Th9
Thương hiệu
32 PFAS trong thực phẩm trẻ em bằng LC-MS/MS: chuẩn Dr. Ehrenstorfer trong ứng dụng của Shimadzu
Shimadzu phát triển phương pháp LC-MS/MS định lượng đồng thời 32 PFAS trong sữa công thức, sử dụng chất chuẩn đối chiếu của Dr. Ehrenstorfer trong quá trình xây dựng và đánh giá phương pháp.
- Nền mẫu
- Sữa công thức trẻ em
- Số chất
- 32 PFAS
- Thiết bị
- LCMS-8060NX · Nexera X3
- Thu nhận
- MRM · ion âm
- Xử lý mẫu
- QuEChERS · dSPE
- Tiêu chí
- AOAC SMPR 2023.003
- Chuẩn đối chiếu
- Dr. Ehrenstorfer · ISO 17034
Vì sao PFAS trong nền thực phẩm khó phân tích?
Trong nghiên cứu này, một số PFAS được định lượng với LOQ xuống tới 0,01 µg/kg — trong khi chính hệ thống phân tích cũng là một nguồn nhiễm mà Shimadzu nêu ra.
Shimadzu nêu rõ một trong những thách thức chính là giảm nhiễm nền từ dư lượng PFAS ngay bên trong hệ LC và trong quá trình lấy mẫu, chuẩn bị mẫu. PFAS có mặt trong nhiều vật liệu quen thuộc của phòng thí nghiệm, nên nhiễm chéo không đến từ mẫu mà đến từ dụng cụ và đường ống.
Thách thức thứ hai là nền mẫu. Shimadzu xử lý bằng cách dựng đường chuẩn trên nền mẫu (matrix-matched) và tính ngược nồng độ mẫu thêm chuẩn theo đường chuẩn nền đó, thay vì dùng dung môi sạch.
Thứ ba là mức nồng độ. Giới hạn định lượng thấp nhất trong nghiên cứu là 0,01 µg/kg, áp dụng cho 27 trong 32 chất. Bốn chất dùng mức 0,05 µg/kg và PFBA dùng 0,25 µg/kg.
Shimadzu cho biết phương pháp đáp ứng tiêu chí của AOAC SMPR 2023.003 mà không sử dụng nội chuẩn. Về mặt thực hành, phòng thí nghiệm khi áp dụng phương pháp cần tự đánh giá ảnh hưởng của nền mẫu và chiến lược hiệu chuẩn trong điều kiện của mình.
Shimadzu đã xây dựng phương pháp như thế nào?
Phần này tóm tắt từ tài liệu Application News 06-SAIP-LC-077-EN do Shimadzu công bố công khai trên shimadzu.com, bản in lần đầu tháng 10.2024.
Toàn bộ quy trình đi theo một mạch ngắn:
Sữa công thức → chiết QuEChERS → làm sạch dSPE → LC-MS/MS (MRM)
- Cân mẫu. 5,0 g sữa công thức.
- Ngấm nước và chiết. Thêm 15 mL nước, vortex 2 phút; thêm 5,0 mL acetonitril, lắc và vortex 2 phút.
- Tách pha QuEChERS. Thêm 4,0 g MgSO₄ và 1,0 g natri acetat, vortex 2 phút, ly tâm 10 phút ở 7.800 vòng/phút.
- Làm sạch dSPE. Thu dịch nổi, thêm chất hấp phụ dSPE, vortex 1 phút, ly tâm 5 phút ở 7.800 vòng/phút.
- Cô và định mức. Lấy 2,0 mL dịch nổi, thổi khô dưới dòng nitơ, hoàn nguyên về 1,0 mL bằng MeOH:H₂O 80:20 (v/v).
- Phân tích. LC-MS/MS chế độ MRM trên LCMS-8060NX ghép Nexera X3.
