שיטה זו עבור שני השלבים פירוליזה באופן מקוון מצמידים כרומטוגרפיה גז עם זיהוי ספקטרומטרי מסה ופרוטוקול הערכת נתונים ניתן להשתמש עבור ניתוח רב רכיבי של דיו קעקועים ואפליה של מוצרים מזויפים.
מאמר שיטה
שיטה זו עבור שני השלבים פירוליזה באופן מקוון מצמידים כרומטוגרפיה גז עם זיהוי ספקטרומטרי מסה ופרוטוקול הערכת נתונים ניתן להשתמש עבור ניתוח רב רכיבי של דיו קעקועים ואפליה של מוצרים מזויפים.
דיו קעקועים הם תערובות מורכבות של מרכיבים. לכל אחד מהם יש תכונות כימיות שונות שצריכות להיות מטופלות על ידי ניתוח כימי. בשיטה זו עבור שני השלבים פירוליזה באופן מקוון בשילוב גז כרומטוגרפיה המסה ספקטרומטר (py-GC-MS) תרכובות נדיפות מנותח במהלך לרוץ desorption הראשון. בהפעלה השנייה, אותו מדגם יבש פירול לניתוח של תרכובות לא נדיף כגון פיגמנטים ופולימרים. אלה יכולים להיות מזוהים על ידי דפוסי הפירוק הספציפיים שלהם. בנוסף, ניתן להשתמש בשיטה זו להבחנה מקורית מצבעי דיו מזויפים. הקרנה קלה שיטות להערכת נתונים באמצעות ספקטרום מסה הממוצע וספריות פירוליזה מתוצרת עצמית מוחלים כדי להאיץ את זיהוי החומר. שימוש בתוכנת הערכה מיוחדת לנתוני GS-MS של פירוליזה, השוואה מהירה ואמינה של כרומטוגרם מלא יכול להיות מושגת. מאז GC-MS משמש טכניקת הפרדה, השיטה מוגבלת חומרים נדיפים על הפחתת ולאחר פירוליזה של המדגם. ניתן להחיל את השיטה על הקרנת חומר מהיר בסקרי בקרת שוק מאחר שהיא אינה דורשת שלבי הכנה לדוגמה.
דיו קעקועים הם תערובות מורכבות המורכב של פיגמנטים, ממיסים, קלסרים, מפעילי חומרים, עיבוי סוכנים, ו, לפעמים, חומרים משמרים1. הפופולריות הגוברת של קעקוע בעשורים האחרונים הובילה להקמת חקיקה התייחסות בטיחות דיו קעקוע ברחבי אירופה. ברוב המקרים, פיגמנטים הנותנים צבע וזיהומים שלהם הם מוגבלים ולכן צריך להיות מפוקח על ידי סקרי שוק המעבדה המדינה כדי לשלוט הציות שלהם עם החוק.
באמצעות גישה של פירוליזה מקוון-גז כרומטוגרפיה ספקטרומטר מסה (py-GC-MS) תיאר כאן, מרכיבים מרובים ניתן לזהות בו זמנית. מאז נדיפים, למחצה נדיף תרכובות לא נדיף ניתן להפריד ונותחו בתוך תהליך זהה, מגוון של תרכובות היעד גבוה בהשוואה לשיטות אחרות המשמשות ניתוח דיו קעקועים. שיטות כרומטוגרפיה נוזלי מתבצעות בעיקר עם פיגמנטים מסיסות ממיסים אורגניים2. ספקטרוסקופית ראמאן כמו גם הספקטרוסקופיית פורייה-שינוי אינפרא אדום (FT-IR) מתוארים ככלים מתאימים לזיהוי פיגמנטים ופולימרים, אך מוגבלים בתערובות רב-המרכיב משום שטכניקת ההפרדה משמשת כסטנדרט יישומי מעבדה3,4. השימוש בלייזר (ldi-תוף-MS) משמש גם לזיהוי פיגמנט ופולימר5,6, בזמן הטיסה של המסה. בסך הכל, רוב השיטות חסרות ניתוח של תרכובות נדיפות. חוסר הספריות הספקטרליות המתאימות הוא חיסרון משותף של כל השיטות הללו. הזיהוי של פיגמנטים אורגניים יש לעתים קרובות בוצע עם משולב בשילוב עם המוני פלזמה המסה (הקאמרי-MS)7,8 או אנרגיה מפזרים X-ray ספקטרוסקופיית (edx)4,9. גם, FT-IR ו ספקטרוסקופיה ראמאן שימשו ניתוח של פיגמנטים אורגניים כגון תחמוצת טיטניום או תחמוצות ברזל בשדות מחקר אחרים10,11,12,13.
