Xác đ nh hàm l ng Diethylene Glycol, Ethyleneị ượ
Glycol có trong kem đánh răng b ng ph ng phápằ ươ
GC-MS
I. M Đ uở ầ
1. M c đíchụ
Ph ng pháp này đ c phát tri n t i Trung tâm hóa h c pháp lý (FCC) đ ki m traươ ượ ể ạ ọ ể ể
kem đánh răng có ch a diethylene glycol (và m t ch t liên quan có đ c tính t ng t ,ứ ộ ấ ộ ươ ự
ethylene glycol) m c 1 mg/g (0.1% tr ng l ng) và trên.ở ứ ọ ượ ở
2. M c tiêuụ
S d ng s c ký khí ghép kh i ph (GC-MS).ử ụ ắ ố ổ
3. Ph m viạ
Ph ng pháp này đã cho th y r ng có kh năng phát hi n ra c các phân tích ươ ấ ằ ả ệ ả ở
m c 0.5 mg/g nhi u nhãn hi u khác nhau c a kem đánh răng. ứ ở ề ệ ủ
II. N i Dungộ
1. Thi t b và tr c pế ị ợ ấ
- H th ng Agilent 5975i GC-MS trang b v i 30 m Stabilwax (crossbondệ ố ị ớ
Carbowax) c t mao qu n (ho c t ng đ ng) hay h th ng ph kh i khác. ộ ả ặ ươ ươ ệ ố ổ ố
- Máy ly tâm phòng thí nghi m có kh năng áp d ng 5000 g v i các ng ly tâm cệ ả ụ ớ ố ỡ
15 mL.
- ng ly tâm polypropylene 15 mL có n p vít. Ố ắ
2. Tác ch t và ch t chu nấ ấ ẩ
- Dung môi chi t: n c r i đ n acetonitrile ế ướ ồ ế
- 1,3-Propanediol
+ Dùng nh ch t chu n trong n c. Đi u ch m t dung d ch có s n n ng đ 5.0ư ấ ẩ ướ ề ế ộ ị ẵ ồ ộ
mg/mL trong 50% dung d ch n c v i acetonitrile. ị ướ ớ
+ Thêm 0.050 mL dung d ch này vào 0.500 mL c a m i m u chi t trong lị ủ ỗ ẫ ế ọ
autosampler tr c khi phân tích. ướ
- Diethylene Glycol
Đi u ch dung d ch có s n 10.0 mg/mL trong 50% dung d ch n c v i acetonitrile. ề ế ị ẵ ị ướ ớ
- Ethylene Glycol
Đi u ch dung d ch có s n 10.0 mg/mL trong 50% dung d ch n c v i acetonitrile. ề ế ị ẵ ị ướ ớ
- Dung d ch h n h p các ch t chu nị ỗ ợ ấ ẩ
Pha tr n các chu n có s n v i l ng b ng nhau.ộ ẩ ẵ ớ ượ ằ
3. Các y u t ki m tra đ nh l ngế ố ể ị ượ
M t m u tr ng g m 10 mL dung d ch chi t đ c l y thông qua toàn b quy trìnhộ ẫ ắ ồ ị ế ượ ấ ộ
k c vi c thêm các ch t chu n n i ph i đ c c l ng đ b o đ m r ng khôngể ả ệ ấ ẩ ộ ả ượ ướ ượ ể ả ả ằ
nhi m các tác ch t ho c t nh ng v t ch a.ễ ấ ặ ừ ữ ậ ứ
1
Đi u ki n đ h th ng b c đ u c a m i b m u b ng cách ti n hành hai m uề ệ ể ệ ố ở ướ ầ ủ ỗ ộ ẫ ằ ế ẫ
tiêm v i chu n cao.ớ ẩ
M t chu n th p, có ch a m i ch t phân tích m c 0.10 mg/mL, nên ph i phânộ ẩ ấ ứ ỗ ấ ở ứ ả
tích t m u đ u tiên đ n m u cu i cùng, thi t l p đ th y r ng đ nh y c n thi t đ từ ẫ ầ ế ẫ ố ế ậ ể ấ ằ ộ ạ ầ ế ạ
t i c a ph ng ti n.ớ ủ ươ ệ
M t chu n cao m c 0.50 mg/mL m i ch t phân tích đ c phân tích t m u đ uộ ẩ ở ứ ỗ ấ ượ ừ ẫ ầ
đ n cu i, thi t l p đ cung c p m t c s cho vi c đánh giá bán đ nh l ng và theo dõiế ố ế ậ ể ấ ộ ơ ở ệ ị ượ
l ng l ng su t quá trình phân tích thi t l p các m u.ượ ắ ố ế ậ ẫ
M t m u ki m tra đ c làm giàu g m có m t đ i di n cho các lo i m u đangộ ẫ ể ượ ồ ộ ạ ệ ạ ẫ
đ c phân tích va nó đã đ c làm giàu thêm m i ch t phân tích (t c là Diethylene glycolượ ượ ỗ ấ ứ
và ethylene glycol) m c 1 mg/g (ho c 0.1 % tr ng l ng). Phép phân tích m u nàyở ứ ặ ọ ượ ẫ
