4 2 . g . ( . . “ . . - . . 2 % 3 l 5 . 3 . . . . m « - A . . H E U fi . g , fi . _ v fi . a . i ? é 3 2 m 3 . « . k . i . fi , m . . : . . fi . . fi . a . . : r . : g . _ E \ , . g . . : q fi m m u ‘ . . . . . » § J " . c . l . . p u . . . . . . . _ 1 . 5 . . s 1 . t 9 ~ I . . . 5 r _ . . . . m . . - . ? . b . “ i I w . 4 . . : . . . A " . . m . m . . 4 8 h . : : . 2 . ) } . . I 5 1 ; . V . . fl r . q . . V . . . . . t . . “ . - r . . . . 3 fi . 3 ? . . . W E I . . . . 2 . u . . . . 3 1 . } . . . a i fi fl m fi fi ‘ 2 0 . J i . a . fi g 2 . “ . . . ‘ v w fi % $ « 3 . ~ — v ‘ . - I - l - o - O - I - I - O - - I - n - o - I - o - I - I - l - l - o - I - I - O - - - l - O - I - l - . - 0 - 0 - o - o - - l - n - c _ u - ‘ - u - l - a - ‘ - t - 0 - 0 - I - r o L I B R A R I E S A M I C H I G A N S T A T E U N I V E R S I T Y , E A S T L A N S I N G , M I C H 4 8 8 2 4 - 1 0 4 8 . i 3 5 ; J ( 3 / ? 2 , . T h i s i s t o c e r t i f y t h a t t h e t h e s i s e n t i t l e d A B A S I C S T U D Y O F L I P S T I C K S U T I L I Z I N G M I C R O S P E C T R O P H O T O M E T R Y , L A S E R D E S O R P T I O N / I O N I Z A T I O N M A S S S P E C T R O M E T R Y , A N D F O U R I E R T R A N S F O R M I N F R A R E D S P E C T R O S C O P Y p r e s e n t e d b y C A R I S S A A N N S T A R K h a s b e e n a c c e p t e d t o w a r d s f u l fi l l m e n t o f t h e r e q u i r e m e n t s f o r t h e M S . d e g r e e i n D e p a r t m e n t o f C r i m i n a l J u s t i c e a j o r P r o f r ' s S i g n a t u r e 3 / 3 / 0 7 D a t e M S U i s a n A fi n n a t i v e A c t i o n / E q u a l O p p o r t u n i t y I n s t i t u t i o n P L A C E I N R E T U R N B O X t o r e m o v e t h i s c h e c k o u t f r o m y o u r r e c o r d . T O A V O I D F I N E S r e t u r n o n o r b e f o r e d a t e d u e . M A Y B E R E C A L L E D w i t h e a r l i e r d u e d a t e i f r e q u e s t e d . D A T E D U E D A T E D U E D A T E D U E _ 2 / 0 5 c : / C I R C / D a t o D u e . l n d d - p . 1 5 s U 1 1 ‘ 1 ) 7 J r ( g . g . ) ( / 1 n 1 I ' — - - I U . f " \ ( ' T ' A B A S I C S T U D Y O F L I P S T I C K S U T I L I Z I N G M I C R O S P E C T R O P H O T O M E T R Y , L A S E R D E S O R P T I O N / I O N I Z A T I O N M A S S S P E C T R O M E T R Y , A N D F O U R I E R T R A N S F O R M I N F R A R E D S P E C T R O S C O P Y . V O L U M E I B y C a r i s s a A n n S t a r k A T H E S I S S u b m i t t e d t o M i c h i g a n S t a t e U n i v e r s i t y i n p a r t i a l f u l fi l l m e n t o f t h e r e q u i r e m e n t s f o r t h e d e g r e e o f M A S T E R O F S C I E N C E D e p a r t m e n t o f C r i m i n a l J u s t i c e 2 0 0 5 T n e p141 é e s o r p t i o n i o n i a n d a F o u n e r II b e n e a n dif‘fere I a t m a t o r l e s t o for using t h e s e . I to j e t e r m i n e its into classes b&§c’ desorption l o n g by Scientists @ P h t a b i i i t y in I} t o { U { L D ' H I S I ll a s u A E l fl C R O S P E I S P E C T R O N I E d r ” M e r i t i n a ’ j - ‘ 1 A B S T R A C T A B A S I C C H A R A C T E R I Z A T I O N O F L I P S T I C K S U T I L I Z I N G M I C R O S P E C T R O P H O T O M E T R Y , L A S E R D E S O R P T I O N / I O N I Z A T I O N M A S S S P E C T R O M E T R Y , A N D F O U R I E R T R A N S F O R M I N F R A R E D S P E C T R O S C O P Y . B y C a r i s s a A n n S t a r k T h e p u r p o s e o f t h i s s t u d y w a s t o d e t e r m i n e t h e u s e f u l n e s s o f l a s e r d e s o r p t i o n / i o n i z a t i o n t i m e - o f - fl i g h t m a s s s p e c t r o m e t r y , m i c r o s p e c t r o p h o t o m e t r y ( M S P ) a n d a F o u r i e r t r a n s f o r m i n f r a r e d ( F T I R ) s p e c t r o s c o p y l i p s t i c k l i b r a r y i n d i s c r i m i n a t i n g b e t w e e n d i f f e r e n t l i p s t i c k s . F T I R S p e c t r o s c 0 p y a n d M S P a r e c o m m o n l y u s e d i n f o r e n s i c l a b o r a t o r i e s t o a n a l y z e e v i d e n c e . T h i s r e s e a r c h w i l l h o p e f u l l y p r o v i d e a d d i t i o n a l s u p p o r t f o r u s i n g t h e s e m e t h o d s f o r l i p s t i c k a n a l y s i s . T h e F T I R l i p s t i c k l i b r a r y w a s c o n s t r u c t e d t o d e t e r m i n e i t s a b i l i t y t o d i s t i n g u i s h 5 7 l i p s t i c k s . M S P w a s u s e d t o g r o u p t h e l i p s t i c k s i n t o c l a s s e s b a s e d o n t h e i r v i s i b l e a b s o r b a n c e s p e c t r a . M a t r i x - a s s i s t e d l a s e r d e s o r p t i o n / i o n i z a t i o n m a s s S p e c t r o m e t i y ( M A L D I - M S ) i s a t e c h n i q u e c o m m o n l y u s e d b y s c i e n t i s t s i n t h e b i o l o g i c a l a n d c h e m i s t r y fi e l d s , b u t h a s b e g u n t o S h o w i n c r e a s e d a p p l i c a b i l i t y t o f o r e n s i c s c i e n c e . L a s e r d e s o r p t i o n / i o n i z a t i o n m a s s s p e c t r o m e t r y ( L D / I - M S ) w a s u s e d f o r l i p s t i c k c o m p a r i s o n s a n d M A L D I - M S w a s u s e d t o i d e n t i f y a d y e p r e s e n t i n a l i p s t i c k . I fi c f ' f o r a u d s e I a i d n I c I o u L D f o r h e l m r i a a I p ' g a n S i t n a g t e m t t l s o l i k e g i n g i n : s p n i g i t m e . e r e a d a b i i z h ' a n d [ w o u l d A C K N O W L E D G M E N T S I w o u l d l i k e t o t h a n k m y p a r e n t s f o r t h e i r s u p p o r t t h r o u g h o u t m y t i m e a t M i c h i g a n S t a t e U n i v e r s i t y . I a l s o a b s o l u t e l y p o s i t i v e l y c a n n o t t h a n k D r . S i e g e ] e n o u g h f o r a d m i t t i n g m e i n t o h i s f o r e n s i c p r o g r a m . I t h a s o p e n e d u p a w o r l d o f o p p o r t u n i t i e s . I w o u l d a l s o l i k e t o t h a n k D r . S h i r l e y O w e n s a n d D r . A l i c i a P a s t o r f o r e x t e n d i n g e n c o u r a g i n g i n t e r e s t i n m y p r o j e c t . I ’ m a l s o g r a t e fi I l f o r t h e a s s i s t a n c e , a n d t h e l o a n o f a M A L D I p l a t e , f r o m D r . A l l i s o n a n d J a m i e D u n n . I w o u l d e s p e c i a l l y l i k e t o t h a n k J a m i e f o r h e l p i n g m e s o r t o u t m y m a s s s p e c t r o m e t r y c h a p t e r , a S S h e g r e a t l y i n c r e a s e d i t s r e a d a b i l i t y a n d a c c u r a c y . i i i l l S l O F T A B U S I O I F I G 1 l i p s t i c k i l l I n t : 1 2 k g " 1 3 8 1 1 ; ; 2 ' l l a o s p e q ‘ r k . 2 l l n t r c 2 2 \ l a ’ t t 2 3 R C S C ” C o n . , ~ . 3 l l a t r c 3 : M a i l " a 3 3 R E S ; 3 4 C a n . 4 F o u r i e r T i m 4 1 I l l - 1 K T A B L E O F C O N T E N T S L I S T O F T A B L E S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v i L I S T O F F I G U R E S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v i i 1 . L i p s t i c k 1 . 1 I n t r o d u c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 . 2 I n g r e d i e n t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1 . 3 S t u d i e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2 . M i c r o s p e c t r o p h o t o m e t r y 2 . 1 I n t r o d u c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 2 . 2 M a t e r i a l s a n d M e t h o d s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 2 . 3 R e s u l t s a n d D i s c u s s i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 2 . 4 C o n c l u s i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 3 . L a s e r D e s o r p t i o n / I o n i z a t i o n T i m e - o f - F l i g h t M a s s S p e c t r o m e t r y 3 . 1 I n t r o d u c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 9 3 . 2 M a t e r i a l s a n d M e t h o d s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1 3 . 3 R e s u l t s a n d D i s c u s s i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 5 3 . 4 C o n c l u s i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 9 4 . F o u r i e r T r a n s f o r m I n f r a r e d S p e c t r o s c o p y 4 . 1 I n t r o d u c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 3 4 . 2 M a t e r i a l s a n d M e t h o d s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 5 4 . 3 R e s u l t s a n d D i s c u s s i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 6 4 . 4 C o n c l u s i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 1 5 . F u t u r e R e s e a r c h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 7 6 . S u m m a r y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 1 A P P E N D I X A - M i c r o s p e c t r o p h o t o m e t r y S p e c t r a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 8 S p e c t r a l C l a s s 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 9 S p e c t r a l C l a s s 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 6 S p e c t r a l C l a s s 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 7 S p e c t r a l C l a s s 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 2 S p e c t r a l C l a s s 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 5 A P P E N D D ( B - M a t r i x & T L C - p l a t e M a s s S p e c t r a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 6 A P P E N D D ( C - L D / I T O P - M S S p e c t r a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 1 G r o u p A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 2 G r o u p B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 9 G r o u p C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 6 i v A P P E N D I X L I S T O F T A B L E S T a b l e 2 . 1 - L i p s t i c k L i s t a n d A s s i g n e d N u m b e r s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5 T a b l e 2 . 2 - M i c r o s p e c t r o p h o t o m e t r y S p e c t r a l C l a s s e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 T a b l e 3 . 1 - P r o p o s e d P e a k I d e n t i t i e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1 T a b l e 3 . 2 - L a s e r D e s o r p t i o n / I o n i z a t i o n M a s s S p e c t r o m e t r y L i p s t i c k G r o u p s . . . . . . . . . . . . . . 7 2 T a b l e 4 . 1 - L i b r a r y S e a r c h R e s u l t s : T o p T h r e e H i t s L i s t e d f o r E a c h L i p s t i c k . . . . . . . . . . . . . 1 2 2 T a b l e 4 . 2 - L i b r a r y S e a r c h 4 0 0 0 — 7 0 0 c m " . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 7 T a b l e 4 . 3 - L i b r a r y S e a r c h 2 0 0 0 - 7 0 0 c m " . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 8 F i g u r e : l - F i g u r e 2 2 - E g u ‘ 8 2 3 - F 1 8 6 6 2 9 - < P M : 1 0 - F i g u r e : 1 1 E w e : 1 ~ L I S T O F F I G U R E S F i g u r e 2 . 1 - D i d y m i u m O x i d e F i l t e r S p e c t r u m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 6 F i g u r e 2 . 2 - H o l m i u m O x i d e F i l t e r S p e c t r u m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 7 F i g u r e 2 . 3 - N e u t r a l D e n s i t y F i l t e r S ’ S p e c t r a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 8 F i g u r e 2 . 4 - P e a r l e s c e n t F l a k e I n d u c e d V a r i a t i o n i n L i p s t i c k S p e c t r a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 9 F i g u r e 2 . 5 - C o l o r e d P i g m e n t I n d u c e d V a r i a t i o n i n L i p s t i c k S p e c t r a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 0 F i g u r e 2 . 6 - S p e c t r a T a k e n F r o m V a r y i n g T h i c k n e s s e s o f L i p s t i c k 1 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1 F i g u r e 2 . 7 - S p e c t r a T a k e n F r o m V a r y i n g T h i c k n e s s e s o f L i p s t i c k 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1 F i g u r e 2 . 8 - S p e c t r a C o l l e c t e d F r o m D i f f e r e n t P r e p a r a t i o n s o f L i p s t i c k 5 o n F o u r D i f f e r e n t D a y s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 F i g u r e 2 . 9 - S p e c t r a l C l a s s 1 a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3 F i g u r e 2 . 1 0 - S p e c t r a l C l a s s 1 b . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4 F i g u r e 2 . 1 1 — S p e c t r a l C l a s s 1 c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 5 F i g u r e 2 . 1 2 - S p e c t r a l C l a s s 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 6 F i g u r e 2 . 1 3 - S p e c t r a l C l a s s 3 a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 7 F i g u r e 2 . 1 4 - S p e c t r a l C l a s s 3 b . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 8 F i g u r e 2 . 1 5 - S p e c t r a l C l a s s 3 c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 9 F i g u r e 2 . 1 6 - S p e c t r a l C l a s s 3 d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 0 F i g u r e 2 . 1 7 - S p e c t r a l C l a s s 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1 F i g u r e 2 . 1 8 - S p e c t r a l C l a s s 5 a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2 F i g u r e 2 . 1 9 - S p e c t r a l C l a s s 5 b . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3 F i g u r e 2 . 2 0 - S p e c t r a F r o m P i n k P i g m e n t s i n L i p s t i c k s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4 v i i ! " 1 f 9 , J " m 1 D F i g u r e 2 l l E w e " " ‘ F ' ‘ “ . g L r e - - 3 5 : 2 5 : 8 3 1 - F i g u r e 2 . 2 1 - T w o L i p s t i c k s F r o m C l a s s 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 5 F i g u r e 2 . 2 2 - L i p s t i c k a n d L i p s t i c k P i g m e n t S p e c t r a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 6 F i g u r e 2 . 2 3 - S p e c t r a o f L i p s t i c k o n K i m w i p e a n d L i p s t i c k o n G l a s s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 7 F i g u r e 3 . 1 - B a s i c L D / I T O F - M S D i a g r a m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3 F i g u r e 3 . 2 - T h e o r e t i c a l I s o t o p i c D i s t r i b u t i o n a n d M o l e c u l a r S t r u c t u r e o f C o p p e r P h t h a l o c y a n i n e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3 F i g u r e 3 . 3 - R i c i n o l e i c A c i d T r i g l y c e r i d e R e p r e s e n t a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 6 F i g u r e 3 . 4 - T h e “ 9 0 0 ” P e a k G r o u p . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 4 F i g u r e 3 . 5 - H i g h R e s o l u t i o n “ 9 0 0 ” P e a k G r o u p . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 5 F i g u r e 3 . 6 - B a s i c S t r u c t u r e s o f R i c i n o l e i c A c i d , L i n o l e i c A c i d , a n d O l e i c A c i d . . . . . . . . . . . 7 6 F i g u r e 3 . 7 - P r o p o s e d M o l e c u l e s R e s p o n s i b l e f o r t h e “ 9 0 0 ” P e a k G r o u p . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 7 F i g u r e 3 . 8 - P r o p o s e d M o l e c u l e s R e s p o n s i b l e f o r t h e “ 6 0 0 ” P e a k G r o u p . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 7 F i g u r e 3 . 9 - L D / I M a s s S p e c t r u m o f L i p s t i c k # 3 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 8 F i g u r e 3 . 1 0 - I s o t o p i c D i s t r i b u t i o n P a t t e r n o f C h l o r i n e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 9 F i g u r e 3 . 1 1 - L D / I M a s s S p e c t r u m o f C a s t o r O i l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 0 F i g u r e 3 . 1 2 - L D / I M a s s S p e c t r u m o f L i p s t i c k # l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1 F i g u r e 3 . 1 3 - L D / I M a s s S p e c t r u m o f L i p s t i c k # 1 M i x e d W i t h C a s t o r O i l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2 F i g u r e 3 . 1 4 - T h e “ 5 0 0 ” P e a k G r o u p . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3 F i g u r e 3 . 1 5 - T h e “ 5 0 0 ” P e a k G r o u p , A n o t h e r E x a m p l e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 4 F i g u r e 3 . 1 6 - L D / I M a s s S p e c t r u m o f L i p s t i c k # 3 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 5 F i g u r e 3 . 1 7 - C a p r y l i c A c i d T r i g l y c e r i d e R e p r e s e n t a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1 F i g u r e 3 . 1 8 - L D / I M a s s S p e c t r a o f L i p s t i c k s # 5 1 a n d # 5 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 6 F i g u r e 3 . 1 9 - L D / I M a s s S p e c t r a o f L i p s t i c k s # 3 0 a n d # 3 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 7 v i i i F i g u r e 3 . 2 0 . F i g u r e 3 : i . 1 F i g u r e 3 : 2 - 1 F i g u r e 3 : 3 - F i g u r e 3 . 2 4 - F i g u r e 3 . 2 5 - fi g u r e 3 : 6 - F i g u r e 3 2 7 - ( : 1 7 E ( D b ) J [ J ( J ) ( J ) F i g u r e 3 . 2 0 - L D / I M a s s S p e c t r a o f L i p s t i c k s # 3 6 a n d # 5 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 8 F i g u r e 3 . 2 1 - L D / I M a s s S p e c t r u m o f L i p s t i c k # 1 1 , L a s e r I n t e n s i t y a t 2 9 9 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 9 F i g u r e 3 . 2 2 - L D / I M a s s S p e c t r u m o f L i p s t i c k # 1 1 , L a s e r I n t e n s i t y a t 2 8 9 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 0 F i g u r e 3 . 2 3 - L D / I M a s s S p e c t r u m o f L i p s t i c k # 1 1 , L a s e r I n t e n s i t y a t 2 7 9 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1 F i g u r e 3 . 2 4 - L D / I M a s s S p e c t r u m o f L i p s t i c k # 1 1 , L a s e r I n t e n s i t y a t 2 7 4 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2 F i g u r e 3 . 2 5 - L D / I M a s s S p e c t r u m o f L i p s t i c k # 1 1 , L a s e r I n t e n s i t y a t 2 6 4 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3 F i g u r e 3 . 2 6 - L D / I M a s s S p e c t r u m o f L i p s t i c k # 3 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4 F i g u r e 3 . 2 7 - L D / I M a s s S p e c t r u m o f L i p s t i c k # 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 5 F i g u r e 3 . 2 8 - M A L D I M a s s S p e c t r u m o f E x t r a c t F r o m L i p s t i c k # 5 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 6 F i g u r e 3 . 2 9 - 7 4 1 a n d 7 8 5 P e a k s i n M a s s S p e c t r u m o f L i p s t i c k # 5 2 E x t r a c t . . . . . . . . . . . . . . . 9 7 F i g u r e 3 . 3 0 - 7 4 1 a n d 7 0 3 / 7 0 5 P e a k s i n M a s s S p e c t r u m o f L i p s t i c k # 5 2 E x t r a c t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 8 F i g u r e 3 . 3 1 - 6 6 1 a n d O t h e r P e a k s i n M a s s S p e c t r u m o f L i p s t i c k # 5 2 E x t r a c t . . . . . I . . . . . . . 9 9 F i g u r e 3 . 3 2 - R e fl e c t r o n - m o d e M a s s S p e c t r u m o f L i p s t i c k # 5 2 E x t r a c t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 0 F i g u r e 3 . 3 3 - 7 4 1 a n d 7 8 5 P e a k s i n R e fl e c t r o n - m o d e S p e c t r u m o f L i p s t i c k # 5 2 E x t r a c t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 1 F i g u r e 3 . 3 4 - 6 6 1 a n d 7 0 3 P e a k s i n R e fl e c t r o n - m o d e S p e c t r u m o f L i p s t i c k # 5 2 E x t r a c t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 2 F i g u r e 3 . 3 5 - D & C R e d 2 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 6 F i g u r e 3 . 3 6 - I s o t o p i c D i s t r i b u t i o n C o m p a r i s o n F o r P e a k a t 1 1 1 / 2 7 8 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 3 F i g u r e 3 . 3 7 - I s o t o p i c D i s t r i b u t i o n C o m p a r i s o n F o r P e a k a t m / z 7 4 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 4 F i g u r e 3 . 3 8 - E x a m p l e o f T a u t o m e r i s m U s i n g D & C O r a n g e 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 7 F i g u r e 3 . 3 9 - I s o t o p i c D i s t r i b u t i o n C o m p a r i s o n F o r P e a k a t m / z 7 0 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 5 F i g u r e 3 . 4 0 - I s o t o p i c D i s t r i b u t i o n C o m p a r i s o n F o r P e a k a t m / z 6 6 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 6 i x F i g u r e 4 I u a F i g F i g F i - g r e 4 3 r s e 4 4 . “ 5 - F i g u r e w - 5 F i 5 g R S I — - 1 3 3 6 4 7 - T 8 4 8 - . 3 4 9 ~ E g g “ ’ E S J F I G : H T e E 4 4 1 1 3 ~ 0 1 ~ ~ - I ( } D ” I ( R 1 ( 0 1 1 I I R F : g q u P : ‘ ~ F i S L - T e 3 fi g u r e 3 F i g u r e 4 F i g u r e 3 . 4 1 - M a s s S p e c t r u m o f T h i n L a y e r C h r o m a t o g r a p h y E x t r a c t F r o m L i p s t i c k # 5 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 7 F i g u r e 3 . 4 2 - P e a k s i n M a s s S p e c t r u m o f T L C E x t r a c t F r o m L i p s t i c k # 5 2 . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 8 F i g u r e 3 . 4 3 - M a s s S p e c t r u m o f T L C E x t r a c t F r o m D & C R e d 2 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 9 F i g u r e 3 . 4 4 - P e a k s i n M a s s S p e c t r u m o f T L C E x t r a c t F r o m D & C R e d 2 7 . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 0 F i g u r e 4 . 1 - B a s i c M i c h e l s o n I n t e r f e r o m e t e r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 3 F i g u r e 4 . 2 - F o u r S p e c t r a F r o m D i fl ‘ e r e n t A r e a s o f L i p s t i c k # 5 2 L i p s t i c k S m e a r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 4 F i g u r e 4 . 3 - F T I R S p e c t r a o f L i p s t i c k # 1 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 5 F i g u r e 4 . 4 - S p e c t r a t a k e n f r o m A r e a s o f D i f f e r i n g T h i c k n e s s o f L i p s t i c k # 5 . . . . . . . . . . . . . . 1 2 6 F i g u r e 4 . 5 - I R T r a n s m i s s i o n S p e c t r a o f L i p s t i c k s # 1 0 ( u p p e r ) a n d # 1 1 ( l o w e r ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 7 F i g u r e 4 . 6 - I R T r a n s m i s s i o n S p e c t r a o f L i p s t i c k s ( a ) # 4 9 , ( b ) # 5 1 , ( c ) # 5 2 , a n d ( d ) # 5 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 8 F i g u r e 4 . 7 - I R T r a n s m i s s i o n S p e c t r a o f L i p s t i c k s # 3 0 ( u p p e r ) a n d # 3 1 ( l o w e r ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 9 F i g u r e 4 . 8 - D i s s i m i l a r S p e c t r a o f T w o L i p s t i c k s F r o m t h e S a m e B r a n d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 0 F i g u r e 4 . 9 - I R T r a n s m i s s i o n S p e c t r a o f L i p s t i c k s # 1 5 ( u p p e r ) a n d # 1 6 ( l o w e r ) . . . . . . . . . 1 3 1 F i g u r e 4 . 1 0 - I R T r a n s m i s s i o n S p e c t r a o f L i p s t i c k s # 1 ( u p p e r ) a n d # 2 ( l o w e r ) . . . . . . . . . . . 1 3 2 F i g u r e 4 . 1 1 - I R T r a n s m i s s i o n S p e c t r a o f L i p s t i c k s # 2 2 ( u p p e r ) a n d # 4 2 ( l o w e r ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 3 F i g u r e 4 . 1 2 - I R T r a n s m i s s i o n S p e c t r a o f L i p s t i c k s # 1 6 ( u p p e r ) a n d # 3 7 ( l o w e r ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 4 F i g u r e 4 . 1 3 - I R T r a n s m i s s i o n S p e c t r a o f L i p s t i c k s # 1 3 ( u p p e r ) a n d # 1 5 ( l o w e r ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 5 F i g u r e 4 . 1 4 - L i b r a r y S e a r c h R e s u l t s f o r L i p s t i c k # 1 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 6 F l : g u r e 4 1 5 F r g t r r e 4 . 1 6 I g u r e 4 I “ F . . n g e 4 1 8 : g u r e 4 1 F i g u r e 4 " 3 F i g 1 ~ . r e 4 “ I F i g u r e 4 . 1 5 - L i b r a r y S e a r c h R e s u l t s f o r L i p s t i c k # 1 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 7 F i g u r e 4 . 1 6 - L i b r a r y S e a r c h R e s u l t s f o r L i p s t i c k # 1 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 8 F i g u r e 4 . 1 7 - L i b r a r y S e a r c h R e s u l t s f o r L i p s t i c k # 1 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 9 F i g u r e 4 . 1 8 - L i b r a r y S e a r c h R e s u l t s f o r L i p s t i c k # 2 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 0 F i g u r e 4 . 1 9 - L i b r a r y S e a r c h R e s u l t s f o r L i p s t i c k # 3 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 1 F i g u r e 4 . 2 0 - L i b r a r y S e a r c h R e s u l t s f o r L i p s t i c k # 4 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 2 F i g u r e 4 . 2 1 - L i b r a r y S e a r c h R e s u l t s f o r L i p s t i c k # 4 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 3 F i g u r e 4 . 2 2 - L i b r a r y S e a r c h R e s u l t s f o r L i p s t i c k # 5 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 4 F i g u r e 4 . 2 3 - L i b r a r y S e a r c h R e s u l t s f o r L i p s t i c k # 5 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 5 l . L I P S T I l . l l n t r o d u L i p S L ‘ c a c c e p t a n c e o f b e m o a n c a l m t h e m o r e u n h t ‘ i n c l u d e d l e a d . a n d o l i v e o i l I t e r m e d ” 6 0 5 1 ' : C O I O I . a s t h e I n 1 9 1 . L I P S T I C K 1 . 1 I n t r o d u c t i o n L i p s t i c k s h a v e , i n o n e f o r m o r a n o t h e r , b e e n i n u s e f o r t h o u s a n d s o f y e a r s . T h e a c c e p t a n c e o f w e a r i n g l i p c o l o r , a n d t h e c o l o r s m o s t p o p u l a r , h a v e v a r i e d o v e r t i m e a n d b e t w e e n c u l t u r e s . W h i l e m a n y i n g r e d i e n t s w e r e d e r i v e d fi ' o m n a t u r a l s o u r c e s , s o m e o f t h e m o r e u n h e a l t h y i n g r e d i e n t s t h a t c o u l d o c c a s i o n a l l y b e f o u n d i n l i p c o l o r i n g m a t e r i a l i n c l u d e d l e a d , m e r c u r y , a n d a r s e n i c [ 1 ] . M a n y o f t h e s e e a r l y l i p s t i c k s c o n t a i n e d b e e s w a x a n d o l i v e o i l w i t h t h e c o l o r d e r i v e d f r o m c a r r n i n e . I n t h e 1 9 2 0 s t h e fl u o r e s c e i n d y e t e r m e d “ e o s i n ” ( C I 4 5 3 8 0 ) w a s fi r s t a d d e d t o l i p s t i c k s t o a d d } s o m e p e r m a n e n c e t o t h e i r c o l o r , a s t h e d y e s t a i n s t h e l i p s [ 2 ] . M o r e d y e s a n d p i g m e n t s w e r e t o b e d e v e l o p e d . I n 1 9 3 8 C o n g r e s s p a s s e d t h e F e d e r a l F o o d , D r u g , a n d C o s m e t i c A c t w h i c h a l l o w e d f o r t h e r e g u l a t i o n o f c o s m e t i c m a n u f a c t u r e r s [ 1 ] . E v e r y b a t c h o f c o l o r a n t s , t h o s e l i s t e d a s “ c e r t i fi e d c o l o r s ” b y t h e F e d e r a l D r u g A d m i n i s t r a t i o n , n e e d s t o h a v e a s a m p l e t a k e n a n d s e n t t o t h e F D A f o r t e s t i n g t o d e t e r m i n e i t ’ s c o m p o s i t i o n i s w i t h i n c e r t a i n g u i d e l i n e s ( e . g . i t s m o l e c u l a r f o r m u l a i s o n e o f t h o s e p r e v i o u s l y d e t e r m i n e d t o c a u s e n o h a r m f u l e f f e c t s i n l a b o r a t o r y a n i m a l s a n d t h a t i t c o n t a i n s s a f e l e v e l s o f i m p u r i t i e s ) [ 3 ] . T h o s e c o l o r a n t s l i s t e d a s “ c e r t i fi e d c o l o r s ” w e r e o r i g i n a l l y m a d e f r o m c o a l s o u r c e s , a n d t h u s t h e y a r e s o m e t i m e s c a l l e d “ c o a l t a r ” d y e s . C o l o r s e x e m p t f r o m t h i s t y p e o f b a t c h t e s t i n g a r e t h o s e c o l o r a n t s m a i n l y d e r i v e d f r o m m i n e r a l , p l a n t , o r a n i m a l s o u r c e s ( s u c h a s c a r m i n e , i r o n o x i d e s , e t c . ) [ 3 ] . A S o f 1 9 9 3 a l l l a b e l s m u s t i n c l u d e t h e n a m e s o f a n y c e r t i fi e d c o l o r a n t s c o n t a i n e d i n t h e d r u g , c o s m e t i c , o r f o o d i t e m ( a s p a r t o f N u t r i t i o n , L a b e l i n g , a n d E d u c a t i o n A c t o f 1 9 9 0 ) [ 3 ] . C o s m e t i c s o f t e n i n c l u d e a l i s t o f c o l o r a n t s u n d e r t h e t i t l e “ m a y c o n t a i n . ” T h e c o s m e t i c m a y n o t c o n t a i n a l l t h e fl a m e s . C “ 3 } ‘ 0 1 ‘ I h h e e m i r < c o l o r a n ‘ m a n u r e ; N u L ’ i I i C l c o l o r a n t ; c o l o r a n t c c o l - r a n t c h a s a “ D 6 . - m m i n k T h e i s s o c i a r i o n C o l o r / " ( 1 5 x t h e i r C O I O T [ I c o l o r a n t s l i s t e d i n t h e l i s t b u t t h o s e i t d o e s c o n t a i n a r e w i t h i n t h e l i s t . I n t h i s w a y m a n u f a c t u r e r s c a n k e e p t h e i r s p e c i fi c c o l o r a n t b l e n d s u n d e r w r a p s w h i l e a d h e r i n g t o t h e N u t r i t i o n L a b e l i n g a n d E d u c a t i o n A c t . T h e F D A l i s t s c e r t i fi e d c o l o r s u n d e r t h r e e h e a d i n g s : “ F D & C ” w h i c h i m p l i e s t h e c o l o r a n t i s a p p r o v e d f o r u s e i n f o o d s , d r u g s a n d c o s m e t i c s , “ D & C ” w h i c h m e a n s t h e c o l o r a n t c a n b e u s e d i n d r u g s a n d c o s m e t i c s b u t n o t f o o d s , a n d “ e x t . D & C ” w h e r e t h e c o l o r a n t c a n b e u s e d i n c o s m e t i c s a n d d r u g s t h a t a r e u s e d e x t e r n a l l y . E v e n i f a c o l o r a n t h a s a “ D & C ” l a b e l i t c a n s t i l l b e u s e d i n o t h e r n o n f o o d a p p l i c a t i o n s , s u c h a s i n c l u s i o n w i t h i n i n k f o r m u l a t i o n s . T h e B r i t i s h S o c i e t y o f D y e r s a n d C o l o u r i s t s , i n c o o p e r a t i o n w i t h t h e A m e r i c a n A s s o c i a t i o n o f T e x t i l e C h e m i s t s a n d C o l o r i s t s , p u b l i s h e s a l i s t i n g o f c o l o r a n t s c a l l e d t h e C o l o r I n d e x ( C I ) [ 4 ] . T h e C o l o r I n d e x i s u s e d g l o b a l l y t o i d e n t i f y c o l o r a n t s b a s e d o n t h e i r c o l o r i n d e x n a m e a n d n u m b e r , a n d g i v e s d e s c r i p t i o n s o f c o l o r a n t s i n c l u d i n g t r a d e n a m e s , c h e m i c a l s t r u c t u r e s , s y n t h e s i s p r o c e s s e s , e t c . C o l o r a n t s a r e o f t e n r e f e r r e d t o b y w a y o f t h e i r c o l o r i n d e x n u m b e r . T h e w o r l d ’ s l a r g e s t d a t a b a s e c o n t a i n i n g c h e m i c a l s u b s t a n c e i n f o r m a t i o n i S t h e C A S ( C h e m i c a l A b s t r a c t s S e r v i c e ) d a t a b a s e . T h e C A S R e g i s t r y a s s i g n s a u n i q u e n u m b e r t o e a c h s u b s t a n c e a S w e l l a s i n c l u d i n g a m o l e c u l a r f o r m u l a , c h e m i c a l n a m e , a n d v a r i o u s o t h e r i n f o r m a t i o n u s e d f o r t h e u n i q u e i d e n t i fi c a t i o n o f a s u b s t a n c e [ 5 ] . C A S n u m b e r s c o m e i n h a n d y w h e n r e f e r r i n g t o a l i p s t i c k i n g r e d i e n t t h a t c a n b e l i s t e d u n d e r d i fl ‘ e r e n t n a m e s o n d i f f e r e n t l i p s t i c k l a b e l s . 1.2 l u g " ? d i T h e I! m o d i fi e r s ( 1 0 a l l - $ 1 6 8 1 1 5 ) . I gragrrnce. a m p e r c e n t a g e s 3 a m o n g o n e 0 ‘ l i p s t i c k s m a : M u c h o f t h e G a n e s h a . . \ 1 . 011. a l t h o u g h A c c c t w o k i n d s o i 1 . 2 I n g r e d i e n t s T h e b u l k o f a l i p s t i c k i s m a i n l y c o m p r i s e d o f o i l s a n d w a x e s ; i n g r e d i e n t s i n c l u d e m o d i fi e r s ( t o i m p r o v e t e x t u r e , s t a b i l i t y , g l o s s , e t c ) , “ a c t i v e ” i n g r e d i e n t s ( l i k e s u n s c r e e n s ) , c o l o r a n t s , p e a r l e s c e n t p i g m e n t s , fi l l e r s , p r e s e r v a t i v e s / a n t i o x i d a n t s , f r a g r a n c e , a n d o t h e r s ( e . g . a n t i - b l o o m i n g a g e n t s ) [ 6 ] . S o u r c e s h a v e l i s t e d v a r i o u s p e r c e n t a g e s a n d r a t i o s o f c o m p o u n d s i n l i p s t i c k s . M o s t s e e m t o a g r e e t h a t c a s t o r o i l i s a m o n g o n e o f t h e m o s t c o m m o n l i p s t i c k i n g r e d i e n t s , u s u a l l y c o n t r i b u t i n g m o r e t o t h e l i p s t i c k ’ s m a s s t h a n a n y o t h e r i n g r e d i e n t , p o s s i b l y a c c o u n t i n g f o r a s m u c h a s 5 0 % [ 6 ] . M u c h o f t h e r e m a i n i n g m a s s o f t h e l i p s t i c k i s m a d e u p o f w a x e s l i k e c a n d e l i l l a a n d c a r n a u b a . M a n y o f t h e s a m p l e l i p s t i c k s , t h o s e w i t h l i s t e d i n g r e d i e n t s , c o n t a i n e d c a S t o r o i l , a l t h o u g h w e d i d h a v e s o m e , l i k e t h e A l m a y l i p s t i c k s , t h a t d i d n o t . A c c o r d i n g t o t h e r e f e r e n c e , “ C o l o r i n g o f F o o d , D r u g s , a n d C o s m e t i c s , ” t h e r e a r e t w o k i n d s o f c o l o r a n t s [ 4 ] . T h o s e w h i c h s t a i n t h e c o n s u m e r ’ s S k i n / l i p s , t e r m e d d y e s b e c a u s e t h e y a r e d i s s o l v e d i n t h e o i l y b a s e , a n d t h o s e w h i c h d o n o t i m p a r t a s t a i n a n d a r e c a l l e d p i g m e n t s b e c a u s e t h e y a r e n o t d i s s o l v e d i n t h e l i p s t i c k b u t e x i s t a s s m a l l p a r t i c l e s s u s p e n d e d i n t h e o i l y - w a x y m a t r i x [ 4 ] . T h e r e f e r e n c e s t a t e s t h a t l i p s t i c k d y e s a r e u s e d i n c o n c e n t r a t i o n s o f a r o u n d 0 . 