מטרת מחקר זה היתה להקים שיטה הישימה במעבדות אנליטיות סטנדרטיות עם עלויות פיננסיות מתונות כדי לשדרג מכשירים קיימים ומשותפים. Py-GC-MS כפי שמתואר כאן היא גישה שאינה כמותית לזיהוי מרכיבים אורגניים מתערובות. עם זיהוי של חומרים חשודים בהקרנה py-GC-MS, חומרים היעד ניתן לכמת עם גישות מיוחדות יותר. זה מעניין במיוחד עבור ניתוח חומרים לא נדיף ולא מסיסים כמו פיגמנטים ופולימרים.
ניתן להתאים את השיטה המתוארת לצבעי דפוס ולציפוי בתחומים אחרים של יישום. שיטות הערכת הנתונים המתוארות חלות על כל החקירות פירוליזה. כמו כן, מוצרים מזויפים, בעיקר משווקים באסיה, מציגים מקור פוטנציאלי לסיכון לצרכן ונטל כספי ליצרנים ( תקשורת אישית ברחוב השלישי Ectp ברגנסבורג, גרמניה, 2017). ניתן להשתמש בשיטה המתוארת כאן כדי להשוות את המאפיינים של צבעי דיו מזויפים לבקבוק מקורי, בדומה לגישות משפטית שפורסמו לצורך זיהוי הלקה ברכב14.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. הכנת דיו קעקועים והרכבה לדוגמה
2. ניתוח דגימות דיו על ידי py-GC-MS
3. גישות להערכת נתונים
הערה: הערכת הנתונים צריכה להיות מותאמת בהתאם לשאלות האנליטיות הבודדות, לדוגמה, החיפוש אחר וולאטיקלס, תרכובות לא נדיפות, מוצרי מחשוף מסוכנים מפיגמנטים מסוג אזו או דומה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
השיטה כוללת גישה לשני שלבים עבור כל מדגם (איור 1). בהפעלה הראשונה, המדגם מיובש בתוך מערכת הזרק ב 90 ° c לפני תרכובות נדיפות מועברים על העמודה. מאז תהליך הייבוש אינו שלם ברוב המקרים, ממיסים שיורית ותרכובות נדיפות מועברים ונותחו. במהלך ההפעלה השנייה, המדגם יבש בעבר בעקבות פירול להקל על ניתוח של רכיבים אורגניים לא נדיף.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
Py-GC-MS היא שיטת הקרנה שימושי עבור מגוון רחב של חומרים בדיו קעקועים שיכול לשמש גם ניתוח של מוצרים אחרים. לעומת שיטות אחרות, py-GC-MS יכול להתבצע עם הכנה לדוגמה מינימלית בלבד. התקני GC-MS ניתן למצוא ברוב המעבדות האנליטיות לעומת שיטות מיוחדות יותר כגון MALDI-תוף-MS ו-EDX.
