19
1. Cosmetic Products Analysis by Pyrolysis-Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography with Time-of- Flight Mass Spectrometry Detection (Py-GCxGC-TOFMS) LECO Corporation; Saint Joseph, Michigan USA A. Instrumentation: Py-GC-TOFMS Pyrolysis Unit: CDS 2000 Temperature: 750 C for 15 seconds Sample Size: ~1 mg GC: Agilent 6890 GC Column: Rtx-1MS, 30 m, 0.25 mm id, 0.25 μm film thickness Oven Program: 40 C (2 minute hold) to 250 C (10 minute hold) at 5 C/minute Inlet Temperature: 250 C Split Ratio: 200:1 Carrier Gas: He at a constant flow of 1 ml/minute MS: LECO Pegasus TOFMS Ionization: EI at 70eV Mass Range (u): 35 to 400 Acquisition Rate: 10 spectra/second B. Instrumentation: Py-GCxGC-TOFMS Pyrolysis Unit: CDS 2000 Temperature: 750 C for 15 seconds Sample Size: ~1 mg

Cosmetic Products Analysis by Pyrolysis

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Cosmetic Products Analysis by Pyrolysis

1. Cosmetic Products Analysis by Pyrolysis-Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography with Time-of- Flight Mass Spectrometry Detection (Py-GCxGC-TOFMS)

LECO Corporation; Saint Joseph, Michigan USA

A. Instrumentation: Py-GC-TOFMS

Pyrolysis Unit: CDS 2000

Temperature: 750 C for 15 seconds

Sample Size: ~1 mg

GC: Agilent 6890 GC

Column: Rtx-1MS, 30 m, 0.25 mm id, 0.25 μm film thickness

Oven Program: 40 C (2 minute hold) to 250 C (10 minute hold) at 5 C/minute

Inlet Temperature: 250 C

Split Ratio: 200:1

Carrier Gas: He at a constant flow of 1 ml/minute

MS: LECO Pegasus TOFMS

Ionization: EI at 70eV

Mass Range (u): 35 to 400

Acquisition Rate: 10 spectra/second

B. Instrumentation: Py-GCxGC-TOFMS

Pyrolysis Unit: CDS 2000

Temperature: 750 C for 15 seconds

Sample Size: ~1 mg

GCxGC: Agilent 6890 GC equipped with a LECO Thermal Modulator

Primary Column: Rtx-1MS, 30 m, 0.25 mm id, 0.25 μm film thickness

Main Oven Program: 40 C (2 minute hold) to 250 C (10 minute hold) at 5 C/minute

Secondary Column: DB-WAX, 1 m, 0.1 mm id, 0,1 μm film thickness

Secondary Oven Program: 30 C offset from main oven

Page 2: Cosmetic Products Analysis by Pyrolysis

Inlet Temperature: 250 C

Split Ratio: 200:1

Carrier Gas: He at a constant flow of ml/minute

Modulator Temperature: 30 C offset from main oven

Modulation Frequency: 6 seconds with a 1.2 second hot pulse time

MS: LECO Pegasus TOFMS with the exception of the acquisition rate that was

increased to 200 spectra/second, all the parameters were kept the same as for the

one-dimensional analysis.

Page 3: Cosmetic Products Analysis by Pyrolysis

2. Quantative analysis of allergens in cosmetics with GC/MS

ATAS GL INTERNATIONAL B.V.

A. Sample materials

o 3 standard of allergens, concentrations, 10, 40, 100 ng/μl.

o 8 raw samples, diluted with methanol 10x.

o Cosmetic cream, body oil, cleaning product and shower gel.

