该方法采用质谱检测和数据评估协议, 与气相色谱联用两步热解, 可用于纹身油墨的多成分分析和假冒产品的鉴别。
纹身油墨是复杂的成分混合物。它们中的每一个都具有不同的化学性质, 必须在化学分析中加以解决。该方法在首次解吸过程中, 分析了两步热解在线与气相色谱质谱 (py-GC-MS) 挥发性化合物的耦合。在第二次运行中, 对相同的干燥样品进行热解, 以分析非易挥发化合物, 如颜料和聚合物。这些可以通过它们的特定分解模式来识别。此外, 此方法可用于区分原装和假冒油墨。采用平均质谱和自制热解文库进行数据评价的简易筛选方法, 加快了物质识别的速度。利用专门的热解 GS-MS 数据评估软件, 可以对全色谱进行快速、可靠的比较。由于采用 GC-MS 作为分离技术, 该方法仅限于样品解吸时和热解后的挥发性物质。该方法可用于市场控制调查中的快速物质筛选, 因为它不需要样品制备步骤。
纹身油墨是由颜料、溶剂、粘合剂、表面活性剂、增稠剂以及有时还含有防腐剂1的复杂混合物组成的。在过去的几十年里, 纹身的日益普及, 导致整个欧洲制定了解决纹身墨水安全问题的立法。在大多数情况下, 变色颜料及其杂质受到限制, 因此应通过国家实验室市场调查进行监测, 以控制其遵守法律的情况。
利用本文所述的在线热解-气相色谱质谱 (Pyrolysis-gas) 方法, 可以同时识别多种成分。由于挥发性、半挥发性和非挥发性化合物可以在同一过程中分离和分析, 因此与用于纹身油墨分析的其他方法相比, 目标化合物的种类很高。液相色谱方法大多是在有机溶剂中溶解色素的情况下进行的。拉曼光谱以及傅里叶变换红外光谱 (FT-IR) 光谱被认为是识别颜料和聚合物的合适工具, 但由于标准中没有使用分离技术, 因此受到多种成分混合物的限制。实验室应用3,4。激光去光电离-飞行时间质谱 (ldi-tof-ms) 也被用于颜料和聚合物鉴定5,6。总之, 大多数方法缺乏对挥发性化合物的分析。缺乏合适的商业光谱库是所有这些方法的共同缺点。无机颜料的鉴定通常是用电感耦合等离子体质谱 (icp-ms)7、8或能量色散 x 射线光谱 (edx)4,9进行的。此外, ft-ir 和拉曼光谱已被用于分析无机颜料, 如二氧化钛或氧化铁在其他研究领域10,11,12,13。
这项研究的目的是建立一种适用于财务费用适中的标准分析实验室的方法, 以升级现有和常见的设备。这里描述的 Py-GC-MS 是一种非定量的方法, 用于识别混合物中的有机成分。在发现 py-GC-MS 筛选中的可疑物质后, 可以采用更专门的方法对目标物质进行量化。它对于分析非易挥发和不溶性物质 (如颜料和聚合物) 特别有趣。
所述方法可适用于其他应用领域的油墨和清漆。所描述的数据评估方法适用于所有的热解调查。此外, 主要来自亚洲市场的假冒产品对消费者和制造商都表现出潜在的风险来源和经济负担 (2017年在德国雷根斯堡举行的第三 ectp 3号 ectp, 2017年)。这里描述的方法可以用来比较假定的假冒油墨的特点与原来的瓶子, 类似于公布的法医方法的汽车清漆鉴定 14。
Py-GC-MS 是一种有用的筛选方法, 用于纹身油墨中的各种物质, 也可用于分析其他产品。与其他方法相比, 只有少量的样品制备即可进行 py-GC-MS。与诸如 Aldi-tof-ms 和 EDX 等更专业的方法相比, 大多数分析实验室都可以找到 GC-MS 设备。
热图的数据评估可能具有挑战性, 因为可能的成分列表在理论和图书馆搜索是无限的, 这也解释了物质对母体化合物在图书馆的组合是必要的。这里描?…
The authors have nothing to disclose.
这项工作得到了德国联邦风险评估研究所校内研究项目 (BFR #1323-103) 的支持。
99.999% Helium carrier gas | Air Liquide, Düsseldorf, Germany | – | |
5975C inert XL MSD with Triple-Axis Detectors | Agilent Technologies, Waldbronn, Germany | – | |
7890A gas chromatograph | Agilent Technologies, Waldbronn, Germany | – | |
AMDIS software (Version 2.7) | The National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD, USA | – | can be used for GC/MS peak integration, e.g. for transfer to pyrogram evaluation software |
Cold Injection System (CIS) | Gerstel, Mühlheim, Germany | – | |
electron impact (EI) source | Agilent Technologies, Waldbronn, Germany | – | |
Enhanced ChemStation (E02.02.1431) | Agilent Technologies, Waldbronn, Germany | – | used to generate Average Mass Spektra (AMS), can be used for peak integration and standard GC/MS library search |
J&W HP-5MS GC Column, 30 m, 0.25 mm, 0.25 µm, 5975T Column Toroid Assembly | Agilent Technologies, Waldbronn, Germany | 29091S-433LTM | |
MassHunter Software | Agilent Technologies, Waldbronn, Germany | – | no Version specified, can be used for GC/MS peak integration and standard GC/MS library search |
Microcapillary tube Drummond Microcaps, volume 2 µL | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA | P1549-1PAK | |
MS ChromSearch (Version 4.0.0.11) | Axel Semrau GmbH & Co. KG, Sprockhövel, Germany | – | specialized pyrogram evaluation software |
NIST MS Search Program (MS Search version 2.0g) | The National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD, USA | – | used for MS and AMS library generation and corresponding substance search with selfmade and commercial libraries |
NIST/EPA/NIH Mass Spectral Library (EI) mainlib & replib (Data version: NIST v11) | The National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD, USA | – | used commercial mass spectral library |
Polystyrene (average Mw ~192,000) | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA | 430102-1KG | |
Pyrolysis tubes, tube type – quartz glass – lenght 25 mm; 100 Units | Gerstel, Mühlheim, Germany | 018131-100-00 | |
Pyrolyzer Module for TDU | Gerstel, Mühlheim, Germany | – | |
Quartz wool | Gerstel, Mühlheim, Germany | 009970-076-00 | |
Steel sticks | Gerstel, Mühlheim, Germany | – | |
Thermal Desorption Unit (TDU 2) | Gerstel, Mühlheim, Germany | – | |
Transport adapter | Gerstel, Mühlheim, Germany | 018276-010-00 | |
Tweezers for Pyrolysis tubes | Gerstel, Mühlheim, Germany | 009970-074-00 | |
Zebron Z-Guard Hi-Temp Guard Column, GC Cap. Column 10 m x 0.25 mm, Ea | Phenomenex Ltd. Deutschland, Aschaffenburg, Germany | 7CG-G000-00-GH0 |