Screening of per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) in food contact materials: Utilizing a new combustion-ion chromatography system for total organic fluorine (TOF) analysis

Význam tématu

Per- a polyfluoroalkylované látky (PFAS) se používají v materiálech přicházejících do styku s potravinami pro zvýšení odolnosti vůči mastnotě a vodě. Díky vysoké perzistenci, bioakumulaci a toxicitě představují PFAS významné riziko pro lidské zdraví i životní prostředí. Regulace na úrovni jednotlivých států, například zákaz v Kalifornii, vyžadují spolehlivé a efektivní analytické metody pro stanovení celkového organického fluoru (TOF).

Cíle studie

Demonstrace nového systému spalovací iontové chromatografie (C-IC) Thermo Scientific Cindion C-IC pro kvantifikaci TOF ve vzorcích potravinářských obalových materiálů. Porovnání výkonnosti a efektivity s předchozí metodou publikovanou v AN003644.

Použitá metodika

Celkový fluor (TF) se měřil spalováním vzorků v modulu Cindion a absorbováním produktů ve vodném roztoku. Celkový anorganický fluor (TIF) se stanovil přímou injekcí vodných extraktů do iontové chromatografie. TOF se vypočítá jako rozdíl mezi TF a TIF. Optimalizované podmínky zahrnují gradientní eluční program KOH, dynamicky regenerovaný suppressor a zkrácené časy spalování díky z-lomené trubici.

Použitá instrumentace

• Thermo Scientific™ Cindion™ C-IC systém
• Thermo Scientific™ Dionex™ Inuvion™ IC systém s RFIC™
• Dionex™ AS-AP autosampler
• Dionex™ IonPac™ AS24 analytická a AG24 ochranná kolona
• KOH kartouš EGC 500 a CR-ATC 600 protlumivá kolona
• Chromeleon™ Chromatography Data System

Hlavní výsledky a diskuse

Ve třech testovaných vzorcích (S1–S3) byly zjištěny hodnoty TOF 1088,6; 1345,7 a 2150,8 ppm (µg/g), což odpovídá 98–101 % výsledků z dřívější studie. Nový C-IC systém umožňuje plynulé přepínání mezi spalovací a standardní IC analýzou bez manuální výměny vzorků, s nižší dobou analýzy a menší stopou na pracovním stole.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlé a spolehlivé monitorování PFAS v potravinářských obalech, usnadňuje splnění legislativních požadavků a zkracuje dobu analýzy. Díky kompaktní konstrukci a jednotnému softwarovému řízení roste efektivita práce v laboratoři.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření aplikací na další matrice a jiné organofluorované látky, integrace s vysoce výkonnou hmotnostní spektrometrií, automatizace procesů a další miniaturizace spalovacích modulů pro terénní použití.

Závěr

Nový Cindion C-IC systém pro stanovení TOF v materiálech pro styk s potravinami představuje přesný, efektivní a regulačně vyhovující nástroj pro sledování PFAS, čímž podporuje bezpečnost potravin a ochranu životního prostředí.

Reference

1. Jingli Hu, Richard Cochran, Cynthia Grim, Neil Rumachik (2025) Application Note AN003644: Comprehensive screening of per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) in food contact materials; Utilizing combustion ion chromatography for total organic fluorine (TOF) analysis, Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA, USA
2. Jingli Hu, Neil Rumachik (2025) Technical Note TN003853: Configuring the Thermo Scientific Cindion C-IC system for a 2-in-1 operation: Seamless switching between combustion-IC and standalone IC with an AS-AP autosampler, Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA, USA