Využití plynové chromatografie v analýze fotoiniciátorů

Mgr. Radka PECHANCOVÁ

Advanced ('rigorózní') thesis

The utilization of gas chromatography in photoinitiators analysis

Abstract:

Předložená práce se zabývá vývojem a validací metody pro analýzu fotoiniciátorů v obalových materiálech pomocí plynové chromatografie ve spojení s vakuum-ultrafialovým detektorem (GC-VUV) a jejím srovnáním s rutinně využívanou plynovou chromatografií ve spojení s hmotnostním detektorem (GC-MS). Teoretická část se věnuje obalovým materiálům určeným pro potraviny, jsou zde uvedeny typy fotoiniciátorů a způsoby jejich migrace do potravin. Další část popisuje instrumentaci a aplikace GC-VUV, součástí je i rešerše zaměřená na analýzu fotoiniciátorů pomocí jiných technik. Náplní experimentální části byl vývoj dvou metod pro separaci a detekci fotoiniciátorů využívající plynovou chromatografii s VUV nebo MS detekcí. Obě metody byly validovány, kdy validace zahrnovala ověření meze detekce, meze stanovitelnosti a linearity a následně aplikovány na stanovení 9 vybraných fotoiniciátorů v 7 komerčně dostupných obalech potravin. Oběma technikami bylo dosaženo srovnatelných výsledků, relativní rozdíl mezi naměřenými koncentracemi byl -15 až 18 %. Ve všech obalech byl nalezen benzofenon v rozmezí 0,31-4,23 mg/kg. Dokonce byl překročen i specifický migrační limit pro tento fotoiniciátor. V obalech vyrobených z plastu byl stanoven hlavně 2-hydroxy-2-methylpropiofenon, v papírových obalech pak 2-ethylhexyl-4-(dimethylamino)benzoát a ethyl-4-(dimethylamino)benzoát. Vyvinutá a validovaná GC-VUV metoda je vhodná pro stanovení fotoiniciátorů v obalech a lze ji tak použít jako alternativní metodu k GC-MS.

Abstract:

The presented thesis is focused on development and validation of the method for analysis of photoinitiators in packaging materials by gas chromatography with vacuum-ultraviolet detection (GC-VUV) and on its comparison with routinely used gas chromatography-mass spectrometry method (GC-MS). The theoretical part involves various materials designated for food packages, photoinitiators types and ways of their migration into food. Another part describes the instrumentation and application of GC-VUV, the overview dealing with photoinitiators analysis using different techniques is mentioned as well. Experimental part is devoted to the development of two methods enabling the separation and detection of photoinitiators by gas chromatography with VUV or MS detection. Both methods were validated in terms of limit of detection, limit of quantification and linearity and subsequently applied to the determination of 9 chosen photoinitiators in 7 commercially available food packages. The found concentrations showed good agreement, the relative difference between results obtained from GC-VUV and GC-MS was -15 up to 18%. Predominantly benzophenone was found in all analysed samples in the range of 0.31-4.23 mg/kg. Even the specific migration limit of this photoinitiator was exceeded. In samples from plastic materials, mainly 2-hydroxy-2-methylpropiophenone was detected, whereas 2-ethylhexyl-4-(dimethylamino)benzoate and ethyl-4-(dimethylamino)benzoate were present merely in food packages consisting of paper. The developed and validated GC-VUV method is suitable for the determination of photoinitiators in food packages and could be a useful alternative to GC-MS.

Keywords

extrakce, fotoiniciátory, GC-MS, GC-VUV, migrace, obal, plynová chromatografie

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 5. 2019

Thesis defence

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Advanced ('rigorózní řízení') programme / field:
Chemistry / Analytical Chemistry