1 - 2 % a n d p i g m e n t c o n c e n t r a t i o n s r a n g e fi ' o m 1 - 1 0 % , a l t h o u g h u p t o 2 4 % i s p o s s i b l e [ 4 ] . O f t e n t h e t e r m “ p i g m e n t ” i s u s e d t o d e n o t e t h o s e i n g r e d i e n t s t h a t a r e n o t d i s s o l v e d i n t h e b a s e m a t e r i a l . T h u s t h e i n s o l u b l e o r g a n i c a n d i n o r g a n i c c o l o r a n t s , p e a r l i z i n g a g e n t s l i k e b i s m u t h o x y c h l o r i d e a n d t i t a n i u m d i o x i d e c o v e r e d m i c a , a n d w h i t e n i n g / h i d i n g i n g r e d i e n t s l i k e t i t a n i u m d i o x i d e , a r e s o m e t i m e s a l l r e f e r r e d t o a s p i g m e n t s ( a l t h o u g h o t h e r r e f e r e n c e s r e f e r o n l y t o t h e c o l o r e d i n s o l u b l e i n g r e d i e n t s a S p i g m e n t s ) . D y e s , o n t h e o t h e r h a n d , a r e c o l o r e d i n g r e d i e n t s t h a t a r e d i s s o l v e d i n c o n v e r t i n g t . o i l y m a r r i x . T h e < o r h } d r o c a r ' n o i l m a k e s i t L P i g m e n t s f r e t d i s s o l v e d i n t h e l i p s t i c k . D y e s c a n b e t u r n e d i n t o p i g m e n t s ( m a d e i n s o l u b l e ) b y c o n v e r t i n g t h e m i n t o a m e t a l l i c l a k e , o r b y a d d i n g m o r e d y e t h a n c a n b e d i s s o l v e d i n t h e o i l y m a t r i x . T h e o i l y b a s e m a t e r i a l m a y c o n t a i n o i l s l i k e c a s t o r , s e s a m e , a l o e , a n d l a n o l i n o i l s , o r h y d r o c a r b o n o i l s l i k e p e t r o l a t u m a n d l i q u i d p a r a fi n [ 6 ] . T h e h i g h v i s c o s i t y o f c a s t o r o i l m a k e s i t u s e fi r l i n l i p s t i c k c o m p o s i t i o n s d u r i n g m a n u f a c t u r i n g t o h e l p p r e v e n t p i g m e n t s f r o m s e t t l i n g o u t o f t h e m i x t u r e . O i l s h e l p t o a d d g l o s s a n d i m p r o v e t h e u s a g e c h a r a c t e r i s t i c o f t h e l i p s t i c k . W a x e s a r e u t i l i z e d f o r t h e i r a b i l i t y t o h e l p t h e l i p s t i c k r e t a i n i t s f o r m a n d h a r d n e s s . S o m e o f t h e c o m m o n l y e n c o u n t e r e d w a x e s i n c l u d e c a n d e l i l l a , c a r n a u b a , b e e s w a x , r n i c r o c r y s t a l l i n e , o z o k e r i t e , a n d p a r a fi i n s . T y p i c a l p r e s e r v a t i v e s t o g u a r d a g a i n s t m o l d a n d b a c t e r i a l g r o w t h , a n d a n t i o x i d a n t s t o h e l p p r e v e n t r a n c i d i t y , i n c l u d e s u c h s u b s t a n c e s a s p r o p y l - a n d m e t h y l - p a r a b e n , b u t y l a t c d h y d r o x y a n i s o l e ( B H A ) , b u t y l a t e d h y d r o x y t o l u e n e ( B H T ) , c a p r y l i c a c i d , a n d s o r b i c a c i d [ 2 ] . V a r i o u s i n g r e d i e n t s a r e a d d e d t o s a t i s f y t h e n e c e s s a r y p r o p e r t i e s r e q u i r e d o f a l i p s t i c k , s u c h a s : t h e l i p s t i c k S h o u l d b e d e r m a t o l o g i c a l l y s a f e , e a s y t o a p p l y w i t h o u t b e i n g g r e a s y o r t o o S t i c k y , r e s i s t a n t t o b r e a k a g e o v e r a r a n g e o f t e m p e r a t u r e s , a v o i d s w e a t i n g a n d b l o o m i n g , m a i n t a i n fi ' e s h n e s s o v e r t i m e / s e v e r a l y e a r s , p o s s e s s e s t h e p r o p e r r h e o l o g y / fl o w , a s w e l l a s t h e d e s i r e d t e x t u r e , t a s t e , g l o s s i n e s s a n d s m e l l [ 2 ] . I n g r e d i e n t s c a n h a v e m u l t i p l e fi m c t i o n s ; c e r t a i n o i l s c a n a d d g l o s s , i m p r o v e t h e fl o w p r o p e r t i e s , a n d a c t a s s o l v e n t s f o r t h e s t a i n i n g d y e s . I n g r e d i e n t s a r e c h o s e n f r o m a w i d e a s s o r t m e n t a v a i l a b l e t o t h e l i p s t i c k c h e m i s t . T h u s l i p s t i c k s c a n b e c o m p o s e d o f c o m p l e x m i x t u r e s i n c o r p o r a t i n g a v a r i e t y o f i n g r e d i e n t s . a s h i n e a n d R I O S A r i o t l A n t i - s u n b u r n h a s c o n t i n u e d n e w e r l o n g - l a d a y s . o r u n t i l ' l o n e - 1 m g l i ; h L D S L ‘ C I I S . i n c l u . A l l o f : T h i s P r o c e s s 9 u s u a l l y m i X C d \ O t h e r i ” E ’ J fi l i e r S t o r e d a S u d ] 2 I O g e t h e r a n d p f i i N C I ‘ S ‘ 5 8 1 1 3 1 2 1 m o l d t h e l l P S t i e 1 3 S t u d i e s m e I b r e . A n o t h e r f e a t u r e i n c o r p o r a t e d i n t o l i p s t i c k f o r m u l a i s U V p r o t e c t i o n . A n t i - s u n b u m l i p s t i c k u s a g e s t a r t e d d u r i n g W W I I a n d t h e i m p o r t a n c e b e h i n d s u n s c r e e n h a s c o n t i n u e d t o i n c r e a s e ; o n e s u n s c r e e n u s e d t o d a y i s m e t h o x y c i n n a m a t e [ 1 ] . T h e n e w e r l o n g - l a s t i n g l i p s t i c k s c o n t a i n a b a s e c o a t o f c o l o r a n t w h i c h r e m a i n s o n t h e l i p s f o r d a y s , o r u n t i l w a s h e d o f f b y t h e w e a r e r , u n d e r a c l e a r c o a t o f g l o s s / m o i s t u r i z e r . T h e l o n g - l a s t i n g l i p s t i c k s u s u a l l y h a v e S l i g h t l y d i f f e r e n t i n g r e d i e n t s c o m p a r e d t o t h e c l a s s i c l i p s t i c k s , i n c l u d i n g s o m e v o l a t i l e s o l v e n t s a n d S i l i c o n e s u b s t a n c e s . A l l o f t h e i n g r e d i e n t s c o m e t o g e t h e r d u r i n g t h e l i p s t i c k m a n u f a c t u r i n g p r o c e s s . . T h i s p r o c e s s g e n e r a l l y t a k e s p l a c e i n a b o u t f o u r o r fi v e s t a g e s [ 6 ] . F i r s t t h e c o l o r a n t s a r e u s u a l l y m i x e d w i t h a n o i l t o o b t a i n a d i s p e r s i o n u s i n g a h i g h S h e a r m i x e r a n d t h e n m i l l e d . O t h e r i n g r e d i e n t s , l i k e o i l s a n d w a x e s , m a y b e m i x e d s e p a r a t e l y . T h e m i x t u r e s m a y b e s t o r e d a s s u c h f o r u s e i n t h e f u t u r e . E v e n t u a l l y t h e w a r m m i x t u r e s a r e c o m b i n e d t o g e t h e r a n d p o u r e d i n t o a w a r m l i p s t i c k m o l d ( u s u a l l y a l u m i n u m o r b r a s s ) t o f o r m t h e l i p s t i c k S h a p e . T h e l i p s t i c k m o l d i s r a p i d l y a n d c a r e fi r l l y c o o l e d . A f t e r r e m o v a l fi ' o m t h e m o l d , t h e l i p s t i c k m a t e r i a l m a y b e p a s s e d q u i c k l y t h r o u g h a g a s - b u r n e r t y p e fl a m e t o a d d a S h i n e a n d g l o s s t o t h e o u t e r s u r f a c e o f t h e l i p s t i c k [ 6 ] . 1 . 3 S t u d i e s T h e f o r e n s i c e x a m i n a t i o n o f a l i p s t i c k s m e a r m a y b e g i n w i t h a p r e l i m i n a r y a s s e s s m e n t o f i t s c o l o r , p e r h a p s t o c o m p a r e t h e s m e a r w i t h a k n o w n s a m p l e o f l i p s t i c k t a k e n f r o m a s u s p e c t . N e x t t h e a n a l y s t m a y p e r f o r m a m i c r o s c o p i c a l e x a m i n a t i o n o f t h e s m e a r t o d e t e r m i n e t h e p r e s e n c e o f a c o l o r e d d y e , c o l o r e d p i g m e n t p a r t i c l e s , p e a r l e s c e n t fl a k e s , a n d i n o r g a n i c fi l l e r s / p i g m e n t s l i k e t i t a n i u m d i o x i d e . T h e fl u o r e s c e n t p r o p e r t i e s o f l i p s t i c k m a y b e e x p l o i t e d i n a c o m p a r i s o n o f t h e l i p s t i c k s m e a r s u n d e r U V l i g h t [ 8 ] . A n o t h e r p o s s i b l e m e a n s o f a n a l y s i s i s t o o b t a i n a g r a p h i c a l r e p r e s e n t a t i o n o f t h e l i p s t i c k ’ s c o l o r b y o b t a i n i n g a v i s i b l e - l i g h t a b s o r p t i o n s p e c t r u m u s i n g m i c r o s p e c t r o p h o t o m e t r y [ 1 4 ] . T h e a n a l y s t c a n a l s o t r y t o o b t a i n a n i d e a o f t h e e l e m e n t a l c o m p o s i t i o n o f t h e l i p s t i c k a n d i t s p i g m e n t s u s i n g a s c a n n i n g e l e c t r o n m i c r o s c o p e e q u i p p e d w i t h a n e n e r g y - d i s p e r s i v e X - r a y a n a l y z e r [ 9 , 1 2 , 1 4 , 1 5 ] . K e a g y ’ s 1 9 8 3 a r t i c l e o n l i p s t i c k a n a l y s i s e v e n m e n t i o n e d p e r f o r m i n g X - r a y d i f f r a c t i o n t o i d e n t i f y t h e c r y s t a l s t r u c t u r e o f t h e i n o r g a n i c p i g m e n t s p r e s e n t [ 1 2 ] . O n e o f t h e m o r e c o m m o n l y k n o w n m e t h o d s o f l i p s t i c k a n a l y s i s i s t o d e t e c t d y e s / c o l o r e d p i g m e n t s b y p e r f o r m i n g a n e x t r a c t i o n a n d s u b s e q u e n t s e p a r a t i o n u s i n g t h i n l a y e r c h r o m a t o g r a p h y ( T L C ) [ 9 , 1 0 , 1 1 , 1 2 ] . S e v e r a l a r t i c l e s r e f e r e n c e d A n d r a s k o ’ s t w o - d i m e n s i o n a l T L C m e t h o d [ 9 ] . T L C i s u s u a l l y f o l l o w e d b y a c o m p a r i s o n o f t h e s e p a r a t e d S p o t S ’ fl u o r e s c e n c e c o l o r , i f a n y , w h e n t h e p l a t e i s p l a c e d u n d e r a U V l i g h t s o u r c e . D y e s w e r e a l s o e x t r a c t e d fi o m l i p s t i c k s a n d a n a l y z e d u s i n g h i g h - p e r f o r m a n c e l i q u i d c h r o m a t o g r a p h y ( H P L C ) . R e u l a n d a n d T r i n l e r ’ s 1 9 8 4 a r t i c l e u s e d H P L C t o s t u d y t h e d i fi ’ e r e n c e i n c h r o m a t o g r a m s b e t w e e n u n w o m a n d w o r n l i p s t i c k , a s w e l l a s b e t w e e n t h e s a m e l i p s t i c k w o r n b y d i f f e r e n t i n d i v i d u a l s [ 1 3 ] . H P L C w a s o n e p a r t o f A n d r a s k o ’ s l i p s t i c k a n a l y s i s p r o c e d u r e , w h i c h i n v o l v e d i d e n t i f y i n g t h e d y e s p r e s e n t i n a l i p s t i c k u s i n g 2 - D T L C , fl u o r e s c e n c e , a n d H P L C [ 9 ] . T h e w a x y a n d o i l y m a t e r i a l i n l i p s t i c k s c a n b e e x t r a c t e d a n d a n a l y z e d b y g a s c h r o m a t o g r a p h y . R u s s e l l a n d W e l c h m e n t i o n t h a t s o m e o f t h e w a x e s i n a l i p s t i c k c a n b e i d e n t i fi e d b y c o m p a r i n g t h e g a s c h r o m a t o g r a m o f a l i p s t i c k c h l o r o f o r m e x t r a c t w i t h k n o w n / r e f e r e n c e w a x c h r o m a t o g r a m s [ 1 l ] . P u r g e a n d t r a p g a s c h r o m a t o g r a p h y h a s S t i r t e m e n t t o 3 fi n a n c e s b e e n u s e d t o l i p s t i c k s v l i t r . w i t h m a s s S p : s u b s t a n c e s i n M u c h D 0 1 S u r p r i s i n g d T a m m m f . k i d r a s l t o ' s a D a m o n a m i s s , “ 9 “ ? t a k e n u s : § b e e n u s e d t o s u g g e s t S i m i l a r i t i e s b e t w e e n c h r o m a t o g r a m s t a k e n o f e x t r a c t s f r o m l i p s t i c k s w i t h t h e s a m e m a n u f a c t u r e r [ 8 ] . G a s c h r o m a t o g r a p h y h a s a l s o b e e n c o u p l e d w i t h m a s s s p e c t r o m e t r y , a f t e r a d e r i v a t i z a t i o n p r o c e d u r e , t o i d e n t i f y s o m e o f t h e f a t t y s u b s t a n c e s i n l i p s t i c k s , s u c h a s c a s t o r o i l [ 1 2 ] . M u c h o f a l i p s t i c k ’ s w e i g h t i s d u e t o f a t t y s u b s t a n c e s l i k e w a x e s a n d o i l s , s o i t i s n o t s u r p r i s i n g t h a t K e a g y s t a t e s i n h i s a r t i c l e t h a t i n f r a r e d ( I R ) S p e c t r a t a k e n o f l i p s t i c k s d e p i c t a b s o r p t i o n p e a k s d u e m a i n l y t o c a s t o r o i l a n d w a x [ 1 2 ] . H e r e f e r e n c e s t h a t s t a t e m e n t t o a n a r t i c l e t h a t I w a s u n a b l e t o o b t a i n [ 1 9 ] . A n o t h e r r e f e r e n c e i n A n d r a s k o ’ s a r t i c l e t h a t I w a s u n a b l e t o o b t a i n d e a l s w i t h a n a l y s i s o f l i p s t i c k s u s i n g n e u t r o n a c t i v a t i o n a n a l y s i s t o d e t e c t t r a c e e l e m e n t s . I n a s e p a r a t e a r t i c l e , l i p s t i c k S p e c t r a w e r e t a k e n u s i n g a n o t h e r m e t h o d o l o g y , s u r f a c e - e n h a n c e d r e s o n a n c e R a m a n s c a t t e r i n g , i n o r d e r t o d i f f e r e n t i a t e b e t w e e n d i fl ’ e r e n t l i p s t i c k s b a s e d o n t h e i r R a m a n s p e c t r a [ 1 6 ] . O fi e n t i m e s i t i s e a s y t o o b t a i n t h e t i t l e a n d a b s t r a c t o f a n a r t i c l e b a s e d o n a c e r t a i n t o p i c , b u t m u c h m o r e d i f fi c u l t t o o b t a i n t h e a r t i c l e w i t h o u t a s u b s c r i p t i o n . A f e w o f t h e m a n y a r t i c l e s c o n c e r n i n g l i p s t i c k a n a l y s i s t h a t I w a s u n a b l e t o o b t a i n , b u t w h i c h t h e r e a d e r m a y w i s h t o t r y a n d fi n d , m a i n l y d e a l w i t h d y e s e x t r a c t e d f r o m l i p s t i c k a n d a n a l y z e d u s i n g v a r i a t i o n s o f h i g h p e r f o r m a n c e l i q u i d c h r o m a t o g r a p h y [ 2 0 - 2 4 ] . O t h e r a r t i c l e a b s t r a c t s w e r e b a s e d o n a d d i t i o n a l f o r m s o f c h r o m a t o g r a p h y , b e s i d e s f m - a d d i t i o n t o T L C , f o r t h e p u r p o s e o f e x t r a c t i n g d y e s f r o m l i p s t i c k s a n d f o r d e t e c t i n g s o m e o f t h e l i p s t i c k s ’ i n g r e d i e n t s [ 2 5 - 2 7 ] . T h e d y e s i n l i p s t i c k s w e r e s e p a r a t e d u s i n g T L C a n d t h e s p o t s a n a l y z e d u s i n g “ d u a l w a v e l e n g t h d e n s i t o m e t r y ” i n y e t a n o t h e r a b s t r a c t [ 2 8 ] . E v e n p h o t o a c o u s t i c s p e c t r o p h o t o m e t r y h a s b e e n u t i l i z e d i n t h e a n a l y s i s o f l i p s t i c k s [ 2 9 ] . c o m p l c p u b i i c a ‘ N e u b u r w a i s t s . ' n o d o u b t I n b u t f o r c t h a : @ 5 1 5 h a : e m p l o i e d i r C o s - n e g “ h e a i m O S I 8 9 0 6 ‘ a l s o b e e n a r i a I ’ v e n o d o u b t t h a t m o r e a r t i c l e s o n l i p s t i c k a n a l y s i s m a y b e f o u n d , t h i s i s n o t a c o m p l e t e l i s t i n g b y f a r ( m a n y m o r e l i p s t i c k a r t i c l e s m a y r e s i d e w i t h i n j o u r n a l s o r p u b l i c a t i o n s i n v o l v e d w i t h t h e c o s m e t i c i n d u s t r y ) . A f e w a r t i c l e s r e f e r e n c e d N e w b u r g e r ’ s M a n u a l o f C o s m e t i c A n a l y s i s , p u r p o r t e d t o i n c l u d e s t a n d a r d m e t h o d s o f a n a l y s i s f o r n a i l c o s m e t i c s , l i p s t i c k s , h a i r d y e s , p e r f u m e s , e t c . [ 7 ] . T h e c o s m e t i c i n d u s t r y n o d o u b t h a s a t l e a s t a s m u c h i n t e r e s t i n l i p s t i c k a n a l y s i s a s t h e f o r e n s i c c o m m u n i t y . I n s o m e S i t u a t i o n s t h e l i p s t i c k s m e a r i s a n a l y z e d , n o t f o r t h e l i p s t i c k i n g r e d i e n t s , b u t f o r o t h e r p o s s i b l e i n f o r m a t i o n a s t o t h e p r e v i o u s w e a r e r o f t h e l i p s t i c k . D N A a n a l y s i s h a s r e c e n t l y m a d e i n c r e d i b l e t e c h n o l o g i c a l a d v a n c e m e n t s a n d i s l i k e l y t o b e e m p l o y e d i n c a s e s w h e r e t h e i d e n t i t y o f t h e l i p s t i c k u s e r i s c a l l e d i n t o q u e s t i o n . L i p c o s m e t i c s h a v e s h o w n t o b e g o o d s o u r c e s o f D N A a n d t o p r o d u c e u s e f u l r e s u l t s i n a l m o s t 8 0 % o f t h e l i p c o s m e t i c a n a l y s e s [ 1 7 ] . L i p p r i n t s fi o m l o n g - l a s t i n g l i p s t i c k s h a v e a l s o b e e n a n a l y z e d i n t e r m s o f t h e d i f f e r e n t t y p e s o f s u b s t r a t e s w h i c h c a n y i e l d u s e fi r l l i p p r i n t d e t a i l [ 1 8 ] . Y e t t h e r e m a y s t i l l b e a u s e f o r t h e a n a l y s i s o f t h e l i p s t i c k i t s e l f . L a b s m a y p e r f o r m a q u i c k l i p s t i c k a n a l y s i s s i m p l y t o s a v e t i m e a n d r e s o u r c e s c o m p a r e d t o m o r e e x p e n s i v e , a n d t i m e c o n s u m i n g , r o u t e s o f a n a l y s i s . 3 W 4 M . a ' S L W c f O r t c t e r e l s D F s t o a a O n t R o d f t t A e : : I 9 ’ ' l ‘ l e n n n O n u l A n d r a S k O ‘ J l . R a g a s . M ‘ L i p s t i c k ( 7 v 2 . B a r e l . A n ( D i d T e c h n o / i 5 C h e m i c a l _ : S O C I E T Y “ N u t 6 - W i l l i a m s . [ U S M C I I C S ( U h 7 1 ' s F o o d C o m e n c l ’ u “ 8 ' E h a r i Y e s ; H U O F C S C e n C e l J o u r n a l o f ( h e 1 1 ' R 1 J S S e l l , L . I . " t e r n a n o f l a l L I S T O F R E F E R E N C E S 1 . R a g a s , M e g C . a n d K o z l o w s k i , K a r e n . R e a d M y L i p s : A C u l t u r a l H i s t o r y o f L i p s t i c k C h r o n i c l e B o o k s . S a n F r a n c i s c o , C A . O c t o b e r 1 9 9 8 . 2 . B a r e ] , A n d r é 0 . , P a y e , M a r c , a n d M a i b a c h , H o w a r d . H a n c fl r o o k o f C o s m e t i c S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y . N e w Y o r k , N Y . M a r c e l D e k k e r , I n c . 2 0 0 1 . 3 . U S . F o o d a n d D r u g A d m i n i s t r a t i o n . C o l o r A d d i t i v e s F a c t S h e e t . J u l y 3 0 , 2 0 0 1 . w w w . c f s a n . f d a . g o v / ~ d e / c o S - 2 2 1 . h t m l 4 . O t t e r s t a t t e r , G i s b e r t . C o l o r i n g o f F o o d , D r u g s , a n d C o s m e t i c s . N e w Y o r k , N Y . M a r c e l D e k k e r , I n c . 1 9 9 9 . 5 . C h e m i c a l A b s t r a c t s S e r v i c e , C A S R e g i s t r y . A d i v i s i o n o f t h e A m e r i c a n C h e m i c a l S o c i e t y . w w w . c a s . o r g / E O / r e g s y s . h t m l 6 . W i l l i a m s , D P . a n d S c h m i t t , W . H , e d i t o r s . C h e m i s t r y a n d T e c h n o l o g y o f t h e C o s m e t i c s a n d T o i l e t r i e s I n c h a s t r y . L o n d o n , U K . C h a p m a n & H a l l , 1 9 9 2 . 7 . U S . F o o d a n d D r u g A d m i n i s t r a t i o n . I n f o r m a t i o n M a t e r i a l s f o r t h e F o o d a n d C o s m e t i c I n d u s t r i e s . w w w . c f s a n . f d a . g o v / ~ d m s f r n d u s t r y . h t m l 8 . E h a r a , Y a s u s h i a n d M a r u m o , Y o s h i t e r u . “ I d e n t i fi c a t i o n o f L i p s t i c k S m e a r s b y F l u o r e s c e n c e O b s e r v a t i o n a n d P u r g e - & - T r a p G a s C h r o m a t o g r a p h y , ” F o r e n s i c S c i e n c e I n t e r n a t i o n a l . V o l . 9 6 . 1 9 9 8 . p p . 1 - 1 0 . 9 . A n d r a s k o , J a n . “ F o r e n s i c A n a l y s i s o f L i p s t i c k s . ” F o r e n s i c S c i e n c e I n t e r n a t i o n a l , ” V o l . 1 7 . 1 9 8 1 . p p . 2 3 5 - 2 5 1 . 1 0 . B a r k e r , A M L a n d C l a r k e , P . D . B . “ E x a m i n a t i o n o f S m a l l Q u a n t i t i e s o f L i p s t i c k s , ” J o u r n a l o f t h e F o r e n s i c S c i e n c e S o c i e t y . V o l . 1 2 . 1 9 7 2 . p p . 4 4 9 - 4 5 1 . 1 1 . R u s s e l l , L . W . a n d W e l c h , A n n e E . “ A n a l y s i s o f L i p s t i c k s , ” F o r e n s i c S c i e n c e I n t e r n a t i o n a l . V o l . 2 5 . 1 9 8 4 . p p . 1 0 5 - 1 1 6 . 1 2 . K e a g y , R L . “ E x a m i n a t i o n s o f C o s m e t i c S m u d g e s I n c l u d i n g T r a n s e s t e r i fi c a t i o n a n d G a s C h r o m a t o g r a p h i c / M a s s S p e c t r o m e t r i c A n a l y s i s , ” J o u r n a l o f F o r e n s i c S c i e n c e s , V o l . 2 8 , N o . 3 , J u l y 1 9 8 3 , p p . 6 2 3 - 6 3 1 . 1 3 . R e u l a n d , D J . a n d T r i n l e r , W A “ A C o m p a r i s o n o f L i p s t i c k S m e a r s b y H i g h P e r f o r m a n c e L i q u i d C h r o m a t o g r a p h y . P a r t I I . T h e E f f e c t s o f W e a r - T i m e a n d S u b j e c t o n t h e C h r o m a t o g r a m s , ” J o u r n a l o f t h e F o r e n s i c S c i e n c e S o c i e t y , V o l . 2 4 , D e c e m b e r 1 9 8 3 , p p . 5 0 9 - 5 1 8 . 1 L 7 i , p W C e o b s b m 1 e : J - O o a S n h n b l ] a o z f i S l 4 . C h o u M i c r o s p e S p e a r o s c 3 6 6 - 3 ‘ 7 5 1 5 , B a n k : N e w s , V o l 1 3 7 S e q u i . \ T h e i r L i p P V o l 1 1 2 . p 1 9 H a n n a h P e r b n - £ ‘ l m | 3 " S J O b e r g ’ P S t i c k s b y 0 1 7 1 0 1 0 1 , “ 1 4 . C h o u d h r y , M u h a m m a d Y . “ C o m p a r i s o n o f M i n u t e S m e a r s o f L i p s t i c k b y M i c r o s p e c t r o p h o t o m e t r y a n d S c a n n i n g E l e c t r o n M i c r o s c o p y / E n e r g y - D i s p e r s i v e S p e c t r o s c o p y , ” J o u r n a l o f F o r e n s i c S c i e n c e s , V o l . 3 6 , N o . 2 , M a r c h 1 9 9 1 , p p . 3 6 6 - 3 7 5 . 1 5 . D a u k a n t a s , P a t r i c i a . “ D a t a b a s e S h e d s L i g h t o n C r i m e , ” G o v e r n m e n t C o m p u t e r N e w s , V o l . 2 0 , N o . 3 , F e b r u a r y 2 0 0 1 . ( w w w . g c n . c o m / v o l Z O _ n o 3 / n e w s / 3 6 4 9 - 1 . h t m l ) . 1 6 . R o d g e r , C . e t . a l . “ T h e I n - s i t u A n a l y s i s o f L i p s t i c k s b y S u r f a c e E n h a n c e d R e s o n a n c e R a m a n S c a t t e r i n g , ” T h e A n a l y s t , V o l . 1 2 3 , 1 9 9 8 , p p . 1 8 2 3 - 1 8 2 6 . 1 7 . W e b b L G , E g a n S E , T u r b e t t G R . “ R e c o v e r y o f D N A f o r F o r e n s i c A n a l y s i s F r o m L i p C o s m e t i c s , ” J F o r e n s i c S c i . , 2 0 0 1 V o l . 4 6 , N o . 2 , p p . 1 4 7 4 - 1 4 7 9 . 1 8 . S e q u i M A , F e u c h t M M , P o n c e A C , V e r d u P a s c u a l F A “ P e r s i s t e n t L i p s t i c k s A n d T h e i r L i p P r i n t s : N e w H i d d e n E v i d e n c e a t t h e C r i m e S c e n e , ” F o r e n s i c S c i . I n t . , 2 0 0 0 . V o l . 1 1 2 , p p . 4 1 - 4 7 . 1 9 . H a n n a h , R W . a n d P a t t a c i n i x S . C . , “ L i p s t i c k A n a l y s i s b y I n f r a r e d S p e c t r o s c o p y , ” P e r k i n — E l m e r I n fi a r e d B u l l e t i n 2 4 , P e r k i n - E l m e r , N o r w a l k , C T , 1 9 7 0 . 2 0 . S h i b a t a , T a d a s h i . e t . a l . “ R a p i d D e t e r m i n a t i o n o f V a r i o u s D y e s i n C o s m e t i c s , ” J o u r n a l o f S C C I , V o l . 2 2 ( 3 ) , 1 9 9 8 , p p . 1 9 0 - 1 9 4 . 2 1 . S j o b e r g , A . - M . a n d O l k k o n e n , C . “ D e t e r m i n a t i o n o f S y n t h e t i c O r g a n i c C o l o u r s i n L i p s t i c k s b y T h i n - L a y e r a n d H i g h - P e r f o r m a n c e L i q u i d C h r o m a t o g r a p h y , ” J o u r n a l o f C h r o m a t o g r a p h y A , V o l . 3 1 8 , 1 9 8 5 , p p . 1 4 9 - 1 5 4 . 2 2 . G a g l i a r d i , L . e t . a l . “ I d e n t i fi c a t i o n o f C o s m e t i c D y e s b y I o n - P a i r R e v e r s e d - P h a s e H i g h - P e r f o r m a n c e L i q u i d C h r o m a t o g r a p h y , ” J o u r n a l o f C h r o m a t o g r a p h y A , V o l . 3 9 4 , I s s u e 2 , 1 9 8 7 , p p . 3 4 5 - 3 5 2 . 2 3 . G a g l i a r d i , L . e t . a l . “ I d e n t i fi c a t i o n o f X a n t h e n e D y e s i n L i p s t i c k s b y R e v e r s e d - P h a s e H i g h - P e r f o r m a n c e L i q u i d C h r o m a t o g r a p h y , ” J o u r n a l o f C h r o m a t o g r a p h y A , V o l . 4 4 8 , 1 9 8 8 , p p . 2 9 6 - 3 0 0 . 2 4 . S c a l i a , S . a n d S i m e o n i , S . “ A s s a y o f X a n t h e n e D y e s i n L i p s t i c k s b y I n v e r s e S u p e r c r i t i c a l F l u i d E x t r a c t i o n a n d H P L C , ” C h r o m a t o g r a p h i a , V o l . 5 3 ( 9 / 1 0 ) , 2 0 0 1 , p p . 4 9 0 - 4 9 4 . 2 5 . D e s i d e r i o , C l a u d i a , M a r r a , C a r o l i n a , a n d F a n a l i , S a l v a t o r e . “ Q u a n t i t a t i v e A n a l y s i s o f S y n t h e t i c D y e s i n L i p s t i c k b y M i c e l l a r E l e c t r o l c i n e t i c C a p i l l a r y C h r o m a t o g r a p h y , ” E l e c t r o p h o r e s i s , V o l . 1 9 ( 8 - 9 ) , 1 9 9 8 , p p . 1 4 7 8 - 1 4 8 3 . 1 0 : N I ( 9 o m . 1 n e 9 h r o n s i S i - m 0 5 D a ) e t . g t s . n 3 2 6 E t o u a n d M a l . H y g i e n e . 2 7 . K i n g - I n g r e d i e n t 1 9 9 8 . p p 2 3 . O h . € 5 1 P i g m e n t s i D u a l “ ' 3 ‘ “ 2 6 . E t o u m a u d , A . , A u b e r t , J . D . “ A n a l y s i s o f S y n t h e t i c D y e s i n C o s m e t i c s . 1 . L i p s t i c k s a n d M a k e - U p , ” M i t t e i l u n g e n a u s d e m G e b i e t e d e r L e b e n s m i t t e l u n t e r s u c h u n g u n d H y g i e n e , V o l . 7 4 ( 4 ) , 1 9 8 3 , p p . 3 7 2 - 3 8 2 . 2 7 . K i n g , J e r r y W . “ C a p i l l a r y S u p e r c r i t i c a l F l u i d C h r o m a t o g r a p h y o f C o s m e t i c I n g r e d i e n t s a n d F o r m u l a t i o n s , ” J o u r n a l o f M i c r o c o l u m n S e p a r a t i o n s , V o l . 1 0 , I s s u e 1 , 1 9 9 8 , p p . 3 3 - 3 9 . 2 8 . O h n i s h i , S h i g e l d . , N i s h i j i m a , Y a s u s h i , a n d K u r e c h i , E r i k o . “ A n a l y s i s o f T a r P i g m e n t s i n C o s m e t i c s b y C h r o m a t o g r a p h y . D e t e r m i n a t i o n o f D y e s i n L i p s t i c k s b y t h e D u a l W a v e L e n g t h D e n s i t o m e t r y . ” J o u r n a l o f S C C J , V o l . 1 0 ( 1 - 2 ) , 1 9 7 6 , p p . 6 6 - 6 9 . 2 9 . S i n g h , K , S i n g h S R , a n d S e h g a l , V . N . “ F o r e n s i c A n a l y s i s o f L i p s t i c k S m e a r s b y N o n - D e s t r u c t i v e P h o t o a c o u s t i c S p e c t r o p h o t o m e t r y , ” P r o c e e d i n g s o f t h e M e e t i n g o f t h e I n t e r n a t i o n a l A s s o c i a t i o n o f F o r e n s i c S c i e n c e s , 1 3 t h , D u e s s e l d o r f , A u g . 2 2 - 2 8 , 1 9 9 3 ( 1 9 9 5 ) , 5 3 0 6 - 3 1 1 . 1 1 2 . M I C R O S P E C T R O P H O T O M E T R Y 2 . 1 I n t r o d u c t i o n M i c r o s p e c t r o p h o t o m e t r y ( M S P ) i s c o m m o n l y u s e d i n f o r e n s i c l a b s f o r t r a c e e v i d e n c e a n a l y s i s o n c o l o r e d i t e m s s u c h a s p a i n t s a n d fi b e r s . M S P i s a r e l a t i v e l y q u i c k , a n d o fi e n n o n d e s t r u c t i v e , a n a l y s i s p r o c e d u r e . T h e w i d e a v a i l a b i l i t y o f t h i s i n s t r u m e n t m a k e s i t e s p e c i a l l y a l l u r i n g f o r i n v e s t i g a t i o n i n t o i t s u s e fi r l n e s s i n t h e a n a l y s i s o f o t h e r f o r m s o f t r a c e e v i d e n c e , i n t h i s c a s e , l i p s t i c k . M u h a m m a d Y . C h o u d h r y ’ s a r t i c l e , C o m p a r i s o n o f M i n u t e S m e a r s o f L i p s t i c k b y M i c r o s p e c t r o p h o t o m e t r y a n d S c a n n i n g E l e c t r o n M i c r o s c o p y / E n e r g y - D i s p e r s i v e S p e c t r o s c o p y d e m o n s t r a t e s t h e a b i l i t y o f M S P t o d i f f e r e n t i a t e b e t w e e n l i p s t i c k s o n p a p e r [ 1 ] . H e p l a c e d s m a l l p i e c e s o f l i p s t i c k s m e a r s , o n p a p e r , o n t o m i c r o s c o p e s l i d e s a n d u s e d P e n n o u n t t o a fi i x t h e c o v e r s l i p s a n d s a m p l e s a s w e l l a s t o h e l p e l i m i n a t e t h e o p a c i t y o f t h e p a p e r fi b e r s . H e s t a t e s h i s fi n d i n g s s a y i n g “ C o m p a r i s o n o f t h e 3 0 s a m p l e s o f l i p s t i c k b y t h e i r v i s i b l e a b s o r b a n c e s p e c t r a d i s c l o s e d t h a t t h e y w e r e d i s t i n g u i s h a b l e fi o m e a c h o t h e r . ” M y t h e s i s p r o j e c t w i l l h e l p t o a d d t o s u c h l i t e r a t u r e , s u p p o r t i n g t h e u s e o f M S P f o r l i p s t i c k a n a l y s i s a n d d e t e r m i n i n g h o w w e l l M S P c a n d i s t i n g u i s h b e t w e e n l i p s t i c k s o n g l a s s . V i s i b l e - n fi c r o s p e c t r o p h o t o m e t r y u s e s a c o l o r e d e n t i t y ’ s a b i l i t y t o s e l e c t i v e l y t r a n s m i t o r r e fl e c t l i g h t t o c r e a t e a s p e c t r a l r e p r e s e n t a t i o n o f c o l o r . T h e s p e c t r u m s e r v e s a s a n o b j e c t i v e r e p r e s e n t a t i o n o f c o l o r a n d i t e n a b l e s t h e a n a l y s t t o d i s t i n g u i s h b e t w e e n c o l o r s h a d e s t o o s i m i l a r t o b e d i s t i n g u i s h e d b y t h e h u m a n e y e . T h e r a d i a t i o n w e c a n d e t e c t w i t h o u r e y e s f a l l s w i t h i n t h e v i s i b l e r e g i o n o f t h e e l e c t r o m a g n e t i c s p e c t r u m . T h e r a d i a t i o n i n t h i s r e g i o n c a n i n d u c e e l e c t r o n i c t r a n s i t i o n s w i t h i n t h e m o l e c u l e s o f 1 2 m t m e a n t h e c o l o r a n t s ( e ? r e s u l t i n g i n 1 t r a n s i t i o n s B e c a c u r v e . i s h a s d i fi ‘ e r e n t i a t e a p p e a r t h e s ; b u t h a v e d i r ‘ : h e i p fi r l f o r i i m e t a m e r i s m . s a m e a b s c r b c o m p o u n d s . c o l o r a n t s ( e x c i t a t i o n o f e l e c t r o n s fi ' o m a l o w e r e n e r g y l e v e l t o a h i g h e r e n e r g y l e v e l ) , r e s u l t i n g i n t h e s e l e c t i v e a b s o r p t i o n o f t h o s e r e g i o n s o f l i g h t c a p a b l e o f c a u s i n g t h e t r a n s i t i o n s . B e c a u s e t h e s e l e c t i v e a b s o r p t i o n o f l i g h t , a n d t h u s t h e s h a p e o f t h e s p e c t r a l c u r v e , i s b a s e d o n t h e m o l e c u l a r c o n s t i t u e n t s o f t h e c o l o r e d e n t i t y , M S P i s a b l e t o d i fi ' e r e n t i a t e b e t w e e n c o l o r a n t s w i t h d i f f e r e n t m o l e c u l a r c o m p o s i t i o n s w h o s e c o l o r s a p p e a r t h e s a m e t o t h e h u m a n e y e . W h e n t w o d i f f e r e n t c o l o r a n t s a p p e a r t h e s a m e c o l o r , b u t h a v e d i f f e r e n t a b s o r b a n c e s p e c t r a , t h e y a r e s a i d t o b e d i s p l a y i n g m e t a m e r i s m . T h i s i s h e l p f u l f o r l i p s t i c k a n a l y s i s b e c a u s e l i p s t i c k s m a y a p p e a r t o b e t h e s a m e c o l o r , d i s p l a y i n g m e t a m e r i s m , b u t h a v e d i f f e r e n t a b s o r b a n c e s p e c t r a ( a l s o , d i f f e r e n t l i p s t i c k s c a n h a v e t h e s a m e a b s o r b a n c e s p e c t r u m ) . M S P i n c r e a s e s o u r a b i l i t y t o d i fi ‘ e r e n t i a t e b e t w e e n c o l o r e d c o m p o u n d s , b u t i f t w o c o m p o u n d s h a v e t h e s a m e v i s i b l e a b s o r b a n c e s p e c t r u m i t d o e s n o t m e a n t h e y a r e t h e s a m e c o m p o u n d s . D i fl ‘ e r e n t c o l o r a n t s m a y o r m a y n o t g i v e r i s e t o s i m i l a r s p e c t r a l c u r v e s , b u t i d e n t i c a l c o l o r a n t s s h o u l d p r o d u c e t h e s a m e s p e c t r a l c u r v e . T h e i n s t r u m e n t a t i o n o f M S P c a n b e d i v i d e d i n t o f o u r b a s i c p a r t s , i n c l u d i n g t h e i l l u m i n a t i o n s o u r c e , t h e m i c r o s c o p e , t h e d i s p e r s i v e s y s t e m , a n d t h e d e t e c t o r [ 2 ] . T h e i l l u m i n a t i o n s o u r c e , i n t h i s c a s e a h a l o g e n l a m p , g i v e s o f f h i g h i n t e n s i t y l i g h t t h r o u g h o u t t h e r e g i o n o f i n t e r e s t , w h i c h f o r v i s i b l e - M S P i s t h e v i s i b l e l i g h t r e g i o n o f t h e e l e c t r o m a g n e t i c s p e c t r u m . T h e m i c r o s c o p e f o c u s e s t h e l i g h t o n t o o r t h r o u g h a s p e c i fi c a r e a o f t h e s a m p l e a n d d i r e c t s i t t o t h e d i s p e r s i o n d e v i c e . K o h l e r i l l u m i n a t i o n s h o u l d b e s e t t o e n s u r e t h a t t h e o p t i c s a r e a l i g n e d b e f o r e s p e c t r a a r e t a k e n . T h e d i s p e r s i o n s y s t e m s e p a r a t e s t h e l i g h t t h a t i n t e r a c t e d w i t h t h e s a m p l e i n t o i t s c o m p o n e n t s , m u c h l i k e a p r i s m , a l t h o u g h t h e d i s p e r s i o n d e v i c e i s m o r e l i k e l y t o b e a d i fl i ' a c t i o n g r a t i n g w h i c h 1 3 C h e c k s t h e fl a t s u s e s a s e r i e m a y b e a p l g r a t i n g w i l l e n t r a n c e a t : s i m u l t a n e o u : I t i s i h e l p s t o v e n ' 1 ' i 5 W o r k i n g p r m i c r o s p e e t r o ] S p a r e a r e v u i m m i n e n t “ 1 1 a t “ h e “ k fl O V n ] fi i I E r p r O d U C e s l O C a I J O n S O f [ h t fi l l i e s p ’ O W d e S “ W e r a n g e T r a n g e . p r o fi d e z C a l l e r d i e d { a n g C b x » . i t h e I n s t r U m e v l u s e s a s e r i e s o f p a r a l l e l r e fl e c t i v e l i n e s t o d i s p e r s e t h e i n c i d e n t l i g h t [ 2 ] . T h e d e t e c t o r m a y b e a p h o t o m u l t i p l i e r t u b e ( P M T ) o r a l i n e a r d i o d e a r r a y ( L D A ) . T h e d i s p e r s i o n g r a t i n g w i l l s c a n o r r o t a t e s o t h a t o n l y a s e c t i o n o f t h e d i s p e r s e d l i g h t e n t e r s t h e P M T e n t r a n c e a t a t i m e , w h e r e a s t h e L D A c a n d e t e c t a l l t h e w a v e l e n g t h s o f l i g h t s i m u l t a n e o u s l y [ 2 ] . I t i s i m p o r t a n t t o c a l i b r a t e t h e i n s t r u m e n t b e f o r e s t a r t i n g s a m p l e a n a l y s i s . T h i s h e l p s t o v e r i f y t h e a c c u r a c y o f i t s m e a s u r e m e n t s , t h e l i m i t s o f o p e r a t i o n , a n d t o e n s u r e i t i s w o r k i n g p r o p e r l y a n d p r o d u c i n g r e l i a b l e d a t a . I n o r d e r t o a s c e r t a i n i f t h e m i c r o s p e c t r o p h o t o m e t e r i s t a s k - s u i t a b l e w e c o l l e c t s p e c t r a f r o m s t a n d a r d s w h o s e s p e c t r a a r e w e l l d o c u m e n t e d . W e c a n t h e n c o m p a r e t h e s p e c t r a p r o d u c e d b y t h e i n s t r u m e n t w i t h t h e k n o w n s p e c t r a . T h e h o l r n i u m o x i d e fi l t e r p r o d u c e s a b s o r b a n c e p e a k s a t w e l l k n o w n w a v e l e n g t h s i n t h e U V t o V i s i b l e r e g i o n , 2 8 0 - 6 4 0 n m . T h e d i d y m i u m fi l t e r p r o d u c e s p e a k s i n t h e v i s i b l e t o n e a r - 1 R r e g i o n , 4 4 0 - 8 8 0 n m [ 3 ] . C o m p a r i n g t h e l o c a t i o n s o f t h e s p e c t r a l p e a k s c o l l e c t e d b y t h e i n s t r u m e n t t o t h e fi l t e r s ’ d o c u m e n t e d v a l u e s p r o v i d e s a c h e c k o n t h e w a v e l e n g t h a c c u r a c y o f t h e i n s t r u m e n t t h r o u g h o u t t h e v i s i b l e r a n g e . T h e n e u t r a l d e n s i t y fi l t e r s , w i t h a fl a t a b s o r b a n c e s p e c t r u m i n t h e v i s i b l e r a n g e , p r o v i d e a c h e c k o n t h e s p e c t r o p h o t o m e t r i c a c c u r a c y o f t h e i n s t r u m e n t . T h i s c h e c k s t h e fl a t n e s s o f t h e b a s e l i n e s o t h a t a n y r i s e o r h i l l s , s e e n w i t h i n t h e i n s t r u m e n t ’ s c a l i b r a t e d r a n g e i n a s p e c t r u m , a r e fi ' o m t h e s a m p l e a n d k n o w n n o t t o h a v e b e e n c a u s e d b y t h e i n s t r u m e n t . ' 1 4 m e l O X O - l 2 . 