Скрининговая методика масс-спектрометрического (ГХ-МС) определения диэтиленгликоля (ДЭГ) и этиленгликоля (ЭГ) в зубной пасте. Версия 2.0
(направлена Письмом Роспотребнадзора от 07.08.2007 № 0100/7885-07-32)
от 7 августа 2007 г. № 0100/7885-07-32
СКРИНИНГОВАЯ МЕТОДИКА
МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОГО (ГХ-МС) ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ДИЭТИЛЕНГЛИКОЛЯ (ДЭГ) И ЭТИЛЕНГЛИКОЛЯ (ЭГ)
В ЗУБНОЙ ПАСТЕ
Метод определения ДЭГ и ЭГ должен рассматриваться как уровень 1 — обязательное использование. Пользователь должен подтвердить эффективность метода в своей лаборатории для каждого типа исследованных образцов и обращать особое внимание на рекомендованные элементы контроля качества. Все результаты должны быть задокументированы.
Методика разработана Центром судебной химии с целью исследования зубных паст на присутствие ДЭГ (и родственного вещества сходной токсичности — ЭГ) на уровне 1 мг/г (0,1% вес) и выше.
Показано, что методика обеспечивает определение ДЭГ и ЭГ на уровне 0,5 мг/г в зубных пастах различных производителей.
В протоколах необходимо отмечать любые отклонения от нижеописанной процедуры выполнения анализа.
Техника безопасности — при выполнении методики необходимо соблюдать обычные меры безопасной работы в химической лаборатории (хим. реактивы, сжатые газы, аппаратура).
ОБОРУДОВАНИЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ:
1. ГХ-МС система AGILENT 5973 с капиллярной колонкой длиной 30 м с неподвижной фазой Stabilwax (сшитый карбовакс) или аналогичная система.
2. Лабораторная центрифуга 5000 g с пробирками вместимостью 15 мл.
3. Полипропиленовые центрифужные пробирки вместимостью 15 мл с навинчивающимися крышками.
1. Экстрагент: вода с добавкой ацетонитрила;
2. Внутренний стандарт 1,3-пропандиол. Готовится рабочий раствор с концентрацией 5,0 мг/мл в 50%-ном водном ацетонитриле. Перед анализом добавляют 0,050 мл этого раствора в 0,500 мл каждой пробы (экстракта) во флаконах (виалках) автосамплера;
3. ДЭГ. Готовят рабочий раствор с концентрацией 10,0 мг/мл в 50%-ном водном ацетонитриле;
4. ЭГ. Готовят рабочий раствор с концентрацией 10,0 мг/мл в 50%-ном водном ацетонитриле;
5. Смешанный стандартный раствор. Смешивают в равных объемах стандарты, приготовленные по п.п. 3 и 4.
Метод холостой пробы. Проводят анализ 10 мл экстрагента, в который введена добавка внутреннего стандарта, с целью подтверждения отсутствия каких-либо загрязнений от реактивов и лабораторной посуды.
Проверка системы. Перед началом каждой серии анализов проводят 2 инъекции стандарта с высокой концентрацией (см. ниже).
Стандарт с низкой концентрацией. Раствор с содержанием 0,10 мг/мл ДЭГ и ЭГ должен быть проанализирован перед началом и в конце каждой серии анализов, чтобы показать чувствительность оборудования.
Стандарт с высокой концентрацией. Раствор с содержанием 0,50 мг/мл ДЭГ и ЭГ должен быть проанализирован перед началом и в конце каждой серии анализов, чтобы обеспечить основу полуколичественной оценки и регистрации возможного дрейфа чувствительности определения в процессе анализа серии образцов.
Контрольный образец с добавками ДЭГ и ЭГ. Он представляет собой образец зубной пасты, который будет анализироваться и в который введены добавки ДЭГ и ЭГ на уровне 1,0 мг/г (0,1% вес.). Анализ образца должен показать, что методика селективна.
Взять навеску около 1,0 грамма зубной пасты в полипропиленовой центрифужной пробирке вместимостью 15 мл, добавить 5 мл воды. Хорошо перемешать. Рекомендуется использовать вихревой миксер (например, Genie 2 Fisher Scientific). Возможно образование пены.
