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与时俱进, 赛默飞食品中全氟液质高分辨方案

2025年03月31日 18:11:33来源:赛默飞世尔科技(中国)有限公司
    什么是PFAS?
 
  PFAS是一类在烷基链上存在多个氟原子的有机化合物,包括全氟辛酸 (PFOA)、全氟辛烷磺酸 (PFOS)等化合物;碳氟键是最强的键之一,具有化学惰性和耐高温性,这些化学物质在环境中不易被降解。由于其生物持久性,它们通常被称为“永远的化学物质”。被广泛应用于食品接触材料、纺织品、不粘锅涂层、阻燃剂等工业和消费品领域中。
 
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    食品中检测的必要性  
 
  多国的暴露评估数据表明,饮用水是人体摄入PFAS污染的主要途径,但随着PFAS在生物链中的不断累积,其传播途径已变得更为复杂和广泛。欧盟食品安全局针对食品中的PFAS情况发表了科学意见,指出除了饮用水外,鱼、水果、鸡蛋及其衍生品也是含有PFAS较多的物质。
 
  由于这些“永久性化学品”非常稳定并且易于在植物和动物组织中进行生物蓄积,因此迫切需要分析其基质中所含的 PFAS。
 
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    国内外法规标准  
 
  面对PFAS的潜在威胁,制定有效的预警措施和防控手段显得尤为重要,各国纷纷采取行动,力求减少PFAS的暴露和污染。2010年3月17日,欧盟委员会发布2010/161/EU号议案,建议对食品中的PFAS进行监测;2022年12月8日,欧盟委员会法规(EU)2022/2388 发布,修订了关于某些食品中全氟烷基物质最高含量的法规,该条例自2023年1月1日起施行。
 
  目前国内针对PFAS的国家标准是GB 5009.253-2016《食品安全国家标准 动物源性食品中全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)的测定》。但该标准中仅规定了PFOS和PFOA含量的测定方法,PFAS家族庞大,除了研究最热门的全氟辛酸(PFOA)、全氟辛烷磺酸(PFOS)之外,还有其他众多成员。
 
  正在修订的国标方法《食品安全国家标准 食品中全氟和多氟化合物的测定》,将适用于食品中18种全氟烷基化合物、8种全氟辛酸和全氟辛烷磺酸同分异构体、4种全氟烷基化合物替代物,共计30种全氟/多氟烷基化合物的测定。
 
赛默飞食品中全氟方案:
一针进样,定量定性兼得!
 
  样品前处理方法:参考此正在修订的国标方法前处理过程
 
  验证了鸡肉、牛肉、羊肉等3种常检动物源基质中方法的线性范围、定量限(LOQ)、回收率、重现性等。包含近60种全氟化合物,均满足国标定量限(0.02μg/kg)的要求。
 
  仪器方法:采用液质高分辨仪器全扫描/数据非依赖二级质谱扫描(Full MS/DIA)模式
 
  本方案采用全新的Thermo Scientific™ Orbitrap Exploris 高分辨平台。Orbitrap高分辨质谱具有高分辨率、高灵敏度、高质量精度和宽动态范围等特点。由于PFAS家族庞大,并且有更多 PFAS 不断问世,采用液质高分辨质谱比三重四极杆质谱更有优势,除了定量和鉴定目标 PFAS 外,还能够对其他非目标 PFAS 的化合物利用Compound Discoverer软件进行定性分析,从而发现更多PFAS化合物。
 
    定量策略:
 
  全扫描FullMS采集的数据,利用母离子质荷比可以对化合物进行准确的定量,Orbitrap高分辨质谱凭借低至百万分率(ppm)的质量精度和高质量分辨率,质量选择性更高,有助于克服食品复杂组织提取物分析中的基质干扰,减少假阳性,化合物定量上更有优势。
 
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100 pg/mL 标准品中 PFAS 化合物的提取离子流图
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部分全氟化合物的校正曲线(10~10000pg/mL)
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  通过加标回收实验对方法的准确度进行评价,向3种空白基质样品(鸡肉、牛肉、羊肉)中进行2个不同水平的标准添加(0.5倍国标定量限、2倍国标定量限),加标回收率及重现性结果良好。
 
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两种添加浓度下3种基质PFAS 化合物的平均回收率
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两种添加浓度下3种基质PFAS 化合物回收率的平均 RSD(点击查看大图)

    定性策略:
 
  凭借Orbitrap高分辨质谱对未知物分析的强大鉴定功能,采集到的非依赖二级质谱扫描DIA数据,通过Compound Discoverer软件,对未知PFAS进行分析。
 
  Compound Discoverer利用内嵌的包括在线及本地质谱数据库进行搜库,多个数据库相互补充,增加PFAS鉴定的全面性和准确性。
 
  针对全氟的专属数据库:Mass Lists-全氟筛查数据库,包含上万种全氟化合物。最大限度地增加筛查覆盖度。同样,用户也可根据自己的需要对MassList自行扩充。
 
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  利用CD自带CompoudClasses节点功能, 可以根据需要建立PFAS特色的二级特征离子碎片数据库,有利于非靶向筛查过程中对含有相同二级特征的未知物进行碎片标注及定性研究。
 
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  总   结  
 
  在本次研究中,针对三种不同动物源性基质中的全氟化合物进行分析,前处理参考正在修订的国标方法《食品安全国家标准 食品中全氟和多氟化合物的测定》,在全新的Thermo Scientific™ Orbitrap Exploris 高分辨平台上开发了液质高分辨方案。该方案同时兼具优异的定量和定性功能,方法表现出卓越的灵敏度和特异性,有望作为扩展 PFAS 目标化合物乃至拓展更复杂基质的优秀平台。
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