הערכת הנתונים של פירוגרמות עשויה להיות מאתגרת, כיוון שרשימת המרכיבים האפשריים היא אינסופית בחיפושי הספרים והספריות המהווים גם התחשבות בשילוב החומרים כלפי מתחם אב בספרייה. שיטות הערכת הנתונים המתוארות כאן מאפשרות הקרנה מהירה של...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
. למחברים אין מה לגלות
עבודה זו נתמכת על-ידי פרויקט המחקר הפנימי (SFP1323-103) במכון הפדרלי הגרמני להערכת הסיכונים (BfR).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 99.999% גז נושא הליום | אוויר נוזלי, Dü סלדורף, | ||
| אינרטי XL MSD עם גלאים תלת-צירים | Agilent Technologies, וולדברון, גרמניה-7890A | ||
| כרומטוגרף גז | Agilent Technologies, וולדברון, גרמניה-תוכנת | ||
| AMDIS (גרסה 2.7) | המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה, גייטרסבורג, מרילנד, ארה"ב- | יכול לשמש לאינטגרציית שיא GC/MS, למשל להעברה לתוכנת הערכת פירוגרמה | |
| מערכת הזרקה קרה (CIS) | Gerstel, Mü Hlheim, | גרמניה-מקור | |
| השפעת אלקטרונים (EI) | Agilent Technologies, Waldbronn, גרמניה-Enhanced | ||
| ChemStation (E02.02.1431) | Agilent Technologies, Waldbronn, גרמניה | - משמשת ליצירת מסה ממוצעת (AMS), יכולה לשמש לאינטגרציה שיא וחיפוש ספריית GC/MS סטנדרטי | |
| J& רוחב עמודת HP-5MS GC, 30 מ', 0.25 מ"מ, 0.25 ומיקרו; m, 5975T טורואיד מכלול Agilent | Technologies, וולדברון, גרמניה | 29091S-433LTM | |
| MassHunter Software | Agilent Technologies, Waldbronn, גרמניה | - | לא צוינה גרסה, ניתן להשתמש באינטגרציה שיא GC / MS וחיפוש ספריית GC / MS סטנדרטי |
| מיקרו-נימי Drummond Microcaps, כרך 2 ומיקרו; L | Sigma-Aldrich, סנט לואיס, מיזורי, ארה"ב | P1549-1PAK | |
| MS ChromSearch (גרסה 4.0.0.11) | Axel Semrau GmbH & Co. KG, Sprockhö vel, | תוכנת הערכת פירוגרמה המתמחה | בגרמניה |
| NIST MS Search Program (MS Search גרסה 2.0g) | המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה, גייטרסבורג, מרילנד, ארה" | ב - משמש ליצירת ספריות MS ו-AMS וחיפוש חומרים תואם עם ספריות מתוצרת עצמית ומסחריות | |
| NIST/EPA/NIH Mass Spectral Library (EI) mainlib & replib (גרסת נתונים: NIST v11) | המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה, גייטרסבורג, מרילנד, ארה" | ב | בשימוש ספריית מסה ספקטרלית מסחרית |
| פוליסטירן (ממוצע Mw ~ 192,000) | סיגמא-אולדריץ', סנט לואיס, מיזורי, ארה"ב | 430102-1KG | |
| צינורות פירוליזה, סוג צינור - זכוכית קוורץ - אורך 25 מ"מ; 100 יחידות | גרסטל, Mü hlheim, גרמניה | 018131-100-00 | |
| מודול פירוליזר עבור TDU | Gerstel, Mü hlheim, | גרמניה-צמר | |
| קוורץ | Gerstel, Mü hlheim, גרמניה | 009970-076-00 | |
| מקלות פלדה | Gerstel, Mü hlheim, גרמניה | - | |
| יחידת ספיגה תרמית (TDU 2) | Gerstel, Mü hlheim, | גרמניה-מתאם | |
| תחבורה | Gerstel, Mü hlheim, גרמניה | 018276-010-00 | |
| פינצטה לצינורות פירוליזה | Gerstel, Mü hlheim, גרמניה | 009970-074-00 | |
| Zebron Z-Guard Hi-Temp Guard Column, GC Cap. עמוד 10 מ' x 0.25 מ"מ, Ea | Phenomenex Ltd. Deutschland, Aschaffenburg, גרמניה | 7CG-G000-00-GH0 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה