DE102004010969B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Isotopenverhältnisanalyse und Verwendung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Isotopenverhältnisanalyse und Verwendung des Verfahrens Download PDFInfo
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Abstract
Verfahren
zur Isotopenverhältnisanalyse,
mit folgenden Schritten:
a) eine zu analysierende Substanz liegt in fließfähiger oder als fließfähige Lösung vor,
b) ein erster Teil der Lösung wird über einen Flüssigchromatographen geleitet und so getrennt,
c) aus dem Eluat des Flüssigchromatographen wird (in Gegenwart des Eluats) in einer Gaserzeugungseinheit Gas erzeugt, welches die Isotopensignatur der Analysesubstanz enthält,
d) das erzeugte Gas wird einer Einrichtung zur Isotopenverhältnisanalyse zugeführt,
e) aus einem zweiten Teil der Lösung wird (ohne vorherige Trennung durch den Flüssigchromatographen) in der Gaserzeugungseinheit Gas erzeugt, welches die Isotopensignatur der Analysesubstanz enthält,
f) das so erzeugte Gas wird der Einrichtung zur Isotopenverhältnisanalyse zugeführt.
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Description
- Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Isotopenverhältnisanalyse und Verwendungen hierfür.
- Zur Durchführung der Isotopenverhältnisanalyse werden hochpräzise Isotopenmassenspektrometer (IRMS) verwendet. Diesen sind gasförmige Substanzen zuzuführen. Besonderheiten sind deshalb bei der Analyse von Flüssigkeiten oder Feststoffen zu berücksichtigen. Die Bereitstellung von Gas aus einer Analysesubstanzen enthaltenden Flüssigkeit ist in der DE-A-102 16 975 beschrieben. Auf den Inhalt dieser Veröffentlichung wird ausdrücklich Bezug genommen. Der Inhalt dieser Schrift soll Bestandteil der Offenbarung der vorliegenden Patentanmeldung sein.
- Für die Analyse organischer Proben, insbesondere durch Bestimmung der Kohlenstoffisotope (Verhältnis 13C/12C), sind im Wesentlichen zwei Methoden gebräuchlich. Zum einen werden Produkte eines Gaschromatographen (GC) verbrannt und im IRMS analysiert. Die Technik wird auch als Isotope Ratio Monitoring GC/MS oder IRM-GCMS bezeichnet. Eine weitere bekannte Möglichkeit ist die Verbrennung einer Probe insgesamt (bulk combustion of samples) in einem organischen Element-Analysator. Beide bekannte Verfahren sind nachteilig. Biologisch oder pharmazeutisch bedeutsame Verbindungen/Zusammensetzungen sind entweder (für die Handhabung im Gaschromatographen) nicht ausreichend flüchtig oder (im Element-Analysator) nicht in Einzelkomponenten trennbar. Die Isotopenverhältnisbestimmung der genannten Verbindungen ist deshalb in der Praxis, d.h. in Gegenwart komplexer Verbindungen entweder unmöglich oder zumindest äußerst arbeitsintensiv.
- Ein in der DE-A-102 16 975 beschriebenes Verfahren kombiniert in besonderer Weise einen Flüssigchromatographen (LC) mit einem Isotopenmassenspektrometer und gehört zur Gruppe der als IRM-LCMS bezeichneten Verfahren. Die Besonderheit besteht in der Erzeugung und Trennung des die Analysesubstanzen enthaltenden Gases aus einer Flüssigkeit.
- Die
US 4,866,270 offenbart die Zufuhr einer gasförmigen Probe über einen Gaschromatographen und einen Verbrennungsofen in ein Isotopen-Massenspektrometer. Ohne Umweg über den Gaschromatographen kann dem Massenspektrometer auch ein Referenzgas bzw. Standardgas zugeführt werden. - Die US 2002/0066857 befasst sich mit der Detektion eines bestimmten Kohlenstoffisotops durch die "accelerator mass spectrometry" in Verbindung mit einem Nebulizer.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das bekannte Verfahren und die Vorrichtung weiter zu verbessern. Daneben besteht die Erfindung in der Bereitstellung von Anwendungen für das bekannte oder erfindungsgemäße Verfahren.
- Die Merkmale der erfindungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen und der Verwendungen ergeben sich aus den unabhängigen Patentansprüchen.
- Gemäß dem Verfahren zur Isotopenverhältnisanalyse wird Gas aus einer Analysesubstanzen enthaltenden Flüssigkeit erzeugt, und zwar in Gegenwart der Flüssigkeit, dann das die Isotopeninformation der Analysesubstanzen enthaltende Gas von der Flüssigkeit getrennt und schließlich das Gas einem Isotopenmassenspektrometer (IRMS) zugeführt und dort analysiert. Die Erzeugung des Gases aus der Flüssigkeit, und/oder die Trennung des Gases von der Flüssigkeit und/oder die Zufuhr des Gases zum IRMS können kontinuierlich bzw. on-line erfolgen. Bevorzugt wird das Verfahren durchgeführt für die Isotopenverhältnisanalyse von Bestandteilen organischer Proben, etwa zur Bestimmung der Kohlenstoffisotope 13C/12C, durch Erzeugung von gasförmigem Kohlendioxid und Trennung desselben von der Flüssigkeit.
- Die die Analysesubstanzen enthaltende Flüssigkeit kann durch einen Flüssigchromatographen mit Trennsäule bereitgestellt werden, so dass eine zeitliche Verteilung einzelner Komponenten vorliegt. Alternativ oder zusätzlich kann eine flüssige Probe ohne Trennung der Komponenten (bulk analysis) bereitgestellt werden, etwa am Ausgang des Flüssigchromatographen oder bei Verwendung eines Flüssigchromatographen ohne Trennsäule. Als flüssige Probe wird auch eine in Flüssigkeit gelöste Probe angesehen, etwa eine (wasserlösliche) Probe in wässriger Lösung. Gegenüber der Analyse einer Probe im Elementanalysator benötigt die Bereitstellung aus einer flüssigen Probe in Verbindung mit einem IRMS eine weit geringere Probenmenge.
- Die Erzeugung des Gases aus der Flüssigkeit und in Gegenwart derselben erfolgt vorteilhafterweise chemisch, z.B. durch Zufuhr einer Reagenz und/oder eines Aktivierungsmittels. Insbesondere erfolgt die Zugabe von Säure. Verschiedene Substanzen sind besser in Säure löslich als in neutralem Wasser.
- Zur Verbesserung oder Steigerung der Gaserzeugung erfolgt diese in einem Reaktor, der beheizbar ist und/oder einen Katalysator enthält, beispielsweise Silberionen oder Platin. Der Katalysator kann auch an anderer Stelle zugeführt werden, beispielsweise mit dem Reagenz oder dem Aktivierungsmittel.
- Im Reaktor oder an anderer Stelle kann auch eine Bestrahlung der Flüssigkeit, insbesondere mit ultraviolettem Licht erfolgen.
- Die Trennung des Gases von der Flüssigkeit erfolgt an einer flüssigkeitsundurchlässigen Membran. Das erhaltene Gas wird zusammen mit einem Trägergas-Strom einer Trocknungseinheit (Nafion-Tube) zugeführt und anschließend über eine offene Kopplung an das IRMS weitergeleitet. Im Bereich der offenen Kopplung erfolgt außerdem die Zufuhr des für die Isotopenverhältnisanalyse üblicherweise verwendeten Referenzgases und ggf. weiteres Trägergas.
- Vorzugsweise werden die Reagenzien, Aktivierungsmittel und/oder Katalysatoren unmittelbar der Gaserzeugungseinheit zugeführt. Eine Mischung der genannten Komponenten erfolgt in der Gaserzeugungseinheit oder unmittelbar davor.
- Als Reagenz ist zumindest ein Oxidationsmittel vorgesehen. Das Aktivierungsmittel ist vorzugsweise eine Säure, dient der Einstellung des ph-Wertes, erhöht das Oxidationspotential der Mischung insgesamt und reduziert die Löslichkeit des erzeugten Gases, so dass dieses aus der Flüssigkeit ausgetrieben wird. Ein Katalysator ist vorzugsweise dem Aktivierungsmittel beigefügt.
- Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Bestimmung der Isotopenverhältnisse der in einer löslichen Analysesubstanz enthaltenen Kohlenstoffe, insbesondere in einem kontinuierlichen Flussverfahren, weist folgende Merkmale auf:
- a) aus einer die Analysesubstanz enthaltenden Flüssigkeit, nämlich einer Lösung, wird in Gegenwart der Flüssigkeit ein Gas erzeugt, welches die Isotopeninformation des Kohlenstoffs aus anorganischen und organischen Verbindungen in der Analysesubstanz enthält,
- b) das (durch Schritt a) erzeugte Gas wird einer Einrichtung zur Isotopenverhältnisanalyse zugeführt, dabei wird ein Wert TDC für den insgesamt in der Analysesubstanz enthaltenen Kohlenstoff aus löslichen Verbindungen erhalten (TDC=Total Dissolved Carbon).
- Analog kann das Verfahren folgende Schritte umfassen:
- a) aus einer die Analysesubstanz enthaltenden Flüssigkeit, nämlich einer Lösung, wird ein Gas in Gegenwart der Flüssigkeit erzeugt, welches die Isotopeninformation des Kohlenstoffs nur aus organischen Verbindungen in der Analysesubstanz enthält,
- b) das (durch Schritt a) erzeugte Gas wird einer Einrichtung zur Isotopenverhältnisanalyse zugeführt, dabei wird ein Wert TOC für den insgesamt in der Analysesubstanz enthaltenen Kohlenstoff aus organischen Verbindungen erhalten (TOC=Total Organic Carbon).
- Für die Erzeugung des Gases aus der Lösung wird letzterer als Reagenz ein Oxidationsmittel und eine Säure als Aktivierungsmittel, ggf. in Verbindung mit einem Katalysator, beigegeben. Ziel ist die Analyse nur des in anorganischen Verbindungen enthaltenen Kohlenstoffs, der TIC-Wert (Total Inorganic Carbon). Dieser Wert ist ermittelbar, in dem der TDC-Wert durch entsprechende Messung ermittelt wird, ebenso der TOC-Wert nach Beigabe geeigneter Reagenzien, Aktivierungsmittel und/oder Katalysatoren. Anschließend kann aus der Differenz dieser beiden Werte der TIC-Wert berechnet werden. Vor der Bestimmung des TOC-Wertes können die anorganischen Bestandteile durch Zugabe von Säure aus der Lösung ausgetrieben werden.
- Die beiden beschriebenen Verfahren können demnach sinnvoll miteinander kombiniert werden. Auch ohne Kombination sind die Verfahren vorteilhaft verwendbar für die schnelle Analyse kleinster Mengen und somit schneller und mit höherer Empfindlichkeit als im Element-Analysator. Die neuen Verfahren werden deshalb auch als μ-EA-Verfahren bezeichnet.
- Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Isotopenverhältnisanalyse weist folgende Merkmale auf:
- a) ein Flüssigchromatograph ist mit einer Einheit (Gaserzeugungseinheit) zur Erzeugung von Gas aus dem Eluat des Flüssigchromatographen gekoppelt,
- b) die Gaserzeugungseinheit ist mit einer Einheit (Gastrenneinheit) zur Trennung des Gases vom Eluat im Übrigen gekoppelt,
- c) die Gastrenneinheit ist mit einer Einheit (Gaszufuhreinheit) für die Zufuhr von Gas zu einem Isotopenmassenspektrometer (IRMS) gekoppelt,
- d) der Gaserzeugungseinheit vorgeordnet ist außerdem eine Einheit (Lösungszufuhreinheit) für die Zufuhr einer Lösung ohne Umweg über den Flüssigchromatographen.
- Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können die Analyseergebnisse der Messungen von über den Flüssigchromatographen geführten Lösungen mit den Messungen der direkt zugeführten Lösungen abgeglichen werden. Üblicherweise ist der Flüssigchromatograph angepasst an die Eigenheiten der zu analysierenden Probe. Eine zum Vergleich mit der jeweiligen Probe vorgesehene Standardlösung ist nicht immer für die Durchleitung durch den Flüssigchromatographen geeignet. Oftmals ist die als Standard vorgesehene Lösung gerade nicht LC-gängig. Die Standard-Lösung kann auf einfache Weise unter Umgehung des LC vor der Gaserzeugungseinheit der Vorrichtung zugeführt werden. So ist es möglich, eine über LC-IRMS untersuchte Substanz mit einer über dieselbe Vorrichtung laufenden Standard-Substanz zu vergleichen. Die Standard-Substanz muss lediglich für die μ-EA-Analyse geeignet, insbesondere wasserlöslich sein.