Đường chuẩn dựng theo phương pháp ngoại chuẩn với hồi quy trọng số 1/C², dải 0,005–10 µg/L; ba hợp chất dùng dải 0,05–10 µg/L và PFBA dùng 0,25–10 µg/L. Mẫu thêm chuẩn được chuẩn bị sáu lần lặp ở ba mức 0,01 · 0,05 · 0,25 µg/kg.
Cấu hình thiết bị
| Hạng mục | Thông số |
|---|---|
| Khối phổ | Shimadzu LCMS-8060NX, ba tứ cực |
| Sắc ký lỏng | Shimadzu Nexera™ X3 UHPLC |
| Kiểu ion hoá | Chế độ ion âm — mọi chuyển khối trong tài liệu đều ghi dấu (−) |
| Kiểu thu nhận | MRM, hai chuyển khối mỗi chất (định lượng và xác nhận) |
| Cửa sổ thời gian lưu | 3,107 – 15,711 phút |
| Thời gian tách | Toàn bộ pic tách xong trong 20 phút |
Application News là bản tóm tắt bốn trang nên không nêu cột sắc ký, pha động, gradient, tốc độ dòng, nhiệt độ cột hay thể tích tiêm. Phòng thí nghiệm muốn dựng lại phương pháp cần liên hệ Shimadzu để lấy điều kiện đầy đủ. QEMIX không suy đoán các thông số này.
Phương pháp, thực nghiệm và toàn bộ số liệu trong bài là của Shimadzu Analytical (India) Pvt. Ltd. QEMIX không tham gia xây dựng, thực hiện hay thẩm định phương pháp này; chúng tôi trích dẫn tài liệu đã công bố và bổ sung phần diễn giải về chất chuẩn ở mục 06.
32 PFAS được định lượng đồng thời
Danh mục trải trên năm nhóm cấu trúc:
| Nhóm | Chất | Số lượng |
|---|---|---|
| Axit carboxylic | PFBA · PFPeA · PFHxA · PFHpA · PFOA · PFNA · PFDA · PFUnA · PFDoA · PFTriDA · PFTeDA | 11 |
| Axit sulfonic | PFBS · PFPeS · PFHxS · PFHpS · PFOS · PFNS · PFDS · PFUnDS · PFDoS · PFTrDS | 10 |
| Fluorotelomer sulfonat | 4:2 FTS · 6:2 FTS · 8:2 FTS · 10:2 FTS | 4 |
| Axit ether | HFPO-DA · DONA · 9Cl-PF3ONS · 11Cl-PF3OUdS | 4 |
| Sulfonamid | PFOSA · N-Me-FOSAA · N-Et-FOSAA | 3 |
Thời gian lưu trải từ 3,1 đến 15,7 phút; Shimadzu tách hết các pic trong vòng hai mươi phút.
Chất chuẩn đối chiếu được sử dụng
Trong phần Material and Method, Shimadzu ghi:
“The reference standards were procured from Dr. Ehrenstorfer with below catalogue numbers: EPA Method 533 PFAS Mixture 151 100 µg/mL (DRE-A50000151MW).”
| Thông số | Giá trị |
|---|---|
| Product No. | DRE-A50000151MW |
| Tên sản phẩm | EPA Method 533 PFAS Mixture 151, 100 µg/mL in Methanol:Water |
| Dạng | Dung dịch đa hợp phần |
| Số chất chứng nhận | 24 |
| Chứng nhận | Certified Reference Material (CRM). Theo chứng chỉ, vật liệu được thiết kế, sản xuất và kiểm chứng phù hợp ISO/IEC 17025, ISO 17034 và hệ thống quản lý chất lượng ISO 9001; nhà sản xuất được A2LA công nhận ISO 17034:2016 (Cert. No. 3031.02). |
| Bảo quản | 4 °C ± 4 °C |
Mỗi lô đi kèm một Reference Material Certificate ghi nồng độ chứng nhận và độ không đảm bảo mở rộng của từng chất, số lô riêng cho từng thành phần, độ tinh khiết, thời gian lưu tham chiếu và hạn dùng. Giá trị chứng nhận được thiết lập bằng phương pháp khối lượng và thể tích, có xác nhận lại bằng kỹ thuật phân tích.
