Xác định hàm lượng Diethylene Glycol, Ethylene Glycol có trong kem đánh răng bằng phương pháp GC-MS potx

Các yếu tố kiểm tra định lượng Một mẫu trắng gồm 10 mL dung dịch chiết được lấy thông qua toàn bộ quy trình kể cả việc thêm các chất chuẩn nội phải được ước lượng để bảo đảm rằng không n

Xác định hàm lượng Diethylene Glycol, Ethylene Glycol có trong kem đánh răng bằng phương pháp

GC-MS

I Mở Đầu

1 Mục đích

Phương pháp này được phát triển tại Trung tâm hóa học pháp lý (FCC) để kiểm tra kem đánh răng có chứa diethylene glycol (và một chất liên quan có độc tính tương tự, ethylene glycol) ở mức 1 mg/g (0.1% trọng lượng) và ở trên

2 Mục tiêu

Sử dụng sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS)

3 Phạm vi

Phương pháp này đã cho thấy rằng có khả năng phát hiện ra cả các phân tích ở mức 0.5 mg/g ở nhiều nhãn hiệu khác nhau của kem đánh răng

II Nội Dung

1 Thiết bị và trợ cấp

- Hệ thống Agilent 5975i GC-MS trang bị với 30 m Stabilwax (crossbond Carbowax) cột mao quản (hoặc tương đương) hay hệ thống phổ khối khác

- Máy ly tâm phòng thí nghiệm có khả năng áp dụng 5000 g với các ống ly tâm cỡ

15 mL

- Ống ly tâm polypropylene 15 mL có nắp vít

2 Tác chất và chất chuẩn

- Dung môi chiết: nước rồi đến acetonitrile

- 1,3-Propanediol

+ Dùng như chất chuẩn trong nước Điều chế một dung dịch có sẵn nồng độ 5.0 mg/

mL trong 50% dung dịch nước với acetonitrile

+ Thêm 0.050 mL dung dịch này vào 0.500 mL của mỗi mẫu chiết trong lọ autosampler trước khi phân tích

- Diethylene Glycol

Điều chế dung dịch có sẵn 10.0 mg/mL trong 50% dung dịch nước với acetonitrile

- Ethylene Glycol

Điều chế dung dịch có sẵn 10.0 mg/mL trong 50% dung dịch nước với acetonitrile

- Dung dịch hỗn hợp các chất chuẩn

Pha trộn các chuẩn có sẵn với lượng bằng nhau

3 Các yếu tố kiểm tra định lượng

Một mẫu trắng gồm 10 mL dung dịch chiết được lấy thông qua toàn bộ quy trình kể

cả việc thêm các chất chuẩn nội phải được ước lượng để bảo đảm rằng không nhiễm các tác chất hoặc từ những vật chứa

Điều kiện để hệ thống ở bước đầu của mỗi bộ mẫu bằng cách tiến hành hai mẫu tiêm với chuẩn cao

Một chuẩn thấp, có chứa mỗi chất phân tích ở mức 0.10 mg/mL, nên phải phân tích

từ mẫu đầu tiên đến mẫu cuối cùng, thiết lập để thấy rằng độ nhạy cần thiết đạt tới của phương tiện

Một chuẩn cao ở mức 0.50 mg/mL mỗi chất phân tích được phân tích từ mẫu đầu đến cuối, thiết lập để cung cấp một cơ sở cho việc đánh giá bán định lượng và theo dõi lượng lắng suốt quá trình phân tích thiết lập các mẫu

Một mẫu kiểm tra được làm giàu gồm có một đại diện cho các loại mẫu đang được phân tích va nó đã được làm giàu thêm mỗi chất phân tích (tức là Diethylene glycol và ethylene glycol) ở mức 1 mg/g (hoặc 0.1 % trọng lượng) Phép phân tích mẫu này phải thể hiện rằng các chất có hiện diện Phép phân tích này để minh chứng hiệu năng hệ thống có hiệu quả ở mức độ đề ra

4 Quy trình

- Chuẩn bị mẫu

Cân khoảng 1.0 g kem đánh răng cho vào ống ly tâm polypropylene 15-mL

Thêm 5 mL nước

Trộn đều để phân tán hoàn toàn toàn bộ mẫu Sử dụng máy trộn xoáy (ví dụ Genie

2, Fisher Scientific) có thể hỗ trợ quá trình này Bọt có thể được tạo thành

Sau đó thêm 5 mL acetonitrile trong hai phần chia với sự khuấy cẩn thận giữa mỗi lần thêm Acetonitrile sẽ ngăn chặn sự tạo bọt