2 M a t e T h . m i c r o s p e c : t r a r s m i t t a n r a n g e o f 3 9 V e r s i o n 4 l 2 . 2 M a t e r i a l s & M e t h o d s T h e a b s o r b a n c e s p e c t r a w e r e t a k e n u s i n g t h e S . E . E . 1 1 0 0 m i c r o s p e c t r o p h o t o m e t e r i n M S U ’ s f o r e n s i c l a b . T h e s p e c t r a w e r e c o l l e c t e d u n d e r t h e t r a n s m i t t a n c e m o d e o f o p e r a t i o n , a n d r e p o r t e d a s a b s o r b a n c e s p e c t r a , i n a w a v e l e n g t h r a n g e o f 3 9 0 n m ( V i s i b l e ) t o 1 0 0 0 n m ( N e a r - I R ) u s i n g t h e G r a m s / 3 2 ( S p e c t r a l N o t e b a s e , V e r s i o n 4 . 1 4 ) a n d S E E I m a g e ( V e r s i o n 2 . 0 ) s o f t w a r e . A l l s p e c t r a w e r e c o l l e c t e d u s i n g t h e 2 0 X / O . 4 O B D M P l a n o b j e c t i v e . E v e r y t i m e t h e m i c r o s p e c t r o p h o t o m e t e r w a s t u r n e d o n f o r s a m p l e r u n s , i t w a s a d j u s t e d t o o b t a i n K o h l e r i l l u m i n a t i o n . T h e “ A u t o G a i n ” fi r n c t i o n a l l o w s t h e m i c r o s p e c t r o p h o t o m e t e r t o a u t o m a t i c a l l y d e t e r m i n e t h e o p t i m u m o p e r a t i n g s e t t i n g s ( i n c l u d i n g t h e s a m p l i n g f r e q u e n c y , n u m b e r o f i t e r a t i o n s , m a x i m u m Y c o u n t s , a n d s a m p l i n g t i m e / s c a n ) . B e f o r e c o l l e c t i n g s a m p l e s c a n s t h e m i c r o s p e c t r o p h o t o m e t e r w a s c a l i b r a t e d f o r w a v e l e n g t h a c c u r a c y u s i n g t h e h o l r n i u m o x i d e a n d d i d y m i u m fi l t e r s , a n d f o r p h o t o m e t r i c a c c u r a c y u s i n g t h r e e n e u t r a l d e n s i t y fi l t e r s ( O D = 0 . 1 , 0 . 5 , 1 ) ; t h i s w a s d o n e e v e r y t i m e t h e i n s t r u m e n t w a s s w i t c h e d o n [ F i g u r e s 2 . 1 - 2 . 3 ] ( m o s t fi g u r e s a n d t a b l e s a t t h e e n d o f t h i s c h a p t e r ) . T h e s e fi l t e r s w e r e f r o m t h e fi l t e r s e t fi o m S E E I n c . , a v a i l a b l e b y t h e m i c r o s p e c t r o p h o t o m e t e r i n M i c h i g a n S t a t e U n i v e r s i t y ’ s f o r e n s i c l a b f o r t h e s p e c i fi c u s e o f c a l i b r a t i o n . T h e s p e c t r a o f t h e fi l t e r s w e r e c h e c k e d f o r a g r e e m e n t w i t h N I S T ( N a t i o n a l I n s t i t u t e o f S t a n d a r d s a n d T e c h n o l o g y ) s p e c t r a s t o r e d i n t h e s o f t w a r e . D a r k a n d r e f e r e n c e s c a n s w e r e t a k e n b e f o r e e v e r y s e t o f s c a n s f r o m a l i p s t i c k a n d a fi e r s w i t c h i n g m i c r o s c o p e s l i d e s . L i p s t i c k w a s s m e a r e d o n a g l a s s m i c r o s c o p e s l i d e f r o m t h e t u b e a n d c o v e r e d w i t h a c o v e r s l i p . 5 7 l i p s t i c k s w e r e u s e d t o r e c o r d a b s o r b a n c e s p e c t r a a n d m u l t i p l e s p e c t r a ( 4 + ) w e r e t a k e n fi ' o m e a c h l i p s t i c k [ T a b l e 2 . 1 ] . 1 5 { p o s s i b i x r i n v a r i a b l e W l I h O U I t l a 3 4 ] . l f a S p C l w l y s e e r I 2 . 3 R e s u l t s & D i s c u s s i o n D u r i n g t h e e x p e r i m e n t s e v e r a l f a c t o r s w e r e n o t i c e d t o i n fl u e n c e t h e r e p r o d u c i b i l i t y o f a s e t o f s p e c t r a t a k e n f r o m a l i p s t i c k . T h e p l a c e m e n t o f t h e a p e r t u r e c o u l d c a u s e v a r i a t i o n i n t h e s p e c t r a d u e t o p i g m e n t p a r t i c l e s l i k e p e a r l e s c e n t fl a k e s ( p o s s i b l y m i c a ) a n d c o l o r a n t s . S p e c t r a t a k e n fi o m a r e a s w i t h p e a r l e s c e n t fl a k e s r e s u l t e d i n v a r i a b l e s i g n a l s f r o m t h e s a m e l i p s t i c k . S p e c t r a t a k e n fi o m a r e a s o b s e r v e d t o b e w i t h o u t fl a k e s , f r o m t h e s a m e l i p s t i c k , y i e l d e d c o n s i s t e n t r e p r o d u c i b l e s p e c t r a [ F i g u r e 2 . 4 ] . I f a s p e c t r u m fi ' o m a n a r e a o v e r a p i g m e n t p a r t i c l e ( o n e t h a t i s l a r g e e n o u g h t o b e c l e a r l y s e e n u n d e r t h e 2 0 X o b j e c t i v e ) i s c o m p a r e d t o a s p e c t r u m t a k e n fi ' o m a n a r e a w i t h o u t p i g m e n t , t h e s p e c t r a c a n s u b s t a n t i a l l y d i f f e r [ F i g u r e 2 . 5 ] . T h u s f o r t h e c o l l e c t i o n o f s p e c t r a fi ' o m a l i p s t i c k , a n a r e a w a s s e l e c t e d t h a t w a s f r e e o f m i c a o r o b v i o u s c o l o r a n t p a r t i c l e s . S c a n s o f c o l o r e d p i g m e n t p a r t i c l e s w e r e t a k e n f o r c o m p a r i s o n b e t w e e n s i m i l a r l y c o l o r e d p i g m e n t s f r o m d i f f e r e n t l i p s t i c k s , a l t h o u g h m a n y p a r t i c l e s w e r e e i t h e r t o o t h i c k o r t o o s m a l l t o y i e l d g o o d s p e c t r a . I t a l s o b e c a m e a p p a r e n t d u r i n g t h e s t u d y t h a t t h e t h i c k n e s s o f t h e l i p s t i c k s m e a r c o u l d i n fl u e n c e t h e s p e c t r a l c u r v e . S a m p l e s t h a t w e r e t o o t h i c k r e s u l t e d i n n o i s y s p e c t r a , a n d a b s o r b a n c e p e a k s a p p e a r e d “ c u t o fl ” n e a r t h e h i g h e r a b s o r b a n c e v a l u e s . L i p s t i c k w i t h s p e c t r a c h a r a c t e r i z e d b y a w e a k a b s o r p t i o n s i g n a l w e r e m o s t i n fl u e n c e d b y t h i c k n e s s . T h i n s m e a r s c o u l d r e s u l t i n fl a t s p e c t r a c o l l e c t e d fi o m a l i p s t i c k t h a t n o r m a l l y h a s a s m a l l p e a k i n i t s s p e c t r a w h e n s c a n s a r e t a k e n fi o m t h i c k e r s m e a r s [ F i g u r e s 2 . 6 , 2 . 7 ] . L i p s t i c k s w i t h w e l l d e fi n e d p e a k s u s u a l l y p r o d u c e d g o o d s p e c t r a , e v e n fi o m t h i n s a m p l e s . 1 6 V e r y t h i n l i p s t i c k s m e a r s r e s u l t e d i n l o w a b s o r b a n c e s i g n a l s w i t h a n i n c r e a s e d a m o u n t o f n o i s e . N o i s e w a s s e e n a s r i p p l e s i n t h e a b s o r b a n c e s p e c t r u m , t h o u g h i t w a s n o t u s u a l l y s i g n i fi c a n t e n o u g h t o m a s k t h e o v e r a l l a b s o r b a n c e s i g n a l f r o m t h e l i p s t i c k . W i t h s o m e t h i n s a m p l e s , t h e b a c k g r o u n d r e f e r e n c e s p e c t r a v a r i e d fi o m p l a c e t o p l a c e a n d s e e m e d t o c o i n c i d e w i t h t h e i n c r e a s e d n o i s e i n t h e s p e c t r a . I f t h e s a m p l e w a s v e r y t h i n , i n t e r f e r e n c e r i n g s w e r e s e e n t o f o r m b e t w e e n t h e c o v e r s l i p a n d t h e m i c r o s c o p e s l i d e . T h i s m i g h t h a v e c o n t r i b u t e d t o t h e v a r i a t i o n i n t h e b a c k g r o u n d r e f e r e n c e s p e c t r a t h r o u g h o u t t h e s a m p l e r e g i o n . N o i s e i s a l s o s e e n a s j a g g e d l i n e s n e a r t h e e x t r e m e e n d s o f t h e d e t e c t i o n r a n g e . T h e s e n o i s y r e g i o n s m o s t l i k e l y r e p r e s e n t t h e l i m i t s o f o p e r a t i o n o f t h e m i c r o s p e c t r o p h o t o m e t e r . P e r h a p s s o m e o f t h e n o i s e , a n d t h e p r e s e n c e o f “ p l a t e a u ” - l i k e f e a t u r e s , w i t h i n t h e s p e c t r a m a y a l s o b e a r e s u l t o f t h e n u m e r o u s s m a l l - s i z e d p i g m e n t p a r t i c l e s , w h e t h e r i t b e t h e c o m m o n l y f o u n d t i t a n i u m d i o x i d e o r fi n e l y g r o u n d c o l o r e d p i g m e n t s , i n t e r a c t i n g w i t h t h e l i g h t b e a m . S p e c t r a w e r e c o l l e c t e d fi o m d i fl ‘ e r e n t p r e p a r a t i o n s o f t h e s a m e l i p s t i c k [ F i g u r e 2 . 8 ] . S p e c t r a t a k e n fi ' o m t h e s a m e l i p s t i c k b u t o n d i f f e r e n t s l i d e s w e r e c o n s i s t e n t , a s w e r e s p e c t r a f r o m l i p s t i c k s t h a t w e r e c o l l e c t e d o n d i f f e r e n t d a y s , a n d w e r e f o u n d t o c o n t a i n n o d i fl ’ e r e n c e s o t h e r t h a n t h e m i n o r d i f f e r e n c e s o b s e r v e d w i t h i n s c a n s t a k e n f r o m t h e s a m e l i p s t i c k o n t h e s a m e d a y / t i m e . T h e r e s u l t i n g l i p s t i c k s p e c t r a w e r e g r o u p e d i n t o fi v e s p e c t r a l c l a s s e s , n u m b e r e d 1 t h r o u g h 5 , b a s e d o n t h e p r e s e n c e o f w e l l f o r m e d a b s o r p t i o n p e a k s ( o r l a c k t h e r e o f ) a n d t h e l o c a t i o n o f t h e p e a k o n t h e w a v e l e n g t h a x i s [ T a b l e 2 . 2 ] . S o m e a b s o r p t i o n c u r v e s c o n s i s t e d o f p l a t e a u s ( s l i g h t l y r a i s e d r e g i o n s ) i n t h e m i d - t o - l o w e r w a v e l e n g t h r e g i o n s ( a p p r o x i m a t e l y s p a n n i n g 4 0 0 - 6 0 0 c m " ) , w h i l e o t h e r s c o n s i s t e d o f l a r g e a b s o r p t i o n p e a k s 1 7 4 ' 7 w i t h s h o u l d e r s . T h e r e s e e m e d t o b e a l m o s t a c o n t i n u u m o f a b s o r b a n c e c u r v e s h a p e s b e t w e e n f e a t u r e l e s s s p e c t r a a n d t h o s e w i t h d i s t i n c t p e a k s . T h e fi v e s p e c t r a l c l a s s e s w e r e fi r r t h e r d i v i d e d i n t o s u b c l a s s e s b a s e d o n t h e s h a p e a n d s i z e o f t h e a b s o r p t i o n p e a k s . S u b c l a s s e s , e s p e c i a l l y t h o s e w i t h c o n s e c u t i v e l e t t e r l a b e l s ( l i k e 1 a a n d 1 b ) , h a v e s i m i l a r s p e c t r a , a n d m o s t a r e n o t d i s t i n c t e n o u g h t o w a r r a n t a n e x c l u s i o n a r y fi n d i n g s h o u l d t w o s p e c t r a f r o m s i m i l a r s u b c l a s s e s a p p e a r i n a c a s e c o m p a r i s o n , e s p e c i a l l y i n s p e c t r a l c l a s s o n e . T a b l e 2 . 2 - M i c r o s p e c t r o p h o t o m e t r y S p e c t r a l C l a s s e s . * W a v e l e n g t h o f m a x . S p e c t r a l S p e c t r a l L i p s t i c k s w i t h i n t h e s u b c l a s s a b s . o r p l a t e a u e d g e C l a s s S u b c l a s s _ N A 1 a 1 6 , 4 1 , 4 2 , 4 3 , 4 4 , 4 5 , 4 6 , 4 7 , 5 3 , 5 6 , 5 7 ? 5 6 0 n m b 5 , 1 3 , 2 1 , 2 7 , 3 2 , 3 6 , 3 7 , 4 9 P 5 7 5 m m c 1 , 3 , 9 , 1 2 , 2 0 , 2 8 , 2 9 , 5 4 5 3 5 n m 2 - 2 3 5 5 0 n m 3 a 1 0 , 1 1 , 1 5 , 1 9 , 2 2 , 2 5 , 2 6 , 3 3 , 3 5 ( 5 1 5 , 5 5 0 n m , 6 3 5 n m ) b 8 c 4 , 2 4 , 4 8 , 5 5 ( 5 7 3 n m s h o u l d e r o n 5 5 ) ( 5 2 0 n m , 5 5 0 1 1 m ) ( 1 3 1 5 6 5 n m 4 - 7 , 1 4 , 3 4 5 7 3 n m 5 a 3 0 , 3 8 , 3 9 , 4 0 , 5 0 , 5 1 b 2 , 6 , 1 7 , 1 8 , 5 2 * “ ? " i n d i c a t e s a r o u g h a p p r o x i m a t i o n o f t h e e n d o f a g r a d u a l p l a t e a u . T h e fi r s t s p e c t r a l c l a s s , c l a s s 1 , i s c h a r a c t e r i z e d b y f e a t u r e l e s s a b s o r b a n c e s p e c t r a ( 1 a ) , o r s p e c t r a w i t h o n l y a s l i g h t r a i s e d r e g i o n ( w h i c h I c a l l a p l a t e a u ) n e a r t h e l o w e r p a r t o f t h e w a v e l e n g t h r e g i o n ( 1 b a n d 1 c ) . L i p s t i c k 5 6 h a d a s l i g h t c u r v e t o i t s s p e c t r a , b u t n o t h i n g l i k e t h e o t h e r l i p s t i c k s , s o i t w a s p l a c e d i n 1 a b e c a u s e t h e c u r v e w a s v e r y s l i g h t , c a u s i n g t h e s p e c t r a t o a p p e a r a l m o s t f e a t u r e l e s s . F i g u r e 2 . 9 s h o w s s p e c t r a l c l a s s 1 , s u b c l a s s “ a ” . T h e s u b c l a s s e s 1 b a n d 1 c w e r e c r e a t e d t o s h o w t h e s l i g h t d i f f e r e n c e 1 8 T h e l l p g n ' c k l - n (A b e t w e e n t l g r a d u a l a n i n t e r c h a n g n m [ T l g ‘ J T I m a k e A n y 5 k i n d l e - a b s t — T h e a n y o r t h e o C h a r a c z m ' z e ‘ w e m a i n P e a ? a r o u n d 5 5 0 n m e d i u m - S i l e d 3 1 " M i n d 5 5 0 n n B b ) a l a r g e ‘ m 1 m S l i g h t S h O . Q ' e e n u m ” P l a c - E fl e fi p s t j c k o n t E ? b e t w e e n t h e l o c a t i o n o f t h e e n d o f t h e p l a t e a u s i n t h e s p e c t r a . T h e p l a t e a u e n d s a r e v e r y g r a d u a l a n d i l l - d e fi n e d , t h u s s o m e o f t h e s p e c t r a i n s u b c l a s s e s 1 b a n d 1 c c o u l d b e i n t e r c h a n g e a b l e . T h e p l a t e a u s i n t h e s p e c t r a o f s u b c l a s s 1 b a p p e a r e d t o e n d a r o u n d 5 6 0 n m [ F i g u r e 2 . 1 0 ] . T h e s l i g h t p l a t e a u s i n t h e s p e c t r a i n s u b c l a s s 1 c s e e m e d t o e n d a r o u n d 5 7 5 n m [ F i g u r e 2 . 1 1 ] . S p e c t r a w i t h p l a t e a u s m a y l o o k f e a t u r e l e s s i f s c a n s a r e t a k e n f r o m a t h i n s m e a r . T h i s m e a n s s p e c t r a i n s u b c l a s s e s 1 c a n d 1 b m a y r e s e m b l e t h o s e i n 1 a . O v e r a l l t h e s p e c t r a i n c l a s s o n e a r e s o s i m i l a r t h a t i t w o u l d i n m o s t c a s e s b e u n w i s e t o m a k e a n y s o r t o f e x c l u s i o n s b a s e d o n l y o n c o m p a r i s o n s b e t w e e n t h e s e t y p e s o f v i s i b l e - a b s o r p t i o n m i c r o s p e c t r o p h o t o m e t r y s p e c t r a . T h e s e c o n d s p e c t r a l c l a s s w a s c r e a t e d f o r a l i p s t i c k w h o s e s p e c t r a d i d n o t fi t i n t o a n y o f t h e o t h e r c l a s s e s [ F i g u r e 2 . 1 2 ] . I t c o n t a i n s o n l y o n e l i p s t i c k , a n d i t s s p e c t r a a r e c h a r a c t e r i z e d b y a l a r g e p e a k a r o u n d 5 3 5 n m w i t h t w o s l i g h t s h o u l d e r s t o e i t h e r s i d e o f t h e m a i n p e a k . T h e t h i r d s p e c t r a l c l a s s i s c h a r a c t e r i z e d b y s p e c t r a w i t h p e a k s l o c a t e d a r o u n d 5 5 0 n m . I t s s u b c l a s s e s i n d i c a t e w h e t h e r t h e s p e c t r a l t r a c e c o n t a i n s a m e d i u m - s i z e d p e a k w i t h a s l i g h t s h o u l d e r t o t h e l e f t o f t h e p e a k , c l a s s ( 3 a ) , a s m a l l p e a k a r o u n d 5 5 0 n m ( w i t h a s h o u l d e r a r o u n d 5 1 5 n m ) a n d w i t h a s l i g h t h i l l a r o u n d 6 3 5 n m ( 3 b ) , a l a r g e - m e d i u m p e a k w i t h a s h o u l d e r o n t h e l e f t s i d e o f t h e p e a k a n d p o s s i b l y a v e r y s l i g h t s h o u l d e r t o t h e r i g h t o f s o m e p e a k s ( B C ) , o r a h i l l s h a p e w i t h s m a l l p e a k s a t o p t h e h i l l a r o u n d 5 2 0 n m a n d 5 5 0 n m ( 3 d ) [ F i g u r e s 2 . 1 3 , 2 . 1 4 , 2 . 1 5 & 2 . 1 6 , r e s p e c t i v e l y ] . T h e l i p s t i c k i n s u b c l a s s 3 b ( l i p s t i c k 8 ) i s a “ c o l o r c h a n g i n g ” l i p s t i c k . T h e l i p s t i c k a p p e a r s g r e e n u n t i l p l a c e d o n p a p e r ( o r p e r s o n ) , w h e r e i t c h a n g e s t o a p i n k c o l o r . T h e e d g e s o f t h e l i p s t i c k o n t h e m i c r o s c o p e s l i d e t u r n e d s l i g h t l y p i n k , w h i l e t h e i n n e r p o r t i o n w a s g r e e n . S c a n s c o l l e c t e d f r o m t h e g r e e n i s h p o r t i o n g a v e r i s e t o t h e 6 3 5 n m p e a k , w h i l e 1 9 t h o s e t a k a 5 5 0 n r r . 3 . A f t e r \ a m p e a k . a p p e a r a n . 3 b I p u t 1 a l t h o u g h 1 f r o m t h e n t h o s e t a k e n fi o m t h e p i n k r e g i o n s s h o w e d a d e c r e a s e d 6 3 5 n m p e a k a n d t h e p r e s e n c e o f a 5 5 0 n m p e a k . T h i s i s w h y , i n F i g u r e 2 . 1 4 , t w o s p e c t r a a r e s h o w n t o r e p r e s e n t l i p s t i c k 8 . A f t e r w e a r i n g , i t m a y b e t h a t t h e s p e c t r a o f t h i s l i p s t i c k w o u l d h a v e a p r o m i n e n t 5 5 0 n m p e a k ( w i t h t h e 5 1 5 s h o u l d e r ) a n d l a c k t h e 6 3 5 n m p e a k , m a k i n g i t s i m i l a r i n a p p e a r a n c e t o t h e s p e c t r a i n 3 a , w h i c h i s w h y I p l a c e d t h e s p e c t r a fi o m t h i s l i p s t i c k i n 3 b . I p u t t h e s e s p e c t r a i n t h e i r o w n s u b c l a s s b e c a u s e o f t h e u n u s u a l 6 3 5 n m p e a k , a l t h o u g h t h a t p e a k m a y d i s a p p e a r a f t e r w e a r i n g , c a u s i n g t h e s p e c t r u m t o r e s e m b l e t h o s e f r o m t h e n e a r b y s u b c l a s s e s . T h e s p e c t r a i n t h e f o u r t h s p e c t r a l c l a s s h a v e m e d i u m - t o - l a r g e p e a k s c e n t e r e d a r o u n d 5 6 5 n m w i t h a s h o u l d e r o n t h e l e f t s i d e o f t h e p e a k ; t h e l a b e l i n g o f a b s o r p t i o n p e a k s a s s m a l l , m e d i u m , o r l a r g e i s n o t a q u a n t i t a t i v e a s s e s s m e n t , b u t r a t h e r a r e l a t i v e t e r m u s e d t o h e l p d e s c r i b e t h e g e n e r a l a p p e a r a n c e o f t h e a b s o r p t i o n p e a k s i n r e l a t i o n t o e a c h o t h e r [ F i g u r e 2 . 1 7 ] . S p e c t r a i n t h e fi l t h s p e c t r a l c l a s s a r e c h a r a c t e r i z e d b y p e a k m a x i m a l o c a t e d a r o u n d 5 7 3 n m . T h e c l a s s i s f u r t h e r d i v i d e d i n t o s u b c l a s s e s ; t h e s p e c t r a i n t h e fi r s t s u b c l a s s ( 5 a ) h a v e a s m a l l p e a k a t t h e e n d o f a p l a t e a u ( a r o u n d 5 7 3 n m ) [ F i g u r e 2 . 1 8 ] . T h e s e c o n d s u b c l a s s ( 5 b ) i s c h a r a c t e r i z e d b y a w e l l f o r m e d p e a k w i t h a s h o u l d e r o n t h e l e f t o f t h e p e a k [ F i g u r e 2 . 1 9 ] . T h e s u b c l a s s e s i n c l a s s 5 a r e d i fl ‘ e r e n t i n a p p e a r a n c e , a n d t h u s t h i s m a y b e o n e c a s e w h e r e s p e c t r a p u t i n t o s e q u e n t i a l s u b c l a s s e s c a n b e u s e d t o s u p p o r t a n e x c l u s i o n a r y fi n d i n g i f t w o s p e c t r a fi o m t h e s e d i f f e r e n t s u b c l a s s e s a r e b e i n g c o m p a r e d . S o m e l i p s t i c k s i n s u b c l a s s e s m a y e v e n b e d i f f e r e n t i a t e d f r o m t h e i r f e l l o w s u b c l a s s m e m b e r s d u e t o s l i g h t r e p r o d u c i b l e d i f f e r e n c e s . T h e s p e c t r a c o l l e c t e d f r o m l i p s t i c k 5 5 h a v e a s h o u l d e r a r o u n d 5 7 3 n m w h i c h c a u s e s t h e m t o a p p e a r s l i g h t l y d i fl ’ e r e n t f r o m t h e o t h e r s p e c t r a i n t h e i r s u b c l a s s ( 3 c ) [ F i g u r e 2 . 1 5 ] . S p e c t r a 2 0 c o l l e c t e d f m w h i c h S o r o b t a i n s p e c o b t a i n p i g s m a t r i x . S p e S p e a r a l C u r C u n ' e s I I v s f r o m P i g m e r f r o m i t s p i n k c o l l e c t e d f r o m l i p s t i c k 1 4 h a v e a s l i g h t s h a r p e n i n g o f t h e a b s o r b a n c e p e a k a r o u n d 5 5 4 n m , w h i c h c a u s e s t h e s p e c t r a t o a p p e a r a b i t d i fl ‘ e r e n t t h a n t h e o t h e r s i n i t s c l a s s a s w e l l ( c l a s s 4 ) [ F i g u r e 2 . 1 7 ] . S p e c t r a f r o m a l l t h e l i p s t i c k s a r e s t o r e d i n a p p e n d i x A . S o m e o f t h e l i p s t i c k s h a d p i g m e n t p a r t i c l e s l a r g e e n o u g h f o r t h e S . E . E . 1 1 0 0 t o o b t a i n s p e c t r a l a b s o r b a n c e c u r v e s . T h e s m e a r s w e r e p r e s s e d a s t h i n a s p o s s i b l e t o t r y t o o b t a i n p i g m e n t s p e c t r a w h i l e m i n i m i z i n g t h e c o n t r i b u t i o n f r o m t h e s u r r o u n d i n g l i p s t i c k m a t r i x . S p e c t r a w e r e t a k e n fi ' o m p i n k / r e d a n d y e l l o w p i g m e n t s . I t w a s h o p e d t h a t s p e c t r a l c u r v e s t a k e n f r o m p i g m e n t s w o u l d f a l l i n t o g r o u p s b a s e d o n d i f f e r e n t a b s o r p t i o n c u r v e s . I t w a s f o u n d t h a t t h e r e e x i s t e d a g o o d a m o u n t o f v a r i a t i o n i n t h e s p e c t r a l c u r v e s f r o m p i g m e n t s w i t h i n a s i n g l e l i p s t i c k , a l t h o u g h o n e l i p s t i c k y i e l d e d c o n s i s t e n t s p e c t r a fi o m i t s p i n k p i g m e n t s [ F i g u r e 2 . 2 0 ] . S p e c t r a fi ' o m r e d d i s h / p i n k i s h p i g m e n t s f r o m s o m e l i p s t i c k s d i d n o t s e p a r a t e i n t o c l a s s e s a n d a l m o s t e v e r y s c a n o f a d i f f e r e n t p i g m e n t p a r t i c l e r e s u l t e d i n a s l i g h t l y d i f f e r e n t s p e c t r u m . Y e t t h e r e e x i s t e d s o m e n o t i c e a b l e d i f f e r e n c e s b e t w e e n s p e c t r a c o l l e c t e d f r o m p i g m e n t s fi o m d i f f e r e n t l i p s t i c k s . S p e c t r a f r o m l i p s t i c k s 7 a n d 3 4 a r e i n t h e s a m e s u b c l a s s [ F i g u r e 2 . 2 1 ] , b u t t h e s p e c t r a c o l l e c t e d f r o m t h e i r p i g m e n t s a p p e a r d i f f e r e n t [ F i g u r e 2 . 2 0 ] . T h i s m a y b e a c l u e t o t h e a n a l y s t t h a t t h e t w o l i p s t i c k s s m e a r s c a m e f r o m d i f f e r e n t l i p s t i c k s . A l s o , o n e l i p s t i c k d i d y i e l d c o n s i s t e n t s p e c t r a fi o m i t s p i n k p i g m e n t s [ F i g u r e 2 . 2 0 ] . T h e v a r i a t i o n i n t h e s p e c t r a c o l l e c t e d f r o m a l i p s t i c k ’ s p i g m e n t s c o u l d b e fi o m s u c h i n t e r f e r e n c e s a s t h e l i p s t i c k m a t r i x s u r r o u n d i n g t h e p i g m e n t s a n d / o r o t h e r p i g m e n t s t h a t h a v e t h e s a m e o r a s i m i l a r c o l o r , b u t h a v e d i f f e r e n t c h e m i c a l c o m p o s i t i o n s . M a n y o f t h e l i p s t i c k s d i d n o t h a v e e n o u g h o f t h e r i g h t - s i z e d p i g m e n t s ( t o o t h i c k o r , m o r e o f t e n , t o o t h i n / s m a l l ) f o r c o l l e c t i o n o f m u l t i p l e s p e c t r a , s o i t m a y b e t h a t 2 1 s p e a r a I t A b s o r p t i o n i : s i f m o r e s p e i n t h e r e a l i D i i ‘ : o b s e n ' e d . a r e s p o n s i b l e M S P s p e a r i f m o r e s p e c t r a w e r e t a k e n t h e n c l a s s e s w o u l d e m e r g e w i t h i n t h e l i p s t i c k . U n f o r t u n a t e l y , i n t h e r e a l w o r l d s a m p l e s i z e s a r e o f t e n l i m i t e d . D i f f e r e n c e s i n t h e s p e c t r a o f y e l l o w p i g m e n t s fi o m d i f f e r e n t l i p s t i c k s w e r e a l s o o b s e r v e d , a l t h o u g h i t s e e m s l i k e l y t h a t t h e l i p s t i c k m a t r i x s u r r o u n d i n g t h e p i g m e n t s w a s r e s p o n s i b l e f o r t h e d i fi ’ e r e n c e s i n t h e p i g m e n t s ’ s p e c t r a [ F i g u r e 2 . 2 2 ] . T h i s m a k e s t h e M S P s p e c t r a o f p i g m e n t s h i g h l y q u e s t i o n a b l e a s t o t h e i r r e p r e s e n t a t i o n o f t h e p i g m e n t s ’ s p e c t r a . I t i s m o s t l i k e l y t h a t s p e c t r a o f p i g m e n t s a r e c o m b i n a t i o n s o f t h e p i g m e n t s ’ a b s o r p t i o n s p e c t r a a n d t h e s u r r o u n d i n g l i p s t i c k ’ s s p e c t r a . A n o t h e r i t e m o f i n t e r e s t fi o m t h e s t u d y w a s t h a t m a n y o f t h o s e l i p s t i c k s w i t h w e l l d e fi n e d p e a k s i n t h e i r s p e c t r a h a d c o l o r e d b a c k g r o u n d s w h e n o b s e r v e d u n d e r t h e m i c r o s c o p e ( “ b a c k g r o u n d ” i s a t e r m I u s e f o r d e s c r i b i n g t h e o i l y m a t e r i a l s u r r o u n d i n g a l l t h e p i g m e n t s , p i g m e n t s s u c h a s t i t a n i u m d i o x i d e , m i c a , b i s m u t h o x y c h l o r i d e a n d c o l o r e d p i g m e n t s ) [ T a b l e 2 . 3 ] . O u t o f 2 7 l i p s t i c k s w i t h g o o d - s i z e d a b s o r p t i o n p e a k s i n t h e i r s p e c t r a , 1 7 w e r e o b s e r v e d t o h a v e c o l o r e d b a c k g r o u n d s . O u t o f t h e 3 0 l i p s t i c k s w i t h w e a k a b s o r p t i o n s p e c t r a ( c l a s s 1 ) , o n l y 1 w a s o b s e r v e d t o h a v e a c o l o r e d b a c k g r o u n d . T h e d e t e r m i n a t i o n o f w h e t h e r t h e b a c k g r o u n d i s c o l o r e d c a n b e s l i g h t l y s u b j e c t i v e w h e n h i g h a m o u n t s o f t i t a n i u m d i o x i d e a r e p r e s e n t o r w h e n t h e b a c k g r o u n d a p p e a r s t o b e o n l y s l i g h t l y c o l o r e d ( o n l y s h a d e s o f p i n k o r v i o l e t w e r e s e e n ) . I t c o u l d b e t h a t s p e c t r a t a k e n f r o m a r e a s o f l i p s t i c k s m e a r s w i t h o u t o b v i o u s p i g m e n t p a r t i c l e s , b u t w i t h c o l o r e d b a c k g r o u n d s , h a v e p r o m i n e n t a b s o r p t i o n p e a k s b e c a u s e t h o s e l i p s t i c k s h a v e a d y e d i s s o l v e d i n t h e o i l y b a c k g r o u n d m a t e r i a l . P e r h a p s t h i s i s w h y t h e l i p s t i c k s f a l l i n t o o n l y 5 o r s o c l a s s e s ; t h e r e a r e o n l y a r e c e r t a i n n u m b e r o f c o l o r a n t s a p p r o v e d f o r u s e i n c o s m e t i c s , i n p a r t i c u l a r l i p s t i c k s , a n d o f t h o s e t h e r e a r e o n l y a c e r t a i n n u m b e r t h a t w i l l 2 2 d i s s o l v e i n f e a t u r e l e s s . o r a s m a l l 5 fl a k e c o n c e “ l i t s m e a r s w a s 1 . 5 3 C a r g j l ] d C R T ] U a n . “ S t i l l p r o d u r o b t a i n e d fi a t d i s s o l v e i n t h e l i p s t i c k m a t r i x . M a n y o f t h e l i p s t i c k s p e c t r a c o l l e c t e d w e r e e i t h e r f e a t u r e l e s s , h a d a s l i g h t p l a t e a u c o v e r i n g t h e l o w e r w a v e l e n g t h r e g i o n , a l o w b r o a d h i l l , o r a s m a l l s l i g h t h i l l ; t h e s e l i p s t i c k s w e r e c o m m o n l y e i t h e r : g l o s s e s , h i g h i n p e a r l e s c e n t fl a k e c o n c e n t r a t i o n , o r h i g h i n d a r k p i g m e n t c o n c e n t r a t i o n ( b l a c k a n d b r o w n ) . W h e n t h e l i p s t i c k s w e r e p l a c e d o n p a p e r f o r a c o l o r c h a r t , o n e o f t h e p a p e r s m e a r s w a s r u b b e d w i t h a b i t o f a K i m w i p e a n d a n a l y z e d u s i n g m i c r o s p e c t r o p h o t o m e t r y . 1 . 5 3 C a r g i l l e o i l w a s a d d e d , a l a C h o u d h r y ’ s p a p e r , a n d a g l a s s c o v e r s l i p w a s p r e s s e d d o w n u p o n t h e t i s s u e a n d o i l t o r e m o v e a i r p o c k e t s . T h o u g h t h e t i s s u e s m e a r w a s s m a l l , i t s t i l l p r o d u c e d r e p r o d u c i b l e s p e c t r a t h a t c o u l d n o t b e d i f f e r e n t i a t e d f r o m t h e s p e c t r a o b t a i n e d f r o m t h e s a m e l i p s t i c k o n g l a s s [ F i g u r e 2 . 2 3 ] . 2 . 4 C o n c l u s i o n S o h o w u s e fi r l a r e t h e s e fi n d i n g s ? T h e s p e c t r a c o l l e c t e d fi ' o m c o l o r e d p i g m e n t s a r e i n t e r e s t i n g , b u t l i m i t e d i n a p p l i c a t i o n . M o s t o f t h e c o l o r a n t p a r t i c l e s i n t h e l i p s t i c k s m e a r w e r e t o o s m a l l o r t o o t h i c k t o y i e l d a b s o r b a n c e s p e c t r a . O f t e n i n f o r e n s i c s i t u a t i o n s t h e s a m p l e s i z e i s s m a l l a n d t h e r e i s l i k e l y t o b e a s i g n i fi c a n t p a u c i t y o f a d e q u a t e l y s i z e d p i g m e n t s ( i n o r d e r t o o b t a i n a r e p r e s e n t a t i v e s e t o f t h e s p e c t r a l s h a p e s o f t h e c o l o r e d p i g m e n t s i n a l i p s t i c k , i f e v e n p o s s i b l e , m a n y s p e c t r a s h o u l d b e t a k e n ) . S p e c t r a t a k e n o f p i g m e n t s f o u n d i n a s i n g l e l i p s t i c k a r e l i k e l y t o v a r y , a n d p o s s i b l y b e c o n f u s i n g t o i n t e r p r e t , a s c o m p a r e d t o o t h e r m e t h o d s , s u c h a s T L C , w h i c h m a y b e a q u i c k e r , m o r e r e l i a b l e , a n d m o r e i n f o r m a t i v e m e t h o d f o r o b t a i n i n g i n f o r m a t i o n a b o u t t h e d i f f e r e n t c o l o r a n t s p r e s e n t . 2 3 l i t e r a t u r e s u p p o r t i n g t h e s e i d e a s a n d t h e i r a p p l i c a t i o n t o t h e a n a l y s i s o f l i p s t i c k s a m p l e s . T h e s p e c t r a c o l l e c t e d f r o m l i p s t i c k s ( w i t h o u t i n c l u d i n g p i g m e n t s ) w e r e f o u n d t o b e h e l p f u l i n a f o r e n s i c s e t t i n g . S p e c t r a fi ' o m a l i p s t i c k a r e c o n s i s t e n t a n d c a n b e u s e d t o m a k e e x c l u s i o n s b e t w e e n k n o w n s a n d u n k n o w n s i f t h e s p e c t r a c o n t a i n e n o u g h i n f o r m a t i o n a n d a r e a d e q u a t e l y d i f f e r e n t i n t h e s h a p e o r l o c a t i o n o f t h e s p e c t r a l a b s o r b a n c e f e a t u r e s . M a n y o f t h e l i p s t i c k s h a d s i m i l a r s p e c t r a a n d t h u s o n l y a f e w c l a s s e s c o u l d b e f o r m e d . T h i s s u p p o r t s t h e w e l l - k n o w n f a c t t h a t fi n d i n g s i m i l a r a b s o r b a n c e s p e c t r a i n t h e v i s i b l e w a v e l e n g t h r e g i o n o n l y m e a n s t h e l i p s t i c k s a m p l e s “ c o u l d h a v e ” o r i g i n a t e d f r o m t h e s a m e l i p s t i c k . O v e r a l l t h e s t u d y a c t s a s fi r r t h e r s u p p o r t f o r t h e r e l i a b i l i t y o f t h e u s e o f M S P f o r l i p s t i c k a n a l y s i s a n d i n m a k i n g a n e x c l u s i o n b a s e d o n s p e c t r a l a b s o r p t i o n f e a t u r e s . T h i s s t u d y a l s o r e i n f o r c e s t h e n e e d f o r o t h e r m e t h o d s t o b e u s e d f o r l i p s t i c k a n a l y s i s . T h e r e w e r e m a n y l i p s t i c k s ( a b o u t h a l f i n t h i s s t u d y ) t h a t h a d a l m o s t , t o t o t a l l y , f e a t u r e l e s s v i s i b l e a b s o r b a n c e s p e c t r a . S o i n t h e e v e n t o f a c o m p a r i s o n , t h e r e i s a c h a n c e t h a t t h e l i p s t i c k s i n v o l v e d m a y o n l y a b s o r b w e a k l y i n t h e v i s i b l e r e g i o n o f t h e e l e c t r o m a g n e t i c s p e c t r u m . I t i s i m p o r t a n t i n t h e s c i e n t i fi c a r e n a f o r e x p e r i m e n t s a n d m e t h o d s - o f - a n a l y s i s t o b e r e p e a t e d b y d i f f e r e n t r e s e a r c h e r s . T h i s h e l p s t o d e m o n s t r a t e t h a t t h e r e s u l t s f o u n d i n t h e o r i g i n a l e x p e r i m e n t c a n b e r e p e a t e d b y o t h e r s , a n d a d d s t o t h e l i t e r a t u r e s u p p o r t i n g t h e o r i g i n a l fi n d i n g s . M S P h a s a l r e a d y b e e n w e l l e s t a b l i s h e d a s a r e l i a b l e m e t h o d , a n d i t i s m o s t l i k e l y l a r g e l y a s s u m e d t h a t i n f o r m a t i o n b a s e d o n m i c r o s p e c t r o p h o t o m e t r y s p e c t r a c a n b e u s e d f o r k n o w n / u n k n o w n e l i m i n a t i o n s . T h i s r e s e a r c h a d d s t o t h e 2 4 e y m r m a l l N g m r h o m l o i l l C l I ‘ / r e r u t a i n a c V a / f d u l n n a a r M B / 1 ' a e m l ' 0 l # 3 i f k c / t s p / L l s / l r ’ o / I { b r r t u a N i d e n a N n t g r e i r o u y s s / r q o C u m o I A B / I ‘ ‘ ( d n / a r ! m n a u i i L t n c a a V k c i f / t s u d p n n y a a i a L r m M l - / ' B f I A 1 ' 1 , . . # 2 - e A l b c / r a s T p . / L / , I t / e y r m r a k u s a u h n c a o t e t s o r F e v e y g w o n S e w n a s t M l t n e R n s a i h n a d o N e e e B e i e k m l n t c R l s F g c s i B h a u h a o N g M c R S t n B i G t o a i h i s i s a o a e h y r i S h h n t r t g G l R o a i s y r l y e M e a o c r n o a i h y d k c o i e 8 B n d s c d M i 8 n g c i d r r l 3 n o s t l R a a l m h g a l 7 2 g d a i r r e e w o r r W p l r e e o i l a 1 4 w p 3 i o a M R e h c e u a i u i o C G 4 B B P P T U 3 5 M F M M M b T A A B I R C S V I / r e r e u m t t a n r l o e c n N t s o r P k a d n c i r a l o f i n n l u a F l Y w o e a b w k i e s s s o r C e h g e r u o l B B a l l s l t e h c g r i a r M F m s s o n e t o c n l n r v y a v i x n a r e r o M B L 0 3 # k c i t s p i L a a a a e h e r e i M M M N P P R P V Z g a a z r g s r e b m u e m a e o l a l i e e n l n o n d e R r e i t N e s e n m s n p n i c c d o s a l n e m p e c e t I g C a d u h d l F i a v A i I o n e c e n a r V i l fl n r t e y c g k o r s a y r N t d V t M I i G R C e a a a i s r r a o a e a n M S e S l W r i O P u t h n r y e y M R t a y c y L C f a G a a e u r n e r s s o r u b r y g e e o i d n e y r h h a e g n e b q o s e e g a r s e o t u e D t t e i u l s r e e r s t n l w f o m n b c c e s e l n t l R t e o u m f n t l l i r t a t h s s i h l r l i a o e o e u w o a o u o o o u h u a a a a a l l C D S N P R B M M R H H F B M R B D G C T A S M M C V A G T s A d n a / r e t r e s i u m L t a m e r l e a d s N l s e u p k c a c d i f t u s n n o N q G a A r n e n i i r e e r y u n i n U a e B L e y m o a c e k e a e v r C l l o S s a a a u o n I t n n n n a i v M B A C C C B C C D E F L J p i L - 1 l l . 2 e l b k c i t s p a i T L 2 5 A l m a y 3 1 3 2 T h i n k P i n k P i n k F N M V ’ I D C O h - C D O ) O ‘ — F F ? 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V e r t i c a l n u m b e r s a t t a c h e d t o p e a k s d e n o t e w a v e l e n g t h v a l u e s o f 6 3 6 . 6 6 4 1 7 . 5 5 5 3 6 . 4 9 “ 2 O 1 - Q h 0 a D : 3 Q S O U E Q Q I m s u e x l 8 4 4 6 . 1 , 4 5 9 . 9 . 0 n D O ( . a r t c e p s ’ a r e t l i f y t i s n e d l a r t u e N — 3 . 2 e r u g i F . _ _ _ . . - D - O 0 ( . . - - . 4 . a r t 1 _ _ 0 0 8 ) m n ( h ) ' 4 " ) e , t _ _ _ g n c 7 9 0 . 0 " 4 0 . 0 ) 6 l Q 0 . e ' 5 ) 4 / + ( 7 5 / + 8 ) ( 7 7 4 0 ) - a / + ( 8 W 9 4 7 - v 1 - 0 s 9 e p s r e t l n e d l a r t u e . 