Sensitive Analysis for Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) in Whole Blood

Význam tématu

Perfluoroalkylové a polyfluoroalkylové látky (PFAS) představují skupinu vysoce perzistentních chemických sloučenin s širokým spektrem průmyslových aplikací. Jejich odolnost vůči rozkladu a schopnost kumulace v biotických organismech vyžaduje citlivé a přesné analytické metody pro hodnocení expozice a rizik spojených s lidským zdravím.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace bylo vyvinout robustní workflow pro extrakci a kvantifikaci 40 PFAS v plné krvi pomocí kombinace precipitace proteinů a sorpčního čištění EMR–Lipid. Studie ověřila reprodukovatelnost, limity detekce a eliminaci matrikových účinků při minimálním objemu vzorku.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky plné krve (150 µL) prošly precipitací proteinů přidáním studeného acetonitrilu:methanolu (95:5), centrifugací a následným průchodem extraktu přes kartuše Agilent Captiva EMR–Lipid. Separace proběhla na Agilent 1290 Infinity II LC s kolonkou Poroshell 120 EC-C18 za gradientu vody s 2 mM octanem amonným a acetonitrilu. Detekce na Agilent 6495C triple kvadrupolu LC/MS v negativním ionizačním režimu využívá MRM přechody z databáze Agilent PFAS MRM. Pro omezení pozadí byl použit PFC delay sloupec z Agilent PFC-free HPLC konverzního kitu.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosahuje limitů detekce v rozmezí 0,03–0,67 ng/mL s reprodukovatelností RSD do 15 %. Průchod EMR–Lipid sorbentem odstraní více než 99 % fosfolipidů a významně snižuje matrikové efekty pozorované u přímé precipitace. Injektážní program s malou dávkou vodné fáze zlepšil tvar špiček raně elujících PFAS a zvýšil citlivost měření.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda vyžaduje pouze malý objem plné krve, minimalizuje přenosové kroky a umožňuje vysokou propustnost analýzy. Je vhodná pro klinické a epidemiologické studie, biomonitoring expozice PFAS a průmyslovou kontrolu kvality.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další vývoj se zaměří na plnou automatizaci preparativních kroků, online precipitaci proteinů, rozšíření na další biologické matrice a nasazení vysoce přesných MS technik pro screening nových PFAS analogů. Miniaturizace a vysokopropustné platformy zvýší efektivitu a škálovatelnost metod.

Závěr

Popsaný postup kombinuje účinnou precipitaci proteinů a EMR–Lipid čištění s citlivou LC–MS/MS detekcí a umožňuje spolehlivé stanovení 40 PFAS v plné krvi s vynikající reprodukovatelností a nízkými limity detekce.

Reference

1. ATSDR Toxicological Profile for Perfluoroalkyls May 2021
2. Szabo D Marchiandi J Green MP Mulder RA Clarke BO Evaluation and Validation of Methodologies for the Extraction of Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFASs) in Serum of Birds and Mammals Anal Bioanal Chem 2022
3. US EPA Draft Method 1633 Analysis of Per- and Polyfluoroalkyl Substances in Aqueous Solid Biosolids and Tissue by LC-MS/MS June 2022
4. Zhao L Juck M Protein Precipitation for Biological Fluid Samples Using Agilent Captiva EMR–Lipid 96-Well Plates Application note 5991-9222EN 2018
5. Anumol T Stevens J Xu X Analysis of Per- and Polyfluoroalkyl Substances in Biological Fluid Using a Novel Lipid Removing Sorbent and LC-MS/MS Application note 5991-8656EN 2017