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预制菜中的 PFAS 分析解决方案,安捷伦助力守护舌尖上的安全

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2024/11/14 15:05:02

全/多氟烷基化合物(Per/Polyfluoroalkyl substances)是一组人工合成的含氟有机化合物,结构中有稳定的 C-F 键和亲水官能团,因此具有优良的疏水、疏油及稳定的理化性质,在包装材料、纺织、造纸、表面处理剂、皮革、中间体等多个领域有众多的应用。然而,因其含有稳定共价键合的 C-F 键难以在环境和生物体内降解,随食物链的传递具有生物累积性,进而可能对人体造成肝中毒、免疫毒性、内分泌干扰和潜在的致癌性等危害。目前为止,多个国家的调查研究表明,PFAS 在环境水体、土壤中普遍存在,且在动物内脏和血清中也检测到了 PFAS,目前关于人体摄入 PFAS 的途径,普遍认为以饮食摄入为主。因此,建立各种食品基质中多种 PFAS 的高效检测方法的重要性不言而喻。


安捷伦针对食品基质开发了一种高效的混合模式通过式净化小柱,Captiva EMR PFAS Food Ⅰ (340 mg,6 mL;680 mg,6 mL) ,用于处理新鲜植物源食品,如蔬菜、水果等, PFAS Food Ⅱ (750 mg,6 mL),用于处理动物源食品、干性植物种子类食品(如大豆、花生等)、饲料和油等基质,涵盖了不同类型的食品基质,均能实现简单、高效的净化。本文选择了两种食品基质,分别为梅菜扣肉预制菜和豆干,结合高灵敏度的 Agilent 6495D 三重四极杆  LC/MS 系统,使用 Captiva EMR PFAS Food 小柱,开发和验证了豆干和梅菜扣肉预制菜中 30 种 PFAS 的高效检测方法。


样品前处理过程

 

准确称取待测样品,加入适量水涡旋均匀后加入酸化乙腈提取,放入1颗陶瓷均质子和萃取盐包,涡旋提取后离心,过 Captiva EMR PFAS Food 小柱净化,经氮吹浓缩后上机检测,详细的样品前处理流程见下图1:

 

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图 1. 梅菜扣肉和豆干中30种PFAS的前处理方法流程

 

液相色谱条件

液相色谱:1290 Infinity Ⅱ 液相色谱系统

色谱柱:

分析柱:PFP (2.1 × 150 mm, 1.8 µm)

延迟柱:InfinityLab PFC 延迟柱,4.6 x 30 mm (P/N 5062-8100)

流速:0.2 mL/min

柱温:40 ℃

进样量:5 µL

流动相:A:5 mmol/L 甲酸铵水溶液(含 0.01% 甲酸);B:甲醇

洗脱程序:

 

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后运行时间:5 min

 

质谱条件

质谱型号:6495D 三重四极杆质谱系统

离子源模式:ESI (-)

干燥气温度:200 ℃

干燥气流速:14 L/min

鞘气温度:250 ℃

鞘气流速:11 L/min

雾化器压力:20 psi

毛细管电压:3000 V (-)

扫描模式:MRM (具体参数见下表)

表 1. 30 种 PFAS 的 MRM 参数

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注:*表示定量离子,针对不同的样品基质,根据基质干扰情况,可能采用不同的定量离子。

 

结果与讨论


标准曲线与相关系数

分别以标样浓度为横坐标,以 LC-MS/MS 定量离子的色谱峰面积与内标峰面积比为纵坐标,绘制标准曲线。所得线性回归方程和相关系数见表 2。从表中可知,30 种 PFAS 在 0.1–50 ng/mL 浓度范围内具有良好的线性关系,相关系数均大于 0.99。

 

表 2. 30 种 PFAS 的标准曲线线性回归方程和相关系数

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定量限

本方法全氟和多氟烷基化合物的定量限为 0.02  µg/kg,PFOA 同分异构体的定量限范围为 0.039~0.062 µg/kg,PFOS 同分异构体的定量限范围为 0.02~0.04 µg/kg。

 

加标回收率和精密度

选择梅菜扣肉和豆干两种基质,分别设置 0.02、0.5 µg/kg 和10 µg/kg(4m-PFOA 加标浓度分别为 0.044、0.22 和 1.1 µg/kg,5m-PFOA 加标浓度分别为 0.0392、0.196 和 0.98 µg/kg,iso-PFOA 加标浓度分别为 0.062、0.31 和 1.55 µg/kg;PFOS 异构体加标浓度分别为 0.02、0.1 和 0.5 µg/kg)各  3 个加标浓度,并在每个加标浓度下制备 6 个平行样品,按照上述前处理方法得到上机溶液,使用内标法定量,结果见图 2。梅菜扣肉和豆干中 30 种PFAS 平均加标回收率 RSD 分别为  70.2~121.2 % 和 0.8~15.2 %,表明所开发的方法具有良好的准确度和精密度。30 种 PFAS 的 MRM 谱图见图 3。

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图 2. 梅菜扣肉预制菜和豆干中 30 种 PFAS 的回收率和 RSD 结果

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图 3. 30 种 PFAS 的 MRM 谱图(浓度:0.1 ng/mL,内标浓度 2 ng/mL)

 


小结

Agilent Captiva EMR Food 混合模式通过式净化小柱可有效去除预制菜中复杂食品基质的干扰,方便快捷,结合超高灵敏的液相色谱串联质谱,可以准确可靠地测定豆干、梅菜扣肉等预制菜基质中超低痕量的全/多氟烷基类化合物。


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