B. Equipment

PTV Injector: OPTIC 3

Liner: L100011, DMI liner with taper

Auto sampler: CombiPAL

GC MS: Shimadzu QP2010‐

GC column: : InertCap 5 MS/Sil, GL Sciences, 0.25 m x 30 m, film 0.5 um

C. Methods : OPTIC method

Method Type : Split

Method Name: Allergenes

Liner : L100011, DMI liner

Equilibration Time : 00:05 mm:ss

End Time : 29:30 mm:ss

Initial Temperature: 35 °C

Ramp Rate : 5.0 °C/s

Final Temperature : 250 °C

Hold Time : 05:00 mm:ss

Temperature Control : Floating Temperature

Carrier Control Mode : Flow Control

Transfer Time : 03:00 mm:ss

Transfer Column Flow :1.0 ml/min

Start Column Flow : 1.0 ml/min

End Column Flow : 1.0 ml/min

Split Flow : 100 ml/min

Page 4: Cosmetic Products Analysis by Pyrolysis

GC methods

Ramp rate (°C/min) Set Temperature (°C) Hold time (min)

_ 60.00 2.00

30.00 240.00 1.00

MS method

Begin

time

End time Mode Scan length

(sec)

Scan speed Begin m/z End m/z

0.00 9.00 Scan 0.20 1666 10.00 300.00

Page 5: Cosmetic Products Analysis by Pyrolysis

3. Penentuan Benzene di Softdrink dan Minuman Lainnya

A. PRINSIP

uji gram porsi Sepuluh ditimbang ke dalam botol headspace, diperkaya dengan

standar internal (D6-benzena), dan botol disegel.Otomatis headspace statis (HS)

sampling diikuti dengan kromatografi gas / spektrometer massa (GC / MS) analisis

digunakan untuk mendeteksi benzena dan D6-benzena dalam modus scan (Bagian 7)

atau dengan pemantauan ion tunggal (SIM, Bagian 8). Benzene adalah diukur dengan

pengenceran isotop menggunakan jumlah ng dan kawasan terpadu untuk D6-

benzena. 10 ng / standar kontrol kualitas kalibrasi g dianalisis pada awal dan akhir

setiap batch sampel. Sebagai cek kontrol kualitas, 10 ng / g standar kalibrasi

dibandingkan dengan enam poin kalibrasi kurva ditentukan sebelumnya untuk

menetapkan rentang linier dari sistem / HS GC MS.

Metode 1 dilaporkan dalam Bagian 7 diperlukan bahwa ruang atas sampel menjadi

cryogenically difokuskan pada -50 ° C sebelum GC / MS. Untuk menghilangkan

cryogenic fokus dan mempercepat analisis, metode ini dimodifikasi untuk

menggabungkan perpisahan GC pada kolom kapiler PLOT-Q seperti yang dijelaskan

dalam Pasal 8 (Metode 2). Untuk Metode 1, batas perkiraan deteksi (LOD) adalah 0,2

ppb ketika benzena ditentukan dengan kriogenik fokus menggunakan m / z 78 ion

dalam modus scan Untuk Metode 2, LOD diperkirakan 0,02 ppb ketika benzena

dilakukan tanpa cryogenic fokus menggunakan m / z 78 ion dalam modus SIM. Batas

pelaporan kuantisasi (LOQ) dengan konfirmasi diperkirakan sekitar 1 ppb untuk

benzena dalam minuman.

Page 6: Cosmetic Products Analysis by Pyrolysis

B. METODE

Metode 1 - HeadSpace GC / MS DENGAN ANALISIS fokus cryogenic

7.1 Headspace sampling with Perkin Elmer HS-40 Autosampler

7.1.1 Temperatures

Needle: 125°C

Transfer Line: 125°C

Oven: 75°

7.1.2 Timing

Injection: 0.2 minutes

Pressurization: 0.5 minutes

Withdrawal: 0.2 minutes

Thermo Equilibration: 15 minutes

Cycle Time: 5 minutes

7.1.3 Options

Vial Vent: On Vial

Operation Mode: Constant

Injection Mode: Time

Hi PSI Injection: On

7.1.4 Programmed Pneumatic Control

Inject: 30.0 psi

Column/Vial Head Pressure: 20.0 psi

7.2 Cryogenic Focusing followed by Ballistic Heating of GC Capillary Column

temperatures: -50°C for 1 min and then the ballistically heat to 210°C the

focused zone of the capillary

GC Inlet Split vent: Closed 45 sec prior to injection and then opened with a

20:1 split ratio

Page 7: Cosmetic Products Analysis by Pyrolysis

7.3 GC Conditions

GC Column: Phenomenex, ZB-624, 30 m, 0.25 mm ID, 1.4 µm FT, FSOT GC

Oven: 60°C, 7.5°C/min to 230°C and hold 7.33 min.

