Streamlined EMR LC-MS/MS Approach for Sensitive PFAS Determination in Alcoholic Beverages

Význam tématu

Per- a polyfluorované alkylové látky (PFAS) jsou environmentálně perzistentní sloučeniny se stoupajícím výskytem v potravinovém řetězci. Alkoholické nápoje představují potenciální expoziční cestu vzhledem k použití zemědělských surovin a vody během výroby; přitom jsou podrobná monitorování těchto matric málo rozšířená. Validované, citlivé a rychlé analytické postupy pro stanovení PFAS v této skupině vzorků jsou nezbytné pro posílení potravinové bezpečnosti a dodržování regulačních požadavků.

Cíle a přehled studie

Cílem předložené práce bylo vyvinout a ověřit zjednodušený workflow pro stanovení 43 PFAS v alkoholických nápojích (víno, pivo, koktejly) kombinací pas-through čištění pomocí Captiva EMR PFAS Food I a LC-MS/MS analýzy s feed-injekcí. Metoda měla řešit analytické problémy spojené s vysokým obsahem organiky v matricích, zachovat citlivost a přesnost měření a zároveň zkrátit dobu zpracování vzorků.

Použitá metodika

• Příprava vzorku: Odvážení 2 g vzorku do 15 mL zkumavky, přidání 6 mL acetonitrilu s 1 % octovou kyselinou, vortex 5 min, centrifugace 5 min při 5000 rpm a 4 °C. Spiking interními standardy, promíchání a přenos 5 mL supernatantu do předmytých EMR PFAS Food I 680 mg kartridží.
• Čištění: Kartridže byly přepřeny 1:1 ACN/MeOH s 1 % AA, ekvilibrovány 0,8 mL odpovídajícího rozpouštědla, eluace probíhala gravitačně a na závěr byl sorbent vysušen aplikací 10 psi po 2 minutách.
• Injekce a chromatografie: Použití feed-injekčního režimu (Feed Injection) na Agilent 1290 Infinity III Hybrid Multisampler s objemem injekce 12,5 µL a adaptivní rychlostí feedu (10 % průtoku pumpy). Mobilní fáze A: 5 mM amonný acetát ve vodě; B: acetonitril. Gradient běžel při 0,4 mL/min s přechodem %B od 10 % do 100 % v průběhu ~13,25 min a celkovým stop time 15,5 min.
• Detekce: LC-MS/MS v režimu dMRM s negativní ionizací pro 43 cílů PFAS; optimalizována teplota a průtoky plynů pro stabilní ionizaci a maximální citlivost.

Použitá instrumentace

• Agilent 1290 Infinity II / III (uváděno v posteru pro chromatografii) s Hybrid Multisampler pro feed-injekci.
• Kolony: RRHD Eclipse Plus C18, 1.8 µm, 2.1 x 100 mm; guard Eclipse Plus C18 2.1 x 5 mm; delay column Agilent InfinityLab PFC 4.6 x 30 mm.
• Agilent 6495D triple quadrupole LC/MS systém pro dMRM akvizici v negativním módu.
• Captiva EMR PFAS Food I pas-through kartridže (680 mg).

Hlavní výsledky a diskuse

• Citlivost a LOQ: Metoda dosahuje limitů kvantifikace na úrovni řádově 0,01 ng/mL pro red wine (uveden jako příklad), s vysokými poměry signál/šum pro vybrané analyty (např. PFOA, PFNA, PFOS, PFHxS) ukazujícími dobrou citlivost v komplexní matrici.
• Přesnost a přesnost mezi dávkami: Recoveries interních a nukleárně označených standardů (EIS a NIS) byly v akceptovatelných mezích dle AOAC SMPR kritérií; inter-batch RSD byly přijatelné (prezentována data pro n=18).
• Chromatografické aspekty: Feed-injekční režim zlepšil tvar špiček a konzistenci chromatografie ve srovnání s klasickými režimy (regular, sandwiched). Toto přispívá ke zvýšené integritě separace zejména při vysokém organickém zatížení matric.
• Matriční interferenc e: Byly zaznamenány potenciální interference od žlučových kyselin (např. TCDCA, TUDCA, TDCA) a PFOS isomerů; použití delay column a optimalizovaného dMRM umožnilo jejich rozlišení a minimalizaci vlivu na kvantifikaci.
• Časová úspora: Upravený pas-through postup snížil dobu zpracování vzorku až o 50 % ve srovnání s tradičními SPE/čekacími postupy.

Přínosy a praktické využití metody

• Metoda kombinuje rychlost a jednoduchost pas-through EMR čištění s vysokou selektivitou a citlivostí LC-MS/MS, což ji činí vhodnou pro laboratorní rutinu v potravinářských a kontrolních labouratořích.
• Zkrácení doby přípravy a minimalizace manipulací snižuje riziko kontaminace a zlepšuje průchodnost vzorků, což je pro masové monitorování výhodné.
• Schopnost kvantifikovat široké spektrum PFAS (43 sloučenin) v komplexních alkoholických matricích poskytuje komplexní profil kontaminace pro hodnocení expozice.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metodiky na další potravinářské matrixy a na nižší koncentrace ve vztahu k připravovaným regulačním limitům.
• Integrace vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie a nontargetovaných přístupů pro identifikaci neznámých PFAS a transformačních produktů.
• Automatizace přístrojového workflow a pas-through čistících kroků pro zvýšení kapacity testování v rutinních laboratořích.
• Propojení analytických dat s environmentálním monitoringem surovin (voda, půda) pro sledování zdrojů kontaminace v potravinovém řetězci.

Závěr

Vyvinutý postup využívající Captiva EMR PFAS Food I pas-through čištění a LC-MS/MS s feed-injekcí poskytuje rychlé, citlivé a reprodukovatelné stanovení 43 PFAS v alkoholických nápojích. Metoda splňuje kritéria přesnosti a opakovatelnosti s výhodou snížené doby zpracování a zlepšené chromatografické integrity. To ji činí praktickým nástrojem pro rozsáhlé monitorování PFAS v potravinách a podporuje její aplikaci v laboratořích zaměřených na bezpečnost potravin.

Reference

• Determination of 43 PFAS in Beer and Wine. Using the Agilent Captiva EMR PFAS Food I passthrough cleanup and LC/MS/MS detection. Agilent application note 5994-8813EN.
• Captiva EMR PFAS Food cartridges. Agilent application documentation.
• Sample Preparation for Food Analysis. Agilent application resources.