Automated solid phase extraction and UHPLC-MS/MS analysis of per- and Poly- fluoroalkyl substances in milk

Význam tématu

Per- a polyfluoroalkylové látky (PFAS) jsou vysoce perzistentní kontaminanty, které se akumulují v potravních řetězcích a představují riziko pro veřejné zdraví.
Příjem PFAS prostřednictvím mléka je obzvlášť významný u kojenců a dětí, a proto jsou stanoveny přísné limity EU pro PFOS, PFOA, PFNA a PFHxS v mléčných výrobcích.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a validovat plně automatizovaný pracovní postup pro extrakci PFAS z mléka pomocí SPE na platformě Andrew+ Pipetting Robot a analýzu UHPLC-MS/MS.
Studie hodnotila srovnání automatizované a manuální přípravy vzorků, validaci metody podle EURL POPs směrnic a schopnost dosáhnout požadovaných LOQ.

Použitá instrumentace

• Andrew+ Pipetting Robot a Extraction+ Vacuum Manifold (Waters)
• UHPLC systém ACQUITY Premier s PFAS analýzou kit
• Hmotnostní spektrometr Xevo TQ-Absolute (ESI-, MRM režim)
• SPE kartridže Oasis PFAS GCB/WAX
• OneLab software pro řízení automatizace

Použitá metodika

Vzorky mléka (čerstvé, UHT a ochucené) byly automatizovaně promíchány, naředěny a podrobeny SPE čistění pro odstranění matrix interferencí.
Eluáty byly analyzovány pomocí UHPLC-MS/MS na kolonce BEH C18 s mobilní fází 2 mM acetátu amonného ve vodě a methanolu/acetonitrilu.
Metoda byla validována podle EURL POPs požadavků při fortifikačních úrovních 1×, 10× a 100× LOQ (0,005 µg/kg).

Hlavní výsledky a diskuse

Automatizovaná i manuální příprava prokázaly srovnatelné výsledky, s koeficienty determinace R2 > 0,99 pro klíčové PFAS.
Rezidua byla v rámci ±20 % pro povinné PFAS a ±35 % pro doplňkové, splňující EURL směrnice.
Průměrná procentuální návratnost všech PFAS byla 102 ± 18 %, s rozsahem 40,6 až 123,6 %; pro PFTrDS byla nižší a vyžaduje další stabilní izotopově značený standard.
Procesní blanky nejevily významné znečištění (<30 % signálu při 0,005 µg/kg).

Přínosy a praktické využití metody

• Snížení práce laboratorního personálu o ~88 minut na 12 vzorků a automatizace více než 236 kroků.
• Zvýšená opakovatelnost a eliminace chyby operátora.
• Dodržení stanovených LOQ pro plnění EU Recommendation 2022/1431 a EURL POPs guidance.
• Možnost rutinního nasazení v QA/QC a regulačních laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšíření metody o další stabilní izotopové standardy pro eliminaci individuálních rozdílů v návratnosti.
Integrace s laboratořním informačním systémem (LIMS) a vývoj vysoce propustných pracovních postupů.
Uplatnění v monitoringu PFAS v jiných potravinářských matricích a v rámci sdílených laboratoří.

Závěr

Vyvinutá automatizovaná metoda SPE-UHPLC-MS/MS pro analýzu PFAS v mléčných matricích prokazuje vysokou citlivost, přesnost a reprodukovatelnost.
Metoda splňuje přísné požadavky EU na limity a poskytuje výrazné úspory pracovního času a zdrojů.

Reference

• [1] Commission Regulation (EU) 2022/2388, maximum levels of perfluoroalkyl substances in certain foodstuffs.
• [2] Commission Recommendation (EU) 2022/1431 on the monitoring of perfluoroalkyl substances in food.
• [3] Ng D., Devakishen M., Kuah K.X. et al. Automated SPE Analysis of PFAS in milk. Application Note 720008740.
• [4] EURL for halogenated POPs Guidance Document on Analytical Parameters for PFAS in Food and Feed, May 2022.
• [5] OneLab Software Protocol for PFAS samples in milk matrices using SPE.
• [6] Dreolin N., Foddy H., Organtini K. et al. Best practices for monitoring PFAS contamination in routine shared-space.