu, promytí vodou a kyselomethanolovou směsí, eluace amoniakálně/methanolovou směsí
• Příprava analýzy: eluát doplněný formic acid, injekce 5 µL do LC-MS/MS
• LC podmínky: gradient acetonitril/voda s NH₄Ac, průtok 0,3 mL/min, kolona 40 °C, celkový běh 15 min
• MS/MS parametry: ESI negativní, DL 200 °C, rozhraní 250 °C, blok 400 °C, suchý plyn 10 L/min

Hlavní výsledky a diskuse

Všechny analyty se elučně oddělily do 8 minut s dobrou chromatografickou špičkou. Kalibrační křivky ve slitinách 0,05–5 µg/kg vykázaly koeficienty determinace R² > 0,98 (většina > 0,99). LOQ metody činí 0,1 µg/kg pro PFOS, PFOA, PFNA a PFHxS, pro zbývající PFAS 1,0 µg/kg. Míry zpětného zisku (recovery) při 0,1, 1 a 5 µg/kg spiknutí dosahovaly 80–120 % (u LOQ analytů) a 65–135 % (ostatní), s opakovatelností (RSD) pod 20 %.

Přínosy a praktické využití metody

Popsaná metoda nabízí vysokou citlivost a reprodukovatelnost při krátké době analýzy (15 minut). Je vhodná pro rutinní kontrolu kvality rybích produktů, monitorování potravinového řetězce a výzkumné studie expozice PFAS.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metody na další potravinové matrice (mléko, maso, zelenina)
• Nasazení vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie a iontové mobility pro screening neznámých PFAS
• Automatizace přípravy vzorků a high-throughput analýzy
• Hodnocení metabolitů a transformačních produktů PFAS

Závěr

Vyvinutá metoda pro stanovení třiceti PFAS ve filetech ryb je rychlá, citlivá a splňuje mezinárodní požadavky na LOQ, recoveries i opakovatelnost. Díky kombinaci QuEChERS extrakce, SPE očisty a LC-MS/MS analýzy lze efektivně sledovat znečištění rybích produktů.

Reference

• AOAC SMPR®2023.003