GC Column flow: 1.0 mL/min helium (constant flow).

GC inlet temperature: 175°C. GC inlet temperatur: 175 ° C.

Split ratio: 20:1 at 0.5 min

Gas saver: on

Under these conditions, retention times of benzene and d6 -benzene are ca. 4-5 min

7.4 MS parameters

MS source temperature: 230°C

MS quad temperature: 150°C

MS transfer line: 230°C

Scan range: m/z 25 to 250

Scan time: 2.5 to 30 min

Threshold: 100 counts

Samples: n=2

Scans/sec: 6.10

METHOD 2 - HEADSPACE GC/MS ANALYSIS WITHOUT CRYOGENIC

FOCUSSING

8.1 Headspace sampling with Perkin Elmer Turbo Matrix-40 Autosampler 8.1.1

Temperatures

Needle: 100°C

Transfer Line: 130°C

Oven: 60°C

8.1.2 Timing

Injection: 0.2 minutes

Page 8: Cosmetic Products Analysis by Pyrolysis

Pressurization: 0.5 minutes

Withdrawal: 0.2 minutes

Thermo Equilibration: 15 minutes

Cycle Time: 36 minutes

8.1.3 Options

Vial Vent: On

Water Trap: Off

Shaker: Off

Operation Mode: Constant

Injection Mode: Time

Hi PSI Injection: On

8.1.4 Programmed Pneumatic Control

Inject: 20.0 psi

Column/Vial Head Pressure: 10.0 psi

8.2 GC Conditions

GC Column: Agilent, HP-Plot Q, 15 m, 0.32 mm ID, 20 µm

GC Oven: 100°C, 10°C/min to 225°C and hold 12.5 min. Run-time, 25 min.

GC Column flow: 1.7 mL/min helium (constant flow).

GC inlet temperature: 200°C

Split ratio: 2:1

Gas saver: off

Under these conditions, retention times of benzene and d6 -benzene are ca. 7-8 min

8.3 MS parameters

MS source temperature: 230°

MS quad temperature: 150°C

MS transfer line: 225°C

MS mode: SIM

Monitoring m/z 51, 77, and 78 for benzene and m/z 52 and 84 for d6 -

benzene

Page 9: Cosmetic Products Analysis by Pyrolysis

Scan time: 5 to 9 min

Dwell time: 75 msec

Cycles/sec: 2.20

C. PERHITUNGAN

1. Penghitungan Benzene

Tentukan tanggapan terintegrasi untuk m / z 78 untuk benzena dan m / z 84 untuk D6-

benzena dan menghitung rasio respon, m / z 78 dibagi dengan m / z 84. Kalikan rasio respon

dengan jumlah D6-benzena ditambahkan ke standar kalibrasi dan bagian tes. Bagi ng jumlah

benzena ditemukan oleh jumlah porsi uji dalam gram untuk menentukan ng / jumlah g

benzena dalam sampel.

2 . MS Konfirmasi Benzene

Tentukan respon terpadu untuk m / z 51, 77 dan 78 untuk bagian pengujian dan kalibrasi

standar. Hitung rasio respon m / z 51 dibagi dengan m / z 78 dan m / z 77 dibagi dengan m /

z 78. rasio Tanggapan untuk bagian pengujian harus setuju dengan rata-rata rasio respon

untuk standar kalibrasi oleh ± 10 persen, perbedaan relatif. Sebagai contoh, jendela akan

cocok 18 sampai 22 persen untuk rasio ion dengan kelimpahan relatif 20 persen.

Waktu retensi (RT) untuk bagian pengujian harus setuju dengan RT rata-rata standar

kalibrasi dengan ± 2 persen.

Page 10: Cosmetic Products Analysis by Pyrolysis

4. Kromatografi Gas - Spektrometri Massa (GC-MS) Screening

Prosedur untuk Kehadiran Glikol Dietilen dan Ethylene Glycol

di Toothpaste

PROSEDUR:

A. Preparasi Sampel

Beratnya sekitar 1,0 g pasta gigi ke dalam tabung polypropylene 15-mL sentrifugal.

Tambahkan 5 mL air. Aduk rata untuk benar-benar membubarkan seluruh sampel. Penggunaan

mixer vortex (misalnya Genie 2, Fisher Scientific) dapat membantu proses ini. Busa mungkin akan terbentuk.

