Analyse simultanée des PFAS à chaînes ultracourte, courte et longue et des PFAS alternatifs dans le plasma et le sérum humains

Abstract

Objectifs

Les substances per- et poly-fluoroalkylées (PFAS) recherchées dans le sang peuvent varier en fonction d’une région ou d’une population donnée. Les PFAS couramment analysés ont des chaînes courtes à longues (C4–C10). Mais les PFAS à chaîne ultracourte (USC, ≤ C4) deviennent une réelle préoccupation en raison de leur prévalence et de leurs niveaux élevés d’occurrence dans les systèmes aquatiques environnementaux. Plusieurs études ont indiqué une augmentation rapide de la concentration environnementale des PFAS USC, soulevant des inquiétudes quant à une exposition humaine élevée. La mesure des PFAS USC dans le sang peut surveiller l’exposition humaine et fournir un outil pour étudier les risques potentiels associés à l’exposition à ces PFAS.

Méthode

Des tests d’exactitude et de précision ont été réalisés en utilisant du sérum fœtal bovin traité au charbon actif et enrichi en PFAS (carboxylique et sulfonique) de C1 à C10. Un aliquot de 100 μL d’échantillon de sérum a été mélangé à des standards internes extraits et non extraits, ainsi qu’à 200 μL de méthanol contenant 1,5 % d’acide formique. Après centrifugation, 5 μL de surnageant ont été injectés sur une colonne de phase inverse à groupement polaire intercalé (Ultra IBD, 100  ×  2,1 mm) pour une séparation chromatographique suivie d’une détection MS/MS. Des standards de calibration ont été préparés sur une plage de 0,05 à 40 ppb dans de l’eau osmosée contenant une solution de tampon phosphate. La méthode établie a ensuite été appliquée pour mesurer la concentration des PFAS dans divers échantillons de sérum et de plasma humains, y compris un plasma humain de référence NIST 1950. Le sérum utilisé contenant du TFA, l’isotope 13C-TFA a été utilisé comme substitut pour tester l’exactitude de la méthode pour le TFA et dix isotopes de PFAS C3 à C10 ont été ajoutés à 1 ppb pour servir d’étalons internes extraits afin de vérifier l’exactitude de l’ensemble de la méthode. Les standards de calibration ont été préparés dans de l’eau osmosée en raison de l’absence des analytes dans celle-ci et une solution de tampon phosphate a été ajoutée pour obtenir des performances chromatographiques similaires entre standards et échantillons. Trois niveaux de dopage, de 0,4 à 30 ppb, ont été testés pour l’exactitude et la précision de la méthode.

Résultats

La méthode développée a été utilisée pour l’analyse de 2 standards de référence (SR) NIST, nommément NIST 1950 pour le plasma humain et NIST 1957 pour le sérum humain, caractérisés par des concentrations connues de six ou sept PFAS. Les résultats des six préparations de chaque SR ont indiqué que toutes les concentrations mesurées se situaient à moins de 20 % de la concentration nominale. Les concentrations moyennes expérimentales de la plupart des PFAS étaient en accord avec les concentrations de référence, avec des écarts de moins de 20 %. Ces résultats ont démontré que la méthode développée est adaptée pour une quantification précise des PFAS dans le plasma et le sérum humains. D’autres PFAS ont également été détectés et quantifiés, le PFPrA dans le plasma, le TFMS dans le sérum et le TFA dans les deux. La contamination par le TFA est très répandue dans les différents matériels utilisés dans les laboratoires. Compte tenu du défi que représente le contrôle du matériel utilisé pour le prélèvement d’échantillons de sang, il est possible que la concentration de TFA mesurée ne provienne pas uniquement du sang lui-même.

Conclusion

Une méthode unique a été développée pour permettre la biosurveillance simultanée des PFAS USC et ceux couramment analysés (C4 à C10).