Tài liệu ghi nhận Shimadzu mua chuẩn từ Dr. Ehrenstorfer. Đây không phải công bố hợp tác giữa hai bên, cũng không phải chứng nhận của Dr. Ehrenstorfer dành cho phương pháp của Shimadzu.
Số liệu phương pháp nói lên điều gì?
Thẩm định theo hướng dẫn SANTE. Dưới đây là dải giá trị Shimadzu công bố cho cả 32 chất:
Đọc kỹ hơn vài con số
Trong bộ dữ liệu Shimadzu công bố, N-Me-FOSAA (63,07 %) và N-Et-FOSAA (70,50 %) cho độ thu hồi thấp nhất. Tài liệu mô tả “phần lớn các hợp chất” nằm trong khoảng 65–135 %, nghĩa là có chất nằm ngoài khoảng đó.
R² thấp nhất thuộc về PFBS (0,9673); 31 chất còn lại đều trên 0,98. PFBA được Shimadzu thiết lập LOQ cao hơn các chất còn lại trong phương pháp này (0,25 µg/kg so với 0,01 µg/kg).
Nói cách khác, phần lớn chất trong danh mục đạt tiêu chí với biên rộng, còn một nhóm nhỏ nằm sát ngưỡng. Khi áp dụng, đây là nhóm cần theo dõi riêng trong kiểm soát chất lượng thường quy.
Dữ liệu pic của sáu chất tiêu biểu
| Chất | tR (phút) | Chuyển khối định lượng | Chuyển khối xác nhận | LOQ (ppb) | R² | Thu hồi (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| PFBA | 3,107 | 213,00 > 169,10 | — | 0,25 | 0,9958 | 113,32 |
| PFHxS | 8,172 | 398,90 > 80,00 | 398,90 > 98,95 | 0,01 | 0,9953 | 115,62 |
| PFOA | 8,657 | 412,90 > 368,95 | 412,90 > 219,10 | 0,01 | 0,9951 | 117,10 |
| PFNA | 9,750 | 463,10 > 418,95 | 463,10 > 169,05 | 0,01 | 0,9955 | 91,97 |
| PFOS | 10,384 | 498,90 > 79,95 | 498,90 > 98,90 | 0,01 | 0,9927 | 94,48 |
| N-Me-FOSAA | 12,346 | 570,10 > 418,90 | 570,10 > 511,90 | 0,05 | 0,9836 | 63,07 |
Một chi tiết đáng lưu ý: với PFBA và PFPeA, tài liệu để trống cột chuyển khối xác nhận. Phòng thí nghiệm áp dụng phương pháp nên làm rõ tiêu chí khẳng định sự có mặt của hai chất này với quy định mình đang tuân thủ, vì nhiều hướng dẫn xác nhận yêu cầu hai chuyển khối.
Phương trình đường chuẩn
Tài liệu công bố đường chuẩn của sáu chất ở mức LOQ:
| Chất | Phương trình hồi quy | R² |
|---|---|---|
| PFPeA | y = 503,0104x + 383,7171 | 0,9927 |
| PFHxS | y = 472,3239x + 433,9777 | 0,9953 |
| PFOA | y = 1422,619x + 8521,691 | 0,9951 |
| PFNA | y = 1714,318x + 12899,62 | 0,9955 |
| PFOS | y = 388,6975x + 2557,059 | 0,9927 |
| 10:2 FTS | y = 319,9747x + 17,18654 | 0,9942 |
Hệ số góc chênh nhau hơn bốn lần giữa PFNA (1714) và 10:2 FTS (320). Đáp ứng tín hiệu khác nhau đáng kể giữa các chất, nên mỗi chất cần một đường chuẩn riêng — đúng như cách Shimadzu dựng đường chuẩn trong nghiên cứu.
