A Primer on the Analytical Aspects of Silicones at Trace Levels-Challenges and Artifacts – A Review

Abstract

Silicones (polydimethylsiloxanes) find use in a wide variety of industrial and consumer product applications because of their outstanding properties. Potential human exposure to silicones occurs in the work place during manufacturing and product formulation, as well as through the normal use of consumer products containing them.The entry of silicones into various environmental compartments raised health and safety concerns from potential exposure and mandated numerous environmental and toxicological studies. Such studies require qualitative and quantitative determination of silicone species at trace levels. However, the ubiquitous presence of silicones coupled with their unique chemistry renders their analysis at trace levels challenging.This paper provides a consolidated account of various aspects of silicones that must be borne in mind to obtain reliable data. The following topics are discussed: differences in the chemistry of silicones vs carbon; precautions in sample handling to avoid losses and inadvertent chemical transformation; potential sources for artifacts and interferences that could lead to systematic errors and data misinterpretation; sources for background and the need for matrix matched blank experiments; distinguishing silicones from silicates to avoid overestimation; potential for incorrect structural assignments; preventing inadvertent contamination; and questionable claims on the presence of silicones in biological matrices including that of silicone implants.

Occurrence and Seasonality of Cyclic Volatile Methyl Siloxanes in Arctic Air

“…Similar seasonal trends can be expected for the other cVMS congeners, with more pronounced seasonality for the congeners with the highest rate constants for reaction with atmospheric hydroxyl radicals. 9,12 Due to a large potential for contamination during trace analysis of cVMS [13][14] as well as their high volatility, analysis of environmental trace levels of cVMS in air is challenging and measurements from remote locations are scarce. A new solid phase extraction active air sampling method (SPE-AAS) for D5 uses ENV+ resin (hydroxylated polystyrene-divinylbenzene copolymer) as the sorbent.…”

“…During transport the samples were outside the freezer for up to 24 hours, but they were always kept cold with refrigerating elements in an insulated box. Prior to extraction the cartridges were spiked directly on the frit with 20 µL of the internal standard containing approximately 900 pg/µL each of 13 C-labeled D4, D5, and D6 in n-hexane. The samples were eluted with 3 mL n-hexane directly into a vial for gas chromatography (GC).…”

Problemas en el análisis de metilsiloxanos volátiles (VMS): origen y soluciones

“…36 Otra de las fuentes de contaminación de fondo en el análisis de VMS lo constituye la fase estacionaria de las columnas cromatográ-ficas, normalmente de polidimetilsiloxano, ya que pueden aportar D3 y D4 a los blancos instrumentales como consecuencia de su degradación térmica y/o oxidativa. 30 Ahora bien, es importante señalar que la contaminación de fondo de VMS producida por el sangrado de las columnas es significativamente menor que el aporte de los septum de silicona. 31 No obstante, con el propósito de disminuir al máximo esta contaminación, se utilizan normalmente columnas con fases estacionarias de bajo sangrado (por ejemplo: VF-5 MS, DB-XLB, DB-1 MS y DB-5 MS) ya que producen un aporte de VMS muy reducido.…”

“…Entre los focos de emisión responsables de la presencia de los VMS en el aire de los laboratorios se puede mencionar el equipamiento de laboratorio, las juntas de goma de silicona, el aceite de las bombas de vacío, así como las emisiones producidas por el personal técnico de laboratorio que realiza el análisis, debido al uso generalizado de productos de higiene personal. 30 Para evitar la contaminación producida por la presencia de VMS en el aire de laboratorio se han sugerido diferentes estrategias. Una de ellas consiste en realizar el pre-tratamiento y extracción de las muestras, así como la preparación de los patrones de calibración, en el sitio de muestreo, de modo que se evita el contacto de muestras y patrones con el aire del laboratorio.…”

“…El patrón de fragmentación que presentan los VMS se caracteriza principalmente por la pérdida de grupos metilo, generándose iones [M-15] + que normalmente son los que seleccionan en modo SIM. 30 En cuanto a las dificultades que se pueden presentar en el análisis de estos compuestos, debe destacarse que existen dos de notable influencia: la presencia de contaminación de fondo y la ocurrencia de pérdidas por volatilización, las que pueden afectar de manera significativa la determinación cuantitativa de los VMS. 31,32 Dada la importancia que tiene este tema, en esta revisión se discuten los problemas relacionados con el análisis de los VMS, y se comentan diferentes estrategias que se han propuesto en la literatura para una determinación analítica adecuada de los VMS.…”