- (Die Beschreibung wird fortgesetzt ab Seite 5, Zeile 29 der ursprünglich eingereichten Beschreibung "Die beschriebenen Verfahren...".)
- Die beschriebenen Verfahren sind vorteilhaft im Zusammenhang mit nachstehenden Verwendungen durchführbar:
- a) zur Kontrolle der Verfälschung von Nahrungsmitteln, Nahrungsmittelzusätzen, Aromen, insbesondere Kohlenhydrate, Honig, Zuckeralkohole, Aminozucker, organische Säuren, Fruchtsäfte, Alkohole, Spirituosen, alkoholische Getränke, Aromastoffe und -Komponenten, Lipide (Fette), Phospholipide,
- b) zur Kontrolle der Echtheit von Arzneimitteln, Drogen, Wirkstoffen, pharmazeutischen Produkten, Schmerzmittel, Entzündungshemmer, Aspirin, Paracetamol,
- c) für Metabolismus-Untersuchungen durch Analyse von Aminosäuren, Kohlenhydraten, Metabolisierung von Zuckern, Peptiden, Proteinen, Lipiden, Purinbasen, Pyrimidinbasen, Nucleosiden, Nucleotiden, DNA-/RNA-Syntheseraten,
- d) zur Bestimmung biogeochemischer Kreisläufe durch Analyse kurzkettiger Säuren in Sedimenten,
- e) zur Qualitätskontrolle von Prozessen und Produkten, insbesondere individuelle oder biotechnische Prozesse, etwa die Herstellung von Acrylamid,
- f) für Umweltstudien, ökologische Studien oder ökologische Überwachung, insbesondere die Herkunft und Wege von Stoffen, etwa von Phenolen.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine prinzipielle Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Vorrichtung, -
2 eine Vorrichtung ähnlich der in1 dargestellten Vorrichtung, die die Position der Probenzuführung vor und nach der Trennsäule zeigt, -
3 die Ergebnisse einer LC-IRMS Analyse der wasserlöslichen Bestandteile einer Schmerztablette, die Paracetamol einerseits und Acetylsalicylsäure andererseits enthält, dargestellt als Messwert für die Masse44 (m/z) über der Zeit und neben der Wiedergabe der Standardwerte für ein Referenzgas (Standardisiertes CO2), -
4 eine Darstellung ähnlich3 , ebenfalls als Ergebnis eines LC-IRMS-Verfahrens, d.h. mit zeitlicher Auflösung im Flüssigchromatographen jedoch zusätzlich mit nachgeschalteter μ-EA (Direct Loop Injection) innerhalb der gleichen Datenaufnahme, bei Analyse einer Tablette, die als Wirkstoff nur Paracetamol enhält. - Eine flüssige Probe oder eine Flüssigkeit mit darin gelöster Probe werden über einen Hochleistungs-Flüssigchromatographen (High Performance Liquid Chromatograph/HPLC)
10 geleitet. Am Ausgang des Flüssigchromatographen stehen die einzelnen Komponenten zeitlich nacheinander zur Verfügung und werden einem Reaktor11 zugeführt. In diesem erfolgt vorzugsweise eine Oxidation der in der Flüssigkeit enthaltenen Analysesubstanzen, etwa zu CO2, so dass am Ausgang12 des Reaktors11 ein Gemisch aus Flüssigkeit und Gas vorliegt. - Am Eingang
13 des Reaktors11 oder vorher kann der Flüssigkeit ein Reagenz zugeführt werden, insbesondere zur Verbesserung oder Herbeiführung der Oxidationsreaktion. - Das oxidierende Reagenz weist zwei Bestandteile auf, nämlich Ammoniumperoxodisulfat in wässriger Lösung als oxidierendes Agens, und einen Katalysator in wässriger Lösung, nämlich Silbernitrat mit Phosphorsäure. Agens und Katalysator werden separat pumpengesteuert dem Eingang
13 zugeführt und somit erst dort vermischt. Dies hat Vorteile für die Wirksamkeit der angestrebten Gasungsreaktion im Reaktor11 . - Im Reaktor
11 erfolgt die Gasungsreaktion der mobilen Phase. Dabei werden vorzugsweise alle organischen Bestandteile im Eluat des Flüssigchromatographen quantitativ zu CO2 oxidiert. Zur Beschleunigung der Reaktion kann im Reaktor11 eine Erwärmung und/oder eine Bestrahlung mit UV-Licht vorgesehen sein. - Dem Ausgang
12 nachgeordnet ist eine Entgasungseinheit14 , in der die flüssige mobile Phase an einer Membran vom entstandenen Gas getrennt wird. Hierfür kann beispielsweise eine Membran aus Teflon verwendet werden. - Am Ausgang
15 der Entgasungseinheit14 liegt nur das abgetrennte Gas vor, welches Restmoleküle an Wasser enthalten kann und deshalb noch durch eine Trocknungseinheit16 geleitet wird. Vorzugsweise handelt es sich dabei um eine sogenannte Nafion-Röhre. - Das getrocknete Gas wird schließlich von der Trocknungseinheit
16 über eine offene Kopplung17 dem Isotopenmassenspektrometer (IRMS) zugeführt. - Bei dem im Reaktor
11 entstandenen Gas handelt es sich wie bereits ausgeführt zumindest um CO2. Diesem wird im Bereich der Entgasungseinheit14 und/oder der Trocknungseinheit16 ein Trägergasstrom, vorzugsweise aus Helium zugemischt. In den Eingang18 der offenen Kopplung17 gelangt somit eine Mischung aus Trägergas und CO2. Nicht eingezeichnet ist die Zufuhr des Standardgases im Bereich der offenen Kopplung. Auch dabei handelt es sich um eine Mischung aus Trägergas und CO2. - In der Zeichnung erkennbar sind noch die im Zeitablauf aus dem Flüssigchromatographen austretenden unterschiedlichen organischen Bestandteile, hier C12H22O11, ein mittlerer nicht näher bezeichneter Bestandteil und schließlich C6H12O6. Demgegenüber treten in zeitlicher Abfolge in die offene Kopplung
17 unterschiedliche Mengen CO2 mit Trägergas ein. - Im Massenspektrometer werden die für CO2 möglichen unterschiedlichen Signale aufgefangen und ausgewertet, zur Bestimmung der Isotopenverhältnisse 13C/12C.
- Vor dem Reaktor
11 , hier vor dem Eingang13 des Reaktors11 ist ein Anschluss19 vorgesehen für die Zufuhr einer eine Analysensubstanz enthaltenden Lösung. Dabei kann es sich um die gleiche Lösung handeln, die im Übrigen dem Flüssigchromatographen zugeführt wird. Die Zufuhr der zu analysierenden Substanz über den Anschluss19 und unter Umgehung des Flüssigchromatographen wird auch als Direct Loop Injection bezeichnet. Die weitere Handhabung der Lösung entspricht dem zuvor beschriebenen Verfahren. Die Direct Loop Injection zusammen mit dem beschriebenen Verfahren ersetzt die sonst übliche Analyse einer Probe in einem Elementanalysator und weist demgegenüber erhebliche Vorteile auf. Die für die Messung im IRMS erforderliche Probenmenge ist wesentlich geringer als für einen Elementanalysator. Das Verfahren wird deshalb auch als μ-EA by Direct Loop Injection bezeichnet. - Die μ-EA by Direct Loop Injection wird vorzugsweise mit dem über den Flüssigchromatographen laufenden Verfahren kombiniert. Beispielsweise wird zu Beginn oder am Ende eines Zyklus (einschließlich Flüssigchromatographen) ein Teil der Probe in wässriger Lösung für die μ-EA über den Anschluss
19 geführt. Hierzu ist insbesondere die in2 gezeigte Vorrichtung geeignet. - In
2 erkennbar sind die meisten auch in1 gezeigten Bauteile. Zum Teil sind diese zu Einheiten zusammengefasst. So sind der Reaktor11 , Eingang13 , Entgasungseinheit14 und Trocknungseinheit16 zusammengefasst. In den Anschluss19 ist die bereits genante Direct Loop Injection integriert. Vor dem Flüssigchromatographen10 ist ein Loop Injector20 für die Zufuhr einer Lösung in den Flüssigchromatographen vorgesehen. Dem Loop Injector vorgeordnet ist noch eine Pumpe21 für ein Laufmittel. - Eine bevorzugte Verwendung des Verfahrens betrifft die Überprüfung von möglicherweise durch Zusatz von Zucker gefälschten Produkten, insbesondere Nahrungsmitteln. Ein Beispiel ist Honig. In Versuchen wurden 8 Honigsorten untersucht und dabei der δ13C-Wert mit herkömmlicher Elementanalyse einerseits und mit dem beschriebenen Verfahren andererseits, einschließlich μ-EA by Direkt Loop Injection, durchgeführt. Die verschiedenen Werte sind in Tabelle 1 wiedergegeben. Dabei enthalten die einzelnen Spalten folgende Angaben:
1. Spalte: Nummer des analysierten Honigs 2. Spalte: δ13C-Wert der im Honig enthaltenden Sucrose, ermittelt mit dem beschriebenen Verfahren 3. Spalte: δ13C-Wert der im Honig enthaltenden Glucose, ermittelt mit dem beschriebenen Verfahren 4. Spalte: δ13C-Wert der im Honig enthaltenden Fructose, ermittelt mit dem beschriebenen Verfahren 5. Spalte: das Mengenverhältnis von Fructose zu Glucose, berechnet über die Peak-Flächen durch Auswertung der Ergebnisse des IRMS im beschriebenen Verfahren 6. Spalte: den δ13C-Wert der Honigprobe insgesamt, ermittelt durch herkömmliche Elementanalyse 7. Spalte: den δ13C-Wert der Eiweißanteile des Honigs, ermittelt durch herkömmliche Elementanalyse 8. Spalte: einen Fälschungskoeffizienten, berechnet auf der Basis der Ergebnisse der herkömmlichen Elementanalyse 9. Spalte: den δ13C-Wert der in Wasser gelösten Honigprobe, ermittelt durch μ-EA by Direkt Loop Injection. - Honig enthält in jeweils etwa gleicher Menge die Zuckerarten Glucose und Fructose sowie eine geringere Menge Sucrose. Zur Erhöhung der "Honigmenge" können die einzelnen Zuckerarten aus anderen Quellen beigefügt werden. Bekannt ist die Beigabe von Fructose aus C4 basierten Zuckerarten. C4-Zuckerarten weisen einen erhöhten δ13C-Wert auf, so dass der δ13C-Wert des Honigs insgesamt durch die Beigabe des Zuckers verändert wird. C3-Zuckerarten weisen demgegenüber einen geringeren Anteil an 13C und somit einen entsprechend geringeren δ13C-Wert auf. Mit der herkömmlichen Elementanalyse ist ein gefälschter Honig erkennbar, sofern mindestens etwa 7% einer C4-Zuckerart hinzugefügt sind. Schwierig ist die Aufdeckung von Fälschungen bei Beigabe geringerer Mengen C4-Zuckerarten und insbesondere bei Beigabe von C3-Zuckerarten.
- Die in Spalte
6 ausgewiesenen Werte lassen die beiden ersten Honigsorten auf Grund der untypischen δ13C-Werte als gefälscht erkennen. Durch die herkömmliche Elementanalyse nicht als Fälschung erkennbar sind zwei weitere Honigsorten. Offenbar haben hier die Fälscher durch Auswahl der Zuckerarten den δ13C-Wert an das gewünschte Ergebnis angepasst. - Eine genauere Analyse ermöglicht das beschriebene Verfahren, z.B. durch Vergleich der Peak-Flächen für Fructose und Glucose, siehe Spalte
5 der Tabelle 1. Üblich sind etwa gleiche Anteile innerhalb gewisser Schwankungen. Auffallend sind die Abweichungen von dieser Regel für die Honigproben5 und8 . Auch hier handelt es sich um gefälschte Honigsorten, trotz der im zulässigen Bereich liegenden δ13C-Werte der herkömmlichen Elementanalyse. - Die δ13C-Werte in Spalte
9 weichen gegenüber den Werten der Spalte6 um jeweils etwa 0,5 ab. Dies kann durch unterschiedliche Referenzierung bedingt sein, ebenso wie durch den Umstand, dass mit dem μ-EA-Verfahren nur wasserlösliche Komponenten analysiert wurden. - Bei der Honigprobe Nr. 2 konnte mit dem beschriebenen Verfahren außerdem festgestellt werden, dass der δ13C-Wert der Fructose um 2,7 Promillepunkte negativer ist als der der Glucose. Dies belegt die Fälschung der Probe Nr. 2.