0 0 . 0 - 9 . 0 9 0 + ) ( 5 9 0 . 0 - / + ( 0 ) . 6 i 4 ( / + ( ) 6 + ( 8 / + ) 9 0 ) 6 f y t 6 6 9 . 0 9 0 . 0 - / + ( i 0 6 ) s 6 0 . 0 4 . . , 9 5 2 0 0 0 0 o 0 . 3 . 0 - / 0 - 7 . 4 7 2 . 6 0 0 7 1 . 0 0 . . 0 . 4 0 0 6 2 0 - 0 - / 7 4 . 7 ) / + + ( ( 3 9 0 4 0 6 ] ) 1 . 0 4 . 6 . 0 2 . 3 5 0 0 0 - - 8 / + / 0 ( 1 1 ) 6 8 7 . 0 - / + ) 0 . 7 6 2 4 4 ( 9 . 0 0 . 0 4 0 0 . 9 . 1 0 o 0 8 7 . 8 / - / 1 0 . 4 + 1 ( 9 . + ( . 7 N 4 5 8 ) 9 3 . l 0 2 ) 4 7 4 . 0 1 . - 0 . 0 0 0 3 3 + ( 6 + / 9 . / o - / . 2 4 4 ( 5 1 + ~ 3 ( 0 - . 0 _ o . e 0 9 . 0 . 2 0 4 . r r u - 2 g . i 1 F M 3 1 1 . 0 - 0 2 8 f \ O a o u e q x o s q v I Q . 4 6 b A ” 5 0 0 6 0 0 7 6 0 q . p n n s ‘ i e I ' k d a u . l 1 a ‘ t f C 1 1 . 1 t t c n e e ; p r c H u s o e h n i l t ( r i 1 a w e h 5 p ‘ t 1 . 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E a c h s p e c t r u m i s r e p r e s e n t a t i v e * o f o n e l i p s t i c k i n s p e c t r a l c l a s s 1 a . k 1 A ? 1 ‘ 0 U " _ L * r 7 0 0 8 0 0 9 0 0 1 0 0 0 W a v e l e n g t h ( n m ) 4 0 0 5 0 0 W i n d o w s w e r e s t a c k e d t o d i s p l a y s p e c t r a w i t h a b s o r b a n c e v a l u e s a r o u n d o r b e l o w 1 . G a p s i n v e r t i c a l b o r d e r d e n o t e w i n d o w i n t e r f a c e s . 3 3 0 0 0 1 s p a G . 1 w o l e b r 0 I 0 9 o d n u o r a s e u 0 l 0 a T . 8 v e c ) n m a n ( b r o h s t b g a n 0 . e h 0 s l t 7 e e i v w c a a W a f r r t e c t e n p i s w y o 0 a d T 0 l n 6 p i s w i d e t o o t n e d d e k r c e a d t r s o 0 I 0 5 b e r l e a w c i s t w r o e d v n i n W i * 0 r 0 4 3 4 e o u e q l o s q v F i g u r e 2 . 1 0 - S p e c t r a l c l a s s 1 b . E a c h s p e c t r u m i s r e p r e s e n t a t i v e o f o n e l i p s t i c k i n s p e c t r a l c l a s s 1 b . * ' r l M ‘ , a r t c e p s n i k c i t s p i l e n o f o e v i t a t n e s e r p e r 0 0 0 1 1 s p a G . 1 w o l e b I r 0 o 9 d n W u o r a s e u l 0 a 1 0 8 v e c n a ) m n b ( r M h - t g n o s b a e . h s s » 0 t i m u r t c e p s h c a E . c 1 s s a l c l * a . r c t 1 c e s p s S a l - c 1 1 . 2 e r u 4 % 1 1 g i F - “ l 0 7 e i e v w c a “ a W a f ‘ \ r r t e c t e n p i s w y o a d l n p i s w i d e t o o o r 6 - t n e d d e 3 k r c e a d 1 t r 0 5 s o 0 b 5 e r l e a w c i s t w r o e d v n i n W i — V 0 * 4 4 5 . 0 3 5 1 . 5 1 ‘ 0 0 0 1 ' 0 r 0 fi 9 0 I 0 8 ) m n ( h t g n e 6 0 l 7 e v a W 0 I 0 6 7 0 " 0 5 0 I 4 3 6 F i g u r e 2 . 1 2 - S p e c t r a l c l a s s 2 . T h e s p e c t r u m i s r e p r e s e n t a t i v e o f t h e l i p s t i c k i n s p e c t r a l c l a s s 2 . * I I n H a o u s q z o s q v I H * W i n d o w s w e r e s t a c k e d t o d i s p l a y s p e c t r a w i t h a b s o r b a n c e v a l u e s a r o u n d o r b e l o w 1 . G a p s i n v e r t i c a l b o r d e r d e n o t e w i n d o w i n t e r f a c e s . 3 7 F i g u r e 2 . 1 3 - S p e c t r a l c l a s s 3 a . E a c h s p e c t r u m i s r e p r e s e n t a t i v e o f o n e l i p s t i c k i n s p e c t r a l c l a s s 3 a . * 1 . 5 - 0 U C l 0 . 0 H 0 U ) i 3 f I I I l T I 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 0 8 0 0 9 0 0 1 0 0 0 W a v e l e n g t h ( n m ) * W i n d o w s w e r e s t a c k e d t o d i s p l a y s p e c t r a w i t h a b s o r b a n c e v a l u e s a r o u n d o r b e l o w 1 . G a p s i n v e r t i c a l b o r d e r d e n o t e w i n d o w i n t e r f a c e s . ? n o i n r t a e a h r h t a t o p i e w e r h p a t r e t m , c a 8 e s p k s c e i h e t t h s T m p i o . l r 8 f f k k o c c i i s t t a s s e p p r i i a l l k m n e o i m r p a f s m n e o e h r k t f a t n f e o e k 0 0 0 1 0 U 0 9 0 0 r 8 s p a G . 1 w o l e b r o d n u o r a s e u l a v e c ) m n n a ( b r h o t s g b n a e 0 6 7 l . h e s t v e i w r c a a s a t a e a s r r a a t w c k e m n p n i s p 0 n h o 5 t n 5 o B m d n o . u r b o f 3 r a n s e s k k a a a l e t c p s l e a a c w r n t a a c r b e t r p c o S e s b p - a s 4 1 . 2 e r u g i F W a a f r r t e c t e n p i s w y o a d l n p i s w i d e t o o t n e d d e k r c e a d t r s o b e r l e a w c i s t w r o e d v n i n W i * 0 I 0 6 0 1 0 5 0 0 4 I 3 8 i H s o u s q z o s q v I n 0 0 - 4 l a r t c e p s n i k c i t s p i l e n o f o e v i t a t n e s e r p e r s i m u r t c e p s h c a E . o S s s a l c l * a . r c t 3 c e s p s S a l - c 5 1 . 2 e r u g i F 0 5 . 1 0 0 0 1 0 9 0 0 8 ) m n ( h t g n e 0 0 l 7 e v a W 0 0 6 o 5 0 4 3 9 2 - 4 s o u s q z o s q v T — T T I F I * W i n d o w s w e r e s t a c k e d t o d i s p l a y s p e c t r a w i t h a b s o r b a n c e v a l u e s a r o u n d o r b e l o w 1 . G a p s i n v e r t i c a l b o r d e r d e n o t e w i n d o w i n t e r f a c e s . l a r t c e p s n i k c i t s p i l e h t f o e v i t a t n e s e r p e r s i m u r t c e p s e h T 0 0 1 0 I 0 9 s p a G . 1 w o l e b r o d n u o r a s e u 0 I l 0 8 a v e c n a ) u b n r ( o s h b t a 0 g r 0 n 7 e l e h . t s i e v w c a a W a f r r t e c t e n p i s w y o 0 I a d 0 6 l n . p i d 3 s s a l c l * a . r d t 3 c e s p s S a l - c 6 1 . 2 e r u g i F 0 I 0 5 s w i d e t o o t n e d d e k r c e a d t r s o b e r l e a w c i s t w r o e d v n i n 0 I W i 0 4 * 4 O o a u r q u s q v 0 1 — 4 A A l a r t c e p s n i k c i t s p i l e n o f o e v i t a t n e s e r p e r s i m u r t c e p s h c a E . 4 s s a l c l a r 3 t 4 c e s p s S a l - c 7 1 . 2 e r u g i F 4 0 I 0 0 s 1 p a G . 1 w o l e b 0 I 0 r 9 o d n u o r a s e u 0 l r 0 a 8 v e c n ) a u b n ( r o s h t b g a n 0 e h I . 0 l t s 7 e i e v a W w c a a f r r t e c t e n p i s w y o 0 a d 0 l n 1 6 p i s w i d e t o o t n e d d e k r c e a d * 0 t r r 0 s o 5 b e r l e a ‘ w c i s t w r o e d v n i n * 0 W i r 0 4 * 4 1 . 1 s o m q a o s q v o I n 1 — 1 l a r t c e p s n i k c i t s p i l e n o f o e v i t a t n e s e r p e r s i m u r t c e p s h c a E . a 5 s s a l c l ? a r a t 5 c e s p s S a l - c 8 1 . 2 e r u g i F ) u n ( h t g n e l e v a W a 4 2 c u t q a o s q v f I n C 6 I 6 I I I fl 4 0 5 0 0 6 0 7 0 0 8 0 0 9 0 0 1 0 0 0 * W i n d o w s w e r e s t a c k e d t o d i s p l a y s p e c t r a w i t h a b s o r b a n c e v a l u e s a r o u n d o r b e l o w 1 . G a p s i n v e r t i c a l b o r d e r d e n o t e w i n d o w i n t e r f a c e s . 0 0 6 0 0 5 0 0 4 4 3 F i g u r e 2 . 1 9 - S p e c t r a l c l a s s S b . E a c h s p e c t r u m i s r e p r e s e n t a t i v e o f o n e l i p s t i c k i n s p e c t r a l c l a s s 5 b . 2 . . I I n , 4 e a u e Q J o s q v 0 . 5 T i f 7 0 0 W a v e l e n g t h ( n e ) F i g u r e 2 . 2 0 - S p e c t r a f r o m p i n k p i g m e n t s i n l i p s t i c k s . L i p s t i c k s 7 & 3 4 a r e b o t h i n s p e c t r a l c l a s s 4 . L i p s t i c k 3 6 i s i n s p e c t r a l c l a s s 1 b . 1 5 ‘ L i p s t i c k 7 P i n k p i g m e n t s c a n s . [ - 0 5 4 ‘ 0 . . L i p s t i c k 3 4 2 4 D a r k & l i g h t p i n k p i g m e n t s c a n s . e 3 1 : ? a . n L o o 2 1 - 1 0 5 * 1 5 1 L i p s t i c k 3 6 P i n k p i g m e n t s c a n s . 1 1 0 5 j w a v e l e n g t h ( n e ) e r * a . 4 n 3 o i k g c e i r t s r p e i p l p u m o e r h f t e n r i a a n r o t i c g e e p r s r e e l w p o i l t l e u h m t f n o i t a e r s t c e e h p T s . e 4 l p s i s t a l l u c m m e o h r t f ; s 7 k c k i c t i s t p s i p l i l o w m T o r - f 1 2 . 2 e r u g i F 1 5 . 0 4 5 . 3 a o u s q x o s q v I I 5 0 0 6 0 0 7 0 0 4 0 W a v e l e n g t h ( n m ) 8 0 0 9 0 0 1 0 0 0 * W i n d o w s w e r e s t a c k e d t o d i s p l a y s p e c t r a w i t h a b s o r b a n c e v a l u e s a r o u n d o r b e l o w 1 a n d t o a v o i d o v e r c r o w d i n g i m a g e a r e a . G a p s i n v e r t i c a l b o r d e r d e n o t e w i n d o w i n t e r f a c e s . 4 6 F i g u r e 2 . 2 2 - L i p s t i c k a n d l i p s t i c k p i g m e n t s p e c t r a . T h e s p e c t r a w i t h t h e 4 5 0 n m h i l l w e r e c o l l e c t e d f r o m y e l l o w p i g m e n t s i n l i p s t i c k 3 0 . T h e s p e c t r a w i t h o u t t h e 4 5 0 n m h i l l w e r e t a k e n f r o m l i s t i c k 3 O a v o i d i n 1 e n t a r t i c l e s . s o u s q z o s q v T I n o - I 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 6 0 8 0 0 9 0 0 1 0 0 0 W a v e l e n g t h ( n m ) - fi g § , ‘ W - 5 . 1 4 7 F i g u e e u e q a o e q v é r e 2 . 2 3 - S p e c t r a o f l i p s t i c k o n K i m w i p e a n d l i p s t i c k o n g l a s s . T h e t o p f o u r s p e c t r a w e r e c o l l e c t e d d i r e c t l y f r o m L i p s t i c k 6 o n a w h i t e K i m w i p e . T h e l o w e r s p e c t r a w e r e t a k e n f r o m L i p s t i c k 6 o n g l a s s . * I I A l I I I 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 0 8 0 0 9 0 0 1 0 0 0 W a v e l e n g t h ( n l ) * W i n d o w s w e r e s t a c k e d t o d i s p l a y s p e c t r a w i t h a b s o r b a n c e v a l u e s a r o u n d o r b e l o w 1 , a n d t o s h o w t h e l a r g e s t p i c t u r e p o s s i b l e w h i l e s t a y i n g w i t h i n m a r g i n g u i d l i n e s . G a p s i n v e r t i c a l b o r d e r d e n o t e w i n d o w i n t e r f a c e s . L I S T O F R E F E R E N C E S 1 . E y r i n g , M i c h a e l B . , “ V i s i b l e M i c r o s c o p i c a l S p e c t r o p h o t o m e t r y i n t h e F o r e n s i c S c i e n c e s , ” F o r e n s i c S c i e n c e H a n fi o o k , V o l . I . , N e w J e r s e y : P r e n t i c e H a l l , 2 0 0 2 . , p p . 3 2 1 - 3 8 8 . 2 . C h o u d h r y , M . Y . , “ C o m p a r i s o n o f M i n u t e S m e a r s o f L i p s t i c k b y M i c r o s p e c t r o p h o t o m e t r y a n d S c a n n i n g E l e c t r o n M i c r o s c o p y / E n e r g y - D i s p e r s i v e S p e c t r o s c o p y , ” J o u r n a l o f F o r e n s i c S c i e n c e s , V o l . 3 6 , N o . 2 , M a r c h 1 9 9 1 , p p . 3 6 6 - 3 7 5 . 3 . S E E . 1 1 0 0 M A N U A L , V e r s i o n 2 . 0 , J u n e 2 0 0 1 , p p . 1 1 . 4 . R e u l a n d , D J . a n d T r i n l e r , W . A . , “ A C o m p a r i s o n o f L i p s t i c k S m e a r s b y H i g h P e r f o r m a n c e L i q u i d C h r o m a t o g r a p h y . P a r t I I . T h e E fl ‘ e c t s o f W e a r - T i m e a n d S u b j e c t o n t h e C h r o m a t o g r a m s , ” J o u r n a l o f t h e F o r e n s i c S c i e n c e S o c i e t y , V o l . 2 4 , D e c . 1 9 8 3 , p p . 5 0 9 — 5 1 8 . 5 . R u s s e l l , L . W . a n d W e l c h , A n n e E . , “ A n a l y s i s o f L i p s t i c k s , ” F o r e n s i c S c i e n c e I n t e r n a t i o n a l , V o l . 2 5 , M a r c h 1 9 8 4 , p p . 1 0 5 - 1 1 6 . 6 . G r i m , D . M . , S i e g e l , J . , A l l i s o n , J . , “ E v a l u a t i o n o f D e s o r p t i o n / I o n i z a t i o n M a s s S p e c t r o m e t r i c M e t h o d s i n t h e F o r e n s i c A p p l i c a t i o n s o f t h e A n a l y s i s o f I n k s o n P a p e r , ” J . F o r e n s i c S c i e n c e s , 4 6 , 1 4 1 1 ( 2 0 0 1 ) . 4 8 3 . L A S E R D E S O R P T I O N / I O N I Z A T I O N T I M E - O F - F L I G H T M A S S S P E C T R O M E T R Y 3 . 1 I n t r o d u c t i o n I n t h i s t h e s i s , u l t r a v i o l e t l a s e r d e s o r p t i o n / i o n i z a t i o n ( L D / I ) , a n d m a t r i x - a s s i s t e d l a s e r d e s o r p t i o n / i o n i z a t i o n ( M A L D I ) , t i m e - o f — fl i g h t m a s s s p e c t r o m e t r y ( T O P - M S ) w e r e u s e d t o s t u d y l i p s t i c k s . I n a L D / I o r M A L D I e x p e r i m e n t t h e s a m p l e i s p l a c e d o n a fl a t ( s o m e t i m e s c o a t e d ) m e t a l p l a t e . O f t e n , p l a t e s h a v e n u m b e r e d w e l l s i n s c r i b e d o n t h e s u r f a c e s o m u l t i p l e s a m p l e s , p l a c e d i n s e p a r a t e w e l l s , c a n b e a n a l y z e d w i t h o u t h a v i n g t o r e m o v e t h e p l a t e f r o m t h e s a m p l e c h a m b e r . A f t e r t h e s a m p l e i s p l a c e d i n a w e l l a n d d r i e d , t h e p l a t e w i t h s a m p l e i s l o a d e d i n t o t h e s a m p l e c h a m b e r u n d e r a v a c u u m . S a m p l e d e s o r p t i o n a n d i o n i z a t i o n i s a c h i e v e d b y u t i l i z i n g a N 2 l a s e r b e a m ( 3 3 7 n m w a v e l e n g t h ) , w h i c h i s f o c u s e d o n t o t h e s a m p l e s u r f a c e . W h e n t h e l a s e r i s fi r e d t h e r a d i a t i o n c a u s e s t h e s a m p l e t o d e s o r b ( v a p o r i z e ) a n d i o n i z e , a l t h o u g h t h e c o m p l e t e m e c h a n i s m i s n o t y e t f u l l y u n d e r s t o o d . W h e n u s i n g M A L D I a s t h e i o n i z a t i o n t e c h n i q u e , t h e s a m p l e i s m i x e d w i t h a n o r g a n i c m a t r i x t h a t h e l p s t h e a n a l y t e d e s o r b a n d i o n i z e . A f t e r t h e i o n s a r e f o r m e d , a h i g h v o l t a g e fi e l d i s a p p l i e d w h i c h i m p a r t s t h e i o n s w i t h k i n e t i c e n e r g y , w h e r e u p o n t h e y a r e a c c e l e r a t e d i n t o a fi e l d - fi e s r e g i o n . T h e i o n s t r a v e l t h r o u g h t h e fi e l d - f r e e r e g i o n ( t i m e - o f - fl i g h t t u b e ) b e f o r e t h e y r e a c h t h e d e t e c t o r [ F i g u r e 3 . 1 ] . T h e t i m e i t t a k e s t h e i o n s t o t r a v e l t h e l e n g t h o f t h e fi e l d - fl e e r e g i o n i s d e p e n d e n t o n t h e i r m a s s t o c h a r g e v a l u e . H e a v i e r i o n s w i l l a r r i v e l a t e r a t t h e d e t e c t o r t h a n l i g h t e r i o n s o f t h e s a m e c h a r g e . T h u s i o n s a r e s e p a r a t e d a c c o r d i n g t o t h e i r m a s s - t o - c h a r g e r a t i o s b y m e a s u r i n g h o w l o n g i t t a k e s t h e i o n s t o t r a v e l t h r o u g h t h e fi e l d f r e e r e g i o n [ 1 , 2 ] . D i fi ‘ e r e n t p o l a r i t i e s a r e u s e d f o r d e t e c t i n g p o s i t i v e a n d n e g a t i v e i o n s . A 4 9 m o d e t h a t a c c e l e r a t e s p o s i t i v e i o n s m u s t h a v e i t s v o l t a g e s i g n / p o l a r i t y c h a n g e d i n o r d e r t o a c c e l e r a t e n e g a t i v e i o n s . T a n a k a a n d c o w o r k e r s d i s c o v e r e d t h a t a d d i n g a n i n o r g a n i c c o n s t i t u e n t ( m a t r i x ) t o t h e i r s a m p l e s u n d e r g o i n g l a s e r d e s o r p t i o n / i o n i z a t i o n r e s u l t e d i n t h e m b e i n g a b l e t o o b t a i n m a s s s p e c t r a o f s a m p l e s w i t h h i g h m o l e c u l a r m a s s e s y e t w i t h l o w f r a g m e n t a t i o n ; s i m i l a r l y , H i l l e n k a m p a n d c o w o r k e r s w e r e a m o n g t h e fi r s t t o u s e a n o r g a n i c m a t r i x f o r s u c h p u r p o s e s [ 3 ] . T h e m a t r i x r e d u c e s fi ' a g m e n t a t i o n o f t h e a n a l y t e b y a b s o r b i n g t h e l a s e r r a d i a t i o n a n d t r a n s f e r r i n g t h a t e n e r g y t o t h e a n a l y t e . T h i s e n a b l e s l o w e r l a s e r i n t e n s i t i e s t o b e u s e d , w h i c h c a u s e s l e s s fi ' a g m e n t a t i o n o f t h e m o l e c u l e s . M a t r i c e s a r e o f t e n s m a l l , a r o m a t i c o r g a n i c m o l e c u l e s t h a t a b s o r b s t r o n g l y a t t h e w a v e l e n g t h o f t h e l a s e r b e i n g u s e d t o d e s o r b f r o n i z e t h e a n a l y t e . W h i l e L D / I a n d M A L D I T O P - M S a r e n o t c o m m o n l y e m p l o y e d , o r a v a i l a b l e , i n m o s t f o r e n s i c c r i m e l a b o r a t o r i e s , M A L D I M S b e e n u s e d e x t e n s i v e l y i n t h e s t u d y o f l a r g e b i o m o l e c u l e s , s u c h a s p r o t e i n s ( p r o t e o r n i c s ) , a n d b o t h t e c h i n i q u e s h a v e b e e n u s e d f o r d y e a n d p i g m e n t a n a l y s i s , s h o w i n g g r e a t p r o m i s e i n t h e a r e a o f q u e s t i o n e d d o c u m e n t / i n k a n a l y s i s [ 1 3 , 1 6 , 1 7 ] ) . P e r h a p s c r i m e l a b o r a t o r i e s m a y w o r k w i t h l o c a l u n i v e r s i t i e s a n d r e s e a r c h a g e n c i e s t o c o n d u c t s p e c i fi c t e s t s t h a t r e q u i r e i n s t r u m e n t s t h a t a r e t o o e x p e n s i v e a n d / o r s p e c i a l i z e d f o r t h e c r i m e l a b t o o w n . S t u d i e s u t i l i z i n g t h e s e t y p e s o f i n s t r u m e n t s m a y r e v e a l n e w f o r e n s i c u s e s o r m e t h o d s t h a t c a n b e a p p l i e d t o t y p i c a l i n s t r u m e n t s f o u n d i n f o r e n s i c l a b o r a t o r i e s , o r p e r h a p s e v e n r e s u l t i n t h e i n c o r p o r a t i o n o f a p r e v i o u s l y i m p r a c t i c a l i n s t r u m e n t . I t i s o n l y t h r o u g h i n v e s t i g a t i n g t h e f o r e n s i c p o s s i b i l i t i e s o f d i f f e r e n t i n s t r u m e n t s t h a t t h e i r p r a c t i c a l i t y a n d u s e f u l n e s s f o r f o r e n s i c 5 0 m a t t e r s c a n b e a s s e s s e d . T h i s i s i n c r e a s i n g l y i m p o r t a n t a s f o r e n s i c s c i e n c e c o n t i n u e s t o i n c o r p o r a t e a n d d e m a n d h i g h l y s o p h i s t i c a t e d m e t h o d s o f e v i d e n c e a n a l y s i s . 3 . 2 M a t e r i a l s a n d M e t h o d s A s m a l l a m o u n t o f l i p s t i c k w a s t r a n s f e r r e d t o a 2 m m d i a m e t e r w e l l o n a s t a i n l e s s s t e e l , l o o - w e l l , s a m p l e p l a t e u s i n g t h e e n d o f a p i p e t t e t i p . T h e a m o u n t t r a n s f e r r e d w a s n o t m e a s u r a b l e u s i n g t h e s c a l e i n t h e l a b w h e n t h e p i p e t t e t i p w a s w e i g h e d b e f o r e a n d a f t e r t r a n s f e r ( t h e s c a l e m e a s u r e s t o t h e n e a r e s t h u n d r e d t h o f a m i l l i g r a m ) . T h e l i p s t i c k w a s s p r e a d a s t h i n a s p o s s i b l e w i t h i n t h e s h a l l o w w e l l s . U p t o n i n e t o t e n l i p s t i c k s w e r e p l a c e d i n d i f f e r e n t w e l l s o n t h e p l a t e . A c a l i b r a n t w a s p l a c e d i n f o u r d i f f e r e n t w e l l s a d j a c e n t , o r n e a r b y , t o t h e w e l l s c o n t a i n i n g t h e l i p s t i c k s a m p l e s t o a l l o w f o r c a l i b r a t i o n u s i n g t h e c a l i b r a n t i n t h e w e l l c l o s e s t t o t h e l i p s t i c k s ’ w e l l s . A n i n k p e n c o n t a i n i n g t h e p i g m e n t c o p p e r p h t h a l o c y a n i n e ( C u P c ) w a s u s e d t o m a r k o n t h e w e l l s , s e r v i n g a s t h e c a l i b r a n t . T h e c h a r a c t e r i s t i c i s o t o p i c p e a k s o f t h e d y e ’ s m o l e c u l a r i o n c a n b e u s e d t o c a l i b r a t e t h e p e a k m / z ( m a s s o v e r c h a r g e ) a s s i g n m e n t s i n L D / I a n d M A L D I e x p e r i m e n t s . T h e t h e o r e t i c a l i s o t o p i c p e a k d i s t r i b u t i o n o f C u P c i s w e l l k n o w n [ F i g u r e 3 . 2 ] . T h i s p i g m e n t h a d b e e n p r e v i o u s l y s t u d i e d b y t h e d o c t o r a l c a n d i d a t e s i n D r . A l l i s o n ’ s l a b ( a s w e l l a s i n m a n y p u b l i s h e d r e s e a r c h a r t i c l e s ) , a n d w a s u s e d a s t h e c a l i b r a n t i n t h e i r M A L D I ( o r L D / I ) T O P - M S e x p e r i m e n t s . O n e o f t h e s e s t u d e n t s i n t r o d u c e d m e t o u s i n g C u P c a s t h e c a l i b r a n t . C u P c c a n b e d e t e c t e d i n b o t h p o s i t i v e a n d n e g a t i v e i o n m o d e s i n L D / I e x p e r i m e n t s , a n d i t s l o w m / z v a l u e m a k e s C u P c u s e f u l f o r a n a l y z i n g l o w m a s s s p e c i e s [ 1 8 ] . 5 1 T h e i n s t r u m e n t u s e d w a s a V o y a g e r - D E ( d e l a y e d e x t r a c t i o n ) S T R ( S T R i m p l i e s r e fl e c t r o n m o d e c a p a b i l i t y ) B i o s p e c t r o m e t r y W o r k s t a t i o n w i t h a t i m e - o f - fl i g h t m a s s s p e c t r o m e t e r a n d a p u l s e d n i t r o g e n l a s e r . T h e s o f t w a r e u s e d t o r u n t h e e x p e r i m e n t s a n d s e t e x p e r i m e n t a l p a r a m e t e r s w a s t h e V o y a g e r C o n t r o l P c m e l V e r s i o n 5 . 1 0 ; D a t a E x p l o r e r 4 . 0 . 0 . 0 w a s u s e d t o v i e w s p e c t r a a n d f o r c a l i b r a t i o n . T h e S T R i n s t r u m e n t w a s o p e r a t e d i n t h e l i n e a r , p o s i t i v e i o n , m o d e f o r l i p s t i c k a n a l y s i s . A r e fl e c t r o n m o d e w a s a l s o a v a i l a b l e f o r i n c r e a s e d r e s o l u t i o n . T h e a c c e l e r a t i n g v o l t a g e f o r p o s i t i v e i o n d e t e c t i o n w a s 2 0 , 0 0 0 V ( f o r n e g a t i v e m o d e , ' 1 5 , 0 0 0 V ) . T h e e x t r a c t i o n d e l a y t i m e w a s 1 0 0 u s . T h e m a s s - t o - c h a r g e r a t i o r a n g e s e l e c t e d w a s f r o m 1 0 0 - 1 5 0 0 , a l t h o u g h s p e c t r a w e r e t a k e n f o r e a c h l i p s t i c k u p t o 4 0 0 0 . F i f t y s p e c t r a w e r e t a k e n a n d a v e r a g e d b y t h e s o f t w a r e t o f o r m e a c h s p e c t r u m . T h e l o w m a s s g a t e w a s s e t a t 1 0 0 D a ( d a l t o n s , e q u a l t o m / z v a l u e i f c h a r g e o f i o n i s 1 ) t o a v o i d s a t u r a t i o n o f t h e d e t e c t o r b y l o w m o l e c u l a r w e i g h t s p e c i e s s u c h a s N a + a n d K + i o n s , a n d t o a v o i d t h e s l i g h t r i s e i n t h e b a s e l i n e , b e l o w 1 0 0 D a , t h a t m i g h t m a k e t h e i n s t r u m e n t s l i g h t l y l e s s s e n s i t i v e t o i o n s w i t h h i g h e r m a s s t o c h a r g e ( m / z ) v a l u e s . E a c h l i p s t i c k w a s a n a l y z e d t w i c e b y L D / I M S ( a t d i fi ' e r e n t t i m e s a n d u s i n g d i fi ‘ e r e n t w e l l s ) t o h e l p e n s u r e t h a t e a c h s p e c t r u m w a s r e p r e s e n t a t i v e o f t h a t l i p s t i c k . S p e c t r a w e r e a l s o t a k e n o f t h e p l a t e w e l l s w i t h o u t l i p s t i c k . T h e p l a t e w e l l s w a s c l e a n e d w i t h s o a p a n d w a t e r f o l l o w e d b y m e t h a n o l a n d / o r a c e t o n e p r i o r t o a n a l y s i s . T h e p o s i t i v e i o n m a s s s p e c t r a o f t h e l i p s t i c k s w e r e p u t i n g r o u p s b a s e d o n t h e m / z v a l u e s o f t h e i r m a i n s p e c t r a l p e a k s . I t w a s h y p o t h e s i z e d t h a t a c o m m o n g r o u p o f p e a k s ( l o c a t e d i n m / z r a n g e 9 0 0 - 1 0 0 0 ) i n t h e m a s s s p e c t r a w e r e a r e s u l t o f t h e c a s t o r o i l i n t h e l i p s t i c k s . T h u s , 5 2 c a s t o r o i l ( R i t e A i d b r a n d ) w a s p l a c e d i n a w e l l a n d a n a l y z e d u s i n g L D / I T O P - M S , b u t o n l y a w e a k s i g n a l r e s u l t e d . B e c a u s e m a n y s u b s t a n c e s ( s u c h a s n o n - U V a b s o r b i n g s p e c i e s ) n e e d a m a t r i x i n o r d e r t o d e s o r b a n d i o n i z e , i t w a s s u r m i s e d t h a t t h e c a s t o r o i l t r i g l y c e r i d e s d i d a s w e l l . C a s t o r o i l w a s t h e n m i x e d w i t h l i p s t i c k # 1 a n d a n a l y z e d . L i p s t i c k # 1 h a d p r e v i o u s l y b e e n a n a l y z e d u s i n g L D / I T O P - M S a n d c o n t a i n e d n o s u b s t a n t i a l p e a k s i n t h e 9 0 0 - 1 0 0 0 D a r a n g e , a s w e l l a s n o t c o n t a i n i n g c a s t o r o i l i n i t s l i s t o f i n g r e d i e n t s ( t h e r e s u l t s o f t h i s a n a l y s i s a r e i n t h e R e s u l t s & D i s c u s s i o n s e c t i o n ) . A n e x t r a c t i o n w a s p e r f o r m e d t o t r y t o d e t e c t s o m e o f t h e d y e s / p i g m e n t s b y s u b s e q u e n t M A L D I - M S a n a l y s i s . F o r t h e d y e e x t r a c t i o n fi o m l i p s t i c k # 5 2 s o m e o f t h e l i p s t i c k fi ' o m t h e t u b e w a s p l a c e d i n t o a t e s t t u b e a n d e x t r a c t e d w i t h 1 : 1 e t h y l a c e t a t e : m e t h y l e n e c h l o r i d e , a s s u g g e s t e d b y a s h o r t r e f e r e n c e t o c o m m u n i c a t i o n X V I I o f t h e “ F a r b s t o fi ‘ - K o m m i s s i o n o f t h e D e u t s c h e F o r s c h u n g s g e m e i n s c h a fi ” i n O t t e r s t a t t e r ’ s “ C o l o r i n g o f F o o d , D r u g s , a n d C o s m e t i c s ” t o r e m o v e s o m e o f t h e f a t s / w a x e s [ 4 ] . T h e e x t r a c t i o n / b r e a k - u p o f t h e w a x y m a t e r i a l s w a s d o n e t o i n c r e a s e t h e c o n c e n t r a t i o n o f t h e c o l o r a n t s i n t h e s u b s e q u e n t d y e e x t r a c t i o n . I t w a s a f t e r w a r d s f o u n d t h a t o t h e r l i p s t i c k a r t i c l e s , u t i l i z i n g d y e e x t r a c t i o n s , h a d s u g g e s t i o n s t o r e m o v e s o m e o f t h e o i l y / w a x y c o m p o n e n t s , s u c h a s b y u s i n g e t h e r o r a 1 : 1 m i x t u r e o f a c e t o n e a n d t r i c h l o r o e t h y l e n e [ 5 - 9 ] . T h e e x t r a c t i o n s o l v e n t u s e d f o r w a x e s / o i l s d i d n o t e x t r a c t a n y v i s i b l e c o l o r fi ' o m t h e l i p s t i c k . A f t e r t h e e t h y l a c e t a t e / m e t h y l e n e c h l o r i d e e x t r a c t i o n , t h e r e m a i n i n g l i p s t i c k m a t e r i a l w a s e x t r a c t e d w i t h a 1 0 : 1 s o l u t i o n o f e t h a n o l : 2 N H C l . T h e c o l o r o f t h e s o l u t i o n e x t r a c t e d f r o m t h e l i p s t i c k s w a s m u c h d a r k e r w h e n t h e w a x / o i l m a t e r i a l w a s e x t r a c t e d b e f o r e t h e c o l o r a n t e x t r a c t i o n , a n d t h e w a x / o i l e x t r a c t i o n s e e m e d t o h e l p 5 3 “ b r e a k u p ” t h e w a x y l i p s t i c k . S e v e r a l o t h e r e x t r a c t i o n s o l v e n t s f o r o r g a n i c c o l o r a n t s h a v e b e e n s u g g e s t e d b e s i d e s t h e e t h a n o l / H C l , i n c l u d i n g a 5 % a m m o n i u m h y d r o x i d e i n m e t h a n o l s o l u t i o n [ 5 , 7 , 9 ] . T h e d y e e x t r a c t s w e r e a n a l y z e d b y t h i n - l a y e r c h r o m a t o g r a p h y ( T L C ) u s i n g a m o b i l e p h a s e o f 1 0 : 1 0 : 6 2 ] o f i s o a m y l a l c o h o l z a c e t o n e z w a t e r z a m m o n i u m h y d r o x i d e [ 8 ] . T h e T L C p l a t e s u s e d w e r e W h a t m a n , S i l i c a G e l 1 5 0 A , 5 x 1 0 c m c h r o m a t o g r a p h y p l a t e s . T h e T L C s p o t s w e r e s c r a p e d o fl ‘ t h e p l a t e a f t e r d r y i n g a n d e x t r a c t e d w i t h 7 0 : 3 5 : 3 0 e t h y l a c e t a t e z e t h a n o l z w a t e r , s u g g e s t e d b y o n e o f A l l i s o n ’ s P h . D . s t u d e n t s ( a f t e r a t t e m p t e d T L C s p o t e x t r a c t i o n s w i t h t h e 1 0 : 1 e t h a n o l e C l y i e l d e d w e a k l y c o l o r e d s o l u t i o n s a t b e s t ) . T h i s e x t r a c t i o n s o l v e n t i s a l s o l i s t e d a s a n i n k T L C m o b i l e p h a s e i n t h e E n c y c l o p e d i a o f F o r e n s i c S c i e n c e s [ 1 0 ] . A n e x t r a c t w a s a l s o a n a l y z e d w i t h o u t p r i o r T L C s e p a r a t i o n . T h e l i p s t i c k e x t r a c t d i d n o t n e e d t o b e r u n t h r o u g h T L C i n o r d e r t o d e t e c t t h e d y e , b u t T L C w a s d o n e a n y w a y t o t r y t o m a k e t h e s p e c t r a l e s s c o m p l e x ; t h i s e x p e r i m e n t w a s g e a r e d t o w a r d s s i m p l y t r y i n g t o d e t e c t a n y d y e a n d m a k i n g t h e M A L D I s p e c t r a a s s i m p l e a s p o s s i b l e . P o r t i o n s a l o n g t h e e d g e s o f t h e T L C p l a t e , a w a y f r o m m i g r a t i o n r o u t e s / c o l u m n s i n t o w h i c h c o l o r a n t s o r o t h e r c l e a r s u b s t a n c e s i n t h e e x t r a c t s m a y h a v e m i g r a t e d , w e r e a l s o e x t r a c t e d u s i n g t h e s a m e a f o r e m e n t i o n e d p r o c e d u r e a s u s e d o n t h e d y e ’ s T L C s p o t . T h e s e b l a n k p o t i o n s o f t h e T L C p l a t e w e r e a n a l y z e d u s i n g M A L D I - M S t o c h e c k t h a t t h e p e a k s s e e n i n t h e d y e T L C e x t r a c t s w e r e n o t fi ' o m t h e T L C p l a t e m a t e r i a l . T h e c o l o r e d l i p s t i c k e x t r a c t w a s m i x e d w i t h a n e q u a l a m o u n t o f m a t r i x a n d 0 . 1 M d i a m m o n i u m c i t r a t e . T h e m a t r i x w a s 2 - ( 4 - h y d r o x y p h e n y l a z o ) - b e n z o i c a c i d ( H A B A ) , a n d p r e p a r e d b y d i s s o l v i n g a p p r o x i m a t e l y 6 m g i n 1 0 0 : 1 0 0 2 5 0 p l o f 5 4 a c e t o n i t r i l e : w a t e r : m e t h a n o l . 1 - 2 1 1 1 o f t h e s a m p l e / m a t r i x m i x t u r e w a s p l a c e d i n a w e l l a n d a l l o w e d t o d r y . C u P c w a s a g a i n u s e d a s a c a l i b r a n t i n a n e a r b y w e l l . P e a k s d u e t o t h e m a t r i x i n t h e m a s s s p e c t r a w e r e d e t e r m i n e d b y a n a l y z i n g H A B A ( m i x e d w i t h t h e e x t r a c t i o n s o l v e n t e t h a n o l / B C ! ) u s i n g M A L D I T O F - M S . 3 . 3 R e s u l t s & D i s c u s s i o n T h e l i p s t i c k w e r e p u t i n t o fi v e g e n e r a l g r o u p s b a s e d o n t h e p r e d o m i n a n t p e a k s i n t h e i r m a s s s p e c t r a . S e v e r a l g r o u p s o f p e a k s w e r e c o m m o n l y o b s e r v e d i n t h e m a s s s p e c t r a . T h e t w o m o s t c o m m o n a n d n o t i c e a b l e p e a k g r o u p s c o n t a i n e d p e a k s a t m / z 4 9 5 . 5 , 5 0 9 . 5 , 5 2 3 . 5 , 5 3 7 . 5 , 5 5 1 . 5 a n d 9 4 0 , 9 5 6 , 9 7 2 ; r e f e r r e d t o h e n c e f o r t h a s t h e “ 5 0 0 ” a n d “ 9 0 0 ” g r o u p s , r e s p e c t i v e l y . E f f o r t s w e r e m a d e t o i d e n t i f y t h e o r i g i n o f t h e s e p e a k s . A s e r i e s o f t h r e e p e a k s l o c a t e d a t m / z v a l u e s o f a p p r o x i m a t e l y 9 4 0 , 9 5 6 , a n d 9 7 2 w e r e p o s t u l a t e d t o b e r e s u l t o f t r i g l y c e r i d e s , o n e s c o m m o n l y f o u n d i n c a s t o r o i l [ 8 ] . C a s t o r o i l i s c o m p o s e d , m a i n l y , o f a t r i g l y c e r i d e o f f a t t y a c i d s , w i t h a f a t t y a c i d c o m p o s i t i o n o f a p p r o x i m a t e l y : 8 7 % r i c i n o l e i c , 7 % o l e i c , 3 % l i n o l e i c , 2 % p a l m i t i c , 1 % s t e a r i c w i t h t r a c e a m o u n t s o f d i h y d r o x y s t e a r i c a c i d [ 1 1 ] . C a s t o r o i l c a n b e f o u n d i n l i p s t i c k s i n c o n c e n t r a t i o n s o f 1 0 - 6 7 % a n d c o n t a i n s a p p r o x i m a t e l y 8 0 % r i c i n o l e i c a c i d t r i g l y c e r i d e [ F i g u r e 3 . 3 ] , [ 1 2 ] . 5 5 F i g u r e 3 . 3 - R i c i n g l e i c a c i d t r i g l y c e r i d e r e p r e s e n t a t i o n . 0 l c H , o w a a t / y v a R i c i n o l e i c A c i d T r i g l y c e r i d e M M H O C 5 7 H 1 0 4 0 9 C H O A M A 9 3 3 . 4 a v e r a g e m a s s I n L D / I a n d M A L D I T O F ~ M S e x p e r i m e n t s , o r g a n i c m o l e c u l e s , e s p e c i a l l y t h o s e c o n t a i n i n g o n l y c a r b o n , h y d r o g e n a n d o x y g e n , c a n f o r m s o d i u m a n d p o t a s s i u m a d d u c t s [ 1 9 ] . T h i s i s w h e r e t h e m o l e c u l e c a n b e c o m e p o s i t i v e l y c h a r g e d b y t h e a d d i t i o n o f a s o d i u m o r p o t a s s i u m i o n . T w o p e a k s s e p a r a t e d b y 1 6 m a s s u n i t s c a n r e p r e s e n t t h e s o d i u m a n d p o t a s s i u m a d d u c t s o f a n o r g a n i c m o l e c u l e c o n t a i n i n g C , H , a n d O . T h e t h r e e ” 9 0 0 ” p e a k s ( 9 4 0 , 9 5 6 , 9 7 2 ) a r e e a c h s e p a r a t e d b y 1 6 m a s s u n i t s [ F i g u r e s 3 . 4 , 3 . 5 ] ( m a n y fi g u r e s a n d t a b l e s a t t h e e n d o f t h i s c h a p t e r ) . I f a s o d i u m i o n ( N a i ) w e r e t o a t t a c h t o t h e r i c i n o l e i c t r i g l y c e r i d e , t h e m a s s w o u l d b e a p p r o x i m a t e l y 9 5 6 D a ( 9 3 3 + 2 3 ) , w h i c h w o u l d a c c o u n t f o r t h e m / z v a l u e o f t h e m i d d l e p e a k o f t h e " 9 0 0 " p e a k s . S h o u l d a p o t a s s i u m i o n ( K i ) a t t a c h t o t h e t r i g l y c e r i d e i n s t e a d o f a s o d i u m , t h e r e s u l t i n g m a s s t o c h a r g e r a t i o f o r a s i n g l y c h a r g e d e n t i t y w o u l d b e 9 7 2 D a ( 9 3 3 + 3 9 ) , w h i c h c o u l d b e r e s p o n s i b l e f o r t h e p e a k a t m / z 9 7 2 [ T a b l e 3 . 1 ] . A d i fi ‘ e r e n c e o f c l o s e t o a m / z v a l u e o f 1 c a n s o m e t i m e s b e s e e n b e t w e e n t h e s a m e p e a k s i n t h e s a m e l i p s t i c k s p e c t r a f r o m r u n t o r u n . M a s s a c c u r a c y i s w i t h i n o n e D a l t o n f o r t h e s e T O F ~ M S e x p e r i m e n t s . 5 6 T h e l e s s i n t e n s e p e a k a t m / z 9 4 0 m a y b e w h e r e o n e o f t h e r i c i n o l e i c a c i d r e s i d u e s i n t h e t r i g l y c e r i d e i s i n s t e a d a n o l e i c a c i d r e s i d u e [ F i g u r e 3 . 6 ] . T h i s w o u l d r e s u l t i n t h e t r i g l y c e r i d e h a v i n g a n i s o t o p i c m o l e c u l a r m a s s o f a b o u t 9 1 7 D a . I f t h i s p a r t i c u l a r t r i g l y c e r i d e h a s a s o d i u m i o n a t t a c h e d , t h e n t h e r e s u l t i n g m a s s t o c h a r g e r a t i o f o r t h e s i n g l y c h a r g e d m o l e c u l e w o u l d b e a b o u t 9 4 0 [ T a b l e 3 . 1 ] . T h i s p r o p o s e d m o l e c u l a r i o n c o u l d a c c o u n t f o r t h e p e a k a t m / z 9 4 0 , a s s e e n i n t h e s p e c t r a . I f a p o t a s s i u m i o n w a s a t t a c h e d i n s t e a d o f t h e s o d i u m t h e r e s u l t w o u l d b e a p e a k a r o u n d 9 5 6 , w h i c h i s t h e s a m e m / z a s t h e r i c i n o l e i c a c i d t r i g l y c e r i d e w i t h a s o d i u m i o n a t t a c h e d . S o , t h e m i d d l e p e a k a t m / z 9 5 6 m a y b e a r e s u l t o f e i t h e r o n e , o r b o t h , i o n s [ F i g u r e 3 . 