Simultaneous Analysis of Ultrashort-Chain to Long-Chain (C1 to C10) and Alternative PFAS in Human Plasma and Serum

Význam tématu

Per- a polyfluorované alkylové látky (PFAS) se vyznačují vysokou perzistencí a šíří se do životního prostředí i organismů. Ultrakrátké řetězce (C1–C3) vykazují extrémní polaritu a dosud představují analytickou výzvu kvůli omezené retenci v klasické reverzní chromatografii. Měření PFAS v lidské krvi je zásadní pro sledování expozice a posouzení rizik spojených s vystavením těchto látek.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem práce bylo vyvinout jednoduchý, spolehlivý a univerzální postup pro simultánní stanovení C1–C10 perfluorovaných karboxylových a sulfonových kyselin a čtyř alternativních PFAS v lidské plazmě a séru. Autoři navrhli jednotný protokol přípravy vzorku a měření LC-MS/MS, přičemž validaci prováděli na uměle fortifikovaném plazmatickém vzorku a referenčních standardech NIST.

Použitá metodika a instrumentace

Pro separaci a detekci PFAS byla zvolena následující instrumentace:

• LC: Acquity UPLC s kolonkou Ultra IBD (100 mm × 2,1 mm, 3 µm) a PFAS Delay Column
• MS/MS: Waters Xevo TQ-S v režimu Scheduled MRM s negativní ESI
• Mobilní fáze A: 5 mM amonná formiátová s 0,1 % kyseliny formiové ve vodě
• Mobilní fáze B: acetonitril
• Gradient: 20 % B (0–0,01 min), vzestup na 95 % B (0–7 min), udržení 95 % B (7–9 min), návrat na 20 % B (9,01–11 min)
• Příprava vzorku: jedno­kroková precipitace proteinů metanolem s 1,5 % kyseliny formiové
• Kalibrace: rozsah 0,05–40 ng/mL s izotopově značenými interními standardy

Hlavní výsledky a diskuse

Chromatografická metoda prokázala dostatečnou retenci ultrakrátkých řetězců v reverzní fázi, především kyseliny trifluoroctové (TFA), což snížilo vliv matrice. Všechny analyty vykázaly v kvadratické regresi koeficient r2 > 0,995 a odchylky < 20 %. Recovery v fortifikované fetální kravské plazmě se pohybovala mezi 82,3 a 115 %, přesnost (%RSD) mezi 1,5 a 11,3 %. Analýza referenčních materiálů NIST SRM 1950 a 1957 potvrdila přesnost metody s odchylkami většinou do 20 % (výjimka PFDA v SRM 1957 s 26 % odchylkou).

Přínosy a praktické využití metody

Tento workflow umožňuje rychlou a robustní analýzu širokého spektra PFAS v biologických vzorcích. Díky jednoduché přípravě a spolehlivé detekci vhodné pro klinické i environmentální studie lze sledovat expozici ultrakrátkým i dlouhým PFAS a podpořit rozhodování v oblasti ochrany zdraví a regulace.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření analýzy na nové PFAS a jejich metabolity
• Implementace high-throughput systémů a automatizace přípravy vzorků
• Integrace výsledků s pokročilou statistickou a chemometrickou analýzou
• Vývoj standardizovaných protokolů pro další typy biologických a environmentálních matric

Závěr

Navržená metoda představuje jednoduché a univerzální řešení pro simultánní měření ultrakrátkých a dlouhých PFAS v lidské plazmě a séru. Vysoká přesnost, preciznost a spolehlivost potvrzená na referenčních standardech otevírá cestu k širšímu monitoringu expozice a podpoře regulací.

Reference

• NIST SRM 1950 (Metabolites in Frozen Human Plasma)
• NIST SRM 1957 (Organic Contaminants in Non-fortified Human Serum)