PFAS检测五部曲之三：测定乳制品中PFAS含量的两种定量⽅法比较

2023-10-12 21:23:17, 沃特世沃特世科技（上海）有限公司

使用受到PFAS污染的水和生物固体来种植牲畜饲料作物，已经对这些动物所产乳制品的质量造成了巨⼤影响。因此，建立⼀种灵敏且准确的分析方法来监测乳制品中的PFAS含量至关重要。

本应用纪要在建立分析乳制品中30种PFAS化合物方法的同时，还比较了基质匹配校准曲线和基于溶剂的同位素稀释校准曲线，证明两者都适用于计算样品中的化合物浓度，在两种⽅法之间未观察到显著差异。30种不同化学类别的PFAS化合物分别包括：羧酸盐：C4-C14；磺酸盐：C4-C10；新型化合物：GenX、ADONA、9Cl-PF3ONS、11Cl-PF3OUdS；前体物质：FBSA、FHxSA、FOSA、NMeFOSAA、NEtFOSAA、4:2 FTS、6:2 FTS、8:2 FTS。

方法优势

利用QuEChERS提取和dSPE净化从乳制品中⾼效、简单地提取30种PFAS；
利用Xevo TQ-XS进行高灵敏度分析，以检测ng/L水平的PFAS，从而有效监测乳制品中的PFAS暴露量；
利用PFAS方法包改良液相色谱系统，分离可能的系统和溶剂污染物，从而提高结果可信度；
在考虑所分析的不同基质类型的数量以及内标的预算和可用性时，可以根据实验室的具体适配程度来灵活决定选择基质匹配还是同位素稀释。

样品前处理

使⽤与分析植物性农产品时所用相同的QuEChERS、dSPE方案和仪器方法（如沃特世应用纪要720007333ZH所述，也可见上期不同源性样品中PFAS检测五部曲之二）分析牛奶中的PFAS。向从当地购得牛奶中添加0.1 ng/g和1.0 ng/g（样品瓶中的浓度分别为0.025 ng/mL和0.25 ng/mL）的30种PFAS，以评估方法性能。在提取之前，将20种稳定同位素标记的内标混合物添加至样品中，⽤作同位素稀释校准法的回收率校准标样。另外，在提取后将三种同位素标记的内标混合物添加至所有样品中，用作进样内标标准品。对于基质匹配校准法，在定量计算过程中仅使⽤两种提取内标标准品（¹³C₈-PFOA和¹³C₈-PFOS）。

LC-MS条件

LC条件：

LC系统：

ACQUITY UPLC I-Class PLUS，配备PFC分析试剂盒

色谱柱：

ACQUITY UPLC BEH C18 2.1 x 100 mm, 1.7 μm

流动相A：

水+2 mM醋酸铵

流动相B：

甲醇+2 mM醋酸铵

梯度：

MS条件：

电离模式：

ESI -

毛细管电压：

0.5 kV

脱溶剂气温度：

350 °C

脱溶剂气流速：

900 L/h

化合物MRM方法如下表：

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实验结果

每种样品以2个浓度⽔平（0.1 ng/g、1.0 ng/g）加标，下图为加标浓度为0.1 ng/g的牛奶中每种PFAS定量离⼦的提取离⼦流⾊谱图。

图1. 牛奶中加标浓度分别为0.1 ng/g的各种PFAS的定量离子的提取离子色谱图。

在使用LC-MS/MS方法分析乳制品的过程中，基质效应是⼀道非常棘⼿的问题，因为它们会显著影响定量效果。本研究评估了旨在减轻基质效应影响的两种校准曲线选项：使用同位素稀释的溶剂校准以及基质匹配校准。虽然在食品分析中可能会优先考虑基质匹配方法，来提供与样品类型严格匹配的校准条件，但在同⼀批次中处理多种不同类型的基质时，这种方法可能不切实际。为补偿在使用溶剂曲线时任何潜在由基质所引起的响应差异，该方法使用了多种稳定同位素标记的内标混合物。同位素稀释定量法是在样品提取前（提取标准品）和提取后（进样内标标准品）分别添加23种内标的混合物。⽤空白牛奶提取物制备基质匹配标准品，仅在样品提取前加⼊两种内标。下图为总结了两种方法之间的差异以及每种方法所用的内标。

使用溶剂曲线计算的观察范围（基于内标校正的相对回收率，0.1 ng/g加标样品为58~134%，1.0 ng/g加标样品为58~109%）略宽于基质匹配曲线的绝对回收率（0.1 ng/g加标样品为76~130%，1.0 ng/g加标样品为68~96%）。总体趋势仍然相同，回收率随链长的增加而下降，如下图所示，除该范围内的最低回收率和最高回收率以外，各校准方法之间未观察到显著差异。