7 ] . T h e d i fi ‘ e r e n c e b e t w e e n r i c i n o l e i c a c i d a n d o l e i c a c i d i s a h y d o x y l ( O H ) g r o u p o n t h e r i c i n o l e i c a c i d . S t a t i n g t h a t o n e o f t h e h y d o x y l g r o u p s i n t h e r i c i n o l e i c a c i d t r i g l y c e r i d e i s r e p l a c e d w i t h a h y d r o g e n a t o m , i s t h e s a m e a s s t a t i n g t h a t o n e o f t h e r i c i n o l e i c a c i d r e s i d u e s i s r e p l a c e d b y a n o l e i c a c i d r e s i d u e . T h e m o l e c u l a r s t r u c t u r e o f l i n o l e i c a c i d c o n t a i n s t w o f e w e r h y d r o g e n a t o m s t h a n o l e i c a c i d ( h a s o n e m o r e d o u b l e b o n d ) , t h u s i f t h e o l e i c a c i d r e s i d u e i s r e p l a c e d b y a l i n o l e i c a c i d r e s i d u e a s o n e o f t h e f a t t y a c i d s i n t h e t r i g l y c e r i d e , t h e n t h e r e s u l t i n g m o l e c u l e w o u l d h a v e a m a s s d e c r e a s e o f 2 D a . T h i s i s t h e s a m e a s s a y i n g t h a t o n e o f t h e c a r b o n - c a r b o n b o n d s i n t h e o l e i c a c i d r e s i d u e i s r e p l a c e d b y a c a r b o n - c a r b o n d o u b l e b o n d . S o m e o t h e r i n t e r e s t i n g p e a k s i n c l u d e t h e s e t o f p e a k s l o c a t e d a t m / z v a l u e s 6 6 0 ( 6 5 9 . 5 ) , 6 7 6 , 6 9 2 ( 6 9 1 . 5 ) , l a b e l e d t h e “ 6 0 0 ” p e a k s . T h e s e p e a k s a r e fi ' e q u e n t l y s e e n i n t h e m a s s s p e c t r a t h a t c o n t a i n t h e “ 9 0 0 ” p e a k s [ F i g u r e 3 . 9 ] . T h i s s e t o f p e a k s a r e a b o u t 2 8 1 m a s s u n i t s l o w e r t h a n t h e “ 9 0 0 ” p e a k s . T h e m a s s d i fl ‘ e r e n c e o f 2 8 1 B e i s c l o s e t o 5 7 t h e m a s s o f t h e o l e i c ( 2 8 2 ) a n d l i n o l e i c ( 2 8 0 ) f a t t y a c i d s . S o m e t i m e s , t h e r e i s a p e a k , v e r y l o w i n i n t e n s i t y ( h e i g h t ) , a r o u n d 1 2 3 8 , 2 8 1 m a s s u n i t s h i g h e r t h a n t h e “ 9 0 0 ” p e a k s , fl a n k e d b y t i n y p e a k s a p p r o x i m a t e l y 1 6 m a s s u n i t s t o t h e l e f t a n d r i g h t o f t h e m i d d l e p e a k . T h e p e a k a t m / z 6 9 2 c o u l d r e p r e s e n t t h e r i c i n o l e i c a c i d t r i g l y c e r i d e w i t h a n O H g r o u p s u b s t i t u t e d f o r o n e o f t h e r i c i n o l e i c a c i d r e s i d u e s a n d i o n i z e d b y a p o t a s s i u m i o n . I f a s o d i u m i o n w a s a t t a c h e d i n s t e a d o f a p o t a s s i u m i o n , t h e n t h e m a s s w o u l d b e a r o u n d 6 7 6 D a , w h i c h c o i n c i d e s w i t h t h e p e a k a t m / z 6 7 6 . I f t h i s t r i g l y c e r i d e h a s o n e o f i t s O H g r o u p s r e p l a c e d b y a H a t o m , t h e n i t s m a s s w o u l d b e a r o u n d 6 7 6 D a i f i t i s i o n i z e d b y a p o t a s s i u m i o n , a n d a r o u n d 6 6 0 D a i f i t i s i o n i z e d b y a s o d i u m i o n [ F i g u r e 3 . 8 ] . O fl e n c e r t a i n p e a k s a r e a l w a y s s e e n t o o c c u r t o g e t h e r , o r 1 6 m a s s u n i t s a p a r t , o r o c c u r a s a g r o u p o f t h r e e ( s i m i l a r t o t h e “ 9 0 0 ” p e a k s ) , s u g g e s t i n g t h e r e i s m u c h m o r e i n f o r m a t i o n i n t h e l i p s t i c k s p e c t r a t h a t c a n b e u s e d t o h e l p c o m e u p w i t h p o s s i b l e i d e n t i fi c a t i o n s f o r m o r e p e a k s . T h e t e n t a t i v e a s s i g n m e n t s f o r t h e " 9 0 0 " p e a k s , a n d t h e p e a k s a r o u n d m / z 6 7 6 , r e q u i r e s a d d i t i o n a l a n a l y s i s t o p r o v e t h e e x a c t i d e n t i t y o f t h e p e a k s . T h e r e s o l u t i o n o f t h e p e a k s c o u l d b e i m p r o v e d b y u s i n g r e fl e c t i o n m o d e i n s t e a d o f t h e l i n e a r m o d e . T h e r e fl e c t r o n m o d e w a s u s e d t o s e e t h e i s o t o p i c d i s t r i b u t i o n o f t h e “ 9 0 0 ” g r o u p f o r l i p s t i c k # 5 2 [ F i g u r e 3 . 5 ] . D u r i n g t h i s a n a l y s i s , w h e n I s a y “ p e a k ” I a m r e f e r r i n g t o t h e m o s t i n t e n s e p e a k i n a g r o u p o f i s o t o p i c p e a k s r e p r e s e n t i n g a m o l e c u l e . D i fi ‘ e r e n t i s o t o p e s o f e l e m e n t s a r e f o u n d i n n a t u r e i n p r e d i c t a b l e i s o t o p i c d i s t r i b u t i o n s . T h e s e i s o t o p i c d i s t r i b u t i o n s r e s u l t i n a m o l e c u l e p r o d u c i n g a s e t o f p e a k s ( i n a m a s s s p e c t r u m ) r e p r e s e n t i n g t h e c h a r g e d m o l e c u l e , w h e r e t h e d i f f e r e n t e l e m e n t a l i s o t o p e s a r e r e s p o n s i b l e f o r t h e d i f f e r e n t p e a k s . 5 8 F o r e x a m p l e , e l e m e n t a l C l e x i s t s a s t w o i s o t o p e s , 3 5 C l a n d ” C l , w h e r e i n n a t u r e 3 5 C l i s t h r e e t i m e s m o r e p r e v a l e n t t h a n 3 7 C 1 [ F i g u r e 3 . 1 0 ] . T h u s C l w i l l h a v e o n e S p e c t r a l p e a k a t m / z 3 5 c o r r e s p o n d i n g t o t h e m o l e c u l e s c o n t a i n i n g 3 5 C l , a n d a n o t h e r p e a k t w o m a s s u n i t s h i g h e r b u t l o w e r i n i n t e n s i t y ( 3 : 1 ) c o r r e s p o n d i n g t o t h e i s o t o p e 3 7 C 1 ( t h e m o l e c u l e s h a v e t h e s a m e m o l e c u l a r f o r m u l a b u t c o n t a i n d i fl ‘ e r e n t i s o t o p e s o f C l ) . M o l e c u l e s m a y h a v e fi l r t h e r i s o t o p i c p e a k s d u e t o c o n t a i n i n g i s o t o p e s o f t h e i r o t h e r e l e m e n t a l c o n s t i t u e n t s . T h u s t h e r e i s u s u a l l y a s e t o f p e a k s ( a n i s o t o p i c d i s t r i b u t i o n ) r e p r e s e n t i n g a m o l e c u l e ( o r r a t h e r a c h a r g e d m o l e c u l e i n L D H o r M A L D I ) i n s t e a d o f j u s t o n e p e a k . A n o t h e r c o n t r i b u t i o n t o t h e p r o p o s e d c a s t o r o i l t h e o r y i s t h e a p p e a r a n c e o f t h e " 9 0 0 " p e a k s i n t h e L D A T O F - M S s p e c t r a o f a l i p s t i c k , l i p s t i c k # 1 , a f t e r t h e a d d i t i o n o f c a s t o r o i l . T h e l i p s t i c k , c a s t o r o i l , a n d a c a s t o r o i l - l i p s t i c k m i x t u r e w e r e e a c h a n a l y z e d u s i n g t h e s a m e l a s e r p o w e r . C a s t o r o i l w a s a n a l y z e d i n a w e l l b y i t s e l f a n d s o m e s m a l l “ 9 0 0 ” p e a k s c o u l d b e d e t e c t e d [ F i g u r e 3 . 1 1 ] . A m a t r i x s e e m e d t o b e n e e d e d t o h e l p d e s o r b a n d i o n i z e t h e o i l . T h e e a s i e s t s o l u t i o n s e e m e d t o b e t o u s e t h e l i p s t i c k s , a s c o m p o n e n t s w i t h i n t h e m s e e m t o b e a b l e t o d e s o r b a n d i o n i z e t h e m a t e r i a l r e s p o n s i b l e f o r t h e " 9 0 0 " p e a k s . T h e s p e c t r a o f l i p s t i c k # 1 w a s f r e e f r o m a n y " 9 0 0 " p e a k s b e f o r e t h e c a s t o r o i l a d d i t i o n a n d c a s t o r o i l w a s n o t i n i t s i n g r e d i e n t s l i s t [ F i g u r e 3 . 1 2 ] . T h u s t h e a p p e a r a n c e o f t h e ” 9 0 0 “ p e a k s a f t e r t h e a d d i t i o n o f c a s t o r o i l t o t h e l i p s t i c k i s s u g g e s t i v e t h a t t h e p e a k s a r e f r o m t h e c a s t o r o i l [ F i g u r e 3 . 1 3 ] . T h e o t h e r g r o u p o f p e a k s c o m m o n l y s e e n i n l i p s t i c k s w e r e t h e p e a k s a t m / z 4 9 5 . 5 , 5 0 9 . 5 , 5 2 3 . 5 , 5 3 7 . 5 , a n d 5 5 1 . 5 [ F i g u r e 3 . 1 4 ] . S o m e t i m e s t h e p e a k s a r e c l o s e r t o t h e m / z v a l u e s 4 9 3 . 8 , 5 0 9 . 5 , 5 2 1 . 6 , 5 3 7 . 5 , a n d 5 5 0 , w h e r e t h e s e p e a k s a r e u s u a l l y , b u t n o t a l w a y s , s m a l l e r i n i n t e n s i t y t h a n t h e p r e v i o u s l y m e n t i o n e d g r o u p o f “ 5 0 0 ” p e a k s 5 9 [ F i g u r e s 3 . 1 5 , 3 . 1 6 ] . T h e d i fi ‘ e r e n c e i n m / z v a l u e s m a y r e fl e c t t h a t t h e t w o s i m i l a r s e t s o f p e a k s r e p r e s e n t s i m i l a r , b u t d i fl ' e r e n t ( p e r h a p s d u e t o d i f f e r i n g n u m b e r s o f c a r b o n d o u b l e b o n d s ) , c o m p o u n d s . T h e l i p s t i c k s p e c t r a i n l i n e a r m o d e u s u a l l y d i d n o t h a v e g o o d e n o u g h r e s o l u t i o n t o s h o w t h e i s o t o p i c p a t t e r n s o f t h e s e p e a k s b e y o n d p e r h a p s a g e n e r a l s h a p e t y p i c a l o f m o l e c u l e s c o n t a i n i n g C , H , a n d O ( r e fl e c t r o n m o d e w a s n o t r u n , b u t w o u l d h a v e p r o b a b l y h e l p e d ) . I n G r i m ’ s t h e s i s s h e a l s o h a s m e n t i o n e d s e e i n g a s i m i l a r g r o u p o f p e a k s ( w i t h h e r m a i n p e a k s a t 4 9 4 , 5 2 2 , a n d 5 5 0 ) . S h e m e n t i o n s t h a t t h e p e a k s a r e p o s s i b l y a r e s u l t o f t h e r e s i n i n t h e n e w s p a p e r i n k s [ 1 3 ] . T h e s e p e a k s w e r e s e e n i n m a n y l i p s t i c k s a n d t h e i n g r e d i e n t s ( m a n y o f t h e o l d e r l i p s t i c k s h a d n o i n g r e d i e n t l i s t i n g s ) d i d n o t s e e m t o o b v i o u s l y s h o w a c o m m o n i n g r e d i e n t i n t h e l i p s t i c k s t h a t h a d t h e p e a k s . P e r h a p s s o m e o f t h e i n g r e d i e n t s i n l i p s t i c k s h a v e m o r e t h a n o n e n a m e . S o m e i n g r e d i e n t s ( l i k e l a n o l i n ) c a n c o n t a i n m a n y i n d i v i d u a l s u b s t a n c e s ( l i k e c h o l e s t e r o l ) t h a t a r e n ’ t l i s t e d i n d i v i d u a l l y o n t h e l i p s t i c k l a b e l , b u t c a n b e u s e d b y t h e m s e l v e s a s i n g r e d i e n t s i n o t h e r l i p s t i c k s ( l i p s t i c k # 1 3 h a s c h o l e s t e r o l l i s t e d a s a n i n g r e d i e n t ) . T h i s i s p a r t l y w h y I t h i n k t h e " 5 0 0 " p e a k s a r e d u e t o t r i g l y c e r i d e s o f c a p r i c a n d c a p r y l i c a c i d , w h i c h a r e n o t l i s t e d o n s o m e o f t h e l i p s t i c k s t h a t h a v e t h e " 5 0 0 " p e a k s . A l l l i p s t i c k s w i t h t h e t r i g l y c e r i d e l i s t e d a s a n i n g r e d i e n t d i d h a v e t h e ” 5 0 0 " p e a k s i n t h e i r m a s s s p e c t r a e x c e p t w h e r e t h e m a s s s p e c t r u m d i d n o t c o n t a i n h a r d l y a n y p e a k s . T h i s w a s l i k e l y d u e t o l a c k o f a n a p p r o p r i a t e i n g r e d i e n t t o a b s o r b t h e N 2 l a s e r l i g h t n e c e s s a r y t o s t i m u l a t e d e s o r p t i o n a n d i o n i z a t i o n . L i p s t i c k # 3 9 d i d n o t h a v e c a p r i c / c a p r y l i c t r i g l y c e r i d e l i s t e d a s a n i n g r e d i e n t b u t h a d t h e " 5 0 0 " p e a k s i n i t s m a s s s p e c t r u m . T h e “ 5 0 0 ” p e a k s w e r e a l s o p r e s e n t i n t h e m a s s s p e c t r a o f t h e L ’ O r e a l b r a n d l i p s t i c k s , w h i c h d o n o t l i s t c a p r i c / c a p r y l i c t r i g l y c e r i d e s a s a n i n g r e d i e n t . H o w e v e r t h e y 6 0 t ( h C e a r e w l - 1 1 6 o 0 u 2 l ) d w b a e s a i p s n e t a e k a t a d a m c / z 5 0 9 i a p r i c a c i n d i ( t s m a s C 1 0 H 2 s 0 s 2 0 p ) e , c t t r h u e m n . I f t h e o t n e o r i g l y f c t h e c e r i d e a w p r o y u l l i c d a h c a i v s d e a d o h a v e a n i n g r e d i e n t c a l l e d “ C 1 8 - C 3 6 A c i d T r i g l y c e r i d e , ” a s w e l l a s s e s a m e a n d s u n fl o w e r o i l s t h a t a r e k n o w n t o c o n t a i n a c i d t r i g l y c e r i d e s , i n c l u d i n g s u c h f a t t y a c i d s a s l i n o l e i c , p a l m e t i c , a n d s t e a r i c a c i d s . T h e i s o t o p i c m o l e c u l a r w e i g h t o f c a p r y l i c a c i d i s a b o u t 1 4 4 , a n d c a p r i c a c i d i s a b o u t 1 7 2 g / m o l [ 1 4 ] . A t r i g l y c e r i d e i s a g l y c e r o l m o l e c u l e b o n d e d t o t h r e e f a t t y a c i d s , w i t h a l o s s o f w a t e r f o r e v e r y g l y c e r o l - f a t t y a c i d b o n d . S o t h e m o l e c u l a r m a s s o f a c a p r y l i c a c i d t r i g l y c e r i d e w o u l d b e d u e t o a g l y c e r o l m o l e c u l e w i t h t h r e e c a p r y l i c a c i d m o l e c u l e s a n d a s u b t r a c t i o n o f t h r e e w a t e r m o l e c u l e s . T h i s w o u l d c o r r e s p o n d t o a m o l e c u l a r w e i g h t o f a b o u t 4 7 0 g / m o l . I f t h i s t r i g l y c e r i d e w a s i o n i z e d b y s o d i u m , t h e n i t w o u l d h a v e a n i s o t o p i c d i s t r i b u t i o n w i t h t h e m o s t i n t e n s e p e a k a t m / z 4 9 3 , w h i c h c o u l d a c c o u n t f o r t h e 4 9 4 p e a k s e e n i n t h e “ 5 0 0 ” g r o u p [ T a b l e 3 . 1 ] . F i g u r e - 3 . 1 7 C a p r y l i c A c i d T r i g l y c e r i d e R e p r e s e n t a t i o n i ? C H * O ~ C ~ C ' I H I S C a p r y l i c A c i d T r i g l y c e r i d e O C e r s o 0 6 ” 4 7 0 . 6 a v e r a g e m a s s C H ” O n — b c w c ' Z H l S i ? I f t h e c a p r y l i c a c i d t r i g l y c e r i d e g a i n e d a p o t a s s i u m i o n , i n s t e a d o f a s o d i u m i o n , t o b e c o m e p o s i t i v e l y c h a r g e d , i t s m a s s t o c h a r g e r a t i o w o u l d t h e n b e a b o u t 5 0 9 , a n d 6 1 m o l e c u l a r m a s s o f a b o u t 4 9 8 ( C 2 9 H 5 4 0 6 ) , w h i c h m e a n s t h e s o d i u m a d d u c t w o u l d h a v e a m / z v a l u e o f 5 2 1 a n d t h e p o t a s s i u m a d d u c t w o u l d h a v e a m / z v a l u e o f 5 3 7 [ T a b l e 3 . 1 ] . T h i s a c c o u n t s f o r t w o m o r e o f t h e p e a k s i n t h e " 5 0 0 " g r o u p . F i n a l l y , i f t h e t r i g l y c e r i d e c o n t a i n e d t w o c a p r i c a c i d c o n s t i t u e n t s a n d o n e c a p r y l i c a c i d , t h e m o l e c u l a r w e i g h t w o u l d b e a b o u t 5 2 6 D a , w i t h t h e s o d i u m a n d p o t a s s i u m a d d u c t s b e i n g 5 4 9 a n d 5 6 5 f o r s i n g l y p o s i t i v e l y c h a r g e d m o l e c u l e s , r e s p e c t i v e l y . T h e p e a k a t m / z 5 5 0 i s p r e s e n t a s o n e o f t h e p e a k s i n t h e “ 5 0 0 ” g r o u p , a n d a s m a l l p e a k a r o u n d m / z 5 6 5 i s a l s o s o m e t i m e s s e e n w i t h t h e " 5 0 0 " g r o u p i n t h e m a s s s p e c t r a o f t h e l i p s t i c k s . T o p r o v e t h e s e s u g g e s t i o n s a b o u t t h e i d e n t i t y o f t h e p e a k s i n q u e s t i o n , s t a n d a r d s o f c a p r i c / c a p r y l i c t r i g l y c e r i d e s s h o u l d b e a n a l y z e d b y M S , t o s e e i f t h e s e p e a k s c a n h e c o a c h e d f r o m t h a t s u b s t a n c e . T h e p e a k s i n t h e " 5 0 0 " g r o u p s e e m t o s l i g h t l y v a r y b y a b o u t 1 ( o r 2 ) D a b e t w e e n t h e l i p s t i c k s ’ m a s s s p e c t r a l p e a k s , a n d s o m e t i m e s b e t w e e n s p e c t r a l p e a k s f r o m t h e s a m e l i p s t i c k ’ s m a s s s p e c t r a . P e r h a p s t h e l i p s t i c k s m e a r s a r e n o t a s t h i n a s t h e i n k c a l i b r a n t , a n d t h e d i f f e r e n c e i n t h e i r h e i g h t s , w e l l p o s i t i o n s , a n d s l i g h t d i fi ‘ e r e n c e s i n h e i g h t b e t w e e n l i p s t i c k s m e a r s , c o u l d p e r h a p s i n d u c e a s l i g h t s h i fi i n t h e m / z a s s i g n m e n t s , a s w e l l a s p o s s i b l y t h e d i f f e r e n c e i n i n t e n s i t y b e t w e e n t h e c a l i b r a t i o n S p e c t r a l p e a k s a n d t h e a n a l y t e ’ s p e a k s . A l s o , t h e d i f f e r e n c e i n t h e p e a k m / z v a l u e s m a y b e a r e s u l t o f d i fl ‘ e r e n t c o m p o u n d s i n d i f f e r e n t l i p s t i c k s , p o s s i b l y v e r y s i m i l a r i n s t r u c t u r e b a t d i f f e r i n g p e r h a p s i n t h e n u m b e r o f h y d r o g e n a t o m s . T h e r e w e r e a l m o s t a s m a n y b r a n d s a n d s t y l e s o f l i p s t i c k s a s t h e r e w e r e l i p s t i c k s i n t h e s a m p l e u s e d i n t h i s e x p e r i m e n t ( 5 7 l i p s t i c k s ) , s o i t i s d i f fi c u l t t o j u d g e i f l i p s t i c k S P C C t r a c a n b e g r o u p e d a c c o r d i n g t o b r a n d . W i t h i n a b r a n d t h e r e a r e u s u a l l y a l s o d i fl ‘ e r e n t s t y l e s , s u c h a s c r e m e s a n d f r o s t s . S o m e o f t h e R e v l o n l i p s t i c k s h a d f e w , i f a n y , 6 2 p e a k s i n t h e i r m a s s s p e c t r a , w h i c h d e c r e a s e d t h e n u m b e r o f l i p s t i c k s a v a i l a b l e f o r b r a n d c o m p a r i s o n . M a n y o f t h e l i p s t i c k s t h a t w e r e c l e a r g l o s s e s p r o d u c e d m a s s s p e c t r a w i t h p e a k s l o w i n i n t e n s i t y , i f a n y p e a k s a t a l l . I n s o m e c a s e s , l i p s t i c k s f r o m t h e s a m e b r a n d h a d s i m i l a r s p e c t r a ( f o r e x a m p l e , l i p s t i c k s # 2 2 & # 2 3 , # 3 2 & # 3 4 , # 4 2 & # 4 3 , a n d a l s o # 4 9 & # 5 1 & # 5 2 [ F i g u r e 3 1 8 ] ) . I n o t h e r c a s e s , l i p s t i c k s f r o m t h e s a m e b r a n d h a d v e r y d i f f e r e n t s p e c t r a ( f o r e x a m p l e , l i p s t i c k s # 3 0 & 3 1 [ F i g u r e 3 . 1 9 ] , a n d # 3 9 & # 4 0 ) . I n a f e w o f t h e m a s s s p e c t r a , t h e m o s t i n t e n s e p e a k s w e r e t h e “ 5 0 0 ” p e a k g r o u p a n d t h e “ 9 0 0 ” p e a k g r o u p s o n l y , w i t h a l a c k o f o t h e r p e a k s o f c o m p a r a b l e i n t e n s i t y . T h u s s p e c t r a o f o n e l i p s t i c k b r a n d c o u l d a p p e a r s i m i l a r t o m a s s s p e c t r a fi ' o m l i p s t i c k s o f a d i f f e r e n t b r a n d ( e . g . l i p s t i c k s # 3 6 & # 5 0 h a v e s i m i l a r m a s s s p e c t r a , b u t a r e f r o m d i f f e r e n t b r a n d s ) [ F i g u r e 3 . 2 0 ] . F e w e r p e a k s a r e s e e n i n t h e m a s s s p e c t r a w h e n t h e l a s e r p o w e r i s d e c r e a s e d . T h u s s p e c t r a w h o c a n b e d i s t i n g u i s h e d b e t w e e n e a c h o t h e r b a s e d o n t h e l e s s i n t e n s e , s h o r t e r , p e a k s i n t h e i r s p e c t r a m a y a p p e a r s i m i l a r w h e n t h e s h o r t , l o w i n t e n s i t y , p e a k s c a n n o t b e s e e n b e c a u s e t h e l a s e r i n t e n s i t y i s t o o l o w t o d e s o r b / i o n i z e t h e s e i n g r e d i e n t s . E v e n t h e ” 9 0 0 " p e a k s c a n s o m e t i m e s d i s a p p e a r w h e n t h e l a s e r p o w e r i s l o w e n o u g h . F i g u r e s 3 . 2 1 - 3 . 2 5 d e p i c t s c h a n g e s i n r e l a t i v e p e a k h e i g h t s a n d i n t e n s i t y o f s p e c t r a a s s e q u e n t i a l s c a n s o f a l i p s t i c k a r e c o l l e c t e d , a n d a s t h e l a s e r p o w e r c h a n g e s . L i p s t i c k s p e c t r a c o u l d b e r o u g h l y f o r m e d i n t o g r o u p s [ T a b l e 3 . 2 ] w h e r e : t h e s p e c t r a h a d v e r y l o w i n t e n s i t y p e a k s ( b e l o w 1 0 , 0 0 0 ) , i f a n y ( G r o u p A ) ; t h e s p e c t r a h a d n e i t h e r t h e “ 5 0 0 ” p e a k g r o u p n o r t h e “ 9 0 0 ” p e a k g r o u p ( G r o u p B ) ; t h e y h a d t h e “ 9 0 0 ” g r o u p b u t n o t t h e “ 5 0 0 ” ( G r o u p C ) ; s o m e s p e c t r a h a d t h e “ 5 0 0 ” b u t n o t t h e “ 9 0 0 ” p e a k g r o u p ( G r o u p D ) , a n d s o m e s p e c t r a h a d b o t h t h e “ 5 0 0 ” a n d “ 9 0 0 ” g r o u p s ( G r o u p E ) 6 3 [ A p p e n d i x C ] . W i t h i n a g r o u p , d i s t i n c t i o n s b e t w e e n m o s t o f t h e l i p s t i c k s c o u l d b e m a d e b a s e d o n a d d i t i o n a l p e a k s p r e s e n t w i t h i n t h e s p e c t r a , s u g g e s t i n g t h a t L D / I l i p s t i c k s p e c t r a c a n b e u s e d t o d i s c r i m i n a t e b e t w e e n l i p s t i c k s t o a f a i r d e g r e e . M o s t o f t h e m a s s s p e c t r a o f t h e l i p s t i c k s ( 5 2 o f t h e m ) c o n t a i n e d p e a k s b e l o w a m / z o f 1 5 0 0 . T h o s e t h a t c o n t a i n e d p e a k s a b o v e m / z 1 5 0 0 ( l i p s t i c k s # 1 8 , 2 1 , 2 7 , 3 0 , a n d 3 7 ) a l s o h a d a s i m i l a r p e a k p a t t e r n ( p e a k s w i t h m / z v a l u e s i n c l u d i n g 2 0 9 , 6 9 1 , 9 5 1 , 1 1 5 7 , 1 4 1 7 , 1 6 2 2 , 1 8 8 2 , 2 0 8 8 , e t c ) , w i t h t h e p e a k s d e c r e a s i n g i n r e l a t i v e i n t e n s i t y w i t h i n c r e a s i n g m / z v a l u e [ F i g u r e s 3 . 2 6 , 3 . 2 7 ] . S o m e p e a k s i n a m a s s s p e c t r a c a n b e l o w i n i n t e n s i t y , s o i t m a y b e d i fl i c u l t t o d e t e r m i n e i f c e r t a i n p e a k s ( l i k e t h e “ 9 0 0 ” p e a k s ) a r e p r e s e n t . T h u s t h e c l a s s i fi c a t i o n s m a y b e r a t h e r t e n t a t i v e f o r l i p s t i c k s w i t h s m a l l p e a k s c l o s e t o t h e n o i s e l e v e l , b u t r e s e m b l i n g p e a k s u s e d t o f o r m t h e g r o u p s ( s u c h a s t h e “ 9 0 0 ” a n d “ 5 0 0 ” p e a k g r o u p ) - N o t a l l o f t h e p e a k s i n a l i p s t i c k s p e c t r u m w e r e l i s t e d i n T a b l e 3 . 1 , j u s t s o m e o f t h e m o r e i n t e n s e p e a k s . T h e m o s t i n t e n s e p e a k s i n a l i p s t i c k ’ s m a s s s p e c t r a u s u a l l y r e m a i n e d a s s u c h , b u t t h e r e l a t i v e i n t e n s i t i e s o f t h e p e a k s d i d s e e m t o v a r y s l i g h t l y . T h u s c o m p a r i s o n s s h o u l d b e b a s e d o n w h a t p e a k s a r e p r e s e n t ( w i t h m u c h o f t h e s t r e s s o n t h e l a r g e r p e a k s ) w h i l e k e e p i n g i n m i n d t h a t t h e i r r e l a t i v e i n t e n s i t i e s m a y s h o w s o m e s l i g h t fl u c t u a t i o n . T h e v a r i e t y i n t h e a p p e a r a n c e o f t h e m a s s s p e c t r a o f t h e l i p s t i c k s s h o w s t h a t t h e m e t h o d p r o m i s e s a f a i r d e g r e e o f d i s c r i m i n a t i o n b e t w e e n l i p s t i c k s . I n a d d i t i o n t o b e i n g p e r h a p s a b l e t o i d e n t i f y a n i n g r e d i e n t w i t h i n a l i p s t i c k , s u c h a s c a s t o r o i l , L D / I T O F - M S m a y a l s o b e h e l p f u l t o i d e n t i f y s o m e o f t h e o r g a n i c c o l o r a n t s . T h i s w a s a t t e m p t e d b y p e r f o r m i n g a n e x t r a c t i o n o n a l i p s t i c k , b e c a u s e t h e r e d i d n o t a p p e a r t o b e a n y p e a k s i n t h e l i p s t i c k ’ s m a s s s p e c t r a ( l i p s t i c k # 5 2 ) t h a t w e r e 6 4 o b v i o u s l y a r e s u l t o f t h e p r e s e n c e o f d y e s / p i g m e n t s . N o c o l o r a n t / d y e p e a k s w e r e s e e n i n t h e n e g a t i v e , o r t h e p o s i t i v e , i o n m o d e o f t h e L D / I l i p s t i c k ( l i p s t i c k # 5 2 ) s p e c t r u m , a l t h o u g h t h e y m a y e x i s t b u t j u s t w e r e p e r h a p s t o o l o w i n i n t e n s i t y t o b e n o t i c e a b l e . N e g a t i v e i o n m o d e w a s s e l e c t e d f o r d y e a n a l y s i s b e c a u s e o t h e r e x p e r i m e n t s w i t h L D / I h a v e s h o w n t h a t a n i o n i c d y e s s h o w u p i n n e g a t i v e m o d e o n l y , w h i l e c a t i o n i c d y e s s h o w u p i n p o s i t i v e i o n m o d e o n l y ( w i t h n e u t r a l d y e s l i k e C u P c s h o w i n g u p i n b o t h ) . T h u s n e g a t i v e i o n m o d e w a s s e l e c t e d b e c a u s e r e s e a r c h s u g g e s t e d m a i n l y a n i o n i c d y e s / p i g m e n t s a r e c o n t a i n e d i n l i p s t i c k s . H o w e v e r , w h e n M A L D I i s u s e d , a n i o n i c d y e s c a n s h o w u p i n b o t h p o s i t i v e a n d n e g a t i v e i o n m o d e s . E x t r a c t s o f t h e l i p s t i c k s w e r e m i x e d w i t h a m a t r i x ( H A B A ) , a n d d i a m m o n i u m c i t r a t e , i n o r d e r t o t r y t o i d e n t i f y s o m e o f t h e o r g a n i c c o l o r a n t s p r e s e n t t h r o u g h M A L D I - M S a n a l y s i s . A n e x t r a c t w a s a l s o t a k e n fi ' o m t h e T L C p l a t e a w a y f r o m t h e m i g r a t i o n r o u t e s , a n d a n a l y z e d u s i n g M A L D I - M S , a s w e l l a s t h e m a t r i x a n d s o l v e n t m i x t u r e , t o s e r v e a s b l a n k s a n d t o d e t e r m i n e w h i c h p e a k s a r e d u e t o t h e m a t r i x ( o r T L C p l a t e ) i n a m a s s s p e c t r u m [ A p p e n d i x B ] . A t fi r s t n o d y e p e a k s w e r e s e e n i n t h e m a s s s p e c t r a , p e r h a p s b e c a u s e t h e e x t r a c t s w e r e n o t c o n c e n t r a t e d e n o u g h . F r e e s a m p l e s o f d y e s ( d y e s t h a t w e r e l i s t e d a s p o s s i b l e i n g r e d i e n t s i n s o m e o f t h e l i p s t i c k s ) w e r e o b t a i n e d f r o m S e n s i e n t c h e m i c a l c o m p a n y a n d a n a l y z e d u s i n g t h i s m e t h o d ; m a n y o f t h e d y e s w e r e d e t e c t e d , s u g g e s t i n g t h a t t h e m e t h o d s h o u l d b e a b l e t o d e t e c t t h e d y e s / p i g m e n t s i n t h e l i p s t i c k s . A f t e r p e r f o r m i n g t h e w a x / o i l e x t r a c t i o n o n t h e l i p s t i c k s , a n d t h e n d o i n g t h e c o l o r a n t e x t r a c t i o n , t h e r e s u l t i n g s o l u t i o n w a s d a r k e r i n c o l o r t h a n t h e e x t r a c t i o n s o l u t i o n o b t a i n e d w h e n n o w a x / o i l p r e - e x t r a c t i o n w a s p e r f o r m e d . 6 5 T h e e y e - c a t c h i n g i s o t o p i c p e a k d i s t r i b u t i o n i n t h e m a s s S p e c t r a o f d y e s c o n t a i n i n g C 1 o r B r a r e e a s i l y n o t i c e d i f t h e y a r e p r e s e n t i n a m a s s s p e c t r u m . I n t h e n e g a t i v e i o n m o d e m a s s s p e c t r u m o f t h e m e t h a n o l / H C I e x t r a c t f r o m l i p s t i c k # 1 , a fi e r t h e w a x / o i l p r e - e x t r a c t i o n , a n i n t e r e s t i n g s e t o f p e a k s w e r e n o t i c e d d u e t o t h e i r u n u s u a l i s o t o p i c d i s t r i b u t i o n . P e a k s w e r e g r o u p e d a r o u n d m / z v a l u e s o f 7 8 4 . 5 , 7 4 0 . 5 , 7 0 2 . 5 , a n d 6 6 1 . 5 [ F i g u r e s 3 . 2 8 - 3 . 3 4 ] . T h e fi r s t p e a k a t m / z 7 8 5 s e e m e d t o c o r r e s p o n d t o t h e m o s t i n t e n s e p e a k i n t h e t h e o r e t i c a l i s o t o p i c p e a k d i s t r i b u t i o n o f t h e a n i o n i c c o l o r a n t D & C R e d 2 7 ( C I 4 5 4 1 0 ) , a f t e r t h e l o s s o f a h y d r o g e n , w h i c h w o u l d a c c o u n t f o r i t s n e g a t i v e c h a r g e [ F i g u r e 3 . 3 5 ] . T h e i s o t o p i c p e a k d i s t r i b u t i o n i s a l s o c o n s i s t e n t w i t h t h e t h e o r e t i c a l i s o t o p i c d i s t r i b u t i o n o f D & C R e d 2 7 ( t e t r a c h l o r o t e t r a b r o m o fl u o r e s c e i n ) [ F i g u r e 3 . 3 6 ] . F i g u r e 3 . 3 5 - D & C R e d 2 7 B r B r H O O H D & C R e d 2 7 C 2 0 H 4 B r 4 ( 2 1 4 0 5 B r B r c a s # 1 3 4 7 3 2 6 2 C l C l C l A n o t h e r p e a k w i t h a d i s t i n c t i v e i s o t o p i c r a t i o w a s s e e n a r o u n d m / z 7 4 1 [ F i g u r e 3 . 3 7 ] . T h i s w o u l d c o r r e s p o n d t o t h e s u b s t i t u t i o n o f a c a r b o x y l i c a c i d g r o u p , C O O H , 6 6 L a c t o n e T y p e Q u i n o l d T y p e w i t h a h y d r o g e n a t o m , i n t h e m o l e c u l e . T h e x a n t h e n e d y e s , l i k e D & C R e d 2 7 , a r e t a u t o m e r i c u n d e r t h e a c t i o n o f a c i d s a n d b a s e s [ F i g u r e 3 . 3 8 ] , s o i t s e e m s p e r h a p s p o s s i b l e f o r t h e d y e t o h a v e a C O O H g r o u p [ 1 5 ] . L o s s o f c a r b o n y l a n d c a r b o x y l g r o u p s h a s b e e n s e e n i n o t h e r d y e s a s w e l l , i n c l u d i n g c o p p e r p h t h a l o c y a n i n e s a n d R h o d a m i n e B , a n o t h e r x a n t h e n e d y e [ 1 6 , 1 7 ] . F i g u r e 3 . 3 8 - E x a m p l e o f t a u t o m e r i s m u s i n g D & C O r a n g e 5 [ 1 5 ] . ‘ _ _ ‘ — w . — O H H O A l k a l i - - ~ + w v W W T h e p e a k a t m / z 7 0 3 d o e s n o t c o r r e s p o n d w i t h t h e i s o t o p i c d i s t r i b u t i o n a s a r e s u l t o f a l o s s o f t w o h y d r o g e n s a n d a b r o m i n e f r o m R e d 2 7 , r e s u l t i n g i n a m a s s o f a b o u t 7 0 4 D a [ F i g u r e 3 . 3 9 ] . T h e p e a k s a t m / z 6 9 5 / 6 9 7 r e m a i n u n a s s i g n e d . T h e p e a k s a r o u n d m / z 6 6 0 a r e c l o s e i n m a s s t o R e d 2 7 a f t e r h a v i n g l o s t t w o h y d r o g e n s , a B r , a n d a c a r b o x y l i c a c i d g r o u p [ F i g u r e 3 . 4 0 ] . Y e t t h e i r i s o t o p i c d i s t r i b u t i o n i n t h e m a s s s p e c t r u m i s n o t t h e s a m e a s t h e p r e d i c t e d i s o t o p i c r a t i o f o r t h e a f o r e — p r o p o s e d m o l e c u l a r f o r m u l a . T h u s t h e p r e p o s e d f o r m u l a i s m o s t l i k e l y i n c o r r e c t . I h a v e t o w o n d e r i f t h e s e p r o p o s e d l o s s e s / f o r m u l a e m a k e s e n s e , o r a r e t h e y s o m e s o r t o f i r n p u r i t y t h a t a c c o m p a n i e s t h e d y e ? T h e d y e D & C R e d 2 7 w a s o b t a i n e d a s a f r e e s a m p l e f r o m S e n s i e n t c h e m i c a l c o m p a n y a n d w a s a n a l y z e d u s i n g t h e s a m e T L C p r o c e d u r e a s w a s u s e d o n t h e l i p s t i c k 6 7 e x t r a c t . T h e b r i g h t p i n k s p o t s f r o m b o t h t h e l i p s t i c k e x t r a c t a n d D & C R e d 2 7 m i g r a t e d t o t h e s a m e p o s i t i o n o n t h e T L C p l a t e . D & C R e d 2 7 h a d o t h e r s p o t s o n t h e T L C p l a t e , b u t t h e l a r g e s t b r i g h t e s t s p o t w a s t h e s p o t t h a t h a d t h e s a m e R ; v a l u e a s t h e b r i g h t e s t p i n k s p o t fi - o m t h e l i p s t i c k e x t r a c t , a n d t h u s t h e e x t r a c t i o n w a s d o n e o n t h o s e t w o s p o t s . T h e p e a k s s e e n i n t h e m a s s s p e c t r a o f t h e e x t r a c t f r o m t h e d y e ’ s p i n k T L C s p o t a n d i n t h e s p e c t r a o f t h e l i p s t i c k e x t r a c t ’ s p i n k T L C s p o t a g r e e w i t h e a c h o t h e r ; b o t h s p e c t r a h a d t h e f o l l o w i n g p e a k s ( t h o s e p r e v i o u s l y t e n t a t i v e l y i d e n t i fi e d ) i n c o m m o n : a t m / z 7 8 5 , 7 4 1 , 7 0 3 ( s m a l l w i t h i n t e r f e r i n g p e a k s ) , a n d 6 6 1 ( s m a l l w i t h i n t e r f e r i n g p e a k s ) [ F i g u r e s 3 . 4 1 — 3 . 4 4 ] . N o p e a k s w e r e s e e n f o r t h e a l u m i n u m l a k e o f D & C R e d 2 7 ; s o m e r e f e r e n c e s i n d i c a t e t h a t l a k e s h a v e p r o d u c e d L D / I m a s s s p e c t r u m p e a k s fi ' e m d y e m o l e c u l e s w i t h o u t t h e A l [ 1 3 , 1 7 ] . S o m e o f t h e p r o b l e m s t h a t m a k e i t m o r e d i f fi c u l t t o d e t e c t s o m e c o l o r a n t s o v e r o t h e r s i n c l u d e s t h e e l e m e n t a l m a k e u p o f t h e c o l o r a n t ( i f t h e c o l o r a n t h a s o n l y C , O , a n d H , t h e n t h e r e i s n o u n u s u a l i s o t O p i c p a t t e r n t o m a k e i t s t a n d o u t i n a m a s s s p e c t r u m ) , a n d t h e m o l e c u l a r w e i g h t o f t h e c o l o r a n t ( i f t h e c o l o r a n t h a s a m a s s w e l l w i t h i n t h e r e g i o n o f s o m e o f t h e t a l l e r m a t r i x p e a k s , t h e n d e t e c t i o n m a y b e m o r e d i f fi c u l t a m o n g s t m a n y s u r r o u n d i n g p e a k s ) . P o s s i b l e a n s w e r s t o t h i s p r o b l e m i n c l u d e t r y i n g m o r e c o n c e n t r a t e d e x t r a c t s , o r t r y i n g L D / I o n t h e c o n c e n t r a t e d l i p s t i c k e x t r a c t s , a s L D / I d o e s n o t r e q u i r e a m a t r i x a n d h a s b e e n s h o w n u s e f u l f o r v a r i o u s d y e s . 6 8 3 . 4 C o n c l u s i o n L a s e r d e s o r p t i o n / i o n i z a t i o n t i m e - o f - fl i g h t m a s s s p e c t r o m e t r y h a s b e e n s h o w n t o b e u s e f u l i n l i p s t i c k c o m p a r i s o n s a n d p r o v i d e s a f a i r d e g r e e o f d i s c r i m i n a t i o n b e t w e e n l i p s t i c k s . L i p s t i c k s fi o m t h e s a m e b r a n d c a n s o m e t i m e s h a v e s i m i l a r s p e c t r a , d e c r e a s i n g t h e p o s s i b l e d i s c r i m i n a t i o n p o w e r o f t h e m e t h o d , b u t s h o w i n g a n i n t e r e s t i n g a b i l i t y t o p e r h a p s a s c e r t a i n i f l i p s t i c k s a r e o f t h e s a m e b r a n d ( w i t h m o r e r e s e a r c h ) . W h i l e o n l y o n e , p o s s i b l y t w o , o f s o m e o f t h e i n g r e d i e n t s f o u n d i n l i p s t i c k s h a v e b e e n t e n t a t i v e l y a s c r i b e d t o p a r t i c u l a r m a s s s p e c t r a l p e a k s , w i t h m o r e w o r k p o s s i b l y m o r e p e a k s c o u l d b e i d e n t i fi e d ; t h e n n o t o n l y c a n c o m p a r i s o n s b e m a d e b a s e d o n t h e a p p e a r a n c e o f t h e s p e c t r a , b u t t h e i n g r e d i e n t s r e s p o n s i b l e f o r t h e d i f f e r e n c e s m a y b e i d e n t i fi e d . T h e d e t e c t i o n o f a d y e i n t h e l i p s t i c k i s i n t e r e s t i n g i n t h a t d y e / p i g m e n t i d e n t i fi c a t i o n m a y p r o v i d e o n e m o r e d e g r e e o f d i s c r i m i n a t i o n i n a n a n a l y s i s . O f t e n T L C i s l o o k e d t o a s a n e a s y a n d s i m p l e w a y t o c o m p a r e l i p s t i c k s ; u s i n g M A L D I - M S i t m a y n o w b e p o s s i b l e t o a t l e a s t i d e n t i f y o n e o f t h e d y e s , p r o v i d e d t h e e x t r a c t i s c o n c e n t r a t e d ( i . e . e v a p o r a t i o n o f s o l v e n t ) a fi e r t h e T L C a n a l y s i s i s p e r f o r m e d ; w i t h m o r e w o r k m o s t l i k e l y m o r e d y e s c a n b e d e t e c t e d a n d i d e n t i fi e d . A g a i n , t h i s t h e s i s s h o w s s o m e p r o m i s e t o w a r d s i d e n t i f y i n g d y e s ; i t w a s p o s s i b l y o n l y a m a t t e r o f c o n c e n t r a t i o n t h a t m o r e d y e s c o u l d n o t b e d e t e c t e d i n t h e l i p s t i c k e x t r a c t s . W h e n i d e n t i f y i n g d y e s o n e s h o u l d t a k e i n t o c o n s i d e r a t i o n t h a t d i s t i n g u i s h i n g b e t w e e n t h e D & C R e d 2 7 d y e a n d t h e D & C R e d 2 7 A l l a k e , i n a l i p s t i c k e x t r a c t , m a y n o t b e p o s s i b l e b e c a u s e n o p e a k s w e r e d e t e c t e d t h a t s u g g e s t e d t h e A l w a s s t i l l a t t a c h e d t o t h e d y e . A l t h o u g h i t h a s b e e n s u g g e s t e d t h a t A l o x i d e s m a y p r o d u c e p e a k s i n L D / I m a s s s p e c t r a , i n d i c a t i n g t h e p r e s e n c e o f A l [ 1 8 ] . 