Затем добавить для подавления пенообразования 5 мл ацетонитрила двумя порциями с тщательным перемешиванием после каждой добавки.
Отцентрифугировать в течение 10 минут при G = 5000 или выше.
Перенести 0,50 мл верхнего слоя в склянку автосамплера, добавить 0,050 мл раствора внутреннего стандарта (т.е. 1,3-пропандиола, 5,0 мг/мл).
B. Условия проведения измерений.
Для улучшения формы пиков газовый хроматограф работает в режиме «с делением потока» (20:1).
| ГХ-условия | |
|---|---|
| Колонка | Рестек Стабилвакс длиной 30 м, внутренним диам. 0,25 мм с толщиной пленки неподвижной фазы 0,25 мкм и предколонкой длиной 5 м (или эквивалентная) |
| Температура испарителя | 250 град. С |
| Температура интерфейса | 250 град. С |
| Ввод пробы | С делением потока 20:1 |
| Объем пробы | 1 мкл |
| Скорость газа-носителя (гелия) | 35 см/сек. (режим постоянного потока) |
| Температура термостата колонок | Программирование со скоростью 10 град./мин. от 100 град. С (выдержка 1 мин.) до 250 град. С (выдержка 4 мин.) |
| Время анализа | 20 мин. |
Для промывки шприца между вводами пробы необходимо использовать в промывочной склянке 50%-ный водный ацетонитрил, который лучше удаляет остаток пробы, что позволит минимизировать ошибки при дозировании.
Примечание. В случае плохого разделения анализируемых компонентов режим температурной программы может быть изменен с корректировкой их времен удерживания.
| МС-условия (режим полного сканирования, SCAN) | |
| Настройка (Tune) | Стандартный спектральный Tune |
| Диапазон сканирования | 29 — 400 а.е.м. (около 4 сканов/сек.) |
| Порог | 100 |
| Задержка на время выхода растворителя | 4 мин. |
| Температура источника | 250 град. С |
| Температура квадруполя | 150 град. С |
МС-условия (режим сканирования селективных ионов, SIM)
Поскольку использование этого режима маловероятно, то приводимые ниже сведения носят информационный характер.
Имеются участки потенциального перекрывания низкомолекулярных ионов. Ионы более высокой массы лучше использовать несмотря на более низкую чувствительность. Молекулярные ионы в спектрах 1,2-пропандиола, 1,3-пропандиола, ДЭГ и глицерина отсутствуют.
| Группа | Время начала съемки ионов данной группы <*> (мин.) | Ионы | |||
| 1. | 2. | 3. | 4. | ||
| 1,2-пропандиол | 4,0 | 31 (11) | 43 (15) | 45 (100) | 61 (5) |
| Этиленгликоль | 6,6 | 31 (100) | 33 (35) | 43 (8) | 62 (4) |
| 1,3-пропандиол | 7,5 | 31 (100) | 43 (22) | 67 (73) | 58 (68) |
| Диэтиленгликоль | 9,0 | 31 (11) | 46 (100) | 75 (24) | 76 (12) |
| Глицерин | 12,0 | 31 (40) | 43 (78) | 60 (13) | 61 (100) |
| <*> Время начала съемки каждой группы ионов должно настраиваться по реальным временам удерживания анализируемых компонентов | |||||
C. Идентификация пиков.
| Ориентировочные времена удерживания анализируемых компонентов: | |
| 1,2-пропандиол (сопутствующий компонент) | - 6,4 мин.; |
| Этиленгликоль | - 6,6 мин.; |
| 1,3-пропандиол (внутренний стандарт) | - 8,4 мин.; |
| Диэтиленгликоль | - 10,4 мин.; |
| Глицерин (обычно входит в рецептуру зубных паст) | - 13,7 мин.; |
При съемке в режиме полного сканирования критерием идентификации является расхождение между временами удерживания пиков анализируемых компонентов и стандартов не хуже 0,05 мин. а также совпадение масс-спектров с учетом возможного перекрывания пиков.