ph i th hi n r ng các ch t có hi n di n. Phép phân tích này đ minh ch ng hi u năngả ể ệ ằ ấ ệ ệ ể ứ ệ
h th ng có hi u qu m c đ đ ra.ệ ố ệ ả ở ứ ộ ề
4. Quy trình
- Chu n b m u.ẩ ị ẫ
Cân kho ng 1.0 g kem đánh răng cho vào ng ly tâm polypropylene 15-mL.ả ố
Thêm 5 mL n c.ướ
Tr n đ u đ phân tán hoàn toàn toàn b m u. S d ng máy tr n xoáy (ví d Genieộ ề ể ộ ẫ ử ụ ộ ụ
2, Fisher Scientific) có th h tr quá trình này. B t có th đ c t o thành.ể ỗ ợ ọ ể ượ ạ
Sau đó thêm 5 mL acetonitrile trong hai ph n chia v i s khu y c n th n gi a m iầ ớ ự ấ ẩ ậ ữ ỗ
l n thêm. Acetonitrile s ngăn ch n s t o b t.ầ ẽ ặ ự ạ ọ
Ly tâm trong 10 phút 5000 g (x p x 6200 vòng/ phút) ho c cao h n.ở ấ ỉ ặ ơ
Chuy n 0.50 mL c a ph n n i m t trên vào l nh autosampler. Thêm 0.050 mLể ủ ầ ổ ặ ọ ỏ
chu n n i (t c là 1,3-propanediol m c 5.0 mg/mL).ẩ ộ ứ ở ứ
Đem phân tích.
- Các tham s công cố ụ
Quy trình này đ ngh r ng GC đ c v n hành ch đ chia (20:1) đ c i ti nề ị ằ ượ ậ ở ế ộ ể ả ế
hình d ng peak và gi m s l p các thành ph n c a m u trên h th ng ghi ph s c.ạ ả ự ặ ầ ủ ẫ ệ ố ổ ắ
Các đi u ki n c a GCề ệ ủ
C tộRestek Stabilwax (30 m X 0.25 mm id X 0.25 µm df) with a 5 m
retention gap (or equivalent)
Nhi t đ vàoệ ộ 250 °C
Nhi t chuy n dòngệ ể 250 °C
Ch đ tiêmế ộ Chia dòng ‘split’ (20:1)
L ng tiêmượ 1 µL
Dòng khí mang He m c 35 cm/giây (c đ nh dòng)ở ứ ố ị
Ch ng trình nhi tươ ệ 100°C (1 phút) đ n 250°C m c 10°C/phút (gi 4.00 phút) trongế ở ứ ữ
t ng th i gian ch y là 20 phút.ổ ờ ạ
S d ng 50% dung d ch n c v i acetonitrile các l r a đ làm s ch ng tiêmử ụ ị ướ ớ ở ọ ử ể ạ ố
gi a các l n tiêm. Đi u này lo i b ph n còn l i c a m u mà không tan trong các dungữ ầ ề ạ ỏ ầ ạ ủ ẫ
môi r a khác. Đi u này s làm gi m các sai s khi tiêm m u.ử ề ẽ ả ố ẫ
2
L u ýư: S ựthay đ i t i ch ng trình nhi t c a GC có th đ c dùng đ kh c ph cổ ớ ươ ệ ủ ể ượ ể ắ ụ
các hi n t ng nhi u. B sung đáng k đ phân gi i có th đ t đ c b ng cách gi mệ ượ ễ ổ ể ộ ả ể ạ ượ ằ ả
đ d c nhi t đ trên các ph n chia thích h p c a s c ph . Đi u này s thay đ i th iộ ố ệ ộ ầ ợ ủ ắ ổ ề ẽ ổ ờ
gian l u cho các ch t phân tích và chúng có th c n đ c tái thi t l p.ư ấ ể ầ ượ ế ậ
Các đi u ki n c a MSề ệ ủ (Ch đ scan đ y đ )ế ộ ầ ủ
Đi u ch nhề ỉ Đi u ch nh t đ ng ph chu nề ỉ ự ộ ổ ẩ
Vùng scan 29 - 400 amu
T c đ m uố ộ ẫ 2 (t c đ scan kho ng 4 scans/giây)ố ộ ả
Ng ngưỡ 100
S trì hoãn dung môiự4 phút
Nhi t đ c a MSệ ộ ủ 230 °C (ngu n); 150 °C (Quad)ồ
Các đi u ki n c a MS (SIM Mode)ề ệ ủ
Đi u này đ c cung c p ch y u đ i thông tin ch vì không ch c r ng SIM s c nề ượ ấ ủ ế ố ỉ ắ ằ ẽ ầ
d c s d ng.ượ ử ụ
Có r t nhi u s nhi u có ti m tàng v i nh ng ion kh i l ng th p. Nh ng ionấ ề ự ễ ề ớ ữ ố ượ ấ ữ
kh i l ng cao h n thì h u ích h n m c dù, nói chung, s nh y c m là t ng đ i th p.ố ượ ơ ữ ơ ặ ự ạ ả ươ ố ấ
Không có ion phân t đ c quan sát đ i v i 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, diethyleneử ượ ố ớ
glycol hay glycerin.
