Carbon isotope analyses on dissolved inorganic carbon of seawater samples: Sample preparation and analysis using the GasBench Plus System
Technické články | 2024 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Vanilin je nejrozšířenější aromatická sloučenina používaná v potravinářství. Přírodní vanilin z vanilkových lusků je vzácný a drahý, proto se často nahrazuje syntetickým. Analýza stabilních izotopů uhlíku (δ13C), vodíku (δ2H) a kyslíku (δ18O) umožňuje ověřit původ vanilinu a rozlišit mezi přírodními, syntetickými a přírodě identickými zdroji.
Cílem je detailně popsat standardní postup měření δ13C, δ2H a δ18O vanilinu ve vanilkových extraktech pomocí GC-MS-IRMS. Metoda kombinuje chromatografické oddělení a hmotnostní spektrometrii pro identifikaci a kvantifikaci sloučenin s vysokoteplotní konverzí pro stanovení izotopových poměrů. Výsledná trojrozměrná izotopová signatura zvyšuje spolehlivost autentizace.
Extrahovaný vzorek se nejprve ředí methyl-terc-butyletherem (MTBE) a homogenizuje. Vanilin je separován ve sloupci GC a rozdělen v rozbočovači na ISQ MS a IRMS.
Používají se primární a sekundární referenční materiály pro kalibraci a in-house standardy vanilinu. QC vzorky se vkládají každých 6 vzorků a měření probíhá v duplikátech nebo triplikátech s kondicionačními injekcemi.
Optimalizovaný postup zajišťuje:
Normalizace probíhá obvykle 2bodově, u δ13C je možná i 1bodová, u δ18O je nezbytná korekce driftu. Efekt paměti je minimální, při jeho výskytu pomáhá výměna vložky a zastřižení sloupce.
Metoda umožňuje robustní a rutinní kontrolu původu vanilinu ve výrobcích a surovinách. Díky kombinaci MS a IRMS na jednom systému lze z jednoho vstřiku získat jak strukturální, tak izotopové informace, což šetří čas a materiál.
Rozvoj metodiky může zahrnovat:
Popsaná SOP pro δ13C, δ2H a δ18O analýzu vanilinu pomocí GC-MS-IRMS poskytuje spolehlivý nástroj pro autentizaci přírodního a syntetického vanilinu v potravinářských extraktech. Dodržování údržby, QC a normalizačních postupů zabezpečuje vysokou přesnost i dlouhodobou stabilitu měření.
GC/SQ, GC/MSD, Elementární analýza
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Vanilin je nejrozšířenější aromatická sloučenina používaná v potravinářství. Přírodní vanilin z vanilkových lusků je vzácný a drahý, proto se často nahrazuje syntetickým. Analýza stabilních izotopů uhlíku (δ13C), vodíku (δ2H) a kyslíku (δ18O) umožňuje ověřit původ vanilinu a rozlišit mezi přírodními, syntetickými a přírodě identickými zdroji.
Cíle a přehled studie
Cílem je detailně popsat standardní postup měření δ13C, δ2H a δ18O vanilinu ve vanilkových extraktech pomocí GC-MS-IRMS. Metoda kombinuje chromatografické oddělení a hmotnostní spektrometrii pro identifikaci a kvantifikaci sloučenin s vysokoteplotní konverzí pro stanovení izotopových poměrů. Výsledná trojrozměrná izotopová signatura zvyšuje spolehlivost autentizace.
Použitá metodika a instrumentace
Extrahovaný vzorek se nejprve ředí methyl-terc-butyletherem (MTBE) a homogenizuje. Vanilin je separován ve sloupci GC a rozdělen v rozbočovači na ISQ MS a IRMS.
- Autosampler TriPlus RSH: vstřikování 1–3 µl vzorku do splitless injektoru při 260 °C.
- GC TRACE se sloupcem TG-5MS (30 m×0,25 mm×0,25 µm) s programem teplot 80–330 °C.
- ISQ Series Single Quadrupole MS pro identifikaci sloučenin (35–350 amu, EI 280 °C).
- GC IsoLink II Conversion Interface: spalování (C) a pyrolytické konverze (H, O) s reaktory při 1000–1420 °C.
- ConFlo IV Universal Interface a DELTA Series IRMS pro měření izotopových poměrů.
Používají se primární a sekundární referenční materiály pro kalibraci a in-house standardy vanilinu. QC vzorky se vkládají každých 6 vzorků a měření probíhá v duplikátech nebo triplikátech s kondicionačními injekcemi.
Hlavní výsledky a diskuse
Optimalizovaný postup zajišťuje:
- Rozlišení vanilinového píku od interferujících sloučenin adaptací polarity sloupce.
- Bez ztráty citlivosti díky otevřenému děliči proudu v ConFlo IV.
- Vysokou přesnost a opakovatelnost: 0,1–0,2 ‰ pro δ13C, 1–2 ‰ pro δ2H, 0,3–0,4 ‰ pro δ18O.
- Dlouhodobou stabilitu (více než 3 roky) s pravidelným čištěním a kondicionováním reaktorů.
