Las PFAS (sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas) son compuestos sintéticos persistentes que se analizan en alimentos a niveles de ppb y ppt. Esta guía resume cómo llegan a los alimentos, qué límites fija la Unión Europea, el flujo de preparación de muestras del método FDA C-010.03 basado en QuEChERS y las medidas para evitar contaminación en el laboratorio.
Por qué se analizan PFAS en alimentos
Las PFAS se usan en productos industriales desde la década de 1950. Son disruptores endocrinos y se han asociado con menor función inmunitaria, efectos reproductivos y en el desarrollo, aumento del colesterol y mayor riesgo de cáncer. Las principales vías de exposición humana son el agua potable y los alimentos.
Según la fuente:
- La FDA de EE. UU. analiza alimentos en forma continua desde 2019 y ha detectado PFAS en productos del mar, carne, lácteos y productos hortofrutícolas.
- La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) evaluó el riesgo de las PFAS en alimentos en 2020. Su dictamen indica que PFOS, PFOA, PFNA y PFHxS pueden afectar el desarrollo y tener efectos adversos sobre el colesterol sérico, el hígado, el sistema inmunitario y el peso al nacer. Consideró como efecto más crítico la menor respuesta inmunitaria a la vacunación y fijó una ingesta semanal tolerable (TWI) de grupo de 4,4 ng/kg de peso corporal por semana para la suma de esas cuatro PFAS.
Cómo llegan las PFAS a los alimentos
- Bioacumulación en la cadena alimentaria: las PFAS pasan a cultivos, alimento animal, carne y productos acuáticos desde ambientes, agua o biosólidos contaminados. Su concentración es mayor en peces y productos acuáticos, especialmente en organismos filtradores como almejas, ostras, mejillones y ostiones.
- Materiales en contacto con alimentos: por sus propiedades repelentes al aceite y al agua, se usan como agentes antigrasa en bolsas de papel, cajas y vasos, y pueden migrar al alimento. La Unión Europea las considera una prioridad de gestión en materiales en contacto con alimentos y envases. La FDA informó que, desde febrero de 2024, los agentes antigrasa con PFAS para contacto con alimentos ya no se venden en el mercado estadounidense.
Límites máximos en la Unión Europea
El Reglamento (UE) 2023/915 fija niveles máximos para cuatro PFAS (PFOS, PFOA, PFNA y PFHxS) en alimentos como pescado, crustáceos, moluscos bivalvos, huevos y carne. Estos niveles se introdujeron con el Reglamento (UE) 2022/2388 y se aplican desde enero de 2023. Según la fuente, Estados Unidos no tiene límites federales unificados para PFAS en alimentos.
Niveles máximos en µg/kg, según la tabla que Rocker cita del libro electrónico de Agilent "Global PFAS Regulations, Guidance, and Regulatory Methods":
| Grupo | Alimento | PFOS | PFOA | PFNA | PFHxS | Suma |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Carne y despojos comestibles | Carne de bovino, cerdo y aves de corral | 0,3 | 0,8 | 0,2 | 0,2 | 1,3 |
| Carne de ovino | 1 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 1,6 | |
| Despojos de bovino, ovino, cerdo y aves de corral | 6 | 0,7 | 0,4 | 0,5 | 8 | |
| Carne de caza, excepto oso | 5 | 3,5 | 1,5 | 0,6 | 9 | |
| Despojos de caza, excepto oso | 50 | 25 | 45 | 3 | 50 | |
| Productos de la pesca y moluscos bivalvos | Carne muscular de pescado, salvo las especies siguientes | 2 | 0,2 | 0,5 | 0,2 | 2 |
| Carne muscular* de arenque del Báltico, bonito, lota, espadín, platija, tenca, lisa, jurel, lamprea marina, corégono blanco, pez luminoso plateado, perro del norte, salmón silvestre y trucha silvestre | 7 | 1 | 2,5 | 0,2 | 8 | |
| Carne muscular* de anchoa, barbo, brema, salvelino, anguila, lucioperca, perca, rutilo, eperlano y corégono | 35 | 8 | 8 | 1,5 | 45 | |
| Crustáceos y moluscos bivalvos | 3 | 0,7 | 1 | 1,5 | 5 | |
| Huevos | Huevos de gallina | 1 | 0,3 | 0,7 | 0,3 | 1,7 |
* La fuente indica "excepto para lactantes y niños de corta edad". Revise el alcance exacto de esta nota en el texto del Reglamento (UE) 2023/915.
Los límites y el estado regulatorio de esta sección son los que informa la fuente. Pueden cambiar, así que confirme que sigan vigentes en la fecha de su análisis.
Por qué QuEChERS y cuándo agregar limpieza
El análisis de PFAS en alimentos es difícil por dos razones: las matrices son complejas (lípidos, proteínas, carbohidratos, pigmentos) y las concentraciones que se buscan son muy bajas (ppb y ppt). En métodos de investigación de la FDA, como C-010.03, QuEChERS se usa para reducir el efecto matriz.
Ventajas de QuEChERS según la fuente:
- Rápido y versátil: procedimiento simple para matrices complejas, en especial frutas, verduras, carne y productos acuáticos.
- Limpieza eficiente: combina extracción líquido-líquido y extracción en fase sólida dispersiva (dSPE), que ayudan a retirar grasas y pigmentos.
- Menos consumibles y solvente que los métodos tradicionales.