Khi xây dựng phương pháp PFAS, nên chọn chuẩn như thế nào?
Mua đúng mã hàng chỉ là bước cuối. Trước đó có bảy câu hỏi cần trả lời theo thứ tự.
Danh mục chất
Đối chiếu từng chất trong phương pháp với danh mục chất của hỗn hợp chuẩn. Hỗn hợp theo EPA Method 533 không phủ hết 32 chất mà Shimadzu định lượng — phần còn lại phải bổ sung từ chuẩn khác.
Phương pháp tham chiếu
Chuẩn được thiết kế cho EPA 533 (nước uống). Khi áp sang nền thực phẩm, phòng thí nghiệm tự chịu trách nhiệm thẩm định lại.
Nồng độ
Cùng một hỗn hợp có nhiều mức nồng độ và mỗi mức là một Product No. khác nhau. Chọn sai mức sẽ phải pha loãng nhiều bậc, làm tăng sai số.
Dung môi nền
Dung môi của chuẩn phải tương thích với pha động và bước hoàn nguyên mẫu, tránh hiệu ứng dung môi khi tiêm.
Chuẩn gốc hay đánh dấu đồng vị
Nghiên cứu này không dùng nội chuẩn. Nếu phòng thí nghiệm muốn bù nền bằng nội chuẩn đánh dấu đồng vị thì cần đặt riêng, không nằm trong hỗn hợp chuẩn gốc.
Chứng chỉ
Vật liệu chuẩn được chứng nhận đi kèm chứng chỉ ghi nồng độ chứng nhận, độ không đảm bảo mở rộng, số lô và hạn dùng. Đây là hồ sơ phải lưu.
Điều kiện bảo quản
Kiểm tra nhiệt độ bảo quản và thời hạn sử dụng sau khi mở nắp trước khi lên kế hoạch dùng.
Một ví dụ cụ thể ngay trong nghiên cứu này
Hỗn hợp DRE-A50000151MW chứng nhận 24 chất, trong khi phương pháp định lượng 32 chất. Tám chất nằm ngoài hỗn hợp phải được bổ sung từ nguồn chuẩn khác:
HFPO-DA · DONA · 9Cl-PF3ONS · 11Cl-PF3OUdS · 10:2 FTS · PFUnDS · PFDoS · PFTrDS
Đây chính là điểm dễ bỏ sót nhất. Tên hỗn hợp gắn với một phương pháp tham chiếu không có nghĩa là nó phủ hết danh mục chất mà phòng thí nghiệm cần. Hãy lập bảng đối chiếu từng chất trước khi đặt hàng, thay vì phát hiện sau khi đã chạy xong mẻ đầu.
Tài liệu tham khảo
Application News 06-SAIP-LC-077-EN
Simultaneous Quantitation of 32 PFAS in Baby Food by LC-MS/MS. Bảng kết quả đầy đủ 32 chất, sắc ký đồ và đồ thị đường chuẩn nằm trong tài liệu gốc. Tải từ shimadzu.com — không cần đăng ký.
Reference Material Certificate — DRE-A50000151MW
Chứng chỉ vật liệu chuẩn cho lô 2-H538849MW, ghi nồng độ chứng nhận và độ không đảm bảo mở rộng của từng chất trong 24 thành phần. Xem chứng chỉ (PDF)
Đây là chứng chỉ của một lô cụ thể. Mỗi lô giao cho khách có chứng chỉ riêng với nồng độ và hạn dùng của lô đó.
Gửi danh mục chất cần phân tích, phương pháp tham chiếu và nền mẫu. QEMIX đối chiếu danh mục chất với các hỗn hợp chuẩn Dr. Ehrenstorfer sẵn có, chỉ ra phần còn thiếu, và cung cấp CoA theo đúng số lô khi thông tin lô hàng được xác định.
Xem PFAS Mixture 151 (DRE-A50000151MW) tại QEMIX