Normalizace probíhá obvykle 2bodově, u δ13C je možná i 1bodová, u δ18O je nezbytná korekce driftu. Efekt paměti je minimální, při jeho výskytu pomáhá výměna vložky a zastřižení sloupce.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje robustní a rutinní kontrolu původu vanilinu ve výrobcích a surovinách. Díky kombinaci MS a IRMS na jednom systému lze z jednoho vstřiku získat jak strukturální, tak izotopové informace, což šetří čas a materiál.
Budoucí trendy a možnosti využití
Rozvoj metodiky může zahrnovat:
- Rozšíření na další aroma- a přírodní látky.
- Zlepšení citlivosti vysokoteplotní konverze pro vzorky s nízkým obsahem cílové sloučeniny.
- Automatizovanou výměnu reaktorů a pokročilé algoritmy pro korekci driftu a lineárního efektu.
- Integraci dat z dalších metrologických přístupů (NMR, LC-IRMS).
Závěr
Popsaná SOP pro δ13C, δ2H a δ18O analýzu vanilinu pomocí GC-MS-IRMS poskytuje spolehlivý nástroj pro autentizaci přírodního a syntetického vanilinu v potravinářských extraktech. Dodržování údržby, QC a normalizačních postupů zabezpečuje vysokou přesnost i dlouhodobou stabilitu měření.
Reference
- Hoffman P. G., Salb M.: J. Agric. Food Chem. 1979, 27(2), 352–355.
- Greule M. a kol.: Eur. Food Res. Technol. 2010, 231, 933–941.
- Sølvbjerg Hansen A. M. a kol.: J. Agric. Food Chem. 2014, 62(42), 10326–10331.
- Bensaid F. F., Wietzerbin K., Martin G. J.: J. Agric. Food Chem. 2002, 50(22), 6271–6275.
- Dunn P. J. H., Carter J. F. (eds.): Good Practice Guide for Isotope Ratio Mass Spectrometry, FIRMS 2018.
- Werner R. A., Brand W. A.: Rapid Commun. Mass Spectrom. 2001, 15, 7–10.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Standard Operating Procedure for δ13C, δ2H and δ18O analysis of vanillin in vanilla extracts
2024|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Technical note | 003126 GC-MS-IRMS Standard Operating Procedure for δ13C, δ2H and δ18O analysis of vanillin in vanilla extracts Authors Introduction Balazs Horvath , María de Castro , Vanillin can be extracted from vanilla beans through a process that involves…
Klíčová slova
irms, irmsvanillin, vanillinreference, referencematerials, materialshouse, housesequence, sequencescientific, scientificmaterial, materialconflo, conflothermo, thermoreactor, reactorvanilla, vanillacheck, checkisotope, isotopestrokes
EA-IRMS: 13C and Simultaneous 18O and 2H Isotope Analysis in Ethanol with Thermo Scientific Delta V Isotope Ratio Mass Spectrometers
2016|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE Oliver Kracht, Andreas Hilkert, Thermo Fisher Scientific Bremen, Germany; Tünde Racz-Fazakas, Chemical Institute of the Hungarian Customs and Finance Guard, Budapest, Hungary Key Words Continuous Flow, δ13C, δ2H, δ18O, Isotope Ratio MS, Wine Introduction Isotopic analyses of foods…
Klíčová slova
ethanol, ethanolpineapple, pineapplecorrfac, corrfacisotope, isotopeδmeas, δmeasδraw, δrawdelta, deltawine, winestandard, standardwines, winesreactor, reactorintensitiy, intensitiyδcorr, δcorrδreal, δrealratio
EA-IRMS: Tracking wine adulteration using isotope fingerprints
2018|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION BRIEF 30147 EA-IRMS: Tracking wine adulteration using isotope fingerprints Authors Introduction Oliver Kracht,1 Andreas Hilkert,1 Tünde Racz-Fazakas2 1 Thermo Fisher Scientific, Bremen, Germany 2 Chemical Institute of the Hungarian Customs and Finance Guard, Budapest, Hungary The most common type…
Klíčová slova
wine, wineethanol, ethanolfingerprints, fingerprintsisotope, isotopephotosynthetic, photosyntheticirms, irmsmeasured, measuredfingerprint, fingerprintfermentation, fermentationsmow, smowgisp, gispaddition, additionrescaled, rescaledcalvin, calvinvsmow
GC-IRMS: Benefits of Static Headspace Sampling for carbon isotope analysis of methanol and ethanol in water matrix; applicability to wine and spirits ethanol δ13C determination
2025|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application note | 003702 GC-IRMS GC-IRMS: Benefits of Static Headspace Sampling for carbon isotope analysis of methanol and ethanol in water matrix; applicability to wine and spirits ethanol δ13C determination Authors Introduction María de Castro , Ana I. Cabañero ,…
Klíčová slova
etoh, etohirms, irmsshs, shsmeoh, meohdistillate, distillateuniversity, universityinjection, injectionwine, winecertified, certifiedvodka, vodkaisotope, isotopeindiana, indianarum, rumisolink, isolinkwater