Ly tâm trong 10 phút ở 5000 g (xấp xỉ 6200 vòng/ phút) hoặc cao hơn

Chuyển 0.50 mL của phần nổi mặt trên vào lọ nhỏ autosampler Thêm 0.050 mL chuẩn nội (tức là 1,3-propanediol ở mức 5.0 mg/mL)

Đem phân tích

- Các tham số công cụ

Quy trình này đề nghị rằng GC được vận hành ở chế độ chia (20:1) để cải tiến hình dạng peak và giảm sự lặp các thành phần của mẫu trên hệ thống ghi phổ sắc

Các điều kiện của GC Cột Restek Stabilwax (30 m X 0.25 mm id X 0.25 µm df) with a 5 m

retention gap (or equivalent)

Nhiệt độ vào 250 °C

Nhiệt chuyển dòng 250 °C

Chế độ tiêm Chia dòng ‘split’ (20:1)

Dòng khí mang He ở mức 35 cm/giây (cố định dòng)

Chương trình nhiệt 100°C (1 phút) đến 250°C ở mức 10°C/phút (giữ 4.00 phút)

trong tổng thời gian chạy là 20 phút

Sử dụng 50% dung dịch nước với acetonitrile ở các lọ rửa để làm sạch ống tiêm giữa các lần tiêm Điều này loại bỏ phần còn lại của mẫu mà không tan trong các dung môi rửa khác Điều này sẽ làm giảm các sai số khi tiêm mẫu

Lưu ý: Sự thay đổi tới chương trình nhiệt của GC có thể được dùng để khắc phục các hiện tượng nhiễu Bổ sung đáng kể độ phân giải có thể đạt được bằng cách giảm độ dốc nhiệt độ trên các phần chia thích hợp của sắc phổ Điều này sẽ thay đổi thời gian lưu cho các chất phân tích và chúng có thể cần được tái thiết lập

Các điều kiện của MS (Chế độ scan đầy đủ) Điều chỉnh Điều chỉnh tự động phổ chuẩn

Tốc độ mẫu 2 (tốc độ scan khoảng 4 scans/giây)

Sự trì hoãn dung môi 4 phút

Nhiệt độ của MS 230 °C (nguồn); 150 °C (Quad)

Các điều kiện của MS (SIM Mode)

Điều này được cung cấp chủ yếu đối thông tin chỉ vì không chắc rằng SIM sẽ cần dược sử dụng

Có rất nhiều sự nhiễu có tiềm tàng với những ion khối lượng thấp Những ion khối lượng cao hơn thì hữu ích hơn mặc dù, nói chung, sự nhạy cảm là tương đối thấp Không

có ion phân tử được quan sát đối với 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, diethylene glycol hay glycerin

Group Start Time a

b

(11) c 43

(15)

45 (100)

61 (5)

(100)

33 (35)

43 (8)

62 (M) d (4)

(100)

43 (22)

57 (73)

58 (68)

(11)

45 (100)

75 (24)

76 (12)

(40)

43 (78)

60 (13)

61 (100)

a Start Times có thể cần được điều chỉnh dựa trên thời gian lưu các chuẩn ở hệ thống

b Dwell times có thể được điều chỉnh để đưa ra một thời gian vòng khoảng 4

scans/giây

c Phần trăm sự dồi dào tương đối với sự chú ý tới sự phong phú cao nhất của ion

d M là ion phân tử

- Sự nhận ra peak:

Thời gian lưu gần đúng của phép phân tích:

Chất Thời gian lưu

1,2-Propanediol 6.4 Đây là một chất có quan hệ

Ethylene Glycol 6.8

Diethylene Glycol 10.4

Glycerin 13.7 Chất có thường thấy trong kem đánh răng.