Kemudian tambahkan 5 mL asetonitril dalam dua bagian dengan teliti pencampuran antara penambahan masing-masing.asetonitril akan menekan busa.

Centrifuge selama 10 menit pada 5000 g atau lebih. Transfer 0,50 mL supernatan ke botol autosampler. Tambahkan 0,050 mL

standar internal (yaitu 1,3-propanadiol pada 5,0 mg / mL). Analyze.

B. Instrumen Parameter

Prosedur ini menunjukkan bahwa GC dioperasikan dalam mode split (20:1) untuk memperbaiki bentuk puncak dan mengurangi beban contoh komponen pada sistem kromatografi.

GC Kondisi

Kolom: Restek Stabilwax (30 m X 0,25 mm X 0,25 pM id d f) dengan retensi gap m 5 (atau setara)

Inlet Suhu: 250 ° CTransfer Line Suhu: 250 ° CInjeksi Mode: Split (20:1)

Injeksi Volume: 1 µLCarrier Gas Flow: Dia pada 35 cm / detik (aliran konstan)Oven Program: 100 °C (1 min) to 250 °C at 10 °C/min (Hold

4.00 min) for a total run time of 20 min. 100 ° C (1 menit) sampai 250 ° C pada 10 ° C / menit (Tahan 4,00 menit) untuk waktu menjalankan total 20 menit.

Page 11: Cosmetic Products Analysis by Pyrolysis

Gunakan asetonitril berair 50% dalam botol mencuci untuk

membersihkan jarum suntik antara suntikan. Menghilangkan residu ini

sampel yang mungkin tidak larut dalam pelarut cuci lainnya. Hal ini akan

mengurangi kesalahan injektor.

Note: Penggantian untuk program suhu GC dapat digunakan untuk membantu

mengatasi gangguan. Signifikan resolusi tambahan dapat diperoleh dengan

mengurangi suhu di atas bagian jalan yang relevan dari kromatogram

tersebut. Hal ini akan mengubah waktu retensi untuk analit dan mereka akan

perlu dibentuk kembali.

Kondisi MS (Full Scan Mode)

Tune: Standar Spektrum AutoTune

Scan Range : 29-400 Amu

Sampling Rate: 2 (Scan Rate sekitar 4 scan / detik)

Ambang: 100

Pelarut Delay: 4 menit

MS Temp: 230 ° C (Sumber); 150 ° C (Quad)

Page 12: Cosmetic Products Analysis by Pyrolysis

5. Deteksi Sensitif Trichloroanisole (TCA) di Wine Menggunakan

Triple quadrupole GC MS

A. Eksperimental

- Standar dan Reagen

Standar dan reagen digunakan tercantum pada Tabel 1.

solusi akhir 2,3,6 - dan 2,4,6-trichloroanisole dibuat di 13 Cabernet Sauvignon%. 2,3,6-

TCA digunakan sebagai internal standar

Tabel 1. Standar dan Reagen

Standar 2,3,6-Trichloroanisole,Sigma-Aldrich ,

99,9% kemurnian

2,4,6-Trichloroanisole, Sigma-Aldrich ,

99,8% kemurnian

Reagen Natrium Klorida , Sigma-Aldrich

99% kemurnian

Cabernet Sauvignon, Vendange

Winery, 13% alcohol by vol.

- Instrumen

Percobaan dilakukan pada Agilent 7890A Gas Kromatografi dilengkapi dengan split / inlet kapiler splitless dan Agilent 7000 Series Triple quadrupole GC / MS dengan Triple-Axis Detector. Pemecahan / inlet splitless dilengkapi dengan split- lama-seumur hidup septum (p / n 5183-4761) dan dinonaktifkan, split tunggal lancip kurang injeksi liner (p / n 5181-3316). HS SPME suntikan dibuat menggunakan manual SPME Holder (Supelco, 57330-U). Kondisi instrumen tercantum dalam Tabel 2.

