Volatile PFAS in Complex Juice Matrices: A Simple Approach Using HS-SPME GC/MS/MS for Volatile Contaminant Analysis

Aplikace | 2025 | ShimadzuInstrumentace
GC/MSD, GC/MS/MS, GC/QQQ, HeadSpace, SPME
Zaměření
Potraviny a zemědělství
Výrobce
Shimadzu

Význam tématu


Per- a polyfluoralkylové látky (PFAS) představují skupinu syntetických organických sloučenin s širokým využitím v potravinářském a kosmetickém průmyslu. Díky své perzistenci a toxicitě se PFAS hromadí v životním prostředí a kladou významné zdravotní riziko. Analýza těchto látek v komplexních matricích, jako jsou ovocné šťávy, je proto zásadní pro zajištění bezpečnosti potravin a ochranu spotřebitelů, zejména dětí.

Cíle a přehled studie


Cílem studie bylo vyvinout a validovat jednoduchou, citlivou a selektivní analytickou metodu pro kvantifikaci těkavých PFAS v různých ovocných šťávách pomocí HS-SPME GC/MS/MS na systému Shimadzu GCMS-TQ8040 NX. Studie ověřila lineární rozsah, přesnost, přesnost a vliv složité matricové matice na výsledky.

Použitá instrumentace


  • Gas chromatograf Nexis GC-2030 s rozhraním splitless
  • Trojitý kvadrupólový hmotnostní spektrometr GCMS-TQ8040 NX
  • Multifunkční autosampler AOC-6000 Plus s modulem HS-SPME
  • Kolona SH-I-624Sil MS, 30 m × 0,25 mm ID × 1,40 µm
  • SPME vlákno 50/30 µm DVB/CAR/PDMS

Použitá metodika


  • Příprava vzorku: 10 mL šťávy nebo laboratorní vody, přidání 2 % NaCl, vortex 30 s
  • Spiking analyty a izotopicky značené interní standardy pro kompenzaci matričních efektů
  • HS-SPME: inkubace 5 min při 50 °C, extrakce 30 min, desorpce 7 min při 240 °C, míchání 300 rpm
  • GC program: 40 °C (7 min), 5 °C/min do 190 °C, 40 °C/min do 300 °C (5 min)
  • MS/MS v režimu MRM, doba smyčky 0,5 s, zdroj 200 °C, rozhraní 280 °C
  • Kvantifikace: vnitřní kalibrace, izotopická ředicí metoda, ICV a CCV pro ověření přesnosti

Hlavní výsledky a diskuse


Kalibrační křivky pro deset cílových PFAS prokázaly vynikající linearitu (R² ≥ 0,993) v rozsahu 1–2000 ng/L. Prvotní kalibrační ověření (ICV) i průběžné ověření (CCV) měly obnovy 70–130 %. Vzorky laboratorní vody (LCS) vykázaly průměrné obnovy 83–115 % s relativní odchylou (RSD) 0,6–6,8 %. Ve složitých matricích ovocných šťáv dosáhly obnovy 69–120 % s RSD <12 %. Studie zdůraznila klíčový význam použití odpovídajících izotopicky značených interních standardů pro každou PFAS, evidentní např. u sloučeniny 8:2 FTMAC.

Přínosy a praktické využití metody


  • Vysoká citlivost a selektivita pro těkavé PFAS na úrovni ng/L
  • Minimální a standardizovaná příprava vzorku bez chemických derivatizací
  • Automatizace procesu snižuje chybu obsluhy
  • Možnost komplementárního spojení s LC/MS pro komplexní sledování PFAS v potravinách
  • Rychlý provoz a uplatnění v QA/QC laboratořích potravinářského průmyslu

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Rozšíření metody na další nápoje: sportovní nápoje, vitaminové vody či alkoholické produkty
  • Vývoj nových izotopicky značených standardů pro dosud nekomerčně dostupné PFAS
  • Zvyšování vzorkovací propustnosti a integrace s automatickými přípravnými systémy
  • Propojení s vysokorozlišovacími technikami pro screening neznámých PFAS
  • Zohlednění rostoucích regulatorních požadavků na monitoring PFAS v potravinách

Závěr


Popsaná HS-SPME GC/MS/MS metoda na platformě Shimadzu GCMS-TQ8040 NX poskytuje spolehlivý, rychlý a citlivý postup pro měření těkavých PFAS v komplexních matrice ovocných šťáv. Metoda splňuje přísné požadavky na linearitu, přesnost, přesnost i snižování matričních interferencí a je vhodná pro rutinní kontrolu bezpečnosti potravin.

Reference


  • US FDA (2024) Per- and Polyfluoroalkyl Substances in Cosmetics. FDA.
  • Phelps D.W. et al. (2024) Per- and polyfluoroalkyl substances in food packaging: migration, toxicity, and management strategies. Environ. Sci. Technol. 58(13), 5670–5684.
  • Alazaiza M.Y. et al. (2025) PFAS Contamination and Mitigation: A Comprehensive Analysis of Research Trends and Global Contributions. Case Stud. Chem. Environ. Eng. 101127.
  • Shimadzu Application News (2024) GCMS-2403 Volatile PFAS in water analysis using HS-SPME GC/MS/MS.
  • Shimadzu Application News (2024) GCMS-2404 Analysis of Volatile PFAS in Drinking Water Using HS-SPME GC/MS/MS.
  • Shimadzu Application News (2024) GCMS-2405 Analysis of Volatile PFAS in Bottled Water Using HS-SPME GC/MS/MS.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Is Your Next Sip Safe? A Simple, Rapid Method for Measuring volatile PFAS in Juices.
What’s in Your Brew? Detecting Volatile PFAS with Headspace SPME GC/MS/MS
PFAS in Bottled Water: A Simple Approach Using HS-SPME GC/MS/MS for Volatile Contaminant Analysis
Advancing PFAS Detection in Drinking Water: GC-MS as a Complementary Technique to LC-MS for Closing PFAS Mass Balance