Các điều này cần được xác thực trên hệ thống

Hình sắc phổ đồ chuẩn biểu diễn phép phân tích được đề cập ở trên

- Làm giàu mẫu và điều chế hỗn hợp mẫu chuẩn

Một dung dịch hỗn hợp chuẩn cuối cùng được điều chế bằng cách trộn những phần bằng nhau của hai dung dịch chuẩn có sẵn để tạo thành một dung dịch 5.0 mg/mL ở mỗi phân tích

Sự điều chế chấm dứt (spike):

Cân một phần 1.0 g kem đánh răng vào ống ly tâm 15-mL Một phân tích trước đó, mẫu đại diện của sản phẩm được tìm thấy là nhiễm với các chất cần xác định có thể được

sử dụng

Cách khác, chọn một trong các mẫu mà sắp phân tích và chấm dứt một phần chia của nó Việc này sẽ phải được lặp lại với một mẫu khác nếu nó chỉ ra rằng việc phân tích mẫu này mà không làm giàu mẫu cung cấp cho chứng cứ của sự nhiễm

Thêm trực tiếp 200 µL dung dịch hỗn hợp chuẩn cuối cùng vào mẫu đại diện không

bị nhiễm và tiến hành với phương pháp này Kết thúc phải được quan sát để cung cấp một

cơ sở cho việc trình bày rằng các mẫu cung cấp các tín hiệu dưới đây một ngưỡng nhất định có chứa ít hơn 1.0 mg/g của mỗi mục tiêu

Chuẩn cao:

Pha loãng dung dịch hỗn hợp chuẩn cuối cùng 0.5 mg/mL với 50% dung dịch nước

và acetonitrile Đặt 500 µL dung dịch này trong lọ nhỏ và thêm 50 µL dung dịch chuẩn nội

Chuẩn thấp:

Pha loãng dung dịch hỗn hợp chuẩn cuối cùng 0.10 mg/mL Đặt 500 µL dung dịch này trong lọ nhỏ và thêm 50 µL dung dịch chuẩn nội

Chọn một ion để dùng ước tính hàm lượng chất cần phân tích (chẳng hạn, m/z = 75 đối với diethylene glycol và m/z = 62 đối với ethylene glycol) Việc sử dụng chuẩn cao

(0.50 mg/mL) mà chạy trên bộ mẫu ban đầu và chuẩn cao mà chạy trên bộ mẫu cuối, tính toán diện tích peak trung bình của ion được chọn

Áp dụng công thức sau:

Nồng độ trong mẫu chiết (µg/mL) = [Diện tích (mẫu kiểm tra) / diện tích trung bình (mẫu chuẩn cao)]x 0.50mg/mL

Sau đó,

Nồng độ trong mẫu (µg/g)

= Nồng độ trong mẫu chiết (mg/mL) x 10.0 mL x [1 / trọng lượng mẫu (g)]

Và, cuối cùng,

Nồng độ trong mẫu (% trọng lượng) = Nồng độ trong mẫu (mg/g) x 1/10

Nếu diện tích peak mẫu chuẩn nội khác hơn 20% giữa mẫu kiển tra và mẫu chuẩn sau có điều chỉnh diện tích mỗi sự đáp trả phân tích bằng cách chia theo diện tích hợp nhất của chuẩn nội (sử dụng ion ở mức 58 amu) Sử dụng tỷ số này thay cho các vùng tổng hợp ở trên Xem như phân tích lại nếu sự khác nhau là vô cùng lớn từ đó có thể cho biết ống tiêm bị tắt một phần hay vấn đề thuộc về công cụ khác

Cuối cùng, nếu tín hiệu từ các ion mẫu nhiều hơn 10 lần tín hiệu lớn hơn từ chuẩn cao, sau đó pha loãng phần chiết thêm để đưa nồng độ chất cần phân tích vào vùng của chuẩn cao

III Kết Luận

- Trong trường hợp các phân tích đã được quan sát trong mẫu kiểm tra đại diện đã được làm giàu ở mức 1,0 mg/g và không có tín hiệu phân tích đã được quan sát trong các mẫu ở mức độ đó mà đã được quan sát trong việc kiểm tra làm giàu mẫu, sau đó các mẫu không bị nhiễm với ethylene glycol hoặc diethylene glycol ở mức vượt quá 0,1% trọng lượng (tức là 1 mg/g)

Nếu rõ ràng là một hoặc nhiều chất cần phân tích đang hiện diện trong mẫu (dựa trên các tiêu chí nhận dạng ở trên) và ở mức độ lớn hơn hoặc bằng 1.0 mg/g, sau đó kết quả sẽ được báo cáo như điều có thực

- Đạt được một sự đánh giá bán định lượng của mục tiêu phân tích