6 9 O v e r a l l , t h i s p a r t o f t h e t h e s i s h a s s h o w n t h a t L D / I a n d M A L D I T O F - M S s h o w g r e a t p r o m i s e t o w a r d s l i p s t i c k a n a l y s i s i n t h e m e t h o d s o f : d i s c r i m i n a t i n g b e t w e e n d i fl ‘ e r e n t l i p s t i c k s b a s e d o n t h e i r i n g r e d i e n t s / m a s s s p e c t r a l a p p e a r a n c e a n d ( a t l e a s t o n e o f ) t h e i r c o l o r a n t s . M o r e r e s e a r c h w o u l d u n d o u b t e d l y r e v e a l t h a t m u c h m o r e i n f o r m a t i o n c a n b e o b t a i n e d fi o m l i p s t i c k s u s i n g t h e s e t y p e s o f m a s s s p e c t r o m e t r y i o n i z a t i o n m e t h o d s . 7 0 . e e d d i i r e r e e c c y e d d i e i r d r e y l i e c l g r c y e e y l d r t e i r g i s l g e i t s d n u c d y i i t g i r e l i r r e h e g r t i t e c h t c y r y t e i o t h e l o l t n e m g o t h t g i t e i t r g h r o t g n t t n i o t d t o i c k a n l e t p u b n d t o e t h t e i t g h t u g n t u b n i g b i i t n o o t i r t u i t u b r t t t n b i g u g n o i r n b n o c i r t i i c t t n e d i r u r t s n o e b t u d d o c n c b i i n c i e o s c o p o r P - 1 ) y r o i c s c l c a d r d a g t t n i i i c s n c c o i c r d o i a c a l l t i c e c c d r d r d i d i a i i i i r p p y y c c c r c p c a a a e a a i c a c c e c c c e l y i c o r p a c i o l i e n w e n g l e e o l i o t n i l w o o c r o n o t . t i i r l z 3 7 6 0 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 n i = = 3 m 2 6 4 0 8 1 5 9 7 1 9 3 c c c = = d l . . . . . . . . . . . . 5 3 6 5 e 2 2 5 5 i n i i i e o ( c c 7 5 5 4 3 9 7 5 3 2 0 r 9 1 1 e l s k b a a 9 9 9 9 9 6 6 6 5 5 5 4 y y c w o l l n i i a t = r r o = r r = = T I a a a a = p p p p 1 A T R C C C C C e L 9 T A P K R 2 2 2 1 1 1 1 7 1 P o s s r b l c a s t o r o i l c a s t o r o i l p o t a s s i u m a d d u c t , R A T ( c a s t o r o i l ) s o d i u m a d d u c t , R A T ; p o t a s s i u m a d d u c t , 2 R 1 O I A T ( c a s t o r o i l ) p o t a s s i u m a d d u c t , 2 R 1 L A T ( c a s t o r o i l ) s o d i u m a d d u c t , 2 R 1 O I A T ( c a s t o r o i l ) s o d i u m a d d u c t , 2 R 1 L A T ( c a s t o r o i l ) c a s t e r o i l c a s t o r o i l c a s t o r o i l . p o t a s s i u m a d d u c t , 1 C a p r y l i c 2 C a p r i c A T ( c a p r y l i c / c a p r i c a c i d t r i g l y c e r i d e s ) s o d i u m a d d u c t , 1 C a p r y l i c 2 C a p r i c A T ( c a p r y l i c / c a p r i c a c i d t r i g l y c e r i d e s ) p o t a s s i u m a d d u c t , 2 C a p r y l i c 1 C a p r i c A T ( c a p r y l i c / c a p r i c a c i d t r i g l y c e r i d e s ) s o d i u m a d d u c t , 2 C a p r y l i c 1 C a p r i c A T ( c a p r y l i c / c a p r i c a c i d t r i g l y c e r i d e s ) p o t a s s i u m a d d u c t , C a p r y l i c A T ( c a p r y l i c / c a p r i c a c i d t r i g l y c e r i d e s ) s o d i u m a d d u c t . C a p r y l i c A T ( c a p r y l i c / c a p r i c a c i d t r i g l y c e r i d e s ) 9 0 0 9 9 z / m 4 1 y r e v e s 7 5 1 s 1 p m , u 0 , 0 9 9 0 6 7 6 , 6 , 0 9 , l c k a 9 d 5 . 6 e 0 0 0 0 6 7 9 9 9 e 7 t 0 9 0 s i 4 9 0 0 . 9 l 0 0 0 0 0 0 0 0 a 0 0 , , , 9 9 l , 9 1 6 5 9 , 9 9 9 9 0 m 6 6 6 0 0 ) 9 0 s 7 7 7 0 l . 9 , 5 5 9 , 3 9 9 9 9 9 5 3 l 9 9 9 . p 0 0 0 0 9 , 5 . 5 7 e l a 7 9 5 , , , 5 5 9 , , 1 6 . 5 , 9 7 , 6 s 9 9 6 6 9 6 0 , d 1 6 3 6 t 1 7 6 1 7 7 0 0 0 0 , , , , , 9 9 0 0 , 6 6 9 9 0 6 0 9 9 9 7 3 0 o 7 0 0 0 3 0 3 0 o , , 3 5 5 5 9 6 9 m , n , 0 7 5 0 7 , , , 6 0 0 0 , 9 5 9 3 7 . , , 9 9 9 5 , , 5 5 5 9 9 9 0 2 8 3 7 , , , 0 , , 5 7 7 9 0 0 0 . 5 0 5 0 0 0 n 3 9 2 9 9 , 9 9 , , 9 0 0 8 0 9 5 5 s 0 0 0 0 , 3 3 3 5 5 5 4 4 7 7 , 1 4 0 0 7 0 0 0 2 o i k 5 6 1 1 4 , 7 , 9 0 9 9 0 0 0 0 0 0 a 4 4 7 9 . 4 , , , , , 5 , , , 5 5 9 5 5 . + 6 e 9 6 6 , , , , , 9 9 9 9 2 9 2 6 2 2 0 9 4 4 9 , , , , , , 1 , 1 1 1 1 1 1 0 4 2 2 5 5 0 , , ( 3 3 3 3 3 3 3 5 3 4 4 4 0 7 7 5 7 2 2 0 0 0 0 7 0 0 2 2 0 9 1 9 9 7 0 0 0 0 6 9 3 9 9 0 . n , , , , 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 7 5 9 , , , , , , , , 5 5 3 , , 5 5 3 , 3 3 3 3 , 4 s i p a 6 4 7 0 7 8 9 9 1 1 0 0 0 1 1 9 1 7 1 2 2 2 2 7 2 1 1 7 4 0 0 0 0 4 4 8 5 4 4 5 5 3 2 2 0 5 6 2 2 2 2 2 9 2 2 9 , . . . . 9 9 9 9 , . . , . . , , . , , , , . , , , . . u 4 4 M 5 3 3 5 5 5 5 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 o r # g k k c c i i 1 2 t 1 1 1 7 8 9 5 8 3 5 6 0 2 4 6 9 2 3 7 8 9 0 2 3 4 5 2 2 2 3 3 3 1 2 2 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 t s s p p i i L l y r t e m o r t c e p s s s a d e m t s i l n o i l l t a a t z o i n n o fi n o i t s k a e p n r i o a s M e ) p u o r g k a e p 0 0 5 e h t s n a e m d 9 r ! s k e c s i a t s L p i - L 2 . 3 p e u l o b r a G T 0 0 5 ( p u o r g k a e p a = s 7 2 A 3 8 1 4 1 6 3 3 4 4 4 6 B 6 2 4 3 7 4 0 4 5 5 6 5 7 C 4 5 7 9 1 0 1 1 1 2 1 5 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 G r o u p 3 1 3 , 9 5 6 C ( c o n t ) 3 2 1 , 6 7 6 , 9 5 6 1 3 8 , 1 4 4 , 1 5 5 , 6 7 5 1 2 8 , 3 3 8 , 4 3 6 , 9 5 6 1 2 9 , 3 2 1 , 3 9 6 , 6 7 6 , 9 5 7 1 2 8 . 5 D 1 4 4 3 7 9 , 3 9 6 , 4 1 1 1 4 9 . 5 , 2 1 7 . 5 , 2 3 2 . 5 , 2 5 4 . 5 E 4 5 0 . 5 , 6 2 7 , 9 1 6 , 9 5 0 . 5 , 1 1 5 7 9 1 0 0 - 2 0 0 , 2 0 0 - 3 5 0 , 3 6 0 - 4 8 0 4 4 1 , 4 5 7 4 9 1 . 5 , 5 1 3 . 5 , 5 9 3 3 6 0 , 3 9 1 , 4 0 7 1 3 8 , 3 2 2 , 3 9 5 . 5 , 6 0 2 , 6 7 5 . 5 , 9 0 0 s 1 4 1 , 1 5 7 , 3 7 7 , 3 9 3 , 9 5 6 1 3 8 , 1 5 6 , 3 2 1 , 3 7 9 , 3 9 6 , 6 0 1 , 6 7 5 , 9 0 0 9 3 1 4 , 3 9 6 , 4 3 6 , 6 7 6 , 9 0 0 9 1 4 9 , 3 2 1 . 5 , 3 7 7 . 5 , 6 7 6 9 0 0 9 . 1 3 8 , 3 2 1 . 5 , 3 7 7 . 5 , 6 7 6 , 9 0 0 9 1 2 8 , 1 4 5 , 5 4 5 , 9 5 7 , 1 0 8 2 3 3 7 , 4 3 5 . 5 , 4 5 1 , 7 1 7 . 5 , 9 0 0 9 3 3 7 , 4 3 5 . 5 , 4 5 1 , 9 0 0 9 4 3 5 , 3 3 7 . 5 , 3 4 9 . 7 , 6 9 2 , 1 1 5 7 9 3 2 2 , 3 3 7 . 5 , 3 9 6 , 4 0 9 . 5 , 5 4 6 , 6 7 6 , 9 0 0 9 , 1 0 2 8 , 1 2 3 7 3 2 2 , 3 3 8 , 4 1 0 , 5 4 6 , 6 7 6 , 9 0 0 9 4 5 1 , 6 7 6 , 9 1 6 , 9 3 3 , 9 7 2 , 1 1 5 7 9 1 5 5 . 5 , 3 2 1 . 5 , 3 9 5 , 5 0 3 . 5 , 6 7 6 , 9 0 0 9 1 2 5 . 5 , 3 2 1 . 5 , 3 3 7 , 3 9 5 , 5 0 3 . 5 , 6 7 6 , 9 0 0 s y t i : n o t n I F i g u r e 3 . 1 - B a s i c L D / I T O F - H S d i a g r a m . L a s e r p u l s e T l — I o n s 0 - > D e . _ > t e C t o r h L . . I o n F l i g h t t u b e s o u r c e F i g u r e 3 . 2 - T h e o r e t i c a l i s o t o p i c d i s t r i b u t i o n a n d m o l e c u l a r s t r u c t u r e o f c o p p e r p h t h a l o c y a n i n e . 1 0 0 5 7 5 ' M a s s ( m i x ) 7 3 y t i s n e t n I 6 9 8 3 8 8 3 y t l a n o t n I 6 $ F i g u r e 3 . 4 - T h e “ 9 0 0 ” p e a k g r o u p . A c o m m o n l y s e e n g r o u p o f p e a k s i n l i p s t i c k L D / I m a s s s p e c t r a . 1 w ‘ 1 5 5 5 0 6 A 2 1 7 . 5 N 9 . 9 O ‘ 9 8 a 5 h 4 ‘ _ ‘ 0 0 1 7 0 1 1 0 1 3 7 9 . 6 3 2 0 . 2 6 7 5 . 6 6 0 1 . 7 6 5 0 . 4 9 3 9 . 7 9 5 5 . 7 9 7 1 . 7 V ” . 6 9 5 5 . 7 9 5 7 . 7 9 5 8 . 7 9 7 1 . 7 9 7 2 . 7 . 9 7 3 . 7 9 7 4 . 8 3 . 8 5 1 4 1 9 0 7 . 0 9 4 5 . 4 7 4 9 6 4 . 6 M a s s ( m i x ) 9 9 3 . 8 1 0 0 3 F i g u r e 3 . 5 - H i g h r e s o l u t i o n “ 9 0 0 ” p e a k g r o u p . 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T h e c o m m o n l y s e e n “ 5 0 0 ” p e a k s a r e h e r e s e e n i n t h e m a s s s p e c t r u m o f l i p s t i c k # 4 7 . O h 4 3 1 9 0 0 1 0 1 9 3 0 + 0 L 0 5 1 2 1 2 7 5 9 5 9 1 6 7 6 8 ¢ 9 4 e h t s n i a t n o c t I 4 + F £ Z 0 3 3 5 . 0 0 1 8 5 F i g u r e 3 . 1 6 - T h e L D / I T O F m a s s s p e c t r u m o f l i p s t i c k # 3 6 . p e a k g r o u p . 5 5 1 . 1 7 0 1 1 5 8 . 8 5 0 1 l 9 6 \ \ 5 0 0 I I 1 0 0 . 0 ' 3 3 0 2 ' 8 8 0 . 4 ' 9 4 0 . 6 M a s s ( m l z ) 1 2 m 1 0 0 . 3 9 1 ' 7 9 5 6 . 1 4 . 4 8 4 4 5 1 y t l s L n h n l 8 % F i g u r e 3 . 1 8 - L D / I m a s s s p e c t r a o f l i p s t i c k s # 5 1 a n d # 5 2 . T h e y h a v e s i m i l a r m a s s s p e c t r a a n d a r e f r o m t h e s a m e b r a n d ( R e v l o n ) . 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L i p s t i c k s a r e f r o m t h e s a m e b r a n d ( L o r e a l ) b u t h a v e d i f f e r e n t s p e c t r a . 5 2 3 . 5 L 5 5 1 . 2 9 ‘ 6 5 A 4 5 0 . 8 ‘ I ‘ 9 7 4 9 . 4 3 8 I n t - n a t t y 3 A 2 4 8 . 7 2 8 3 . 6 1 2 1 1 . 6 8 S 5 1 0 0 9 . 4 1 0 0 . 0 ‘ 3 8 0 . 2 8 8 0 . 4 9 4 0 . 8 1 2 2 0 . 8 1 5 0 1 . 0 5 2 3 . 3 3 . 5 E ' I ' 4 8 0 4 m l 4 9 3 ‘ 5 5 1 . 4 2 0 1 5 ” 8 1 2 2 1 4 0 9 . 5 . 1 0 9 0 5 . 7 0 1 0 0 . 0 3 3 8 0 . 2 8 8 0 . 4 ' 9 4 0 . 8 1 2 2 0 . 8 1 5 0 1 . 0 N u n s ( n m n 8 7 F i g u r e 3 . 2 0 - L D / I m a s s s p e c t r a o f l i p s t i c k s # 3 6 a n d # 5 0 . 1 2 4 6 1 5 6 6 T h e l i p s t i c k s h a v e s i m i l a r s p e c t r a b u t a r e f r o m d i f f e r e n t b r a n d s ( M a x F a c t o r a n d R e v l o n ) . 5 2 3 3 5 5 1 1 5 2 3 0 5 5 1 1 4 9 4 . 8 9 5 6 . 8 9 7 1 . 9 \ r ” . 6 9 5 6 2 1 2 2 0 . 8 2 . 8 5 “ 1 5 0 1 . 0 2 . 6 E + 4 8 8 M a s s ( m l z ) Y 9 4 0 . 6 1 2 2 0 . 8 1 5 0 1 . 0 4 ' 0 - 5 0 . 1 0 3 5 . 3 7 9 . 6 5 9 1 8 . 0 2 2 1 1 8 . 9 4 3 . 6 5 1 1 1 1 d ” ~ 0 0 0 8 1 3 0 1 8 9 F i g u r e 3 . 2 1 - L D / I m a s s s p e c t r u m o f l i p s t i c k # 1 1 , l a s e r i n t e n s i t y a t 2 9 9 8 . 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L L A 8 . 7 A 4 L 3 2 8 A . 7 8 H 0 2 A 5 . 0 5 4 0 0 2 1 9 4 F i g u r e 3 . 2 6 — L D / I m a s s s p e c t r u m o f l i p s t i c k # 3 7 . I t i s s l i g h t l y u n u s u a l b e c a u s e i t c o n t a i n s p e a k s b e y o n d m / z 1 5 0 0 . 8 0 2 0 9 . 4 1 4 1 6 . 3 7 0 8 1 6 2 2 . 3 8 A u s u a m % 3 0 1 8 8 1 . 9 1 ’ . 0 8 8 0 . 2 1 8 8 0 . 4 2 4 4 0 . 8 3 2 2 0 . 8 4 0 0 1 . 0 M a s s ( m l z ) A 0 . 1 0 0 7 8 . 0 2 2 3 ' 8 . 0 4 4 4 . 0 8 8 1 2 . 0 8 8 0 5 0 9 0 0 1 9 5 F i g u r e 3 . 2 7 - L D / I m a s s s p e c t r u m o f l i p s t i c k # 9 . S p e c t r u m i s a t y p i c a l l i p s t i c k L D / I T O F m a s s s p e c t r u m , w i t h m o s t p e a k s b e l o w m / z 1 5 0 0 . 3 9 5 8 4 3 5 9 1 2 8 . 8 2 2 1 5 1 - 4 ‘ ' ' r M 8 8 8 ( m i x ) 2 y t i s n e t n I 6 $ F i g u r e 3 . 2 8 - M A L D I m a s s s p e c t r u m o f e x t r a c t f r o m l i p s t i c k # 5 2 . S p e c t r u m t a k e n i n l i n e a r m o d e . 2 4 2 1 1 3 3 3 0 6 3 5 9 4 . / 4 4 8 . 1 I 7 4 1 3 6 6 1 5 8 0 3 5 4 8 0 2 1 8 2 0 . 8 2 0 0 1 . 0 9 6 F i g u r e 3 . 2 9 - 7 4 1 a n d 7 8 5 p e a k s i n m a s s s p e c t r u m o f l i p s t i c k # 5 2 e x t r a c t . C o l o r a n t e x t r a c t t a k e n i n l i n e a r - m o d e t o p r o d u c e t h e M A L D I m a s s s p e c t r u m . 2 . 3 9 4 1 0 0 1 7 4 1 . 3 . 7 3 9 3 9 0 1 \ 7 4 3 . 3 s o . 7 0 ‘ 8 0 9 . 5 7 4 2 . 1 1 3 . . “ 6 ° 7 4 0 . 3 C . 7 4 5 . 3 8 5 0 1 L . _ / a . 7 3 5 4 0 3 0 ‘ 7 8 5 . 3 7 8 7 . 1 2 0 . . 7 9 5 8 8 3 3 . 3 1 0 0 1 . - . - - 4 7 2 9 . 0 7 5 1 . 8 7 7 4 2 7 9 8 . 8 8 1 9 . 4 8 4 2 . 0 " 9 3 8 0 0 1 2 ) 9 7 2 6 7 6 4 7 0 3 7 4 1 7 . t t n c a a r r o t l x o e c / 2 e 5 y # d k e c h i t t 3 s f 1 p o 4 i 7 l m u f r o t c m e u p r s t c s e s p a s m s I s D a L m A M n i . e 2 d 5 s o # k m a - k e r c p a i e t 5 n s 0 i p 7 l i / l 3 a 0 m 7 s o i r d f n m a u t r c 1 a t 4 c r 7 e t p x - S e 1 . 2 3 4 . 7 5 4 7 3 5 3 7 N 3 . 7 3 7 3 . 3 0 5 4 7 3 7 4 . 7 5 0 . 7 5 0 7 5 9 9 6 0 3 . 3 e r u g i F ' 1 . 1 ‘ . 1 . 0 0 0 0 0 9 8 7 4 3 0 2 1 0 0 0 1 9 8 4 3 7 3 0 9 3 " ! % 5 0 ‘ 8 9 5 . 5 6 9 3 5 ‘ \ 7 4 3 3 \ 2 3 5 * 4 M h u s o n h n 5 8 . 3 1 8 6 8 6 0 . 2 7 8 ' 4 . 7 4 8 ' 8 . 5 2 8 8 . 2 4 0 6 3 . 4 7 5 . 1 0 0 7 0 1 2 2 8 2 8 9 5 8 3 . 7 5 0 9 , 4 0 5 9 9 F i g u r e 3 . 3 1 - 6 6 1 a n d o t h e r p e a k s i n m a s s s p e c t r u m o f l i p s t i c k # 5 2 e x t r a c t . M A L D I s p e c t r u m o f d y e / c o l o r a n t l i p s t i c k e x t r a c t w a s t a k e n i n l i n e a r - m o d e . 8 M a n c i n i 9 8 8 8 5 . 8 6 3 0 - 1 6 5 7 . 6 y 8 n n m u 8 n J * s 8 8 F i g u r e 3 . 3 2 - R e f l e c t r o n m o d e m a s s s p e c t r u m o f l i p s t i c k # 5 2 e x t r a c t . M A L D I T O F m a s s s p e c t r u m t a k e n w i t h a m a s s g a t e s e t a t 5 0 0 m / z t o h e l p i n c r e a s e s e n s i t i v i t y . 7 4 9 8 1 J E H 4 1 0 0 ' 6 6 5 7 M “ ; _ — * L . - “ 2 9 9 . 0 7 9 9 . 4 * 1 0 9 9 . 8 ' 1 4 0 0 2 1 7 0 0 . 8 2 0 0 1 . 0 M a s s ( m i x ) 1 0 0 “ 5 1 1 . 1 t n a k r c o i l t o s c p / i e l y d f o e h t m u r f t o c e n p e s k a t e d o m m u - r n t o c r e t p c s e l s f s . e 2 a r m 5 # n F i O k s k a e T c i I t D s L p A i 0 . 1 9 7 5 5 3 7 5 5 8 7 5 . 2 8 7 6 1 4 7 / / / ] / 5 , 5 4 p 7 M l 5 8 . m 6 . / ¢ / 4 J 7 7 t o 8 4 c . r 7 2 / d a f 0 n r 4 7 a t t x c 1 a e 4 r 7 2 t 5 x - # e 3 3 . 3 e r u g i F 1 ‘ + . o 0 0 0 s 7 3 2 1 0 1 1 0 0 ‘ J 7 3 8 . “ L 4 - fi 1 7 3 8 . 8 1 7 2 9 . 0 ' 7 4 1 . 4 7 5 3 . 8 ' 7 8 8 . 2 7 7 8 . 8 M u n s ( n m n 0 5 5 i 0 . 7 7 1 4 7 t c a r t x e t 6 n a 1 6 0 7 r 2 o 0 7 l o c / e y d f o n 2 3 0 7 4 6 2 9 6 e 9 k 8 a t m u r t 8 o h n o l c a e h p s s s a m F . 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C o m p a r i s o n b e t w e e n a p o o r r e s o l u t i o n 7 8 5 l i p s t i c k - e x t r a c t p e a k a n d i s o t o p e d i s t r i b u t i o n f o r t h e d y e D & C R e d 2 7 a f t e r t h e l o s s o f a h y d r o g e n . 7 8 5 . 1 0 0 1 3 6 M 8 6 7 8 3 . 2 9 0 . 8 0 4 E . 7 0 1 a 7 8 4 . 0 3 \ . 5 - 5 ° 7 8 % 3 ' 7 8 1 . 5 5 0 ‘ 4 0 ‘ 3 0 1 2 0 1 7 3 3 0 u n s t u m n 7 9 1 7 8 5 7 3 3 7 8 7 7 3 1 7 8 9 7 8 4 7 8 6 7 8 8 7 7 9 7 8 2 7 1 I 7 9 0 l f l 7 9 2 7 9 3 7 9 4 ' 7 8 1 7 8 5 m , ( I n k ! ) 7 8 9 ' 7 9 3 1 0 3 y n n m u n fl fi y n s n n u h 6 1 F i g u r e 3 . 3 7 - I s o t o p i c d i s t r i b u t i o n c o m p a r i s o n f o r p e a k a t m / z 7 4 1 . C o m p a r i s o n b e t w e e n 7 4 1 p e a k i n l i p s t i c k e x t r a c t m a s s s p e c t r u m ( t o p ) a n d i s o t o p e d i s t r i b u t i o n o f p r o p o s e d D & C R e d 2 7 m o l e c u l a r f b r m u l a C 1 9 H 3 3 r 4 C l 4 0 3 ( b o t t o m f . 1 0 0 1 7 4 0 . 6 7 3 8 £ m 4 8 0 ‘ 7 4 2 5 7 0 ‘ 1 J 1 7 3 & 6 7 4 4 . 6 7 4 1 - 6 3 0 ‘ / / / / / / / x f / 2 0 ‘ 7 4 6 7 1 0 W 0 . . l l , 7 2 9 . 0 7 4 1 . 4 7 5 3 . 8 N h n s fl n h » 1 0 0 7 4 1 7 3 9 7 4 3 5 0 . 7 3 7 7 4 5 7 4 2 7 4 0 7 4 4 7 3 5 7 3 8 J I 7 4 6 7 4 7 1 7 ? l I 7 1 8 7 1 9 7 5 0 L 5 1 7 3 7 7 4 1 m ( I N C ) 7 4 5 7 4 9 * r e f l e c t r o n m o d e u s e d t o c o l l e c t t h e l i p s t i c k e x t r a c t ' s m a s s s p e c t r u m . 1 0 4 y t i s n e t n I 1 1 y a m - t $ n I 6 1 F i g u r e 3 . 3 9 - I s o t o p i c d i s t r i b u t i o n c o m p a r i s o n f o r p e a k a t m / z 7 0 3 . C o m p a r i s o n b e t w e e n 7 0 3 p e a k i n l i p s t i c k e x t r a c t m a s s s p e c t r u m ( t o p ) a n d i s o t o p e d i s t r i b u t i o n o f p r o p o s e d D & C R e d 2 7 m o l e c u l a r f o r m u l a C 2 0 H 4 B r 3 C l 4 0 5 ( b o t t o m ) 3 " 1 0 0 . 4 7 6 6 . 0 6 0 7 0 2 . 6 7 0 4 . 6 3 A 6 9 4 . 7 7 0 6 . 6 8 9 8 . 8 5 " 7 0 0 . 6 6 9 2 . 7 8 8 3 . 4 7 0 3 2 W 7 0 M a s s ( 1 1 1 1 : ) 1 0 0 ' 7 C N 5 7 T T 7 7 0 3 7 0 9 7 0 6 7 0 8 7 C ] ’ 1 7 0 4 | 7 1 1 7 ? ? L M a s s ( m i c ) * r e f l e c t r o n m o d e u s e d t o i n c r e a s e r e s o l u t i o n . 1 0 5 y t i s n e t n I 8 1 F i g u r e 3 . 4 0 - I s o t o p i c d i s t r i b u t i o n c o m p a r i s o n f o r p e a k a t m / z 6 6 1 . C o m p a r i s o n b e t w e e n 6 6 1 p e a k i n l i p s t i c k e x t r a c t m a s s s p e c t r u m ( t o p ) a n d i s o t o p e d i s t r i b u t i o n o f ' C 1 9 H 1 8 r 3 C l 4 0 3 ( b o t t o m ) . 8 8 0 . 7 4 7 8 8 . 0 “ ” 1 6 5 8 . 7 ' 3 0 ‘ 8 8 2 . 7 6 5 6 7 4 0 . 6 5 1 7 0 - . 8 4 8 . 0 8 8 1 . 8 M a s s ( m l z ) 6 5 8 1 0 0 8 8 0 . 3 : g 8 5 6 5 5 0 - 8 8 2 a ! 6 5 9 8 8 1 6 5 4 6 5 7 I 6 6 3 $ 1 I l w m w m 8 8 5 8 5 8 ' 8 8 1 ' 8 8 4 ' 8 8 7 M a s s m l o ) . * r e f l e c t r o n m o d e u s e d t o c o l l e c t t h e l i p s t i c k e x t r a c t ’ s m a s s s p e c t r u m . 1 0 6 F i g u r e 3 . 4 1 - M a s s s p e c t r u m o f t h i n l a y e r c h r o m a t o g r a p h y e x t r a c t f r o m l i p s t i c k # 5 2 . 2 4 1 . 5 6 . 3 5 4 4 1 0 0 ‘ 1 9 1 . 5 3 6 1 5 4 8 1 4 1 0 0 . 0 ' 3 8 ' 0 2 ' 8 8 0 . 4 9 4 0 . 8 * 1 2 2 0 . 8 1 5 0 1 . 0 1 0 7 y t o i s 3 0 n e t n I % F i g u r e 3 . 4 2 - P e a k s i n m a s s s p e c t r u m o f T L C e x t r a c t f r o m l i p s t i c k # 5 2 . C l o s e u p v i e w o f t h e m a s s s p e c t r u m t a k e n o f e x t r a c t f r o m l i p s t i c k # 5 2 ’ s p i n k t h i n l a y e g ‘ g g r o m a t o g r a p h y d y e s p o t . 1 0 0 1 7 3 8 4 9 0 1 7 4 2 5 7 0 8 7 3 3 6 \ \ 3 0 | 9 7 4 8 1 ' . 3 O 7 8 4 4 7 8 2 . 6 7 8 6 4 7 8 0 5 \ 7 8 6 5 F 7 3 3 7 5 1 § 6 6 2 8 6 6 5 5 6 5 6 8 3 L 3 7 8 9 7 8 7 6 9 6 7 7 . 6 6 9 2 3 ’ 6 9 8 3 \ \ 7 0 8 A 6 5 9 4 ! 8 7 4 4 1 1 0 8 6 0 0 ; ! I n n » 7 0 5 4 5 7 2 1 y t l s n b n I 6 1 F i g u r e 3 . 4 3 - M a s s s p e c t r u m o f T L C e x t r a c t f r o m D & C R e d 2 7 . ( M A L D I T O F - M S s p e c t r u m t a k e n o f e x t r a c t o f T L C s p o t f r o m t h e d y e s a m p l e D & C R e d 2 7 . ) 1 0 0 1 2 4 1 . 4 2 . 0 9 4 8 0 1 9 1 . 4 7 8 4 2 7 4 0 2 5 8 5 6 . 3 9 1 1 1 0 1 - a i n . . . w » . x . . . l . . h . . u - . _ . 4 1 0 0 . 0 ' 3 8 0 . 2 6 6 0 . 4 9 4 0 . 8 1 2 2 0 . 8 1 5 0 1 . 0 M a s s ( m l z ) 1 0 9 y t i s n e t n I 6 1 8 F i g u r e 3 . 4 4 - P e a k s i n m a s s s p e c t r u m o f T L C e x t r a c t f r o m D & C R e d 2 7 . ( M A L D I m a s s s p e c t r u m o f D & C R e d 2 7 d y e s a m p l e . ) 1 0 0 1 6 5 8 . 5 / ’ 2 3 0 6 A ” 1 7 0 2 7 0 4 . 3 6 6 0 . 5 7 0 8 . 3 8 8 2 . 3 7 0 0 . 6 . \ 7 0 5 . 4 7 7 2 3 . 0 6 3 5 . 0 6 5 2 . 6 6 7 6 . 2 6 6 7 . 8 1 0 0 7 8 4 . 2 1 3 5 4 4 w ‘ S 9 0 * 7 8 2 . 1 \ 7 4 0 . 2 7 3 8 . 2 7 8 6 . 2 \ 7 4 2 . 3 M ‘ 4 0 ‘ 7 3 6 . 2 \ 7 8 8 . 1 \ 3 0 . . 2 0 T 7 3 1 3 1 0 1 ' 7 1 8 . 0 ' 7 3 7 4 ' 7 5 8 . 8 7 7 8 2 ' 7 9 3 . 8 7 8 1 5 . 0 M a s s ( m l z ) % I n t e n s i t y 1 1 0 L I S T O F R E F E R E N C E S l . H o f f m a n n , E d m o n d d o . a n d S t r o o b a n t , V i n c e n t . “ L a s e r D e s o r p t i o n a n d M a t r i x - a s s i s t e d L a s e r D e s o r p t i o n I o n i z a t i o n , ” M a s s S p e c t r o m e t r y P r i n c i p l e s a n d A p p l i c a t i o n s . 2 n d E d i t i o n . E n g l a n d : J o h n W i l e y & S o n s L t d . , 2 0 0 2 . p p . 2 8 - 3 2 . 2 . H o fl i n a n n , E d m o n d d o . a n d S t r o o b a n t , V i n c e n t . “ T i m e - o f - fl i g h t A n a l y z e r s , ” M a s s S p e c t r o m e t r y P r i n c i p l e s a n d A p p l i c a t i o n s . 2 n d E d i t i o n . E n g l a n d : J o h n W i l e y & S o n s L t d . , 2 0 0 2 . p p . 8 9 - 9 4 . 3 . B o t t r i l l , A . R . “ H i g h - e n e r g y C o l l i s i o n - i n d u c e d D i s s o c i a t i o n o f M a c r o m o l e c u l e s u s i n g T a n d e m D o u b l e - F o c u s i n g / T i m e — o f - fl i g h t M a s s S p e c t r o m e t r y , ” P h . D . T h e s i s . U n i v e r s i t y o f W a r w i c k . 2 0 0 0 . 4 . O t t e r s t fi t t e r , G i s b e r t . C o l o r i n g o f F o o d , D r u g s , a n d C o s m e t i c s . N e w Y o r k , N Y . M a r c e l D e k k e r , I n c . 1 9 9 9 . 5 . A n d r a s k o , J a n . “ F o r e n s i c A n a l y s i s o f L i p s t i c k s . ” F o r e n s i c S c i e n c e I n t e r n a t i o n a l , ” V o l . 1 7 . 1 9 8 1 . p p . 2 3 5 - 2 5 1 . 6 . B a r k e r , A . M . L . a n d C l a r k e , P . D . B . “ E x a m i n a t i o n o f S m a l l Q u a n t i t i e s o f L i p s t i c k s , ” J o u r n a l o f t h e F o r e n s i c S c i e n c e S o c i e t y . V o l . 1 2 . 1 9 7 2 . p p . 4 4 9 - 4 5 1 . 7 . R u s s e l l , L . W . a n d W e l c h , A n n e E . “ A n a l y s i s o f L i p s t i c k s , ” F o r e n s i c S c i e n c e I n t e r n a t i o n a l . V o l . 2 5 . 1 9 8 4 . p p . 1 0 5 - 1 1 6 . 8 . K e a g y , R . L . “ E x a m i n a t i o n s o f C o s m e t i c S m u d g e s I n c l u d i n g T r a n s e s t e r i fi c a t i o n a n d G a s C h r o m a t o g r a p h i c / M a s s S p e c t r o m e t r i c A n a l y s i s , ” J o u r n a l o f F o r e n s i c S c i e n c e s , V o l . 2 8 , N o . 3 , J u l y 1 9 8 3 , p p . 6 2 3 - 6 3 1 . 9 . L u c a s D M , E i j g e l a a r G . “ A n E v a l u a t i o n o f a T e c h n i q u e f o r t h e E x a m i n a t i o n o f L i p s t i c k S t a i n s , ” J o u r n a l o f F o r e n s i c S c i e n c e s . V o l . 6 , N o . 3 . J u l y 1 9 6 1 . p p . 3 5 4 - 3 6 2 . 1 0 . B r u n e l l e , R L . “ D o c u m e n t A n a l y s i s : I n k A n a l y s i s : I n k C o m p a r i s o n s & I d e n t i fi c a t i o n s : P r o c e d u r e . ” E n c y c l o p e d i a o f F o r e n s i c S c i e n c e s . A c a d e m i c P r e s s 2 0 0 0 . h t t p : / / a p r e s s l p . g v p i . n e t / a p f o r s c i / l p e x t . d l l / ? f = t e m p l a t e s & fi i = m a i n - h . h t m 1 1 . B u d a v a r i , S u s a n . “ T h e M e r c k I n d e x : a n E n c y c l o p e d i a o f C h e m i c a l s , D r u g s , a n d B i o l o g i c a l s . ” W h i t e h o u s e S t a t i o n , N . J . , U . S . A . : M e r c k , 1 9 9 6 1 2 . S m o l i n s k e , S u s a n . “ H a n d b o o k o f F o o d , D r u g & C o s m e t i c E x c i p i e n t s , ” C R C P r e s s , B o c a R a t o n . 1 9 9 7 . 1 1 1 1 3 . G r i m , D o n n a M . , T h e I d e n t i fi c a t i o n a n d C h a r a c t e r i z a t i o n o f A r t i s t s ’ D y e s a n d P i g m e n t s U s i n g L a s e r D e s o r p t i o n / I o n i z a t i o n M a s s S p e c t r o m e t r y . T h e s i s ; M i c h i g a n S t a t e U n i v e r s i t y . A u g u s t 2 0 0 3 . 1 4 . w w w . c h e m fi n d e r . c o m 1 5 . M i t s u i , T a k e o . “ C o l o r a n d C o s m e t i c C o l o r M a t e r i a l s , ” N e w C o s m e t i c S c i e n c e . A m s t e r d a m , N e t h e r l a n d s . E l s e v i e r S c i e n c e B . V . , 1 9 9 7 . 1 6 . D u n n , J a m i e . “ P h o t o d e g r a d a t i o n a n d L a s e r D e s o r p t i o n M a s s S p e c t r o m e t r y f o r t h e C h a r a c t e r i z a t i o n o f D y e s U s e d i n R e d P e n I n k s , ” J F o r e n s i c S c i . M a y 2 0 0 3 , V o l . 4 8 , N o . 3 . p p . 6 5 2 - 6 5 7 . 1 7 . C o n n e e l y , A . e t . a l . “ S t u d y o f t h e M a s s S p e c t r o m e t r i c B e h a v i o u r o f P h t h a l o c y a n i n e a n d A 2 0 D y e s U s i n g E l e c t r o s p r a y I o n i z a t i o n a n d M a t r i x - a s s i s t e d L a s e r D e s o r p t i o n / I o n i z a t i o n , ” R a p i d C o m m u n . M a s s S p e c t r o m . 2 0 0 1 ; V o l . 1 5 , p p . 2 0 7 6 - 2 0 8 4 . 1 8 . D u n n , J a m i e . C a n d i d a t e f o r P h D , P e r s o n a l c o m m u n i c a t i o n / c o r r e s p o n d a n c e . 1 9 . A l l i s o n , J o h n , P h . D . , P e r s o n a l c o m m u n i c a t i o n / c o r r e s p o n d e n c e . 1 1 2 4 . F O U R I E R T R A N S F O R M I N F R A R E D S P E C T R O S C O P Y 4 . 1 I n t r o d u c t i o n O n e o f t h e m o s t i n d i s p e n s a b l e a n d c o m m o n l y f o u n d i n s t r u m e n t s i n t h e c r i m e l a b i s t h e F o u r i e r t r a n s f o r m i n fl a t e d s p e c t r o m e t e r , c o m m o n l y u s e d i n d e p a r t m e n t s s u c h a s d r u g s , t r a c e a n a l y s i s , a n d p e r h a p s q u e s t i o n e d d o c u m e n t s , a s w e l l a s p o s s i b l y o t h e r s . I t s h i g h d e g r e e o f d i s c r i m i n a t i o n , c a s e o f o p e r a t i o n , r e q u i r e m e n t o f o n l y s m a l l s a m p l e s ( e s p e c i a l l y i f i t h a s m i c r o s c o p e c a p a b i l i t i e s ) a n d b e i n g r e a d i l y a v a i l a b l e i n c r i m e l a b s , m e a n s i t i s l i k e l y t o b e e m p l o y e d i n a l i p s t i c k c a s e . K n o w n f o r p r o d u c i n g s p e c t r a l i k e n e d t o “ fi n g e r p r i n t s , ” t h i s e x p e r i m e n t d e t e r m i n e s h o w t h a t a n a l o g y fi t s w i t h l i p s t i c k a n a l y s i s . A r e l i p s t i c k f o r m u l a t i o n s u n i q u e e n o u g h s o t h a t n o t w o l i p s t i c k s h a v e t h e s a m e i n fi ' a r e d t r a n s m i s s i o n s p e c t r u m ? I n t r a n s m i s s i o n F o u r i e r t r a n s f o r m i n f r a r e d s p e c t r o s c o p y ( F T I R ) i n fi ' a r e d l i g h t i s d i r e c t e d t h r o u g h a s a m p l e a n d t h e v a r i o u s w a v e l e n g t h s o f l i g h t a b s o r b e d b y t h e s a m p l e a r e d e n o t e d i n t h e r e s u l t i n g i n f r a r e d s p e c t r u m . F T I R s p e c t r o s c o p y u s e s l i g h t i n t h e i n fi a r e d r e g i o n , a p p r o x i m a t e l y 7 7 0 n m t o 0 . 1 c m ( 1 3 , 0 0 0 c m ‘ 1 - 1 0 c m " ) , t o i n c i t e m o l e c u l a r v i b r a t i o n s a n d s o m e t i m e s r o t a t i o n s . S m a l l g a s e o u s m o l e c u l e s u s u a l l y c a n b e i n c i t e d t o a b s o r b I R e n e r g y t h r o u g h a c h a n g e i n t h e i r v i b r a t i o n a l a n d r o t a t i o n a l e n e r g y . L a r g e r m o l e c u l e s t e n d t o s h o w v i b r a t i o n a l a b s o r p t i o n p e a k s a t t r i b u t e d t o v i b r a t i o n a l e n e r g y l e v e l t r a n s i t i o n s w i t h i n t h e i n fi ' a r e d ( I R ) r e g i o n o f t h e e l e c t r o m a g n e t i c s p e c t r u m . T h e i n c i t e d v i b r a t i o n o f b o n d s a l l o w s I R s p e c t r o s c o p y t o b e u s e f u l i n i d e n t i f y i n g fi r n c t i o n a l g r o u p s , w h i c h c a n a b s o r b I R l i g h t a t c h a r a c t e r i s t i c fi e q u e n c i e s [ l ] . T h e r e g i o n b e t w e e n 1 4 0 0 c m “ a n d 8 0 0 c m ‘ 1 i s o f t e n r e f e r r e d t o a s t h e “ fi n g e r p r i n t ” r e g i o n [ 1 ] . V i b r a t i o n s i n c i t e d b y i n f r a r e d r a d i a t i o n w i t h i n t h i s r e g i o n o f t e n 1 1 3 i n v o l v e m a n y b o n d s t h r o u g h o u t t h e m o l e c u l e a n d t h u s t h e p a t t e r n o f a b s o r p t i o n b a n d s c a n b e c h a r a c t e r i s t i c o f t h a t m o l e c u l e i n m o s t c a s e s . S o m e s u b s t a n c e s t h a t d o n o t a b s o r b i n t h e m i d - I R r e g i o n ( 4 0 0 0 — 4 0 0 c m “ ) i n c l u d e h o m o n u c l e a r d i a t o m i c m o l e c u l e s ( l i k e N 2 ) a n d s o m e s i m p l e i n o r g a n i c s a l t s . I o n i c b o n d s t e n d t o a b s o r b r a d i a t i o n a t l o w e r f r e q u e n c i e s t h a n c o v a l e n t b o n d s . P o t a s s i u m b r o m i d e ( K B r ) , a n i o n i c s a l t , d o e s n o t a b s o r b l i g h t i n t h e m i d - I R r e g i o n b u t w i l l s t a r t t o s h o w a b s o r p t i o n b a n d s a r o u n d 4 0 0 c m ‘ 1 [ 1 ] . P a r t o f t h e i n s t r u m e n t a t i o n t h a t c o n t r i b u t e s t o t h e i n c r e a s e d s p e e d ( t i m e p e r s c a n ) o f t h e F T I R s p e c t r o m e t e r , c o m p a r e d t o d i s p e r s i v e I R i n s t r u m e n t s , i s t h e i n t e r f e r o m e t e r . A s i m p l e i n t e r f e r o m e t e r s e t u p i s t h e M i c h e l s o n i n t e r f e r o m e t e r [ F i g u r e 4 . 1 ] ( m o s t fi g u r e s a n d t a b l e s a t t h e e n d o f t h i s c h a p t e r ) . T h e i n f r a r e d l i g h t s o u r c e e m i t s p o l y c h r o m a t i c r a d i a t i o n t h a t i s c o l l i m a t e d ( i n a b e a m ) . T h i s r a d i a t i o n s t r i k e s a b e a m s p l i t t e r w h e r e a b o u t h a l f t h e l i g h t i s r e fl e c t e d t o a s t a t i o n a r y m i r r o r a n d t h e o t h e r h a l f i s t r a n s m i t t e d t h r o u g h t h e s p l i t t e r t o a m o v a b l e m i r r o r . T h e r a d i a t i o n r e fl e c t s o f f t h e s e m i r r o r s a n d i s r e c o m b i n e d a t t h e b e a m s p l i t t e r . T h i s r e c o m b i n e d r a d i a t i o n t h e n i s p a s s e d t h r o u g h t h e s a m p l e c o m p a r t m e n t ( i n c l u d i n g t h e s a m p l e i f o n e i s i n p l a c e ) a n d o n t o t h e d e t e c t o r [ 1 ] . A t t h e d e t e c t o r t h e i n t e n s i t y o f t h e r a d i a t i o n i s r e c o r d e d a s t h e m o v a b l e m i r r o r i s m o v e d a c r o s s a c e r t a i n d i s t a n c e ( p e r h a p s o n t h e o r d e r o f a f e w c e n t i m e t e r s ) t o c r e a t e w h a t i s c a l l e d t h e i n t e r f e r o g r a m ( i n t e n s i t y r e c o r d e d a s a f u n c t i o n o f t h e p a t h d i fi ‘ e r e n c e b e t w e e n t h e l i g h t r e fl e c t e d fi ' o m t h e m o v i n g m i r r o r a n d t h a t r e fl e c t e d f r o m t h e s t a t i o n a r y m i r r o r ) . E v e r y f r e q u e n c y o f l i g h t h a s i t s o w n s i n u s o i d a l i n t e r f e r o g r a m p a t t e r n . W h e n m u l t i p l e w a v e l e n g t h s o f l i g h t a r e u s e d ( p o l y c h r o m a t i c l i g h t s o u r c e ) , t h e i n t e r f e r o g r a m i s 1 1 4 a c o m b i n a t i o n o f t h e s e s i n u s o i d a l p a t t e r n s . A fi e r a s a m p l e i s p l a c e d i n t h e l i g h t p a t h , d i fl ‘ e r e n t w a v e l e n g t h s o f l i g h t a r e a b s o r b e d t o d i f f e r i n g e x t e n t s a n d t h e i r s i n u s o i d a l p a t t e r n s s u b s e q u e n t l y c o n t r i b u t e l e s s , o r n o l o n g e r c o n t r i b u t e , t o t h e i n t e r f e r o g r a m p a t t e r n . T h e i n s t r u m e n t c a n t h e n e l e c t r o n i c a l l y p e r f o r m a m a t h e m a t i c a l o p e r a t i o n c a l l e d a F o u r i e r t r a n s f o r m . T h e F o u r i e r t r a n s f o r m d e t e r m i n e s w h i c h f r e q u e n c i e s o f l i g h t a r e c o n t r i b u t i n g t o t h e i n t e r f e r o g r a m p a t t e r n a n d d e n o t e s t h e m a s p e a k s a t c e r t a i n fi ‘ e q u e n c i e s ( o r w a v e n u m b e r s ) o n a s p e c t r u m . T h e F o u r i e r t r a n s f o r m o p e r a t i o n t r a n s f o r m s t h e i n t e n s i t y a s a f u n c t i o n o f p a t h d i fl ' e r e n c e s p e c t r u m i n t o a n i n t e n s i t y a s a f u n c t i o n o f w a v e n u m b e r s p e c t r u m . T h e t r a n s m i s s i o n s p e c t r u m w i l l s h o w u p s i d e - d o w n p e a k s f o r t h o s e f r e q u e n c i e s ( o r w a v e n u m b e r s ) o f l i g h t t h a t a r e a b s o r b e d , w h e r e t h e e x t e n t o f a b s o r p t i o n b y t h e s a m p l e w i l l d e t e r m i n e t h e r e l a t i v e h e i g h t o f t h e p e a k . 4 . 2 M a t e r i a l s a n d M e t h o d s T h e i n s t r u m e n t u s e d w a s a P e r k i n E l m e r A u t o l m a g e F T - I R M i c r o s c o p e e q u i p p e d w i t h a l i q u i d N i t r o g e n c o o l e d M C T ( M e r c u r y C a d m i u m T e l l u r i d e ) d e t e c t o r . T h e s o f t w a r e w a s S p e c t r u m v 5 . 0 . 1 . A l s o a v a i l a b l e w a s t h e s o f t w a r e A u t o I m a g e V e r s i o n 5 . 0 , © 2 0 0 2 P e r k i n E l m e r . T h e l i p s t i c k s w e r e s m e a r e d fi ' o m t h e t u b e o n t o a s m a l l K B r d i s k l o c a t e d w i t h i n a s a m p l e h o l d e r a n d p l a c e d o n t h e m i c r o s c o p e s t a g e . A b a c k g r o u n d s p e c t r u m w a s t a k e n o f a n a r e a f r e e o f l i p s t i c k o n t h e K B r d i s k . A n a r e a 1 7 8 8 o f l i p s t i c k c o u l d b e f o u n d b y u s i n g t h e i m a g e o f t h e K B r d i s k t h a t a p p e a r e d o n t h e c o m p u t e r s c r e e n , e n a b l i n g t h e a n a l y s t t o s e l e c t t h e a r e a s f r o m w h i c h t h e y w i s h t o o b t a i n s p e c t r a . 1 1 5 L i p s t i c k s p e c t r a w e r e t a k e n f r o m v a r i o u s p a r t s o f a l i p s t i c k s m e a r . D i fi ‘ e r e n t a r e a s o f t h e s m e a r c o u l d b e s e l e c t e d u s i n g t h e o n - s c r e e n v i e w i n g c a p a b i l i t y . L i p s t i c k s p e c t r a w e r e c o l l e c t e d i n t h e w a v e n u m b e r r e g i o n 4 0 0 0 c m " t o 7 0 0 c m “ . T h e m i c r o s c o p e w a s s e t t o a v e r a g e t h r e e s p e c t r a t o f o r m t h e fi n a l s p e c t r u m . T h u s e a c h l i p s t i c k s p e c t r u m w a s t h e a v e r a g e o f t h r e e s p e c t r a t a k e n s e q u e n t i a l l y f r o m t h e s a m e l o c a t i o n b y t h e m i c r o s c o p e . B e f o r e t h e l i p s t i c k s w e r e a d d e d t o t h e l i b r a r y t h e y w e r e b a s e l i n e c o r r e c t e d u s i n g t h e a u t o m a t i c b a s e l i n e c o r r e c t i o n f e a t u r e a v a i l a b l e w i t h t h e s o fl w a r e . S p e c t r a t a k e n f r o m a l i p s t i c k w e r e a l s o a u t o m a t i c a l l y b a s e l i n e c o r r e c t e d a f t e r t h e i r c o l l e c t i o n a n d b e f o r e t h e y w e r e u s e d t o c o n d u c t a l i b r a r y s e a r c h . T e n s p e c t r a w e r e c o l l e c t e d b y s o m e o n e e l s e a n d w e r e u s e d a s s o m e o f t h e p r e t e n d e d “ u n k n o w n ” f o r t h e l i p s t i c k s e a r c h ( l i p s t i c k s 1 , 2 , 1 5 , 2 2 , 2 5 , 3 0 , 3 1 , 4 2 , 4 7 , a n d 4 9 ) . 