Automated SPE Extraction and UPLCMS/ MS Analysis PFAS in Milk

Význam tématu

Per- a polyfluorované alkylové látky (PFAS) představují skupinu vysoce stabilních chemikálií s širokým průmyslovým využitím, avšak jejich perzistence a tendence bioakumulace klade významné riziko pro lidské zdraví a životní prostředí. Mléko je kvůli své klíčové roli ve výživě kojenců a malých dětí považováno za citlivou matrice vyžadující přesné a spolehlivé monitorování stopových koncentrací PFAS.

Cíle a přehled studie

Hlavním cílem bylo vyvinout a validovat automatizované řešení pro extrakci PFAS z mléčných vzorků pomocí Andrew+ pipetovacího robota a modulu Extraction+ v kombinaci s Oasis GCB/WAX SPE kartáčkami a následnou analýzou na ACQUITY Premier UPLC a Xevo TQ Absolute MS. Studie se zaměřila na dosažení nízké meze stanovení (LOQ 0,005 μg/kg) v souladu s doporučením EU 2022/1431.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza zahrnovala následující kroky:

• Příprava standardních roztoků PFAS (0,00125–5 ng/mL) automatizovaná v OneLab protokolu.
• Automatické SPE na Oasis GCB/WAX kartáčkách: priming, nahrávání vzorku, mytí a eluace s programovatelnou tlakovou křivkou modulu Extraction+.
• Evaporace eluátu a rekonstituce do 0,5 mL vodno-methanolového roztoku.
• Chromatografie na ACQUITY Premier UPLC BEH C18 (2,1×50 mm, 1,7 μm) s izolační kolonou Atlantis Premier BEH C18 AX.
• MS/MS detekce na Xevo TQ Absolute ve dvojitém SRM módu v negativní ionizaci.

Hlavní výsledky a diskuse

Kalibrační křivky pro PFOS, PFOA, PFNA a PFHxS vykázaly R2 >0,99 a rezidua v rámci ±20 %. Mez kvantifikace 0,005 μg/kg byla ověřena podle EURL POPs. Průměrné výtěžky čtyř klíčových PFAS se pohybovaly mezi 98–118 %. Automatizace 337 pipetovacích kroků u 12 vzorků zkrátila dobu přípravy o ~3,5 h a snížila variabilitu mezi operátory. Testy kontaminace ukázaly, že manipulace s eluátem bez kontaktu s povrchy a metanolové proplachy pipet minimalizují background PFAS.

Přínosy a praktické využití metody

Automatizované řešení zvyšuje průtok vzorků, snižuje lidské chyby a zajišťuje reprodukovatelnost napříč laboratořemi. Citlivost metody umožňuje spolehlivý screening mléčných vzorků v souladu s regulacemi EU, což je klíčové pro potravinářskou kontrolu a ochranu spotřebitelů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření automatizace na další potravinářské matrice (ovoce, zelenina, dětská výživa).
• Vývoj předúprav pro složité nebo ochucené mléčné produkty s vyšším obsahem interferentů.
• Použití většího počtu izotopově značených interních standardů pro preciznější korekci.
• Integrace plně robotizovaných řetězců včetně online SPE-LC-MS/MS pro vyšší kapacitu analýz.

Závěr

Popsaná automatizovaná metoda spojující Andrew+ Pipetting Robot, Extraction+ SPE a vysoce výkonnou UPLC-MS/MS analýzu poskytuje robustní a citlivý postup pro detekci PFAS v mléku. Metoda splňuje požadavky EU 2022/1431 i EURL POPs, zvyšuje efektivitu práce a snižuje chybovost, přičemž je snadno aplikovatelná ve výzkumných i rutinních laboratořích.

Reference

1. National Toxicology Program. NTP monograph on immunotoxicity of PFOA/PFOS. 2016.
2. Xing Y. et al. Sci Total Environ. 905:167313 (2023).
3. LaKind J.S. Environ Health Perspect. 131(3):031301 (2023).
4. Commission Regulation (EU) 2022/2388 o max. hladinách PFAS. 2022.
5. Commission Recommendation (EU) 2022/1431 o monitoringu PFAS v potravinách. 2022.
6. Adams S. et al. Waters Application Note 720008108 (2023).
7. Dreolin N. et al. Waters Application Note 720008219 (2024).
8. Danaceau J.P., Trudeau M. Waters Application Note 720007712 (2022).
9. Rawn D.F.K. et al. Sci Total Environ. 831:154888 (2022).
10. OneLab Library Protocol: Automation of PFAS Samples in Milk Matrices using SPE.
11. EURL POPs Guidance Document on PFAS in Food and Feed. Version 1.2, May 2022.