Group Start Time a
(min)
Selected Ions b
1 2 3 4
1,2-Propanediol 4.0 31
(11) c
43
(15)
45
(100)
61
(5)
Ethylene Glycol 6.6 31
(100)
33
(35)
43
(8)
62 (M) d
(4)
1,3-Propanediol 7.5 31
(100)
43
(22)
57
(73)
58
(68)
Diethylene Glycol 9.0 31
(11)
45
(100)
75
(24)
76
(12)
Glycerin 12.0 31
(40)
43
(78)
60
(13)
61
(100)
a Start Times có th c n đ c đi u ch nh d a trên th i gian l u các chu n h th ng.ể ầ ượ ề ỉ ự ờ ư ẩ ở ệ ố
b Dwell times có th đ c đi u ch nh đ đ a ra m t th i gian vòng kho ng 4 scans/giâyể ượ ề ỉ ể ư ộ ờ ả
c Ph n trăm s d i dào t ng đ i v i s chú ý t i s phong phú cao nh t c a ion.ầ ự ồ ươ ố ớ ự ớ ự ấ ủ
d M là ion phân t .ử
- S nh n ra peak:ự ậ
Th i gian l u g n đúng c a phép phân tích:ờ ư ầ ủ
Ch tấTh i gian l uờ ư
(min)
Chú gi iả
1,2-Propanediol 6.4 Đây là m t ch t có quan h .ộ ấ ệ
Ethylene Glycol 6.8
1,3-Propanediol 8.4 Ch t chu n n iấ ẩ ộ
Diethylene Glycol 10.4
Glycerin 13.7 Ch t có th ng th y trong kem đánh răng.ấ ườ ấ
3
Các đi u này c n đ c xác th c trên h th ng.ề ầ ượ ự ệ ố
Hình s c ph đ chu n bi u di n phép phân tích đ c đ c p trên.ắ ổ ồ ẩ ể ễ ượ ề ậ ở
- Làm giàu m u và đi u ch h n h p m u chu n.ẫ ề ế ỗ ợ ẫ ẩ
M t dung d ch h n h p chu n cu i cùng đ c đi u ch b ng cách tr n nh ngộ ị ỗ ợ ẩ ố ượ ề ế ằ ộ ữ
ph n b ng nhau c a hai dung d ch chu n có s n đ t o thành m t dung d ch 5.0 mg/mLầ ằ ủ ị ẩ ẵ ể ạ ộ ị
m i phân tích.ở ỗ
S đi u ch ch m d t (spike):ự ề ế ấ ứ
Cân m t ph n 1.0 g kem đánh răng vào ng ly tâm 15-mL. M t phân tích tr c đó,ộ ầ ố ộ ướ
m u đ i di n c a s n ph m đ c tìm th y là nhi m v i các ch t c n xác đ nh có thẫ ạ ệ ủ ả ẩ ượ ấ ễ ớ ấ ầ ị ể
đ c s d ng.ượ ử ụ
Cách khác, ch n m t trong các m u mà s p phân tích và ch m d t m t ph n chiaọ ộ ẫ ắ ấ ứ ộ ầ
c a nó. Vi c này s ph i đ c l p l i v i m t m u khác n u nó ch ra r ng vi c phânủ ệ ẽ ả ượ ặ ạ ớ ộ ẫ ế ỉ ằ ệ
tích m u này mà không làm giàu m u cung c p cho ch ng c c a s nhi m.ẫ ẫ ấ ứ ứ ủ ự ễ
Thêm tr c ti p 200 µL dung d ch h n h p chu n cu i cùng vào m u đ i di nự ế ị ỗ ợ ẩ ố ẫ ạ ệ
không b nhi m và ti n hành v i ph ng pháp này. K t thúc ph i đ c quan sát đ cungị ễ ế ớ ươ ế ả ượ ể
c p m t c s cho vi c trình bày r ng các m u cung c p các tín hi u d i đây m tấ ộ ơ ở ệ ằ ẫ ấ ệ ướ ộ
ng ng nh t đ nh có ch a ít h n 1.0 mg/g c a m i m c tiêu.ưỡ ấ ị ứ ơ ủ ỗ ụ
Chu n caoẩ:
Pha loãng dung d ch h n h p chu n cu i cùng 0.5 mg/mL v i 50% dung d ch n cị ỗ ợ ẩ ố ớ ị ướ
