Investigation of vat dyes using an atmospheric pressure chemical ionization mass spectrometer (APCI-MS)

Barwniki były znane ludzkości już w czasach starożytnych, najczęściej pochodziły one z roślin lub owadów. Dopiero w XIX wieku wynaleziono syntetyczne koloranty i z roku na rok powiększała się ich liczba. Ich zastosowanie jest bardzo duże, dlatego też pojawia się coraz większa potrzeba prowadzenia badań barwników. Optymalne metody stosowane w chemii sądowej, to metody nieniszczące i dające możliwość pracy na ilościach śladowych. Spektrometria mas dzięki możliwości zastosowania różnych źródeł jonizacji jest bardzo uniwersalna. W pracy licencjackiej analizowano barwniki kadziowe. Są one praktycznie nierozpuszczalne w wodzie. Do grupy tych kolorantów należą barwniki indygoidowe i niektóre antrachinowe. Za pomocą spektrometrii mas ze źródłem jonizacji APCI oraz przystawką Direct Probe zbadano roztwory 4 barwników kadziowych. Podjęto także próbę zróżnicowania 5 materiałów jeansowych. Indygo w porównaniu do pozostałych badanych barwników jest bardziej rozpuszczalne i tym samym łatwiej ulega jonizacji. Jonizacja trzech pozostałych barwników zachodziła w bardzo niewielkim stopniu. Tkanina denim najczęściej barwiona jest barwnikami indygoidowymi. Na podstawie otrzymanych widm mas (stosunków intensywności pików przy m/z = 262 oraz m/z = 291) możliwe było zróżnicowanie próbek. Metoda DIP-APCI-MS wykazuje potencjał w różnicowaniu tkaniny denim, wymaga jednak sprawdzenia na większej liczbie próbek.

Dyes have been known to mankind since ancient times. Most often they came from plants or insects. In the nineteenth century that synthetic colorants were invented, and their number increased every year. Dyes are widely used, therefore there is an increasing need to conduct the various investigation of dyes. The optimal methods used in forensic chemistry are non-destructive and work with trace amounts. The mass spectrometry (MS) due to the possibility of using various ionization sources is very universal. In my bachelor’s thesis vat dyes were analyzed. They are practically insoluble in water. These colorants include indigoid dyes and some anthraquinone ones. By means of MS with an APCI ionization source and a Direct Probe device, solutions of 4 vat dyes were examined. An attempt was made to differentiate 5 denim textiles. Indigo compared to other examined dyes is more soluble. For this reason, it ionizes more easily. The other 3 dyes are very difficult to ionize denim fabric is most often dyed with indigo dyes. Based on the obtained mass spectra, it was possible to differentiate the samples (based on the peak intensity ratios at m / z = 262 and m / z = 291). The DIP-APCI-MS method has the potential to differentiate denim fabric but requires testing on a larger number of samples.