Page 13: Cosmetic Products Analysis by Pyrolysis

Tabel 2. Gas Chromatograph and Mass Spectrometer Conditions Kromatografi Gas dan Kondisi Spektrometer Mass

GC Jalankan Kondisi Analytical column :Two 15 m × 0.25 mm, 0.25 µm Agilent J&W HP-SUI columns (p/n 190915-433UI) Injection : SPME; 2 min; 250 °C; 50 mL/min purge at 2 min Carrier gas : Helium, Constant Flow, 3 mL/min Oven program : 40 °C (2 min hold), 25 °C/min to 215 °C Transfer line temp : 280 ° C GC Post-Run Conditions Backflush device :dibersihkan Union (p / n G3186-60580) dikendalikan oleh Modul Kontrol Tekanan (p / n G3476-60501)

Backflush conditions : 5 ml / menit pada 250 ° C selama 2 menit

Kondisi MS Tune : Autotune EMV Gain : 20 Acquisition parameter EI: selected reaction monitoring EI Collision gas flows : Nitrogen at 1.5 mL/min, Helium at 2.35 mL/min Solvent delay : 6.5 minutes MS temperatures : Source 300 °C; Quadrupoles 150 °C

B. Kesimpulan

Penggunaan modus EI dengan konfigurasi backflushing pada Agilent 7000

Series Triple quadrupole GC / MS meminimalkan interferensi dan

memungkinkan deteksi 1 ppt 2,4,6-TCA di anggur pada S / N lebih dari 30:1

Page 14: Cosmetic Products Analysis by Pyrolysis

6. Konfirmasi Carbadox Metabolit di Hati Babi GC /-Ion

perangkap MS EI

A. Reagen dan standar

1 . Reagents Catatan: reagen Setara atau solusi bisa diganti dengan berikut ini.

a. Iso oktan - Cat. No. 362-4, Burdick & Jackson.. b. Toluene – Cat AH No 347-4, Burdick & Jackson. .

2. standardGC / MS Eksternal Standar - 0,15 mg / mL quinoxaline metil-2-karboksilat (QME): . Pipet 10 uL Bursa Solusi 1 dari-CBX1 D.2.bi CLG ke dalam botol GC Tambahkan Toluena 990 uL dan campuran.

B. Prosedur analitik

1. Timbang, ekstrak, dan membersihkan sampel seperti yang dijelaskan dalam menentukan Metode CLG- CBX1, Catatan: Konfirmatori set sampel memerlukan tisu kosong dan pemulihan yang diperkaya berduri di konsentrasi yang diperlukan untuk menghasilkan suatu ekstrak kurang lebih sama konsentrasi sebagai sampel yang akan dikonfirmasi.

2. Saring ekstrak toluena murni, dari langkah F.2.e.iv metode menentukan . melalui sebuah Teflon ® membran. Ekstrak siap untuk analisis GC-MS menggunakan Ion Trap MS.

3.Operasi Instrumen Set Kondisi: Catatan: Parameter Instrumen yang tercantum di sini mungkin akan dioptimalkan, jika perlu, untuk mengakomodasi perbedaan antara instrumen individu.

a. Gas Chromatograph Parameters : Carrier Gas : Helium Column Flow Rate : 1.0 mL/min Suhu Injector :220 °C Injection Volume :2 uL Injection Mode : Pulse injection, splitless at 30 psi for 1 min.

Temperature Program: Initial temp : 100 °C Initial hold time :1 min Program rate up to 180 °C : 20 °C/min Hold time at 180 °C : 2 min Program rate up to 270 ºC : 5 min Run time : 15.6 min

Page 15: Cosmetic Products Analysis by Pyrolysis

b. Spektrometer Massa Parameter:

EM voltage : Autotune to autotune +300 as needed. Electron energy : 70 eV Emission current : 25 µA Detector temperature : 150 ° C Manifold temperature : 80 ° C Transferline temperature : 220 ° C

c. Akuisisi data pemantauan Dipilih Ion mode:

Ion 76, scan width 5d, ionization time factor 100 % Ion 102, scan width 5d, ionization time factor 100 % Ion 130, scan width 5d, ionization time factor 50 % Ion 158, scan width 5d, ionization time factor 100 %

4. Optimalkan MS .

a. Tune the instrument on the day of the analyses..

b. Before analyzing a set of samples, verify system suitability by injecting a 0.15 µg/mL QME external standard.

5. Analyze sample set