Optimization of the background electrolyte for the separation of disperse dyes using capillary electrophoresis

Mikrowłókna są ważną grupą śladów ujawnianych na miejscu przestępstwa. Dostarczają informacji, m.in o klasie barwników. Barwniki dyspersyjne, stosowane w barwieniu włókien poliestrowych, to związki niejonowe, trudno rozpuszczalne w wodzie. Celem pracy była optymalizacja składu elektrolitu podstawowego, umożliwiającego przeprowadzenie separacji barwników wyekstrahowanych z włókien. Aby zapewnić rozpuszczalność barwników w buforze przetestowano dwie techniki: niewodną elektroforezę kapilarną (NACE) i mikroemulsyjną elektrokinetyczną chromatografię kapilarną (MEEKC). Najlepszą rozdzielczość uzyskano dla buforu separacyjnego w postaci mikroemulsji zawierającej 6% butanolu, 0,8% n-oktanu, 2,25% SDS, 0,75% Tweenu 20, 10% izopropanolu i 80,2% 20 mmol·dm-3 tetraboranu sodu. Mieszaninę 9 wzorców barwników w metanolu analizowano przy użyciu systemu do CE z detektorem DAD. Zastosowano kapilarę ze stopionej krzemionki o długości 60 cm i średnicy wewnętrznej 50 μm. Napięcie i temperatura separacji wynosiły odpowiednio 30 kV i 25°C. Próbkę nastrzykiwano hydrodynamicznie pod ciśnieniem 0,7 psi przez 6 s. W niecałe 40 minut zdołano odseparować od siebie 7 z 9 komercyjnie dostępnych barwników dyspersyjnych obecnych w mieszaninie wzorców. Po przeprowadzeniu optymalizacji warunków ekstrakcji i walidacji metody, metoda ta może znaleźć zastosowanie w kryminalistycznych badaniach włókien.

Microfibers are important group of traces revealed at a crime scene. They can provide a lot of valuable information, such as the type of fiber or the dye class. This research focused on non-ionic and poorly water-soluble disperse dyes. The aim of the study was to optimize the composition of the background electrolyte (BGE). To ensure the solubility of the analytes in the BGE two techniques were tested: Non-aqueous Capillary Electrophoresis (NACE) and Microemulsion Electrokinetic Chromatography (MEEKC). The best resolution was obtained using a microemulsion consisted of 0,8% n-octane, 6% butanol, 2,25% SDS, 0,75% Tween20, 80,2% 20 mM sodium tetraborate. A mixture of nine dye standards in methanol was analyzed with a CE system equipped with a DAD detector and a fused silica capillary with an internal diameter 50 μm and a total length 60 cm. The applied voltage was 30 kV, and the temperature was 25°C. The hydrodynamic injection was carried out at 0,7 psi for 6 s. In less than 40 minutes it was possible to distinguish 7 out of 9 commercially available dyes. The obtained results are a starting point for further research focusing on optimizing the extraction conditions and extending the collection of the examined fabrics and dyes. This development will eventually provide the method ready to implement in the forensic examination of fibers.