4 . 3 R e s u l t s a n d D i s c u s s i o n T h e fi r s t l i b r a r y s e a r c h w a s c o n d u c t e d u t i l i z i n g t h e e n t i r e r a n g e o f t h e s p e c t r u m , f r o m 4 0 0 0 - 7 0 0 c m ’ l [ T a b l e 4 . 1 ] . A f t e r t h e s e a r c h , t h e s o f t w a r e g i v e s t h e u s e r a l i s t o f t h e t o p t e n l i p s t i c k s p e c t r a t h a t t h e p r o g r a m f o u n d t h e m o s t s i m i l a r t o t h e s p e c t r u m b e i n g s e a r c h e d . E i g h t o u t o f fi f t y s i x l i p s t i c k s ( 1 4 . 3 % ) y i e l d e d s e a r c h r e s u l t s w h e r e t h e c o r r e c t l i p s t i c k w a s n o t l i s t e d a s t h e t o p / n u m b e r - o n e l i p s t i c k i n t h e t o p t e n l i s t g i v e n b y t h e s e a r c h p r o g r a m [ T a b l e 4 . 2 ] . A l t h o u g h , s i x o f t h e s e l i p s t i c k s h a d t h e c o r r e c t l i p s t i c k l i s t e d w i t h i n t h e t o p t e n l i s t . T h e fi r s t l i p s t i c k o n t h e l i b r a r y s e a r c h - l i s t w a s t h e s a m e b r a n d a s t h e m i s i d e n t i fi e d l i p s t i c k f o r f o u r o f t h e s e e i g h t m i s i d e n t i fi e d l i p s t i c k s . 1 1 6 T a b l e 4 . 2 L i b r a r y S e a r c h 4 0 0 0 - 7 0 0 c m " L 1 p § 1 i § | § W P o s i t i o n o f n u m b e r a n d / m a n u f . t a p h i t I g r s t i c k # a n d / m a n u f . c o r r e c t I D 1 1 C l a r i o n 1 0 C l a r i o n 2 1 5 C o v e r G i n 1 3 C l i n i q u e 7 1 6 C o v e r G i r l 1 5 C o v e r G i r l > 1 0 3 0 L o r e a l 3 1 L o r e a l 3 4 3 P a v i o n 1 7 C o v e r G i r l 6 4 7 B l u e C r o s s 1 6 C o v e r G i r l > 1 0 5 2 R e v l o n 5 1 R e v l o n 2 5 3 R e v l o n 1 7 C o v e r G i r l 3 M a n y o f t h e m i s i d e n t i fi e d l i p s t i c k s d i d n o t r e s e m b l e t h e # 1 l i b r a r y h i t , a n d t h e r e f o r e t h e a n a l y s t s h o u l d a l w a y s l o o k a t s o m e o f t h e o t h e r l i p s t i c k s i n t h e l i b r a r y h i t / s e a r c h l i s t [ F i g u r e s 4 . 1 4 - 4 . 2 3 ] . A n o t h e r i n t e r e s t i n g n o t e a b o u t t h e I R s e a r c h r e s u l t s i s t h a t o f t h e i n c o r r e c t l y i d e n t i fi e d l i p s t i c k s , o n l y o n e w a s f r o m t h e “ o l d ” l i p s t i c k g r o u p . T h i r t y t w o o f t h e l i p s t i c k s w e r e a l r e a d y i n t h e l a b w h e n t h i s e x p e r i m e n t s t a r t e d , a n d a r e o f u n k n o w n a g e , t h o u g h i t i s g u e s s e d t h a t t h e y a r e a t l e a s t 5 + y e a r s o l d . T w e n t y f o u r l i p s t i c k s w e r e o b t a i n e d s h o r t l y b e f o r e t h e e x p e r i m e n t b e g a n f r o m a l o c a l s t o r e a n d s o m o s t l i k e l y a r e n o t a s o l d a s t h e l a b ’ s fi r s t g r o u p o f l i p s t i c k s ( n e w e r l i p s t i c k s i n c l u d e n u m b e r s 1 , 2 , 1 5 - 1 8 , 2 2 , 2 3 , 2 5 - 2 7 , 3 0 , 3 1 , 3 9 , 4 0 , 4 2 , 4 3 , 4 5 , 4 7 , 4 9 , 5 1 - 5 3 , a n d 5 7 ) . A r e a s o n f o r t h e m i s i d e n t i fi e d l i p s t i c k s b e i n g m a i n l y n e w l i p s t i c k s m a y b e t h a t a g i n g c a u s e s a d d i t i o n a l d i fl ‘ e r e n c e s b e t w e e n l i p s t i c k s , o r m o r e l i k e l y , b e c a u s e t h e o l d e r l i p s t i c k s c a m e f r o m m a n y d i fl ‘ e r e n t b r a n d s a n d s t y l e s , a n d t h e r e s i m p l y w a s n ’ t t h a t m a n y o l d e r l i p s t i c k s w i t h s i m i l a r c o m p o s i t i o n s t o y i e l d s i m i l a r I R s p e c t r a , b e c a u s e t h e y a l l p r e t t y m u c h c a m e fi ' o m d i fl ' e r e n t l i p s t i c k l i n e s . 1 1 7 A s e c o n d l i b r a r y s e a r c h w a s r u n u s i n g t h e 2 0 0 0 - 7 0 0 c m ' 1 r a n g e t o i n c r e a s e t h e i n fl u e n c e o f t h e fi n g e r p r i n t r e g i o n d u r i n g a s e a r c h a n d s i m p l y t o s e e i f d i f f e r e n t r e s u l t s w o u l d b e o b t a i n e d [ T a b l e 4 . 3 ] . U s i n g t h e n e w r a n g e , fi v e l i p s t i c k s ( 9 % ) w e r e m i s i d e n t i fi e d b y t h e l i b r a r y s e a r c h . A l l fi v e h a d t h e c o r r e c t l i p s t i c k l i s t e d a s t h e s e c o n d c h o i c e o n t h e l i b r a r y t o p t e n l i s t . A l s o , o f t h e fi v e , f o u r w e r e m i s i d e n t i fi e d a s l i p s t i c k s b e l o n g i n g t o t h e s a m e b r a n d . F o u r o f t h e e i g h t m i s i d e n t i fi e d l i p s t i c k s f r o m t h e fi r s t s e a r c h w e r e c o r r e c t l y i d e n t i fi e d d u r i n g t h e s e c o n d s e a r c h w i t h t h e s h o r t e n e d s e a r c h r a n g e , b u t t w o p r e v i o u s l y c o r r e c t l y i d e n t i fi e d l i p s t i c k s ( # 1 0 & # 3 1 ) w e r e n o w m i s i d e n t i fi e d . D u r i n g c o m p a r i s o n s o f l i p s t i c k s p e c t r a t a k e n o n t h e P e r k i n E l m e r t o t h o s e t a k e n o n o t h e r i n s t r u m e n t s ( l i k e a N i c o l e t a n d a M i c h e l s o n F T I R s p e c t r o m e t e r ) a n d t o t h o s e t a k e n b y a n o t h e r u s e r o n t h e P e r k i n E l m e r , t h e l i b r a r y r e f e r e n c e l i p s t i c k # 2 d i d n o t h a v e m u c h s i m i l a r i t y t o t h e o t h e r l i p s t i c k # 2 s p e c t r a ( w h i c h w e r e a l l p r a c t i c a l l y i d e n t i c a l ) . I t w a s f e a r e d t h a t t h e w r o n g l i p s t i c k w a s s c a n n e d a n d p u t i n t h e p l a c e o f l i p s t i c k # 2 i n t o t h e l i b r a r y , s o s i n c e t h e i d e n t i t y w a s u n k n o w n , t h e r e s u l t s w e r e n o t r e p o r t e d a s p a r t o f t h e s t u d y o f k n o w n l i p s t i c k s . A l t h o u g h t h e u n k n o w n l i p s t i c k # 2 d i d h a v e a s t r i k i n g r e s e m b l a n c e t o l i p s t i c k # 3 1 . T a b l e 4 . 3 L i b r a r y S e a r c h 2 0 0 0 - 7 0 0 c m ‘ 1 L i p § l i s z l s L l Q E a n t i e a L Q h P O S i t i O H O f n u m b e r n d / m a n u f . t a p h i t l i p s t i c k # n d / m a n u f . c o r r e c t I D 1 0 C l a r i o n 1 1 C l a r i o n 2 3 0 L o r e a l 3 1 L o r e a l 2 3 1 L o r e a l 2 * A l m a y 2 5 2 R e v l o n 5 1 R e v l o n 2 5 3 R e v l o n 4 9 R e v l o n 2 * i d e n t i t y o f l i p s t i c k # 2 i s u n k n o m ( p o s s i b l y i s l i p s t i c k # 3 1 ) 1 1 8 P o s s i b l y o n e o f t h e r e a s o n s b e h i n d t h e l i b r a r y m i s i d e n t i fi c a t i o n s c o u l d b e d u e t o t h e h e t e r o g e n e o u s n a t u r e o f l i p s t i c k . V e r y s l i g h t d i fl ‘ e r e n c e s i n t h e s m a l l d e t a i l s o f a s p e c t r u m m a y b e n o t i c e d b e t w e e n s c a n s o f t h e s a m e l i p s t i c k [ F i g u r e s 4 . 2 , 4 . 3 ] . A n o t h e r c o n t r i b u t i o n t o s l i g h t d i f f e r e n c e s i n s p e c t r a fi ' o m t h e s a m e l i p s t i c k m a y b e t h e s m a l l e fl ‘ e c t t h e s a m p l e ’ s t h i c k n e s s h a s o n i t s s p e c t r u m [ F i g u r e 4 . 4 ] . I n a m i s i d e n t i fi c a t i o n s c e n a r i o t h e l i b r a r y r e f e r e n c e s p e c t r u m w a s p e r h a p s t a k e n f r o m a t h i c k p o t i o n o f t h e s m e a r r e s u l t i n g i n t h e r o u n d i n g - o fl ‘ o f t h e t a l l p e a k s a r o u n d 2 9 2 0 c m ’ 1 a n d 2 8 5 0 c m ‘ 1 b u t a l i t t l e m o r e d e t a i l e m e r g e s i n t h e fi n g e r p r i n t r e g i o n . T h e n i f t h e s p e c t r u m t o b e s e a r c h e d i s t a k e n f r o m a t h i n n e r p o r t i o n o f t h e l i p s t i c k s m e a r , s o t h a t t h e t a l l e s t ( 2 9 2 0 & 2 8 5 0 ) p e a k s i n t h e s p e c t r u m a r e n o w s h a r p b u t t h e fi n g e r p r i n t r e g i o n p e r h a p s h a s a l i t t l e l e s s d e t a i l , t h e n m a y b e t h e d i fi ‘ e r e n c e s m i g h t b e e n o u g h t o c a u s e t h e s p e c t r a t o r e s e m b l e a v e r y s i m i l a r s p e c t r a fi o m a n o t h e r l i p s t i c k o f t h e s a m e b r a n d . U s i n g o n l y t h e 2 0 0 0 - 7 0 0 c m ' l r e g i o n m i g h t h a v e h e l p e d e l i m i n a t e s o m e v a r i a t i o n s c a u s e d b y t h i c k n e s s ( o r ? ) d i f f e r e n c e s b e t w e e n s m e a r s o f t h e s a m e l i p s t i c k , a n d p u t e m p h a s i s o n t h e r e g i o n m o r e l i k e l y t o b e i n d i v i d u a l i z i n g . A l t h o u g h , i t s e e m s m o r e r a t i o n a l t o u s e t h e e n t i r e s p e c t r a l I R r a n g e w h e n c o m p a r i n g s p e c t r a , t h u s u s i n g t h e l a r g e s t a m o u n t o f i n f o r m a t i o n a s p o s s i b l e w h e n m a k i n g d e c i s i o n s . I n t h o s e l i p s t i c k s fi ' o m t h e s a m e b r a n d a n d m a n u f a c t u r e r , a l i k e l y c o n t r i b u t i n g c a u s e t o t h e r n i s i d e n t i fi c a t i o n s m a y b e t h e s i m i l a r i t y o f t h e m a i n l i p s t i c k f o r m u l a t i o n s , a n d t h u s s i m i l a r i t i e s b e t w e e n s p e c t r a [ F i g u r e s 4 . 5 - 4 . 7 ] . M a n y o f t h e m i s i d e n t i fi e d l i p s t i c k s w e r e m a t c h e d t o l i p s t i c k s w i t h t h e s a m e b r a n d b u t d i f f e r e n t c o l o r s . T h i s a g r e e s w i t h t h e i d e a t h a t t h e m a i n c o n s t i t u e n t s o f a l i p s t i c k ’ s m a s s a r e t h e o i l s a n d w a x e s , a n d h e l p s s u p p o r t K e a g y ’ s s t a t e m e n t t h a t l i p s t i c k I R s p e c t r a a r e m a i n l y i n fl u e n c e d b y t h e o i l s 1 1 9 a n d w a x e s p r e s e n t [ 2 ] . A l t h o u g h m a n y l i p s t i c k s f r o m t h e s a m e b r a n d s t i l l h a d d i s s i m i l a r s p e c t r a [ F i g u r e s 4 . 8 - 4 . 1 0 ] . M o r e d e t a i l m a y b e n e e d e d i n m y s p e c t r a ( I t r i e d f o r a 9 0 - 1 0 % t r a n s m i t t a n c e r a n g e f o r e a c h s p e c t r u m i f p o s s i b l e ) . E x t e n d i n g t h e w a v e n u m b e r r a n g e b e y o n d 7 0 0 c m ‘ 1 m a y h e l p r e v e a l a d d i t i o n a l d i f f e r e n c e s b e t w e e n l i p s t i c k s p e c t r a . A l s o , l i p s t i c k s f r o m d i f f e r e n t b r a n d s c a n s o m e t i m e s h a v e s o m e w h a t s i m i l a r s p e c t r a ( l i p s t i c k s 2 2 & 4 2 , 1 6 & 3 7 , a n d 1 3 & 1 5 ) [ F i g u r e s 4 . 1 1 - 4 . 1 3 ] . A l t h o u g h , n o l i p s t i c k s i n t h e s e c o n d l i b r a r y s e a r c h w e r e m i s i d e n t i fi e d a s l i p s t i c k s f r o m a n o t h e r b r a n d . U n f o r t u n a t e l y t h e r e w e r e n o t o v e r t h r e e l i p s t i c k s fi ' o m a n y o n e p a r t i c u l a r b r a n d a n d s t y l e l i n e b e s i d e s R e v l o n . T h e R e v l o n l i p s t i c k s d i d h a v e o t h e r R e v l o n b r a n d l i p s t i c k s i n t h e i r s e a r c h - l i s t s , b u t a l s o i n c l u d e d w e r e a f e w l i p s t i c k s fi ' o m o t h e r b r a n d s . A n y o n e l i p s t i c k , o f a p a i r o f t h e m f r o m t h e s a m e b r a n d l i n e , d i d n o t n e c e s s a r i l y h a v e t h e o t h e r l i p s t i c k s h o w u p a s t h e n u m b e r t w o h i t i n t h e l i b r a r y s e a r c h l i s t . O u t o f 2 0 l i p s t i c k s w i t h a t l e a s t o n e o t h e r l i p s t i c k fi o m t h e s a m e b r a n d , 1 1 h a d a n o t h e r l i p s t i c k fi o m t h e s a m e b r a n d a p p e a r s o m e w h e r e i n t h e t o p 3 h i t s l i s t e d i n o n e ( o r b o t h ) o f t h e l i b r a r y s e a r c h e s ( l i p s t i c k s 1 5 - 1 8 , 2 3 , 3 0 , 3 1 , 4 9 , 5 1 - 5 3 ) . T h u s c o n c l u s i o n s a b o u t l i p s t i c k s h a v i n g s i m i l a r I R s p e c t r a b e c a u s e t h e y a r e f r o m t h e s a m e l i p s t i c k l i n e i s n o t a “ h a r d a n d f a s t r u l e , ” b u t i s o n l y s u g g e s t e d a s o c c u r r i n g f o r s o m e b r a n d s b y t h e s e r e s u l t s . F o r e x a m p l e , l i p s t i c k s ’ 4 0 a n d 4 1 h a v e v e r y d i f f e r e n t s p e c t r a b u t a r e f r o m t h e s a m e l i p s t i c k b r a n d l i n e [ F i g u r e 4 . 8 ] . I t m a y b e t h a t l i p s t i c k s h i g h i n c o l o r a n t s h a v e c o n t r i b u t i o n s t o t h e i r s p e c t r a fi o m t h e i r o r g a n i c c o l o r a n t s a n d / o r t h e i r b a s e o i l / w a x c o m p o s i t i o n i s c h a n g e d , r e l a t i v e t o o t h e r l i p s t i c k s i n t h a t l i n e , t o c o m p e n s a t e f o r a h i g h a m o u n t o f i n o r g a n i c p i g m e n t s a n d / o r c o l o r a n t s , a n d t h u s b r a n d s i m i l a r i t i e s a r e d i m i n i s h e d b y d i fl ‘ e r e n c e s i n t h e c o m p o s i t i o n s o f t h e c o l o r a n t s a n d / o r b a s e m a t e r i a l i n g r e d i e n t s . 1 2 0 4 . 4 C o n c l u s i o n O v e r a l l , F o u r i e r t r a n s f o r m i n f r a r e d s p e c t r o s c o p y h a s s h o w n t o h a v e a h i g h d e g r e e o f d i s c r i m i n a t i o n b e t w e e n l i p s t i c k s . T h e m a i n c o n c l u s i o n f r o m t h e s e r e s u l t s i s t h a t s h o u l d t h e s p e c t r a b e t w e e n a k n o w n l i p s t i c k a n d a n u n k n o w n s m e a r a p p e a r v e r y s i m i l a r , i t i s l i k e l y t h e y a r e f r o m t h e s a m e l i p s t i c k ( a t l e a s t t h a t p a r t i c u l a r b r a n d a n d n a m e , e . g . C h e r r i e s i n t h e S n o w b y R e v l o n ) b u t t h e r e i s s t i l l a c h a n c e t h a t t h e y m a y b e d i f f e r e n t l i p s t i c k s . O t h e r l i p s t i c k s , e s p e c i a l l y t h o s e f r o m t h e s a m e b r a n d a n d s t y l e ( fi ' o s t s , c r e m e s , e t c . ) , c a n h a v e v e r y s i m i l a r s p e c t r a . A l s o , t w o l i p s t i c k s m a y b e f r o m t h e s a m e b r a n d b u t h a v e d i s s i m i l a r s p e c t r a d u e t o v a r i a t i o n s i n t h e l i p s t i c k f o r m u l a . S o o n e m a y o n l y b e a b l e t o s a y t h a t a s p e c t r a t a k e n f r o m a l i p s t i c k s m e a r , a n d c o m p a r e d w i t h a k n o w n l i p s t i c k ’ s s p e c t r a , s h o w s t h a t t h e s m e a r i s c o n s i s t e n t w i t h h a v i n g o r i g i n a t e d f r o m t h a t l i p s t i c k , b u t c a n n o t b e p o s i t i v e l y i d e n t i fi e d a s o r i g i n a t i n g f r o m t h a t l i p s t i c k . I t m a y b e p o s s i b l e i n t h e f u t u r e t o a s s o c i a t e a s m e a r t o a b r a n d o f a p a r t i c u l a r s h a d e ( l i k e C h e r r i e s i n t h e S n o w b y R e v l o n ) , b u t l i n k i n g a s m e a r t o a p a r t i c u l a r l i p s t i c k t u b e r e m a i n s u n l i k e l y d u e t o t h e s i m i l a r i t i e s b e t w e e n l i p s t i c k s o f t h e s a m e b r a n d , m u c h l e s s o f t h e s a m e b r a n d a n d s h a d e . A l t h o u g h , w h e n a s t u d y i s d o n e i n v o l v i n g l i p s t i c k s t h a t a r e i n e v e r y d a y u s e , p e r h a p s m o r e d i fl ‘ e r e n c e s i n l i p s t i c k s p e c t r a w i l l b e s e e n b e t w e e n l i p s t i c k s d u e t o i n fl u e n c e s e a c h u s e r e x e r t s o n t h e i r i n d i v i d u a l l i p s t i c k s ( s u c h a s a l w a y s p u t t i n g o n a m o i s t u r i z e r fi r s t , a n d t h u s t h e i r l i p s t i c k h a s a m i x e d l a y e r o f m o i s t u r i z e r a n d l i p s t i c k ) . 1 2 1 d m 2 r 1 0 6 o 7 3 2 2 0 5 2 2 3 2 5 5 7 2 4 5 7 2 5 0 0 2 3 3 2 2 4 3 5 5 3 5 3 3 4 4 4 2 2 2 5 5 3 5 1 1 1 1 1 2 c 0 d 0 n 1 1 1 0 4 2 8 5 0 5 3 4 4 4 2 2 2 4 2 9 5 4 0 6 2 5 9 6 3 3 3 3 3 5 5 3 5 5 1 1 2 2 2 2 2 2 5 5 5 5 3 4 4 4 4 7 2 - 0 0 t 0 1 s 2 2 6 9 3 7 8 4 5 o 2 3 6 9 7 4 0 4 5 5 7 6 3 6 1 1 1 1 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 5 5 . - 2 I j - I - I 3 I g - I ; - I 3 - I g - I j 1 - 3 I 3 . k c i t d s r 1 1 0 4 4 2 9 2 5 2 4 6 5 4 4 5 4 3 5 4 5 5 5 7 m 6 8 1 2 p 5 3 5 3 3 1 1 1 3 2 2 2 5 5 3 5 3 3 5 4 4 2 4 2 2 i c l h 0 d 0 n 5 0 0 7 3 4 2 2 o 4 6 9 2 5 7 9 0 8 7 6 7 5 2 6 4 4 7 1 c 1 1 1 2 2 3 3 3 3 3 5 5 5 5 s 3 3 5 2 2 4 4 4 4 2 4 1 a - 7 2 e 0 r s 0 t o 0 1 1 1 1 1 2 5 6 3 3 7 9 4 7 6 7 o 4 o 9 2 4 5 5 6 6 6 7 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 5 5 4 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 1 1 1 f 4 d e t s i # k c i l 8 0 4 0 4 2 2 6 3 5 7 6 9 3 6 5 7 0 3 5 6 7 9 2 4 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 5 5 5 5 5 4 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 s t i h e e r h t t s p i L d p 1 1 1 1 1 3 3 3 3 5 3 3 5 3 3 3 3 5 2 5 2 2 4 4 4 6 1 m 5 1 r 1 0 5 3 5 5 2 3 0 6 8 9 2 9 4 5 5 3 7 5 9 7 7 7 3 o c t 0 : 0 d n 8 0 2 o 6 0 4 5 o 2 6 9 2 6 3 5 o 9 5 5 3 3 3 1 s 9 4 5 3 7 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 4 4 4 3 3 3 5 3 s 1 t 2 l - u 0 s 0 t e s 0 1 1 1 2 7 0 8 3 6 2 3 4 5 6 7 9 4 8 9 5 r 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 1 2 9 1 2 - g j - I - I ; - I I 3 . I ; - I ; - I 3 h c r d a r m 5 8 8 3 5 7 8 7 7 4 4 5 6 3 8 2 5 7 5 3 9 6 3 5 3 2 3 5 2 2 4 2 2 4 4 4 3 5 3 3 3 3 3 5 3 5 2 4 1 1 1 1 1 1 1 e 3 s c y : d 0 0 r 0 2 9 5 0 8 7 3 4 0 2 3 6 7 5 5 3 8 7 9 e 1 1 1 1 n 2 a g 7 r n - b a r 0 i 0 t 9 5 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 3 3 5 2 3 5 2 2 4 2 2 4 L h 0 — c r 4 s 1 0 3 o 2 6 9 0 5 3 4 6 7 6 7 4 3 5 2 9 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4 2 2 2 2 2 1 a e . # 4 s y c k e i r l a t r s b b p a T i i L L 3 4 4 9 5 6 7 8 0 2 3 5 6 7 6 9 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2 P H V D O N Q F M Q W O N Q Q w n v m o h c a s g “ ! F i g u r e 4 . 1 - B a s i c M i c h e l s o n i n t e r f e r o m e t e r . S t a t i o n a r y M i r r o r S o u r c e ] i r r o r B e a m S p l i t t e r i l l D e t e c t o r 1 2 3 . r a e m s 0 . 0 0 7 k ' c i t s p 0 0 i 0 l 2 5 # k c i t s p i l f o s a e r a t n e r e f f i d m o r f a 1 0 0 5 1 1 - r u c 0 0 0 2 r 0 t c e p s r u o F - 2 . 4 e r u g i F 0 0 3 0 . 0 0 0 4 1 2 4 1 % » ? ” V V — f ’ H a 1 2 5 F i g u r e 4 . 3 - F T I R s p e c t r a o f l i p s t i c k # 1 5 . T h i s f i g u r e i n c l u d e s a ) s p e c t r u m o f # 1 5 t a k e n b y t h e a u t h o r o f t h i s t h e s i s a n d b ) s p e c t r u m o f # 1 5 t a k e n b y a n o t h e r u s e r o f t h e P e r k i n E l m e r s p e c t r o m e t e r . . 0 / 1 % » 4 0 0 0 . 0 3 6 0 0 2 0 0 0 1 5 0 0 1 0 0 0 W 0 0 c m 1 2 6 F i g u r e 4 . 4 - S p e c t r a t a k e n f r o m a r e a s o f d i f f e r i n g t h i c k n e s s o f l i p s t i c k # 5 . ' l fi b 0 . 0 6 7 0 0 0 1 0 0 5 1 1 . 0 0 0 2 0 0 0 3 0 . 0 0 0 4 F i g u r e 4 . 5 — I R t r a n s m i s s i o n s p e c t r a o f l i p s t i c k s # 1 0 ( u p p e r ) a n d # 1 1 ( l o w e r ) . 1 2 7 1 % » T 6 9 3 3 F i g u r e 4 . 6 - I R t r a n s m i t t a n c e s p e c t r a o f l i p s t i c k s ( a ) # 4 9 , ( b ) # 5 1 , ( c ) # 5 2 , a n d ( d ) # 5 3 . L i p s t i c k s # 4 9 a n d # 5 3 a r e f r o s t s , a n d l i p s t i c k s # 5 1 a n d # 5 2 a r e c r e m e s . 3 0 0 0 2 0 0 0 _ 1 1 5 0 0 1 0 0 0 1 2 8 ' 7 0 0 1 2 9 F i g u r e 4 . 7 - I R t r a n s m i s s i o n s p e c t r a o f l i p s t i c k s # 3 0 ( u p p e r ) a n d # 3 1 ( l o w e r ) . 1 % » 4 0 0 0 . 0 3 0 0 0 2 0 0 0 ' 1 5 0 0 1 0 6 0 7 0 0 . 0 c m 0 . 0 0 7 0 0 0 1 . 0 0 5 1 0 0 0 2 . 0 0 0 3 0 . 0 0 0 4 m c 1 3 0 F i g u r e 4 . 8 - D i s s i m i l a r s p e c t r a o f t w o l i p s t i c k s f r o m t h e s a m e b r a n d . L i p s t i c k s # 4 0 ( u p p e r ) a n d # 3 9 ( l o w e r ) , “ N e w Y o r k P r o " b r a n d . 1 % » T b fi F i g u r e 4 . 9 - I R s p e c t r a o f l i p s t i c k s # 1 5 ( u p p e r ) a n d # 1 6 4 0 0 3 0 ( l o w e r ) . ‘ K ; F “ ) 1 3 1 ( A ) . ) r e w o l ( 2 # d n a ) r e p p u ( 1 # s k c i 0 0 0 7 ’ 0 0 0 T t 0 s p i l f o a r t c e p s n o i s s i m s n a r t R I - 0 1 . 4 e r u g i F 0 5 1 1 . 0 0 0 2 m c 0 0 0 3 0 . 0 0 0 4 1 % 1 3 2 , ) r e p p u ( 2 2 # s k c i t s p i l f o a r t c e p s n o . i ) s r s e i w m o s l ( n a r 2 t 4 # R I d n - a 1 1 . 4 e r u g i F 1 3 3 1 % » fl 4 0 0 0 . 0 3 0 0 0 2 0 0 0 . 1 1 5 0 0 1 0 0 0 7 0 0 . 0 1 3 4 F i g u r e 4 . 1 2 — I R t r a n s m i s s i o n s p e c t r a o f l i p s t i c k s # 1 6 ( u p p e r ) , a n d # 3 7 ( l o w e r ) . 1 % » 4 0 0 0 . 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 5 0 0 1 0 0 0 7 0 0 . 0 c m T K ' F i g u r e 4 . 1 3 - I R t r a n s m i s s i o n s p e c t r a o f l i p s t i c k s # 1 3 ( u p p e r ) a n d # 1 5 ( l o w e r ) . 4 0 0 0 . 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 5 0 0 1 0 0 0 7 0 0 1 3 5 F i g u r e 4 . 1 4 - L i b r a r y s e a r c h r e s u l t s f o r l i p s t i c k # 1 0 . a ) M o c k u n k n o w n l i p s t i c k ( i d e n t i t y w a s l i p s t i c k # 1 0 ) , b ) t o p l i b r a r y h i t ( l i p s t i c k # 1 1 ) , c ) s e c o n d l i b r a r y h i t ( # 1 0 ) . a b 1 . 3 C 1 - 1 = 2 l , l l » l 4 0 0 0 . 0 7 3 0 0 0 2 0 0 0 1 5 0 0 1 0 0 0 7 0 0 . 0 c m - 1 1 3 6 F i g u r e 4 . 1 5 - L i b r a r y s e a r c h r e s u l t s f o r l i p s t i c k # 1 1 . a ) M o c k u n k n o w n l i p s t i c k ( i d e n t i t y w a s l i p s t i c k # 1 1 ) , b ) t o p l i b r a r y h i t ( l i p s t i c k # 1 0 ) , c ) s e c o n d l i b r a r y h i t ( # 1 1 ) . 3 a b C ' — 3 2 l . 1 ‘ 1 4 0 0 0 . 0 3 0 0 0 2 6 0 0 * ‘ 1 5 3 0 1 0 0 0 7 0 0 . 0 a n d 1 3 7 F i g u r e 4 . 1 6 - L i b r a r y s e a r c h r e s u l t s f o r l i p s t i c k # 1 5 . a ) M o c k u n k n o w n l i p s t i c k ( i d e n t i t y w a s l i p s t i c k # 1 5 ) , b ) t o p l i b r a r y h i t ( l i p s t i c k # 1 3 ) , c ) s e c o n d l i b r a r y h i t ( # 5 3 ) , d ) l i p s t i c k # 1 5 s t o r e d i n ‘ t h e l i b r a r y . b C r . . . a : a l 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 . 1 1 5 0 0 1 E 0 7 7 0 0 1 3 8 . , 5 5 , T 3 6 9 < A F i g u r e 4 . 1 7 - L i b r a r y s e a r c h r e s u l t s f o r l i p s t i c k # 1 6 . a ) M o c k u n k n o w n l i p s t i c k ( i d e n t i t y w a s l i p s t i c k # 1 6 ) , b ) t o p l i b r a r y h i t ( l i p s t i c k # 1 5 ) , c ) s e c o n d l i b r a r y h i t ( # 2 0 ) , d ) l i p s t i c k # 1 6 s t o r e d i n t h e l i b r a r y . 4 0 0 0 . 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 5 0 0 1 0 0 0 7 0 0 . 0 c m 1 3 9 F i g u r e 4 . 1 8 - L i b r a r y s e a r c h r e s u l t s f o r l i p s t i c k # 2 2 . a ) M o c k u n k n o w n l i p s t i c k ( i d e n t i t y w a s l i p s t i c k # 2 2 ) , b ) t o p l i b r a r y h i t ( l i p s t i c k # 4 2 ) , c ) s e c o n d l i b r a r y h i t ( # 2 2 ) . ' a b g » . 2 2 . 4 0 0 0 . 0 1 5 0 0 1 0 0 0 7 6 0 . 0 C H I - 1 1 4 0 F i g u r e 4 . 1 9 - L i b r a r y s e a r c h r e s u l t s f o r l i p s t i c k # 3 0 . a ) M o c k u n k n o w n l i p s t i c k ( i d e n t i t y w a s l i p s t i c k # 3 0 ) , b ) t o p l i b r a r y h i t ( l i p s t i c k # 3 1 ) , c ) s e c o n d l i b r a r y h i t ( # 2 5 ) , d ) l i p s t i c k # 3 0 s t o r e d i n t h e l i b r a r y . M M 4 0 0 0 . 0 3 0 0 0 2 6 0 0 W 4 1 5 0 0 1 0 0 0 7 6 0 . 0 1 4 1 F i g u r e 4 . 2 0 - L i b r a r y s e a r c h r e s u l t s f o r l i p s t i c k # 4 3 . a ) M o c k u n k n o w n l i p s t i c k ( i d e n t i t y w a s l i p s t i c k # 4 3 ) , b ) t o p l i b r a r y h i t ( l i p s t i c k # 1 7 ) , c ) s e c o n d l i b r a r y h i t ( # 4 9 ) , d ) l i p s t i c k # 4 3 s t o r e d i n a t h e l i b r a r y . ‘ b C I - d a ! l 4 0 0 0 . 0 3 0 0 0 2 0 0 0 c m - 1 1 5 0 0 1 0 0 0 7 0 0 . 0 1 4 2 T % ‘ F i g u r e 4 . 2 1 - L i b r a r y s e a r c h r e s u l t s f o r l i p s t i c k # 4 7 . a ) M o c k u n k n o w n l i p s t i c k ( i d e n t i t y w a s l i p s t i c k # 4 7 ) , b ) t o p l i b r a r y h i t ( l i p s t i c k # 1 6 ) , c ) s e c o n d l i b r a r y h i t ( # 3 7 ) , a d ) l i p s t i c k # 4 7 s t o r e d i n t h e l i b r a r y . 4 0 0 0 3 6 0 0 2 6 0 0 c u “ 1 5 0 0 1 0 0 0 7 0 0 1 4 3 F i g u r e 4 . 2 2 - L i b r a r y s e a r c h r e s u l t s f o r l i p s t i c k # 5 2 . a ) M o c k u n k n o w n l i p s t i c k ( i d e n t i t y w a s l i p s t i c k # 5 2 ) , b ) t o p l i b r a r y h i t ( l i p s t i c k # 5 1 ) , c ) s e c o n d l i b r a r y h i t ( # 5 2 ) . 3 b F ” ) c l f J W N L O f l 3 0 0 0 2 0 0 0 1 5 0 0 1 0 0 0 7 0 0 0 - 1 1 4 4 T 6 9 F i g u r e 4 . 2 3 - L i b r a r y s e a r c h r e s u l t s f o r l i p s t i c k # 5 3 . a ) M o c k u n k n o w n l i p s t i c k ( i d e n t i t y w a s l i p s t i c k # 5 3 ) , b ) t o p l i b r a r y h i t ( l i p s t i c k # 1 7 ) , c ) s e c o n d l i b r a r y h i t ( # 4 9 ) , d ) l i p s t i c k # 5 3 s t o r e d i n a t h e l i b r a r y . 4 0 0 0 . 0 3 0 0 0 2 0 0 0 . 1 1 5 0 0 1 0 0 0 7 0 0 . 0 1 4 5 L I S T O F R E F E R E N C E S 1 . S u z u k i , E d w a r d M . , “ F o r e n s i c A p p l i c a t i o n s o f I n f r a r e d S p e c t r o s c o p y , ” F o r e n s i c S c i e n c e H a n d b o o k , V o l . 1 1 1 . , N e w J e r s e y : P r e n t i c e H a l l , 1 9 9 3 . , p p . 7 1 - 1 9 5 . 2 . K e a g y , R . L . “ E x a m i n a t i o n s o f C o s m e t i c S m u d g e s I n c l u d i n g T r a n s e s t e r i fi c a t i o n a n d G a s C h r o m a t o g r a p h i c / M a s s S p e c t r o m e t r i c A n a l y s i s , ” J o u r n a l o f F o r e n s i c S c i e n c e s , V o l . 2 8 , N o . 3 , J u l y 1 9 8 3 , p p . 6 2 3 - 6 3 1 . 1 4 6 5 . F U T U R E R E S E A R C H F u r t h e r r e s e a r c h o n h o w v a r i a b l e s c o u l d p o s s i b l y a f f e c t t h e r e s u l t s o f a l i p s t i c k a n a l y s i s m a y p r o v e h e l p fi r l . S o m e o f t h e m o r e i n t e r e s t i n g v a r i a b l e s m a y i n c l u d e w e a r , s u b s t r a t e s , e x p o s u r e a n d t i m e . R e u l a n d a n d T r i n l e r [ l ] h a v e f o u n d t h a t H P L C c h r o m a t o g r a m s o f w o r n l i p s t i c k s h a v e l o s t p e a k s , o r g a i n e d s o m e a d d i t i o n a l p e a k s , w h e n c o m p a r e d t o c h r o m a t o g r a m s t a k e n f r o m u n w o m l i p s t i c k s . A l s o , s o m e o f t h e d y e s i n l i p s t i c k m a y b e a b s o r b e d b y t h e s k i n , a s a n y w o m a n w h o h a s w a s h e d o f f h e r l i p s t i c k a n d f o u n d h e r l i p s s t i l l d y e d m a y t e l l y o u . T h i s s e l e c t i v e a b s o r p t i o n o f s o m e o f t h e c o l o r e d c o m p o n e n t s o f t h e l i p s t i c k c o u l d p o s s i b l y i n fl u e n c e t h e v i s i b l e a b s o r b a n c e s p e c t r a a n d T L C p a t t e r n . T h e m a t e r i a l u p o n w h i c h t h e l i p s t i c k s m e a r i s l o c a t e d a l s o p l a y s a l a r g e p a r t i n t h e l i p s t i c k a n a l y s i s s c h e m e . C a r r d i f f e r e n t s u b s t r a t e s s e l e c t i v e l y a b s o r b c e r t a i n c o l o r a n t s o r i n g r e d i e n t s o v e r o t h e r s ? W h a t i n fl u e n c e c o u l d s u b s t r a t e s h a v e o n t h e a n a l y s i s m e t h o d s , a n d c a n t h e i s s u e o f c o l o r a n t s r e s u l t i n g fi o m t h e s u b s t r a t e m a t e r i a l b e a v o i d e d i f m o s t l i p s t i c k s c a n b e r e m o v e d fi o m c o l o r e d s u b s t r a t e s u s i n g a w h i t e m a t e r i a l , l i k e t i s s u e ? S e l e c t i v e a b s o r p t i o n o f c e r t a i n o i l s , o r p o s s i b l e c o n t a m i n a t i o n f r o m a n y o i l s o n t h e s u b s t r a t e m a y v e r y w e l l i n fl u e n c e t h e l i p s t i c k s ’ I R s p e c t r a a n d L D / I m a s s s p e c t r a . G r i m s a w t h e “ 5 0 0 ” p e a k s i n n e w s p a p e r a r e a s j u s t o u t s i d e o f t h e i n k e d r e g i o n s ; s h e p o s t u l a t e d t h e i n k r e s i n s p r e a d i n t o t h e s u r r o u n d i n g p a p e r . A n y l i p s t i c k f o u n d o n t h e s e n e w s p a p e r s w o u l d h a v e t h e “ 5 0 0 ” p e a k s i n t h e i r M A L D I T O F - M S s p e c t r a , w h e t h e r o r n o t t h e y w e r e a c t u a l l y i n t h e i n g r e d i e n t s o f t h e l i p s t i c k . A n o t h e r f a c t o r t h a t m a y i n fl u e n c e t h e r e s u l t s o f a l i p s t i c k a n a l y s i s i s e x p o s u r e . R u s s e l l a n d W e l c h [ 2 ] b r i e fl y m e n t i o n e d i n t h e i r a r t i c l e , “ A n a l y s i s o f L i p s t i c k s , ” t h a t e x p o s u r e t o U V l i g h t c a n s o m e t i m e s c h a n g e a l i p s t i c k s m e a r ’ s c o l o r a n d i t s T L C s p o t 1 4 7 p a t t e r n . S o c a n a n e x c l u s i o n b e m a d e , b a s e d o n a v i s u a l c o l o r d i f f e r e n c e , b e t w e e n a k n o w n w h i c h h a s n ’ t b e e n e x p o s e d t o U V l i g h t , a n d a n u n k n o w n t h a t h a s b e e n e x p o s e d o r h a s a n u n k n o w n h i s t o r y o f U V e x p o s u r e ? T h i s U V e x p o s u r e m a y v e r y w e l l i n fl u e n c e a c o l o r d e p e n d e n t m e t h o d s u c h a s v i s i b l e - M S P . U V d e g r e d a t i o n o f c o l o r a n t s h a s b e e n s t u d i e d a n d s h o w n t o o c c u r f o r d y e s a n d p i g m e n t s i n i n k s ( s o m e s i m i l a r t o l i p s t i c k c o l o r a n t s ) [ 6 ] , s o i t i s p o s s i b l e t h a t c o l o r a n t s i n l i p s t i c k s m a y s h o w a s i m i l a r r e a c t i o n t o U V r a d i a t i o n ( s u c h a s i n s u n l i g h t ) . I f l i g h t c a n a c t u a l l y f a d e a l i p s t i c k s m e a r , M A L D I T O F - M S a n a l y s i s o f t h e c o l o r a n t e x t r a c t m a y r e m a i n u n a f f e c t e d , a s t h e r e m a y s t i l l b e s m a l l a m o u n t s o f t h e o r i g i n a l d y e s t i l l p r e s e n t , a n d t h e d y e ’ s d e g r e d a t i o n p r o d u c t s c o u l d m o s t l i k e l y i n d i c a t e w h a t d y e w a s o r i g i n a l l y p r e s e n t . O n e i n n o v a t i v e a r t i c l e a c t u a l l y u s e s i n c a n d e s c e n t l i g h t t o d e g r a d e d y e s i n o r d e r t o b e t t e r i d e n t i f y t h e m ( d i s t i n g u i s h b e t w e e n i s o m e r i c d y e s ) u s i n g t h e i r m o l e c u l a r i o n a n d t h e d e g r e d a t i o n p r o d u c t s [ 3 ] . I t m a y a l s o b e i n t e r e s t i n g t o s e e i f t h e s u n s c r e e n p r e s e n t i n s o m e l i p s t i c k s c o u l d p r e v e n t o r d i m i n i s h t h e e f f e c t s o f U V r a d i a t i o n o n t h e c o l o r a n t s , i f s u c h e f f e c t s d o i n d e e d o c c u r . A n o t h e r f a c t o r t h a t p l a y s i n t o a l l o f t h e p r e v i o u s f a c t o r s i s t i m e . W h a t a fl ‘ e c t d o e s t h e l e n g t h o f t i m e a l i p s t i c k s m e a r s p e n d s e x p o s e d t o t h e e l e m e n t s ( l i k e i n t h e s u n , r a i n , e t c . ) h a v e o n i t s M S P , I R , o r L D / I s p e c t r u m ; d o t h e s p e c t r a l p a t t e r n s c h a n g e r a p i d l y , o r r a t h e r s l o w l y , i f a t a l l ? C a n a n y c h a n g e s h e u s e d t o e s t i m a t e t h e t i m e o f e x p o s u r e ? O i l s m a y b e a b s o r b e d a n d d i fl ‘ u s e i n t o t h e s u b s t r a t e o v e r t i m e , r e s u l t i n g i n a p o s s i b l e c h a n g e i n t h e l i p s t i c k ’ s [ R o r L D / I s p e c t r u m . C a n u n s a t u r a t e d i n g r e d i e n t s s t a r t t o b e c o m e s a t u r a t e d , o r “ r a n c i d , ” o v e r t i m e o r u n d e r d i f f e r e n t e n v i r o n m e n t a l i n fl u e n c e s ? A l s o , a r e t h e r e a n y d i f f e r e n c e s b e t w e e n s p e c t r a o f o l d l i p s t i c k s c o m p a r e d t o n e w e r l i p s t i c k s ( “ R u m R a i s i n ” w a s o n e o f t h e o l d e r l i p s t i c k s a m p l e s , p o s s i b l y m a n y y e a r s o l d ( 5 + ) , t h a t 1 4 8 i s s t i l l b e i n g m a n u f a c t u r e d u n d e r t h a t n a m e t o d a y ) ? A n o t h e r p o s s i b l e i n v e s t i g a t i v e a v e n u e o f i n t e r e s t i s c o n t a m i n a t i o n . H o w s u s c e p t i b l e a r e t h e s e m e t h o d s o f a n a l y s i s t o c o n t a m i n a t i o n f r o m t h e l i p s t i c k ’ s s u r r o u n d i n g e n v i r o n m e n t ? I t m a y b e i m p o r t a n t t o r e s e a r c h s u c h q u e s t i o n s a s : i f f a c t o r s , l i k e s u n l i g h t o r w e a r , c a n c a u s e a d e c r e a s e i n t h e d i f f e r e n c e s t h a t e x i s t b e t w e e n l i p s t i c k s c a u s i n g t w o d i f f e r e n t l i p s t i c k s w h o h a v e b e e n e x p o s e d t o t h e s a m e f a c t o r s a p p e a r m o r e s i m i l a r , i n t e r m s o f t h e r e s u l t s o f a n a n a l y s i s , t h a n t h e y w o u l d h a v e i f t h e y w e r e n o t e x p o s e d ? O r p e r h a p s d i fl ‘ e r e n t l i p s t i c k s c h a n g e t o d i f f e r e n t d e g r e e s a n d i n d i f f e r e n t w a y s t o t h e a f o r e m e n t i o n e d v a r i a b l e s , t h e r e b y i n c r e a s i n g t h e d i f f e r e n c e s t h a t c a n b e d e t e c t e d b e t w e e n d i f f e r e n t l i p s t i c k s ? T h e k n o w l e d g e o f t h e e f f e c t s o f t h e s e v a r i a b l e s o n l i p s t i c k s p e c t r a m a y b e i n t e r e s t i n g , a n d h a v e r e l e v a n c e t o a n y o n e a t t e m p t i n g a c o m p a r i s o n . I t m a y b e i n t e r e s t i n g t o s t u d y l i p s t i c k s f r o m a “ r e a l w o r l d ” v a n t a g e ; a n a l y z i n g s a m p l e s t h a t h a v e a c t u a l l y b e e n w o m , d e p o s i t e d o n v a r i o u s i t e m s l i k e c i g a r e t t e s , c o l l e c t e d fi o m a l i p s t i c k t h a t u n d e r g o e s r e p e a t e d u s e , e x p o s e d t o e n v i r o n m e n t a l c o n t a m i n a t i o n , e t c . S u c h a p r o j e c t c o u l d u s e t h i s — - . 