DIFFERENTIATING PHTHALATE ISOMERS WITH MULTI-PASS CYCLIC ION MOBILITY AND RAPID SCREENING IN COSMETIC AND PERSONAL CARE PRODUCTS

Význam tématu

Ftaláty jsou běžně používané plastifikátory v plastech a kosmetických přípravcích. Jejich potenciálně škodlivé účinky na reprodukční systém a spojitost s vyšším rizikem nádorových onemocnění zvyšují potřebu spolehlivé metody pro jejich detekci a rozlišení izomerů přímo v hotových výrobcích.

Cíle a přehled studie / článku

• Cílem bylo rozlišit izomery ftalátů se 8C řetězcem (di-n-octyl phthalate, bis(2-ethylhexyl) phthalate, dioctyl terephthalate) pomocí víceprůchodového cyklického iontového mobilního spektrometru.
• Dalším cílem bylo provést rychlý screening kosmetických a osobních výrobků pro přítomnost přísad s atmosférickým pevnolátkovým analytickým probojem (ASAP) bez složité přípravy vzorku.

Použitá instrumentace

• Select Series Cyclic IMS Mass Spectrometer (Waters)
• Atmospheric Solids Analysis Probe (ASAP)
• UNIFI Scientific Information System pro zpracování a vyhledávání dat

Použitá metodika

• IMS separace: přímá infuze směsi ftalátů s ionizací ESI+ a více průchodů cyklickou mobilitou (1–4 pasy) pro zlepšení rozlišení.
• ASAP analýza: kapilára se vzorkem, desorpce zahřátým dusíkem a korónovým výbojem; teplotní rampy 50–500 °C; parametry: proud koróny 3 µA, průtok desolvačního plynu 600 L/h, průtok kuželového plynu 50 L/h, napětí kužele 20 V.
• Výsledná data byla porovnána s knihovnou extractables and leachables HRMS při kritériích přesnosti hmotnosti <5 ppm a rozdílu CCS <3 %.

Hlavní výsledky a diskuse

• Cyklický IMS dosáhl baseline rozlišení izomerů DOP, DEHP a DEHT při čtyřech průchodech; rozdíly driftovacího času a kolizního průřezu (CCS) umožňují jednoznačnou identifikaci.
• ASAP screening odhalil přítomnost přísad jako methylparaben, oxybenzone, triphenylfosfáty a další v krémech, lacích na nehty, řasenkách či sanitizérech.
• Přesné měření m/z spolu s CCS hodnotami potvrdilo shodu s databází Waters HRMS, což podpořilo spolehlivost metody.

Přínosy a praktické využití metody

• Kombinace IMS a ASAP nabízí rychlou a neinvazivní analýzu bez nutnosti rozsáhlé přípravy vzorků.
• Metoda je vhodná pro vysokoprůtokovou kontrolu kvality plastifikátorů a dalších aditiv v kosmetických a spotřebitelských produktech.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření CCS knihoven pro širší spektrum environmentálních a potravinářských analyzátů.
• Integrace s chromatografickými technikami a pokročilou datovou analýzou včetně strojového učení pro automatizovanou identifikaci.
• Využití v regulované analýze extraktovatelných a vylučovaných látek v medicínských a biotechnologických výrobcích.

Závěr

Multi-průchodový cyklický iontový mobilní spektrometr v kombinaci s ASAP ukazuje vysokou účinnost při separaci izomerů ftalátů a současně umožňuje rychlý screening přísad v kosmetických produktech s minimální přípravou a vysokou přesností.

Reference

• Goh E. a Gay M. Rapid Screening for Phthalates in Food and Beverages using Atmospheric Solids Analysis Probe (ASAP) with Xevo TQ MS. Waters Application Note 720004066EN 2011.
• Cooper J. High Throughput Analysis of Phthalates and Parabens in Cosmetics and Personal Care Products Using UPLC with Mass Detection and Empower 3 Software. Waters Application Note 720005521EN 2015.
• Cooper J., Sanig R., Barkinoxitz G. a Cabovska B. Screening Workflow Using Ion Mobility-Mass Spectrometry for the Analysis of Extractables and Leachables. Waters Application Note 720006988EN 2020.