GC/MSD, GC/MS/MS, GC/QQQ, HeadSpace, SPME
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceShimadzu
Význam tématu
Per- a polyfluoralkylové látky (PFAS) představují skupinu vysoce perzistentních a potenciálně toxických chemikálií, které se hromadí v životním prostředí i v organismu. Lidé se mohou těmito látkami nakazit prostřednictvím vody, potravin či vzduchu. Vzhledem k enormní spotřebě piva a složitému chemickému složení tohoto nápoje je nezbytné vyvinout spolehlivé analytické postupy pro detekci stopových množství PFAS v pivních matricích a zajistit bezpečnost konečného produktu.
Cíle a přehled studie
Hlavním cílem bylo navrhnout a ověřit přesnou a citlivou metodu pro kvantifikaci těkavých PFAS v pivu. Studie využívá kombinaci headspace solid‐phase microextraction (HS‐SPME) a trojitého kvadrupólu GC/MS/MS k předkoncentraci a selektivní detekci fluorotelomer alkoholů, akrylátů, methakrylátů a sulfonamidů. Metoda byla testována na pěti komerčních pivech (různé styly a bezalkoholické varianty) a porovnána s vodným kontrolním vzorkem.
Použitá metodika a instrumentace
Metoda vychází z automatizovaného HS‐SPME s přístrojem Shimadzu GCMS‐TQ8040 NX spojeným s autosamplerem AOC‐6000 Plus vybaveným DVB/CAR/PDMS vláknem. Klíčové parametry extrakce: 10 mL vzorku s 2 % NaCl, inkubace 5 min při 50 °C, extrakce 30 min za míchání 300 rpm, desorpce 7 min při 240 °C. GC podmínky: splitless vstřik, helový tok, kapilární kolona SH‐I‐624Sil MS (30 m×0,25 mm×1,40 µm), tepelný program od 40 °C do 300 °C. MS/MS pracoval v módu MRM s výběrem kvantifikačních a kvalifikačních přechodů pro deset cílových PFAS. Interní standardy představovaly izotopově značené deriváty jednotlivých tříd sloučenin, kalibrační rozsah 1–2000 ng/L.
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda prokázala vynikající linearitu (R² ≥ 0,996) a nízké pozadí v metodových blankách. Kontrola kalibrace (ICV, CCV) vykázala návratnost 70–130 %. V čisté vodě (LCS) dosáhla průměrná návratnost 91–101 % a RSD ≤ 6,5 %. V pivech po přidání standardů v množství 100 ng/L byly průměrné návratnosti 78–126 % s RSD pod 8 %, což potvrzuje robustnost postupu napříč různými pivními matricemi. Klíčovým zjištěním je potřeba používat ke každému analytu odpovídající izotopově značený interní standard pro korekci matrice.
Přínosy a praktické využití metody
- Minimální příprava vzorku: jednoduchý přídavek NaCl a automatizovaná extrakce HS‐SPME.
- Vysoká citlivost a selektivita díky módu MRM na trojitém kvadrupólu.
- Možnost kvantifikace těkavých PFAS tam, kde LC/MS selhává.
- Rychlý workflow s automatizovaným autosamplerem snižuje chyby operátora.
- Komplementární technika k LC/MS pro komplexní výzkum a kontrolu kvality nápojů.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Zavádění podobných HS‐SPME GC/MS/MS metod pro jiné nápoje a potravinářské matrice.
- Vývoj a komercializace nových izotopově značených interních standardů.
- Integrace postupu do vysokopropustných screeningových platforem.
- Využití metody při monitorování environmentální kontaminace a při regulačních kontrolách.
Závěr
Prezentovaná metoda HS‐SPME GC/MS/MS na přístroji Shimadzu GCMS‐TQ8040 NX s AOC‐6000 Plus poskytuje vysokou přesnost, reprodukovatelnost a citlivost pro analýzu těkavých PFAS v pivu. S využitím odpovídajících izotopových interních standardů dosahuje metoda standardní splnění kritérií kvality a je vhodná pro rutinní monitorování bezpečnosti potravin a nápojů.
Reference
- Understanding PFAS-What They Are, Their Impact, and What We Can do, PennState Extension, 2023.
- Brunn H. et al. PFAS: forever chemicals—persistent, bioaccumulative and mobile, Environ. Sci. Eur. 2023.
- Alazaiza M.Y. et al. PFAS Contamination and Mitigation, Case Studies in Chemical and Environmental Engineering, 2025.
- Bach C. et al. Simultaneous determination of PFAS classes in water and sediments, J. Chromatogr. A, 2016.
- Our Current Understanding of the Human Health and Environmental Risks of PFAS, EPA, 2024.
- PFAS, Their History, Danger and How we Fix The World, Bucknell University, 2024.
- ‘Forever Chemicals’ Found in Popular US Beers, Above EPA Limits, Science Alert, 2025.
- Bitter Aftertaste: PFAS Found in US Beer, MGM The Law Firm, 2025.
- Shimadzu Application News GCMS-2403, Volatile PFAS in water analysis using HS‐SPME GC/MS/MS, 2024.
- Shimadzu Application News GCMS-2404, Analysis of Volatile PFAS in Drinking Water, 2024.
- Shimadzu Application News GCMS-2405, Analysis of Volatile PFAS in Bottled Water, 2024.
- Shimadzu Application News 02-SSI-GCMS-2501-EN, Volatile PFAS in Complex Juice Matrices, 2025.
- Gruszecka D. et al. Direct immersion thin film SPME of polychlorinated n-alkanes, Food Chem., 2021.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.