và acetonitrile. Đ t 500 µL dung d ch này trong l nh và thêm 50 µL dung d ch chu nặ ị ọ ỏ ị ẩ
n i.ộ
Chu n th pẩ ấ :
Pha loãng dung d ch h n h p chu n cu i cùng 0.10 mg/mL. Đ t 500 µL dung d chị ỗ ợ ẩ ố ặ ị
này trong l nh và thêm 50 µL dung d ch chu n n i.ọ ỏ ị ẩ ộ
Ch n m t ion đ dùng c tính hàm l ng ch t c n phân tích (ch ng h n, m/z =ọ ộ ể ướ ượ ấ ầ ẳ ạ
75 đ i v i diethylene glycol và m/z = 62 đ i v i ethylene glycol). Vi c s d ng chu nố ớ ố ớ ệ ử ụ ẩ
cao (0.50 mg/mL) mà ch y trên b m u ban đ u và chu n cao mà ch y trên b m uạ ộ ẫ ầ ẩ ạ ộ ẫ
cu i, tính toán di n tích peak trung bình c a ion đ c ch n.ố ệ ủ ượ ọ
4
Áp d ng công th c sauụ ứ :
N ng đ trong m u chi t (µg/mL) = [Di n tích (m u ki m tra) / di n tích trungồ ộ ẫ ế ệ ẫ ể ệ
bình (m u chu n cao)]x 0.50mg/mL.ẫ ẩ
Sau đó,
N ng đ trong m u (µg/g) ồ ộ ẫ
= N ng đ trong m u chi t (mg/mL) x 10.0 mL x [1 / tr ng l ng m u (g)]ồ ộ ẫ ế ọ ượ ẫ
Và, cu i cùng,ố
N ng đ trong m u (% tr ng l ng) = N ng đ trong m u (mg/g) x 1/10ồ ộ ẫ ọ ượ ồ ộ ẫ
N u di n tích peak m u chu n n i khác h n 20% gi a m u ki n tra và m uế ệ ẫ ẩ ộ ơ ữ ẫ ể ẫ
chu n sau có đi u ch nh di n tích m i s đáp tr phân tích b ng cách chia theo di n tíchẩ ề ỉ ệ ỗ ự ả ằ ệ
h p nh t c a chu n n i (s d ng ion m c 58 amu). S d ng t s này thay cho cácợ ấ ủ ẩ ộ ử ụ ở ứ ử ụ ỷ ố
vùng t ng h p trên. Xem nh phân tích l i n u s khác nhau là vô cùng l n t đó cóổ ợ ở ư ạ ế ự ớ ừ
th cho bi t ng tiêm b t t m t ph n hay v n đ thu c v công c khác.ể ế ố ị ắ ộ ầ ấ ề ộ ề ụ
Cu i cùng, n u tín hi u t các ion m u nhi u h n 10 l n tín hi u l n h n tố ế ệ ừ ẫ ề ơ ầ ệ ớ ơ ừ
chu n cao, sau đó pha loãng ph n chi t thêm đ đ a n ng đ ch t c n phân tích vàoẩ ầ ế ể ư ồ ộ ấ ầ
vùng c a chu n cao.ủ ẩ
III. K t Lu nế ậ
- Trong tr ng h p các phân tích đã đ c quan sát trong m u ki m tra đ i di n đãườ ợ ượ ẫ ể ạ ệ
đ c làm giàu m c 1,0 mg/g và không có tín hi u phân tích đã đ c quan sát trong cácượ ở ứ ệ ượ
m u m c đ đó mà đã đ c quan sát trong vi c ki m tra làm giàu m u, sau đó cácẫ ở ứ ộ ượ ệ ể ẫ
m u không b nhi m v i ethylene glycol ho c diethylene glycol m c v t quá 0,1%ẫ ị ễ ớ ặ ở ứ ượ
tr ng l ng (t c là 1 mg/g).ọ ượ ứ
N u rõ ràng là m t ho c nhi u ch t c n phân tích đang hi n di n trong m u (d aế ộ ặ ề ấ ầ ệ ệ ẫ ự
trên các tiêu chí nh n d ng trên) và m c đ l n h n ho c b ng 1.0 mg/g, sau đó k tậ ạ ở ở ứ ộ ớ ơ ặ ằ ế
qu s đ c báo cáo nh đi u có th c.ả ẽ ượ ư ề ự
- Đ t đ c m t s đánh giá bán đ nh l ng c a m c tiêu phân tích.ạ ượ ộ ự ị ượ ủ ụ
5