4 9 . . _ . _ a . t h e s i s t o m a k e a c o m p a r i s o n b e t w e e n t h e s p e c t r a o b t a i n e d f r o m l i p s t i c k s “ i n t h e r e a l w o r l d , ” a n d t h o s e f r o m u n w o r n l i p s t i c k s . T h i s t h e s i s ’ s r e s u l t s c o u l d p e r h a p s s a v e t h e r e s e a r c h e r t i m e a n a l y z i n g u n w o m l i p s t i c k s i n o r d e r t o m a k e t h a t c o m p a r i s o n , o r a t l e a s t g i v e o n e a n i d e a o f t h e t y p i c a l r e s p o n s e s ( o f a fi f t y s e v e n l i p s t i c k s a m p l e c o n t a i n i n g s o m e l i p s t i c k s o l d e r t h a n fi v e y e a r s ) s e e n o f u n w o m l i p s t i c k s w h e n a n a l y z e d b y t h e s e m e t h o d s . 1 4 9 L I S T O F R E F E R E N C E S l . R e u l a n d , D J . a n d T r i n l e r , W . A . , “ A C o m p a r i s o n o f L i p s t i c k S m e a r s b y H i g h P e r f o r m a n c e L i q u i d C h r o m a t o g r a p h y . P a r t I I . T h e E f f e c t s o f W e a r - T i m e a n d S u b j e c t o n t h e C h r o m a t o g r a m s , ” J o u r n a l o f t h e F o r e n s i c S c i e n c e S o c i e t y , V o l . 2 4 , D e c . 1 9 8 3 , p p . 5 0 9 - 5 1 8 . 2 . R u s s e l l , L . W . a n d W e l c h , A n n e E . , “ A n a l y s i s o f L i p s t i c k s , ” F o r e n s i c S c i e n c e l n t e m a t i o n a l , V o l . 2 5 , M a r c h 1 9 8 4 , p p . 1 0 5 - 1 1 6 . 3 . D u n n , J a m i e , S i e g e l , J a y . , A l l i s o n , J o h n . “ P h o t o d e g r e d a t i o n a n d L a s e r D e s o r p t i o n M a s s S p e c t r o m e t r y f o r t h e C h a r a c t e r i z a t i o n o f D y e s U s e d i n R e d P e n I n k s , ” J F o r e n s i c S c i . , M a y 2 0 0 3 , V o l . 4 8 , N o . 3 . p p . 6 5 2 - 6 5 7 . 1 5 0 6 . S U M M A R Y O n e o f t h e fi r s t q u e s t i o n s c o n c e r n i n g a p o s s i b l e l i p s t i c k s m e a r f o r e n s i c c a s e m a y b e i f t h e s m e a r i s a c t u a l l y l i p s t i c k , o r i n s t e a d i s s o m e o t h e r s i m i l a r l y c o l o r e d s u b s t a n c e . M a n y s u b s t a n c e s c a n l e a v e r e d d i s h s m e a r s s i m i l a r i n a p p e a r a n c e t o l i p s t i c k , a n d m a n y l i p s t i c k s m a y l e a v e s m e a r s t h a t d o n o t i n i t i a l l y r e s e m b l e t h e t y p i c a l l i p s t i c k s m e a r , s u c h a s l i p s t i c k s t h a t p r o d u c e a c l e a r g l o s s s m e a r , o r a r e u n u s u a l i n c o l o r . A m i c r o s c o p i c e x a m i n a t i o n m a y r e v e a l t h e p e a r l e s c e n t fl a k e s , c o l o r e d p i g m e n t s , a n d o t h e r p a r t i c l e s t y p i c a l l y f o u n d i n l i p s t i c k s , a l t h o u g h p o s s i b l y f o u n d i n o t h e r s u b s t a n c e s a s w e l l . S i m i l a r l y , c o m p a r i n g a v i s i b l e - m i c r o s p e c t r o p h o t o m e t r y s p e c t r u m f r o m t h e u n k n o w n s m e a r t o s p e c t r a t a k e n fi ' o m k n o w n l i p s t i c k s m a y i n d i c a t e i f t h e s p e c t r u m f r o m t h e u n k n o w n s u b s t a n c e i s t y p i c a L o r s i m i l a r , t o k n o w n l i p s t i c k s p e c t r a . C o m p a r i n g a F o u r i e r t r a n s f o r m i n f r a r e d s p e c t r u m f r o m t h e u n k n o w n s u b s t a n c e t o F T I R s p e c t r a t a k e n f r o m l i p s t i c k s m a y a l s o h e l p s u g g e s t i f t h e s u b s t a n c e c o u l d p o s s i b l y b e a l i p s t i c k . I n t h i s t h e s i s , w e c o u l d a l s o r u n L D / I T O F - M S o n a s m a l l b i t o f t h e s u b s t a n c e r e m o v e d f r o m t h e s m e a r a n d c o m p a r e t h e i t s m a s s s p e c t r u m t o t h e m a s s s p e c t r a t a k e n o f t h e 5 7 l i p s t i c k s i n t h i s t h e s i s ’ s s a m p l e g r o u p . T h i s t h e s i s p r o v i d e s 5 7 l i p s t i c k M S P s p e c t r a , F T I R s p e c t r a , a n d L D / I - M S s p e c t r a , a l l t o w h i c h a s c i e n t i s t m a y c o m p a r e a n u n k n o w n s u b s t a n c e ’ s s p e c t r a . T h e c o m b i n a t i o n o f a l l t h r e e o f t h e s e a n a l y s i s m e t h o d s m a y h e l p t o g i v e a s t r o n g s u g g e s t i o n a s t o t h e p o s s i b l e i d e n t i t y o f t h e s m e a r , a l t h o u g h o t h e r s u b s t a n c e s w e r e n o t t e s t e d i n t h i s t h e s i s a s t o h o w s i m i l a r t h e i r M S P s p e c t r a , F T I R s p e c t r a , a n d L D / I m a s s s p e c t r a a r e t o l i p s t i c k s p e c t r a . T h u s I c a n n o t s a y t h e r e i s n o o t h e r s u b s t a n c e t h a t p r o d u c e s s p e c t r a s i m i l a r t o l i p s t i c k s p e c t r a i n a l l t h r e e m e t h o d o l o g i e s . y e t , m a n y s u b s t a n c e s m a y h a v e s p e c t r a s o d i s s i m i l a r t o l i p s t i c k s p e c t r a 1 5 ] t h a t t h e y c a n a l m o s t p o s i t i v e l y b e l a b e l e d a s s u b s t a n c e s t h a t a r e n o t l i p s t i c k s i f t h e y s h o u l d i n i t i a l l y a p p e a r a s a n u n k n o w n s u b s t a n c e i n a f o r e n s i c c a s e . T h e r e m a y b e n o w a y t o d e fi n i t i v e l y d e t e r m i n e t h a t a n u n k n o w n s m e a r i s a l i p s t i c k . I n s o m e c a s e s t h e r e i s a l i p s t i c k t o w h i c h t o c o m p a r e a n u n k n o w n s m e a r . T h i s r e q u i r e s a c o m p a r i s o n , r a t h e r t h a n a n i d e n t i fi c a t i o n , a n a l y s i s m e t h o d . I f a l i p s t i c k s m e a r i s t o b e a n a l y z e d , s o m e o f t h e l i p s t i c k m a y b e c a r e f u l l y s c r a p e d o f f a n d p l a c e d o n a s l i d e , o r p e r h a p s r e m o v e d u s i n g a w h i t e K i m w i p e o r t i s s u e ; i n t h i s t h e s i s 3 s m a l l a m o u n t o f l i p s t i c k w a s r e m o v e d fi o m a r a t h e r d r y l i p s t i c k s m e a r o n p a p e r b y a s o m e w h a t 4 5 ' u n s c i e n t i fi c m e t h o d : a K i m w i p e w a s p l a c e d o v e r a fi n g e r , a n d t h e e d g e o f t h e K i m w i p e - c o v e r e d fi n g e r n a i l w a s g e n t l y r u n b a c k a n d f o r t h o v e r t h e l i p s t i c k s m e a r , r e m o v i n g a t h i n l i n e o f l i p s t i c k a b o u t t h e w i d t h o f a fi n g e r n a i l . A s m a l l p i e c e o f t h e l i p s t i c k - s m e a r e d K i m w i p e w a s t w e e z e d o f f , p l a c e d o n a s l i d e , a n d i m m e r s e d i n a c l e a r o i l ( l i k e C a r g i l l e ) , a n d c o v e r e d w i t h a c o v e r s l i p . S o , t h e a n a l y s t c a n m i c r o s c o p i c a l l y e x a m i n e t h e l i p s t i c k s m e a r d i r e c t l y o n a g l a s s s l i d e , o r i f i t i s d i f fi c u l t t o r e m o v e fi ' o m i t s s u b s t r a t e , t h e a n a l y s t c a n t r y t h e K i m w i p e m e t h o d a n d e x a m i n e t h e l i p s t i c k a s s c r a p e d o n t o a w h i t e K i m w i p e , i m m e r s e d i n o i l o n t h e g l a s s s l i d e . I f t h e c o l o r s b e t w e e n t h e l i p s t i c k s u n d e r c o m p a r i s o n a r e s i m i l a r , a m i c r o s c o p i c e x a m i n a t i o n m a y b e u n d e r t a k e n . T h i s c a n h e l p t h e s c i e n t i s t c o m p a r e t h e a p p e a r a n c e o f t h e l i p s t i c k s o n a m u c h s m a l l e r s c a l e , c o m p a r i n g v a r i o u s c o l o r e d p i g m e n t s , p e a r l e s c e n t fl a k e s , c o l o r o f t h e o i l s , a n d o t h e r p o s s i b l y m e a n i n g f u l p a r t i c l e s t h a t c a n n o t b e s e e n b y a n u n m a g n i fi e d v i s u a l e x a m i n a t i o n s . A l t h o u g h , t h e r e m a y b e q u e s t i o n s a s t o t h e t r a n s f e r a b i l i t y o f t h e d i f f e r e n t l i p s t i c k p a r t i c l e s . I f t h e l i p s t i c k s m e a r c o n t a i n s y e l l o w p i g m e n t s , a n d t h e l i p s t i c k t o w h i c h i t i s b e i n g c o m p a r e d c o n t a i n s y e l l o w a n d p i n k 1 5 2 p i g m e n t s , c a n w e a s s u m e t h e l i p s t i c k s m e a r d i d n o t o r i g i n a t e f r o m s o m e o n e w e a r i n g t h e l i p s t i c k , o r w e r e t h e p i n k p i g m e n t s s o m e h o w l e s s l i k e l y t o b e t r a n s f e r r e d b e c a u s e t h e y a r e m o r e r e a d i l y l o s t t o t h e e n v i r o n m e n t ( l i k e t h r o u g h e a t i n g , d r i n k i n g , s m o k i n g , a b s o r p t i o n i n t o t h e s k i n , e t c ) ? W e a r a n d t r a n s f e r a b i l i t y s t u d i e s m a y h e l p t o a n s w e r t h e s e q u e s t i o n s . A l s o , i f p i n k p i g m e n t s a r e s e e n i n t h e l i p s t i c k s m e a r , b u t n o t i n t h e l i p s t i c k t o w h i c h t h e s m e a r i s b e i n g c o m p a r e d , i t i s l i k e l y t h e s m e a r d i d n o t c o m e fi o m t h a t l i p s t i c k , o r l e s s l i k e l y , p e r h a p s t h e s m e a r i s a m i x t u r e o f d i f f e r e n t l i p s t i c k s d e p o s i t e d o n t h e w e a r e r ’ s l i p s , o r t h e s m e a r w a s c o n t a m i n a t e d w i t h s o m e o t h e r p i g m e n t e d s u b s t a n c e ( f o r e x a m p l e , i f b l u s h c o n t a i n s p i n k p i g m e n t p a r t i c l e s , c a n t r a c e s o f b l u s h e n d u p i n t h e s t i c k y l i p s t i c k o f t h e w e a r e r ? ) I f t h e s m e a r c o u l d n o t b e r u l e d o u t a s o r i g i n a t i n g f r o m t h e o t h e r l i p s t i c k b a s e d o n v i s u a l a n d m i c r o s c o p i c c o m p a r i s o n s , o t h e r t e s t s m a y b e c o n d u c t e d . V i s i b l e - n d c r o s p e c t m p h o t o m e t r y m a y b e r u n o n t h e l i p s t i c k d i r e c t l y o n t h e g l a s s s l i d e , a n d a l s o p e r h a p s o n t h e o i l - i m m e r s e d l i p s t i c k - s t a i n e d w h i t e K i m w i p e s l i d e p r e p a r a t i o n ( a s w a s d o n e w i t h o n e l i p s t i c k i n t h i s t h e s i s , F i g u r e 2 . 2 3 ) . T h u s t h e s a m e s l i d e c o u l d t h e o r e t i c a l l y b e u s e d f o r a c o l o r c o m p a r i s o n , a m i c r o s c o p i c e x a m i n a t i o n , a n d a v i s i b l e - m i c r o s p e c t r o p h o t o m e t r y a n a l y s i s . I f a n u n k n o w n s m e a r , a n d t h e l i p s t i c k t o w h i c h i t i s b e i n g c o m p a r e d , a p p e a r v i s u a l l y a n d m i c r o s c o p i c a l l y s i m i l a r , a n d g i v e s i m i l a r m i c r o s p e c t r o p h o t o m e t r y s p e c t r a , t h e n f u r t h e r a n a l y s i s i s r e q u i r e d . Y e t , a s c i e n t i s t m a y n e v e r b e a b l e t o s a y d e fi n i t i v e l y t h a t a l i p s t i c k s m e a r c a m e f r o m a c e r t a i n l i p s t i c k ( u n l e s s p e r h a p s D N A a n a l y s i s i s c o n d u c t e d , w h i c h i s o f t e n t i m e c o n s u m i n g a n d e x p e n s i v e ) . A l t h o u g h , t h e m o r e t e s t s t h a t a r e c o n d u c t e d , t h e s m a l l e r t h e c l a s s o f l i p s t i c k s b e c o m e s t h a t h a v e s i m i l a r r e s u l t s i n a l l t h e t e s t s p e r f o r m e d . W h i l e m a n y l i p s t i c k s m a y h a v e s i m i l a r 1 5 3 c o l o r s , t h e r e a r e f e w e r t h a t h a v e s i m i l a r c o l o r s a n d s i m i l a r r r r i c r o s p e c t r o p h o t o m e t r y s p e c t r a , a n d f e w e r s t i l l t h a t h a v e s i m i l a r c o l o r s , s i m i l a r m i c r o s p e c t r o p h o t o m e t r y s p e c t r a , a n d s i m i l a r F T I R s p e c t r a . T h e 5 7 l i p s t i c k M S P s p e c t r a , F T I R s p e c t r a , a n d L D / I - M S m a s s s p e c t r a i n t h i s t h e s i s m a y h e l p t o a c t a s r e f e r e n c e s p e c t r a f o r a s c i e n t i s t t o d e t e r m i n e h o w s i m i l a r s p e c t r a b e t w e e n l i p s t i c k s m a y a p p e a r . T h i s t h e s i s a l s o p r o v i d e s a b a s i c o v e r v i e w o f t h r e e m e t h o d s o f l i p s t i c k a n a l y s i s a n d h o w w e l l t h e y c a n d i s c r i m i n a t e b e t w e e n d i f f e r e n t l i p s t i c k s . A l l l i p s t i c k s p r o d u c e d i n f r a r e d s p e c t r a w h i c h c o u l d b e u s e d f o r c o m p a r i s o n s . M o s t l i p s t i c k s w e r e i d e n t i fi e d b y t h e F T I R s p e c t r o s c o p y l i b r a r y , a n d w h e n a m i s m a t c h o c c u r r e d , t h e l i p s t i c k s i n t h e t o p t h r e e m a t c h e s o f t e n e i t h e r c o n t a i n e d t h e c o r r e c t l i p s t i c k o r c o n t a i n e d l i p s t i c k ( s ) f r o m t h e s a m e b r a n d . I n a f e w c a s e s d i fl ‘ e r e n t l i p s t i c k s p r o d u c e d s i m i l a r s p e c t r a . T h u s F T I R s p e c t r o s c o p y p r o d u c e d a v e r y h i g h d e g r e e o f d i s c r i m i n a t i o n b u t s e e m i n g l y n o t a t t h e “ fi n g e r p r i n t ” l e v e l ; t h e r e i s e v e n a v e r y s l i g h t a m o u n t o f v a r i a t i o n i n t h e s p e c t r a fi ' o m a s i n g l e l i p s t i c k . S o m e l i p s t i c k s d i d n o t t o p r o d u c e a b s o r p t i o n p e a k s i n t h e i r v i s i b l e - m i c r o s p e c t r o p h o t o m e t r y s p e c t r a ( t h e s e l i p s t i c k s w e r e u s u a l l y g l o s s e s , o r l i p s t i c k s w h e r e t h e i r c o l o r i s f r o m t h e p e a r l e s c e n t fl a k e s o r d a r k p i g m e n t p a r t i c l e s ) . T h e c o l o r e d l i p s t i c k s w e r e d i f f e r e n t i a t e d t o a f a i r d e g r e e u s i n g t h i s m e t h o d . E v e n w i t h i n a f e w o f t h e c o n s t r u c t e d fi v e s p e c t r a l c l a s s e s , s o m e fi r r t h e r d i s c r i r n i n a t i o n s c o u l d b e m a d e . T h i s m e t h o d s e e m s c o m p l e m e n t a r y t o F T I R a n a l y s i s ( l i p s t i c k # 3 0 w a s m i s i d e n t i fi e d a s l i p s t i c k # 3 1 i n b o t h F T I R l i b r a r y s e a r c h e s , b u t t h e y a r e i n d i f f e r e n t M S P a n d L D / I c l a s s e s , a n d c a n b e v i s i b l y d i s t i n g u i s h e d b a s e d o n t h e i r c o l o r s ) . 1 5 4 T h e m o r e u n c o m m o n m e t h o d o f l i p s t i c k a n a l y s i s , l a s e r d e s o r p t i o n / i o n i z a t i o n t i m e - o f - fl i g h t m a s s s p e c t r o m e t r y , h a s s o f a r s e e m e d t o h a v e a f a i r - t o - h i g h d e g r e e o f d i s c r i m i n a t i o n a b i l i t y b e t w e e n l i p s t i c k s . S o m e l i p s t i c k s , t h o u g h , d o n o t p r o d u c e p e a k s i n t h e i r p o s i t i v e i o n m o d e m a s s s p e c t r a , a n d t h u s c o m p a r i s o n s b e t w e e n t h e s e t y p e s o f l i p s t i c k s m u s t b e m a d e u s i n g a n o t h e r a n a l y s i s m e t h o d , o r a m a t r i x i s n e e d e d t o h e l p d e s o r b a n d i o n i z e s o m e o f t h e l i p s t i c k c o m p o n e n t s . F u r t h e r r e s e a r c h i n t o n e g a t i v e m o d e L D / I T O F - M S m a y r e s u l t i n a n i n c r e a s e d d e g r e e o f d i s c r i m i n a t i o n . M o s t o f t h e l i p s t i c k s d i d p r o d u c e p e a k s i n t h e i r m a s s s p e c t r a , a n d i n s u c h a w a y a s t o r e s u l t i n a f a i r d e g r e e o f i n d i v i d u a l i z a t i o n . G r o u p s o f s p e c t r a c o u l d b e f o r m e d , b u t fi r r t h e r d i s c r i m i n a t i o n w a s p o s s i b l e ( b a s e d o n s o m e o f t h e m e d i u m i n t e n s i t y p e a k s ) . S o m e c o m p o n e n t s c o u l d a l s o b e ( t e n t a t i v e l y ) i d e n t i fi e d , u n l i k e w i t h t h e o t h e r t w o m e t h o d s ( a l t h o u g h a n e x p e r i e n c e d I R s p e c t r a i n t e r p r e t e r m a y b e a b l e t o p i c k o u t s o m e i n g r e d i e n t s f r o m t h e I R s p e c t n r m ) . T h e a b i l i t y t o c o m p a r e d y e s , n o t o n l y u s i n g c o l o r , T L C a n d fl u o r e s c e n c e , b u t t o i n c l u d e t h e m o l e c u l a r m a s s a n d i s o t o p i c p a t t e r n t h r o u g h M A L D I M S a n a l y s i s l e n d s a g r e a t d e a l t o o r g a n i c c o l o r a n t a n a l y s i s . I t h i n k fi r r t h e r r e s e a r c h i n t o M A L D I M S w i l l r e v e a l t h a t m o s t , i f n o t a l l , o f t h e o r g a n i c c o l o r a n t s u s e d i n l i p s t i c k s w i l l b e a b l e t o b e d e t e c t e d ; n o t o n l y w i l l i s o t o p i c p a t t e r n s a n d m o l e c u l a r m a s s e s b e u s e d t o s u g g e s t t h e l i k e l y i d e n t i t y o f t h e c o l o r a n t , b u t d e g r e d a t i o n p r o d u c t s ( a n d e x p e r i m e n t s g e a r e d t o p r o d u c e t h o s e p r o d u c t s ) m a y c o n t r i b u t e t o t h e p o s i t i v e i d e n t i fi c a t i o n o f t h e c o l o r a n t ( a l t h o u g h m a y b e n o t t h e p a r t i c u l a r l a k e ) . T h u s L D / I T O F - M S a n d M A L D I T O F - M S a r e q u i c k a n d s i m p l e m e t h o d s f o r c o l o r a n t a n a l y s i s t h a t h o l d m u c h p r o m i s e . T h e r e s u l t s o f t h e w o r k i n t h i s t h e s i s m a y h e l p t o p r o v i d e a s t a r t i n g p o i n t t o p r o j e c t s d e s i g n e d t o m o r e i n t r i c a t e l y e x p l o r e t h e a r e a o f l i p s t i c k a n a l y s i s . P r a c t i c i n g 1 5 5 f o r e n s i c s c i e n t i s t s m a y u s e t h e c o l l e c t i o n o f s p e c t r a t o d e t e r m i n e t h e g e n e r a l a p p e a r a n c e o f a l i p s t i c k s p e c t r a f o r a n y o f t h e t h r e e m e t h o d s u s e d : m i c r o s p e c t r o p h o t o m e t r y , F o u r i e r t r a n s f o r m i n f r a r e d s p e c t r o s c o p y , a n d l a s e r d e s o r p t i o n / i o n i z a t i o n m a s s s p e c t r o m e t r y . T h e f o r e n s i c s c i e n t i s t s m a y a l s o p e r u s e t h e s p e c t r a t o g a i n a g e n e r a l i d e a o f h o w s i m i l a r / d i s s i m i l a r s p e c t r a c a n a p p e a r b e t w e e n d i f f e r e n t l i p s t i c k s , e v e n w h e r e s o m e l i p s t i c k s a r e f r o m t h e s a m e m a n u f a c t u r e r . T h e i n f o r m a t i o n f r o m t h e s p e c t r a m a y h e l p t h e m d e c i d e i f t h e u n k n o w n s u b s t a n c e t h e y h a v e e n c o u n t e r e d i s p o s s i b l y a l i p s t i c k . O r , i f t h e y a r e c o m p a r i n g l i p s t i c k s t o a s m e a r o f u n k n o w n o r i g i n , t h e s p e c t r a m a y g i v e t h e m a r o u g h i d e a o f h o w s i m i l a r t h e s p e c t r a n e e d t o b e i n o r d e r f o r t h e s c i e n t i s t s t o p r o c l a i m t h a t t h e s m e a r ’ s s p e c t r a a n d t h e l i p s t i c k ’ s s p e c t r a a r e s i m i l a r e n o u g h s o t h a t t h e s m e a r i s c o n s i s t e n t w i t h h a v i n g o r i g i n a t e d f r o m t h e l i p s t i c k . A l t h o u g h a g a i n , t h e s e m e t h o d s c a n n o t d e fi n i t i v e l y d e t e r m i n e i f a s m e a r o r i g i n a t e d f r o m a p a r t i c u l a r l i p s t i c k t u b e . T h u s , a s c i e n t i s t n e e d s t o k n o w h o w w e l l e a c h a n a l y s i s m e t h o d c a n d i s c r i m i n a t e b e t w e e n d i f f e r e n t l i p s t i c k s i n o r d e r t o s e t u p a n a n a l y s i s s c h e m e . T h i s t h e s i s h a s c o n t r i b u t e d t o t h a t n e e d e d i n f o r m a t i o n b y i n v e s t i g a t i n g t h e d i s c r i m i n a t i o n a b i l i t i e s o f F T I R s p e c t r o s c o p y , v i s i b l e - n fi c r o s p e c t r o p h o t o m e t r y , a n d p o s i t i v e - m o d e L D / I T O F - M S . B a s e d o n s o m e o f t h e i n f o r m a t i o n i n t h i s t h e s i s , s c i e n t i s t s a n d r e s e a r c h e r s m a y c h o s e t o i n c r e a s e t h e d e p t h o f a n a l y s i s i n t h e i r o w n r e s e a r c h e n d e a v o r s , i n c l u d i n g m o r e v a r i a b l e s t h a t c a n o c c u r i n r e a l c a s e s c e n a r i o s t h a t c o u l d a f f e c t t h e d i s c r i m i n a t i n g a b i l i t i e s o f m e t h o d s c o m m o n l y e m p l o y e d t o a n a l y z e a n d c o m p a r e l i p s t i c k s . 1 5 6 l E l l i i l fl l l fl l j l fl l l l l l fl l g l s | ‘ . a n 1 1 : 1 . 1 1 g 5 « m . ” t i ! 4 % ' . 1 5 : . 3 5 $ . ( : f fi V w W u n . . . . . . . . . . n . . 1 . « 4 . . ! . . . . s y . < . . . n : . . I 5 t a » . . . z s p a . . . n . » u m z . A . : . “ 4 A : . . ” e m u r g a R ! 1 H i « . . 1 ” 3 z 0 ‘ 3 . ” ‘ , z ; : . m . . } “ . n . . » i , . 3 . : S I ( v . . . . fi x N ( c u m - s 2 . 4 5 . “ ? . m ! . w r . . . I . i t Y e n x A J L x 1 9 . M u g « < u I I u t . a £ \ . 3 : 4 3 1 . » 9 . 5 . 3 : M i c h a g m ' S t a t e U n i v e t s i t y P L A C E I N R E T U R N B o x t o r e m o v e t h i s c h e c k o u t f r o m y o u r r e c o r d . T O A V O I D F I N E S r e t u r n o n o r b e f o r e d a t e d u e . M A Y B E R E C A L L E D w i t h e a r l i e r d u e d a t e i f r e q u e s t e d . D A T E D U E D A T E D U E D A T E D U E 2 / 0 5 c / c T — — I c o n c o m i t a n t - m s A L B I A S S I C R S D E T E L S ' O D R A B A S I C S T U D Y O F L I P S T I C K S U T I L I Z I N G M I C R O S P E C T R O P H O T O M E T R Y , L A S E R D E S O R P T I O N / I O N I Z A T I O N M A S S S P E C T R O M E T R Y , A N D F O U R I E R T R A N S F O R M I N F R A R E D S P E C T R O S C O P Y . V O L U M E I I B y C a r i s s a A n n S t a r k A T H E S I S S u b m i t t e d t o M i c h i g a n S t a t e U n i v e r s i t y i n p a r t i a l f u l fi l l m e n t o f t h e r e q u i r e m e n t s f o r t h e d e g r e e o f M A S T E R O F S C I E N C E D e p a r t m e n t o f C r i m i n a l J u s t i c e 2 0 0 5 A P P E N D I C E S 1 5 7 A P P E N D I X A N fi c r o s p e c t r o p h o t o m e t r y S p e c t r a 1 5 8 . a I P M M f 3 ( . " 1 1 k n i ' t n p i I m o r f 1 ( 6 f ‘ ( ‘ ( 1 ) 7 ( " ( a r T ( J ( e r r . ' — y ‘ . . — - l . A ! e r i H ( 1 “ [ / M a m b a r _ . _ _ . . . _ — . . - n p r - ( T r r ' a l c : 1 a n t ! T I r 1 5 9 F i g u r e A . 1 - S p e c t r a c o l l e c t e d f r o m l i p s t i c k 1 6 . M e m b e r o f M S P s p e c t r a l c l a s s 1 a . 1 . 5 - 1 4 G O U P Q I O S Q V I I n C . ‘ . - . - . - ' . ‘ h a < ' “ — 9 - “ , - ‘ - . “ - < 4 ‘ T ' H ' r 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 6 6 8 0 0 9 0 0 1 5 0 0 W a v e l e n g t h ( n m ) . a 1 s s a l c l a r t c e p s P S M f o r e b m e M . 1 4 k c i t s p i l m o r f d e t c e l l o c a r t c e p S - 2 . A e r u g i F W N J ) 1 6 0 . 4 a o u e q x o s q v I H 1 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 0 8 0 0 9 0 0 1 0 0 0 W a v e l e n g t h ( n m ) l l l l l l * _ . n I s x n a - l c x ‘ I a r . t c o p n P H M f 3 ( r e h l n - e M . 2 4 k fi x i t w u p i I n n r r ‘ f _ i ( e t r c ~ e 1 1 ) ( 7 c a t t r c - o v p G . ~ J . A 6 \ - 1 1 1 1 [ l ' P _ u ‘ 1 6 1 F i g u r e A . 3 - S p e c t r a c o l l e c t e d f r o m l i p s t i c k 4 2 . M e m b e r o f M S P s p e c t r a l c l a s s 1 a . 2 ‘ j I ! ) H a o u e q z o s q v : 0 . 5 - k m . I u - W W W W A W 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 ' 0 8 0 0 9 0 0 W a v e l e n g t h ( n m ) ( l n r t r e p " P S M f o r e b m e M . ) ‘ 4 k _ _ _ n _ i _ t n p l l m o r f i ( e . _ _ _ _ ( _ _ _ , _ ‘ ' ( ' ¢ I I _ ) _ ( _ ‘ . ( g a r t c - _ _ _ _ _ _ _ _ _ e I r 1 ¢ t — 4 . A a - z — n q r l ‘ P / . a 1 s s a l c l a r t c e p s 0 0 0 1 0 0 9 0 0 P 8 S M f o r e b m e M . ) m n ( h t g n o e ‘ l o e v a W 3 7 4 k c i t s p i l m o r f d e t c e l l o c a r t c e p S - 4 . A e 0 0 6 0 0 5 0 r 0 4 u g i F 1 . 1 6 2 a o u e q x o s q v I L n 0 0 - 1 - t n e p s P S M f o r e b m e M . 4 4 k c i ' t n p l I m o r f d e t c e l l o c l l ' t ‘ t ‘ . ( e ) ! ? é - a h A a - z u q i ‘ P 2 ~ / 2 ’ . . / m 1 / w w m _ . a 1 0 0 0 1 0 s 0 s a l c l a r t c e p s 9 0 0 P 8 S M f o r e b m e M . 4 4 k c i t s p i l m o r f d e t c e l l o c a ) m n ( h t g n e l o d 7 e v a W 0 0 6 0 r 0 t c e p S - 5 . 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E x t r a c t i o n s o l v e n t 1 0 : 1 E t O H : 2 N H C l . 9 0 ‘ 2 4 1 7 % I n t e n s i t y m 9 4 0 ‘ 2 6 5 9 3 0 3 5 2 . 7 2 7 9 8 2 0 ’ , . v ’ 1 1 L ? 1 0 ‘ 4 8 1 5 1 2 0 . 0 4 1 6 . 2 ' 8 1 2 . 4 ' 1 2 0 8 . 6 ' 1 6 0 4 . 8 ‘ 2 0 0 1 M a s s ( m / z ) ’ 2 1 8 1 1 6 ’ 4 5 > 2 0 U # ‘ H ” 0 0 . 4 3 . 9 2 0 2 2 6 . 6 . 6 3 4 4 9 8 7 6 4 2 3 1 0 0 1 ' 0 0 0 1 « 1 0 0 0 ° 0 2 1 0 8 8 / / 9 2 3 2 8 8 6 6 4 2 , . 4 1 6 9 0 9 . . . 6 . 2 , sl § 4 , 1 0 8 . 8 2 1 ' . . . . . 0 - - - - - - . 8 1 2 . 4 _ 2 1 _ 0 8 . , 6 1 6 0 4 . 8 2 0 0 1 . 0 F i g u r e 3 . 3 - M A L D I m a s s s p e c t r u m ( p o s i t i v e m o d e ) o f e x t r a c t f r o m a T L C p l a t e b l a n k a r e a . E x t r a c t i o n s o l v e n t 7 0 : 3 5 : 3 0 , e t h y l a c e t a t e : e t h a n o l : w a t e r . M a s s ( m / z ) 2 1 9 y t i s n e t n 1 _ 0 9 I t F i g u r e 3 . 4 - M A L D I m a s s s p e c t r u m ( n e g a t i v e m o d e ) o f e x t r a c t f r o m a T L C p l a t e b l a n k a r e a . E x t r a c t i o n s o l v e n t 7 0 : 3 5 : 3 0 , e t h y l a c e t a t e : e t h a n o l : w a t e r . S . 4 8 - 0 - 4 1 ° 0 1 2 4 t 5 9 0 1 9 1 5 a s s ) O O O O 3 0 2 0 1 1 0 2 8 5 6 3 3 5 5 4 8 1 2 2 0 . 0 4 1 6 . 2 8 1 2 . 4 1 2 0 8 . 6 1 6 0 4 . 8 2 0 0 1 M a s s ( m / z ) 2 2 0 A P P E N D I X C L D / I T O F - M S S p e c t r a 2 2 1 0 . 6 6 4 6 . A p u o r g S 0 . 1 0 6 1 8 . 0 2 M 2 - I / D L f o r e 1 6 . b 0 m e M . 3 # k c i t s p i l f o m u r t c e p s 4 0 4 . 0 6 6 2 . 0 s 8 s a m I / D L 6 - . 1 1 6 . 1 C ] ‘ e 0 0 r 0 9 u 1 g i F 8 0 . 0 1 ‘ ‘ I J 0 0 7 0 0 0 9 6 5 1 2 2 2 ‘ J I ’ U 3 I H I % 8 0 ‘ 2 0 1 I 6 6 6 ( I l z ) 0 . 6 4 3 7 1 0 . 1 0 6 1 6 . 0 2 2 1 ' 6 . 0 4 0 ) z / I ' ( s e e l 4 . 0 6 6 ‘ w ‘ 0 7 ‘ 0 o 1 2 2 3 F i g u r e C . 2 - L D / I m a s s s p e c t r u m o f l i p s t i c k # 8 . M e m b e r o f L D / I - M S g r o u p A . 1 4 4 . 4 1 0 0 ‘ 6 0 : 4 1 1 3 0 0 1 0 1 6 4 0 1 3 0 + 2 ° ‘ 1 0 0 . 0 3 6 0 . 2 8 0 0 9 . 4 ’ . A p u o r g S M - I / D L f o r e b m e M . 4 1 # k c i t s p i l f o m u r t c e p s s s a m I / D L 3 3 . - . 4 0 I 4 3 3 1 . 1 C ‘ 1 0 0 m 1 1 0 8 e r u g i F 1 0 5 1 - 8 . . 0 2 2 1 0 . 0 4 1 9 4 . . 0 0 0 - 2 . 0 1 8 1 3 - 0 . 0 0 1 o ) z / I ( 6 6 6 I 2 2 4 K u w a i t i : 1 . 0 . 6 8 0 1 4 6 . 6 3 4 3 . " S § “ 5 0 0 1 0 . 7 2 3 1 . 1 0 6 1 ' 6 . 0 2 2 1 ' 2 . 0 4 8 6 . 8 6 6 ' 4 . 0 7 3 o h n fl e n h N ‘ 0 2 ‘ 0 1 2 2 5 F i g u r e C . 4 - L D / I m a s s s p e c t r u m o f l i p s t i c k # 1 6 . M e m b e r o f L D / I - M S g r o u p A . 9 0 1 3 3 7 . 7 4 5 1 . 5 0 5 6 . 0 0 7 3 . 6 4 1 7 3 0 0 1 0 1 6 0 . 0 4 7 7 [ . A p u o r g S M - I / D L f o r e b m e M . 3 3 # k c i t s p i l f o m u r t c e p s s s a m I / D L . 5 4 4 - ' 4 8 1 5 . C 2 9 - ‘ ‘ 0 ° 0 0 ° 7 e 1 r u g i F ) z l I ( 8 6 8 I 0 . 1 0 6 1 6 . 0 2 2 1 2 . 0 4 8 8 . 8 6 6 4 . 0 7 3 0 . 8 8 2 2 6 0 0 ‘ 4 3 7 3 0 0 1 0 1 8 “ 6 3 . 1 6 . 8 2 1 1 . 9 2 2 7 F i g u r e 0 . 6 - L D / I m a s s s p e c t r u m o f l i p s t i c k # 4 4 . M e m b e r o f L D / I - M S g r o u p A . 8 0 1 4 1 1 8 0 0 1 0 1 % 0 1 1 3 3 6 0 . 2 0 6 W 4 0 4 0 . 6 1 2 2 0 . 8 1 6 0 1 . 0 M u e s u n h o 0 . 1 0 6 1 . 6 . 0 2 2 1 - 2 . 0 4 8 6 . 8 6 6 4 . 8 7 3 0 . 8 8 ) z / I ( s e n I 1 1 1 0 0 0 4 3 2 0 1 2 2 8 F i g u r e C . 7 - L D / I m a s s s p e c t r u m o f l i p s t i c k # 4 6 . M e m b e r o f L D / I - M S g r o u p A . 1 0 0 1 " ' 3 r 3 3 0 6 . 1 8 0 8 0 . 1 7 0 . ! 6 0 : K a t s u o x u r 6 Y 3 + E 2 . 0 0 . 1 1 0 . 3 p u o r g S M - I 6 1 6 . 0 / 2 D L f o r e b m e 2 1 6 M . . 6 # k c i t s p i l f o m u r t c e p s s s a 7 m . 8 7 I 3 / D L - 8 . C e r u - g 0 i 0 F 1 0 4 0 4 . 0 6 6 ' 2 . 0 6 3 ' 0 . 0 0 1 . 0 3 4 3 1 - 1 0 3 3 “ ! ’ 6 2 2 9 s o . 8 0 . 7 0 6 0 1 2 8 . 4 5 0 1 4 0 1 I I 6 6 8 ( I / z ) . 3 p u o r g S M - I / D L f o r e b m e M . 4 2 # k c i t s p i l f o m u r t c e p s s s a m I / D L — 9 . 0 . 1 0 6 A 1 A L A - . . . . . 8 . 0 ) 2 4 ‘ A A 2 7 _ 1 5 1 . 1 A 1 - . _ A . . . - A ' v w v A w * A M - 4 ‘ — ~ 6 . 0 4 0 ) z l I ( 6 6 4 6 . I 1 0 6 A A J v ‘ A 4 . 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M e m b e r o f L D / I - M S g r o u p C . 4 3 0 3 0 0 4 “ ! % I 5 0 1 1 4 + E S . 2 1 3 . 4 3 . 0 7 3 7 \ 3 4 . \ 1 \ 2 3 4 . 7 6 1 4 . 1 4 1 1 2 0 0 0 0 1 0 0 0 7 1 0 0 3 1 0 . 1 0 6 1 6 . 0 2 2 1 v 6 . 0 1 4 8 ) z l l v ( s s e l 4 . 0 6 6 2 . 0 6 3 0 . 0 0 1 2 3 7 F i g u r e C 4 1 6 - L D / I m a s s s p e c t r u m o f l i p s t i c k # 5 . M e m b e r o f L D / I - M S g r o u p C . 5 4 1 8 0 - 4 8 1 4 2 ° . 0 5 5 . 5 : 1 0 7 1 . 7 5 7 5 . 1 \ 4 + E S . 3 6 . 8 7 3 “ 5 ‘ 1 0 0 1 7 . 1 7 8 6 6 . - 8 1 6 9 6 6 1 1 4 . 5 \ 7 6 8 . 6 1 . 2 ‘ 6 5 3 6 5 4 3 1 4 0 9 0 “ L 1 1 2 3 8 F i g u r e C . 1 7 - L D / I m a s s s p e c t r u m o f l i p s t i c k # 7 . M e m b e r o f L D / I - M S g r o u p C . ’ 0 4 . 7 5 . . “ 5 5 . 7 0 0 . 7 0 . 1 1 . 5 / 6 0 1 . 7 4 1 1 8 0 0 4 8 1 4 v v v v 6 6 0 . 4 8 4 0 . 6 1 2 2 0 . 6 1 6 0 1 . 0 l e s s ( I l l ) r ' o n 3 8 0 . 2 0 . 1 0 6 1 6 . 0 2 2 1 6 . 0 4 8 4 . 0 6 6 ) z / I ( s s e l 2 . 6 5 0 8 ' 8 . 8 3 0 4 9 / / 7 . 1 2 6 3 . 6 3 . 1 1 / 1 6 1 1 ‘ 1 0 0 0 9 8 7 1 0 1 2 3 9 F i g u r e C . 1 8 - L D / I m a s s s p e c t r u m o f l i p s t i c k # 9 . M e m b e r o f L D / I - M S g r o u p C . 1 0 0 1 3 9 5 - 9 2 . 4 E + 4 4 3 6 . 6 3 1 3 . 6 5 2 7 3 5 ° 1 6 4 1 . 6 1 8 7 2 . 1 5 7 0 . 0 4 4 1 3 0 . 1 " ! 9 . 4 0 1 6 0 1 . 8 3 0 1 0 0 . 0 3 0 0 . 2 0 . 1 0 5 1 6 . 0 2 2 1 ' 6 . ! d 0 3 0 1 0 1 4 8 ) r i a , ( s s e 8 l . 4 6 . 7 6 6 . 1 2 3 5 - 7 1 2 1 0 8 0 6 6 ' 2 . 0 0 3 0 . 0 0 1 2 4 0 F i g u r e C . 1 9 - L D / I m a s s s p e c t r u m o f l i p s t i c k # 1 0 . M e m b e r o f L D / I - M S g r o u p C . 1 4 8 . 6 " ’ 0 ’ . 8 6 6 . 6 m ‘ 7 0 ‘ 1 8 7 1 . 8 5 4 1 8 1 1 0 4 0 1 7 . ’ 2 0 2 E + 4 0 . 1 0 6 ? ' 7 W 6 . 0 2 2 1 W “ 6 . 0 6 8 ) z / I ( 6 6 6 I 4 . 0 6 6 ' 2 . 0 0 3 . _ 1 2 3 3 . 8 3 1 ‘ 0 J . ‘ 0 0 O D 8 7 ‘ 2 4 1 F i g u r e C . 2 0 - L D / I m a s s s p e c t r u m o f l i p s t i c k # 1 1 . M e m b e r o f L D / I - M S g r o u p C . 9 5 6 . 0 1 0 0 « 2 . 0 E + 4 9 7 1 . 8 6 0 < 6 7 5 . 7 K a t - u n z u x a 6 9 1 . 5 9 ‘ 0 . ” 5 1 . 7 1 ' m l o 4 . 9 9 . 9 1 0 8 1 0 1 2 . 8 2 8 9 7 5 9 2 4 2 F i g u r e C . 2 1 - L D / I m a s s s p e c t r u m o f l i p s t i c k # 1 2 . M e m b e r o f L D / I - M S g r o u p C . 1 0 0 1 2 6 . 5 1 3 ' « 1 1 4 4 A 6 ‘ 1 1 3 0 8 1 0 1 % 5 + 4 o r r r . - - l l . . 1 0 0 . 0 3 8 0 . 2 8 8 0 . 4 8 4 0 . 8 1 2 2 0 . 8 ' I 6 6 6 ( I l z ) 4 5 8 . 4 8 3 . 5 5 9 4 . 5 3 4 ' 0 . 1 0 6 1 ' 6 . 0 2 2 1 6 . 0 4 8 1 4 . 1 9 . 0 8 6 6 ' 2 . 0 6 3 ' 0 . 0 0 0 0 1 0 7 ‘ 1 1 0 0 2 1 2 4 3 F i g u r e C . 2 2 - L D / I m a s s s p e c t r u m o f l i p s t i c k # 1 5 . M e m b e r o f L D / I - M S g r o u p C . 9 7 2 . 0 8 0 3 3 7 - 4 4 5 1 . 3 6 0 K 4 1 8 u o z u l % 4 o 1 9 3 9 . 3 3 0 1 7 1 7 . 4 0 . 1 0 6 1 6 . 0 2 2 1 Y 6 . 0 4 8 ) l l I ' ( 6 6 6 I 4 . 0 6 6 2 . 0 8 3 0 . 0 0 1 ” ‘ 0 7 ‘ 1 0 0 3 1 2 4 4 F i g u r e C . 2 3 - L D / I m a s s s p e c t r u m o f l i p s t i c k # 1 7 . M e m b e r o f L D / I - M S g r o u p C . 1 3 8 . 3 1 0 0 1 1 . 4 E + 4 8 0 4 9 7 1 . 8 8 0 * . 1 , £ 3 1 8 0 6 6 u 1 s 4 + ! 2 . 2 0 . 1 0 6 4 1 . 7 1 4 1 6 . 0 2 2 1 6 . 0 4 5 . 7 8 1 1 0 . 3 7 8 8 . 1 8 9 " 8 3 " ) z / I ( 6 6 6 I 4 . 0 8 8 ' 2 . 0 6 3 0 . 0 0 1 . . 1 0 0 0 9 8 7 2 4 5 F i g u r e C . 2 4 - L D / I m a s s s p e c t r u m o f l i p s t i c k # 1 8 . M e m b e r o f L D / I - M S g r o u p C . 6 8 1 . 6 1 0 0 * 2 0 8 . 6 ‘ 1 7 . “ . 1 0 1 % 4 + E 4 . 8 . 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M e m b e r o f L D / I - M s g r o u p C . 1 0 0 9 5 5 . 6 8 4 . 8 5 6 4 1 2 5 . 5 9 9 0 . 3 2 1 . 5 8 K 1 1 6 0 8 1 1 1 1 9 6 9 7 1 . 6 8 5 7 . 8 4 + E 2 . 2 r 5 . 1 9 8 ‘ 0 0 1 0 . 1 0 6 1 . 6 . 0 2 2 1 ' 6 . 0 4 8 ) z l I ' ( 6 6 6 I 4 . 0 6 6 2 . 0 6 3 0 . 0 0 1 2 5 1 F i g u r e C . 3 0 - L D / I m a s s s p e c t r u m o f l i p s t i c k # 2 7 . M e m b e r o f L D / I - M S g r o u p C . 9 5 5 . 9 9 0 . 1 1 8 7 . 4 8 0 1 8 4 8 . 8 A u t u m n : 9 . 1 4 1 7 . 1 0 . 1 0 6 1 ' 9 . 0 2 2 1 6 . 0 4 8 4 . 0 6 6 2 . 0 6 3 0 . 0 0 1 6 6 2 7 8 . 1 4 1 ‘ 0 5 4 0 8 2 5 2 F i g u r e C . 3 1 - L D / I m a s s s p e c t r u m o f l i p s t i c k # 2 9 . M e m b e r o f L D / I - M S g r o u p C . 1 0 0 1 3 9 ‘ - ' . 4 . 6 6 + 4 9 0 1 7 0 ‘ 8 6 6 . 6 3 2 1 . 6 ' 0 ‘ 4 0 7 . 6 4 4 1 3 “ . 3 “ I 8 8 7 8 . 7 9 3 9 . 7 \ I 6 6 6 ( I l z ) . 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M e m b e r o f L D / I - M S g r o u p B . 4 3 1 6 0 6 3 0 1 6 3 0 1 8 7 1 . 8 8 2 7 . 8 I 6 6 6 ( 6 / z ) 4 + E 1 . 8 2 . 2 2 8 1 . 4 9 4 7 . 1 9 3 ‘ ‘ ‘ 0 0 0 0 9 7 8 1 1 0 8 . 2 7 ‘ \ \ \ 3 . 8 7 8 2 . 8 7 / 8 / ’ 7 . 7 3 8 ) 2 / 6 ( 6 6 6 I 2 7 0 F i g u r e C . 4 9 - L D / I m a s s s p e c t r u m o f l i p s t i c k # 4 7 . M e m b e r o f L D / I - M S g r o u p E . \ 9 8 8 . 9 8 0 ‘ 5 5 0 . 2 K z t s u o z u z 6 1 6 6 1 6 0 . 0 ' 3 6 0 . 2 ' 6 6 6 . 4 9 4 0 . 6 1 2 2 6 . 6 A 1 6 0 1 . 0 . E p u o r g S M — I / D L f o r e b m e M . 8 4 # k c i t s p 0 . 1 0 5 1 ' 6 . 0 2 2 1 6 . 0 4 8 ) 6 / 6 ( 6 6 6 I 4 i . 2 . 1 6 6 8 . 4 8 4 l f o m u r t c e p s s s a m I / D L - 0 0 6 6 ' 2 . 0 6 3 0 5 . 1 0 9 1 “ . 1 1 . ° 0 0 ‘ 0 ° 4 2 5 8 0 1 0 0 1 . C e r u g i F 2 7 1 8 2 2 . 9 1 0 0 . r 1 8 5 E + 4 1 8 8 . 8 \ \ \ \ 4 1 1 3 0 . 1 " ! 8 3 0 6 0 . 1 0 6 1 6 . 0 2 2 1 ' 6 . 0 4 9 4 . 6 6 6 ‘ 2 . 0 6 3 0 . 0 0 1 ) z l I ( 6 6 6 I 8 . 1 9 3 1 0 0 1 2 7 2 F i g u r e C . 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M e m b e r o f L D / I - M S g r o u p E . 5 5 1 . 6 1 K 3 7 8 0 6 3 1 1 1 6 4 + E 4 . 1 . E p u o r g S M - I / D L f o r e b m e M . 5 0 . 1 0 5 1 6 . 6 2 2 1 ' 6 . 0 4 8 ) 2 0 . 8 8 1 1 5 . 5 2 . 7 5 6 5 9 5 / # k c i t 7 . s 1 6 ' ( 6 6 6 I 4 . 6 9 8 1 6 . 0 1 8 6 p i l f 1 o m . 2 6 6 u ' r t c e p s s s a m I / D L 2 — ' 8 7 3 5 ‘ . ‘ 0 0 7 0 1 . C e r u g i F 2 2 6 6 3 0 . 0 0 1 2 7 8 ’ ° 1 8 ° 1 5 1 7 8 0 0 3 0 1 6 A P P E N D I X D F T I R S p e c t r a 2 7 9 . 1 # k c i t s p 0 . 0 6 7 0 0 0 1 0 0 6 1 - - 1 - { i 1 l f o m u r t c e p 0 0 s e c n a t t i m s n a r t R ? I T F - x I 1 . D e r u g i F 0 2 g 0 0 0 3 0 . 0 0 1 0 0 2 4 T 8 2 8 0 ” ‘ 8 0 * 1 7 0 1 8 0 « 4 0 ‘ 3 0 ‘ 0 . 0 0 7 0 0 6 1 0 6 5 1 1 . m c 0 0 6 0 2 0 0 6 3 0 . 0 0 0 4 4 0 1 1 4 4 0 0 0 2 1 0 1 1 1 2 8 1 F i g u r e D . 2 - F T I R t r a n s m i t t a n c e s p e c t r u m o f l i p s t i c k # 2 . 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