Sus límites también importan. Con alimentos complejos o límites de cuantificación muy bajos, la extracción QuEChERS básica suele requerir una limpieza adicional. QuEChERS no garantiza alta recuperación para todas las PFAS, en especial algunas de cadena larga, como los ácidos perfluorosulfónicos (PFSA) o los ácidos carboxílicos de cadena larga, y la recuperación puede ser difícil en matrices como pan y ensilaje. Para esos casos, la fuente indica combinar QuEChERS con SPE de intercambio aniónico débil (WAX) y sorbente ENVI-Carb.
Los métodos FDA C-010.02 y C-010.03 se validaron, entre otras matrices, en productos del mar (salmón, almejas), lácteos (leche, leche chocolatada), carne, huevos, cereales (pan), productos hortofrutícolas (lechuga, arándanos) y alimento animal (ensilaje, snaplage de maíz).
Flujo de trabajo según FDA C-010.03
El análisis de PFAS en alimentos suele basarse en métodos como FDA C-010.03 y USDA CLG-PFAS 2.04, y en requisitos y directrices como AOAC SMPR 2023.003 y la Recomendación (UE) 2022/1431. Tomando como ejemplo el método FDA C-010.03, "Determination of 30 Per and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) in Food and Feed using Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry (LC-MS/MS)", el flujo tiene cinco pasos:
- Homogeneización: triture la muestra con un homogeneizador o molino para mejorar la homogeneidad, la eficiencia de extracción y la representatividad. Use recipientes de polipropileno (PP) y evite recipientes de PTFE u otros fluorados. Inmediatamente después, agregue los estándares subrogados marcados isotópicamente, hasta una concentración final en el extracto de aproximadamente 1 ng/mL, para corregir la recuperación y el efecto matriz.
- Extracción QuEChERS: extraiga con acetonitrilo, ácido fórmico y el sobre de sales QuEChERS (MgSO4/NaCl), con agitación vigorosa en vórtex. Centrifugue y transfiera el sobrenadante a un tubo de centrífuga de 15 mL con sorbente d-SPE; agite en vórtex y centrifugue de nuevo. En muestras secas o de baja humedad, agregue agua después de la homogeneización para rehidratarlas.
- Limpieza por SPE: filtre el sobrenadante con un filtro de jeringa de nylon de 0,2 µm y purifique con un cartucho SPE de intercambio aniónico débil (WAX). La fuente recomienda Phenomenex Strata™-XL-AW 100 µm Polymeric Weak Anion 200 mg/6 mL.
- Concentración y reconstitución: concentre el extracto con un evaporador de nitrógeno a 60 °C. Reconstituya con metanol, agregue el estándar interno marcado isotópicamente (NIS) y filtre con un filtro de jeringa de nylon de 0,2 µm.
- Análisis y cuantificación: analice por LC-MS/MS. La fuente recomienda la columna Waters XBridge C18, 150 mm × 2,1 mm, 3,5 µm. La cuantificación compara la respuesta del analito con la del estándar interno, lo que corrige pérdidas y efecto matriz.
Cómo evitar contaminación en el laboratorio
Las PFAS se adsorben con facilidad, se degradan poco y están muy difundidas. Una contaminación mínima, a niveles bajos de ppb o ppt, puede alterar el resultado. Por eso la fuente indica que toda la preparación de muestras debe estar libre de PTFE:
- Recipientes y equipos: use recipientes de PP y viales de PP para el análisis instrumental, para evitar la adsorción en vidrio. Evite medios filtrantes fluorados (PTFE, FEP, ETFE) y use filtros de nylon.
- Solventes y agua: use solventes de alta pureza grado LC-MS (por ejemplo, grado Optima) verificados para PFAS, y agua ultrapura (por ejemplo, de un sistema Milli-Q®) sin PFAS detectables.
- Materiales fluorados: evite consumibles y equipos con fluoropolímeros, como PTFE y FEP. El personal debe evitar ropa repelente al agua o a las manchas que pueda liberar PFAS.
- Sistema instrumental: las bombas y tuberías del sistema LC pueden aportar PFAS de fondo. Cuando sea necesario, instale una columna de retardo de PFAS para separar el fondo del instrumento o de la fase móvil.
Equipos para la preparación de muestras
Agitación en la extracción QuEChERS. Rocker propone su agitador vórtex multitubo Tornado 100 para reemplazar la agitación manual. Según la fuente, entrega una agitación estable y uniforme que mezcla completamente el acetonitrilo con las sales y evita errores de la agitación manual. Sus características declaradas:
- Agitación en vórtex 3D de alta velocidad.
- Compatible con tubos de centrífuga QuEChERS de 15 mL y 50 mL.
- Modos de operación continuo e intermitente.
- Tapa de seguridad con detención automática, que evita salpicaduras.
Concentración. La fuente recomienda en general un evaporador de nitrógeno. Para procesar muchas muestras, propone como alternativa un sistema de evaporación paralela capaz de concentrar hasta 48 tubos a la vez sin fuente externa de nitrógeno. Si cambia la técnica de concentración, valídela dentro de su método.
Equipos relacionados en Cotecno
Consulte la configuración y variante en cada ficha antes de seleccionar el equipo.
Guías relacionadas
- Preparación de muestras con QuEChERS
- PFAS en muestras de agua
- Extracción en fase sólida
- Evaporación paralela
Fuentes
- Rocker, PFAS Testing in Food
- Documentos citados por la fuente: FDA C-010.03; USDA CLG-PFAS 2.04; AOAC SMPR 2023.003; Reglamento (UE) 2023/915; Recomendación (UE) 2022/1431; Agilent, "Global PFAS Regulations, Guidance, and Regulatory Methods".