В режиме SIM критерием идентификации является расхождение между временами удерживания пиков анализируемых компонентов и стандартов не хуже 0,05 мин. а также совпадение соотношений интегрированных интенсивностей селективных ионов анализируемых компонентов и стандартов с расхождением не хуже 10 единиц.
D. Приготовление смешанного стандарта и контрольного образца с добавками ДЭГ и ЭГ.
Для приготовления смешанного стандарта взять равные порции двух рабочих стандартных растворов, чтобы в итоге получить раствор с концентрациями 5,0 мг/мл каждого компонента.
Приготовление контрольного образца с добавками ДЭГ и ЭГ.
Взять в центрифужной пробирке объемом 15 мл навеску 1,0 г предварительно проанализированной зубной пасты, в которой отсутствуют целевые компоненты, добавить 200 мкл смешанного стандарта и провести с ним всю процедуру анализа. Результат анализа этого образца должен фигурировать в отчете с результатами анализа зубной пасты, в которой найденные величины концентраций анализируемых компонентов ниже пороговых (1,0 мг/г).
Возможен вариант, когда контрольный образец с добавками ДЭГ и ЭГ представляет собой образец зубной пасты, который будет анализироваться и в который введены добавки ДЭГ и ЭГ на уровне 1,0 мг/г (0,1% вес.).
Раствор с содержанием 0,50 мг/мл ДЭГ и ЭГ необходимо получить разбавлением смешанного стандарта 50%-ным водным ацетонитрилом. Взять в склянке 500 мкл этого раствора и добавить к нему 50 мкл раствора внутреннего стандарта.
Стандарт с низкой концентрацией.
Раствор с содержанием 0,10 мг/мл ДЭГ и ЭГ необходимо получить разбавлением смешанного стандарта 50%-ным водным ацетонитрилом. Взять в склянке 500 мкл этого раствора и добавить к нему 50 мкл раствора внутреннего стандарта.
E. Составление протокола. В результате того, что анализируемые вещества обнаружены в представительном контрольном образце с добавкой на уровне 1,0 мг/г и никаких аналитических сигналов до внесения в него добавок не было получено, можно сделать вывод, что исследуемый образец не содержит этиленгликоля и диэтиленгликоля на уровне, превышающем 0,1% от веса (т.е. 1 мг/г).
Очевидно, что если один или оба из определяемых компонентов выявлены (на основании критериев идентификации, изложенных ранее) и их содержание выше или равно 1 мг/г, тогда результаты должны быть признаны положительными.
Выберите ион, используемый для оценки суммы анализируемых компонентов (например: 75 для диэтиленгликоля и 62 для этиленгликоля). Используя стандарт с высокой концентрацией (0,5 мг/мл), который был исследован в начале процедуры анализа серии образцов, и тот же стандарт, который был исследован в конце процедуры анализа серии образцов, вычислить площадь пика селективного иона.
Расчет выполнять по следующим формулам:
Сэкстр = [Sобр/Sсредн] x 0,50 мг/мл
Sобр — Площадь пика анализируемого компонента в исследуемой пробе
Sсредн — Средняя площадь пика стандарта с высокой концентрацией
Спроб = Cэкстр X 10,0 мл x [1/М]
Спроб — Концентрация в пробе (мг/г)
Спроб% — Концентрация в пробе (% от веса)
Спроб — Концентрация в пробе (мг/г)
Если площади пика внутреннего стандарта различаются более чем на 20% между тестируемой пробой и стандартом, тогда скорректируйте площадь пика каждого анализируемого компонента путем деления на интегрированную площадь от внутреннего стандарта по иону 58 а.е.м. Необходимо использовать эти соотношения вместо интегрированных площадей. Анализ следует повторить, если различия слишком велики, т.к. это может указывать на загрязнение микрошприца или другие технические проблемы.
Наконец, если сигнал от иона пробы более чем на порядок превышает сигнал от стандарта с высокой концентрацией, пробу необходимо дополнительно разбавить.
Главное эмпирическое правило — чем ближе аналитический сигнал от неизвестной концентрации к сигналу стандартного раствора, тем ближе к истинному будет результат анализа.