- In der Honigprobe Nr. 8 auffällig ist eine Differenz im δ13C-Wert für Glucose einerseits und Fructose andererseits. Auch dies weist auf eine Fälschung hin. In Verbindung mit dem Mengenverhältnis von 2,17 in Spalte
5 kann hier sogar die Aussage getroffen werden, dass Fructose aus einer C3-Zuckerart hinzugefügt wurde. - Durch das beschriebene Verfahren der Kombination aus Flüssigchromatographie (HPLC) und Isotopenmassenspektrometrie (IRMS) können in einem Durchgang (Single HPLC Run) der δ13C-Wert jeder einzelnen Zuckerart bestimmt und mit dem der jeweils anderen Zuckerart verglichen, ungewöhnliche Zuckerarten aufgespürt und die Mengenverteilung (Sugar pattern) der Zuckerarten ermittelt werden.
- Eine weitere wichtige Verwendung betrifft die Analyse von Arzneimitteln. Konkret können die Isotopensignaturen der einzelnen Bestandteile und damit die Herkunft derselben, etwa durch Vergleich mit verifizierten Mustern, bestimmt werden. Möglich ist auch der Nachweis nicht deklarierter Inhaltsstoffe.
- In einem Versuch wurden verschiedene Schmerzmittel untersucht, die Acetylsalicylsäure (ASS) und/oder Paracetamol enthalten. Wie in dem oben beschriebenen Beispiel (Analyse der verschiedenen Honigsorten) wurden auch hier die δ13C-Werte der einzelnen Bestandteile mit dem eingangs beschriebenen Verfahren und unter Verwendung eines HPLC-IRMS untersucht. Parallel dazu, d.h. unmittelbar vor oder nach der HPLC-IRMS-Messung wurde über dieselbe Apparatur aber ohne Trennung der Probe im HPLC das oben bereits beschriebene μ-EA-Verfahren durchgeführt, also die Isotopenbestimmung der Probe insgesamt. Die Ergebnisse für 9 verschiedene Tabletten sind in Tabelle 2 wiedergebeben. Die erste Spalte enthält die Nummer des jeweiligen Arzneimittels, die zweite Spalte zeigt den δ13C-Wert für ASS, die dritte Spalte den δ13C-Wert für Paracetamol und die vierte Spalte zeigt den δ13C-Wert als Ergebnis der Bulk-Analyse durch das μ-EA-Verfahren. Die Tabletten 1-6a enthalten nur ASS, die Tabletten 6b-8 ASS und Paracetamol gemeinsam und die Tablette 9 nur Paracetamol. Daneben können jeweils weitere Bestandteile vorhanden sein, zumeist nicht deklarierte Additive oder Füll- und Bindemittel wie Maisstärke. Mais ist eine sogenannte C4-Pflanze mit einem δ13C-Wert der Maisstärke von -11 ‰. Die Zugabe von Maisstärke wirkt üblicherweise auf den δ13C-Wert der Tablette insgesamt erhöhend.
- Die Werte der Tabelle 2 lassen sich so interpretieren, dass die Tabletten 1 und 3 gleiche Bestandteile aus den jeweils selben Quellen aufweisen. Ähnliches könnte für die Tabletten 5 und 6a gelten. Hier scheinen weitere Untersuchungen zweckmäßig.
- Die vom selben Hersteller stammenden Tabletten 6a und 6b enthalten sicherlich ASS aus unterschiedlichen Quellen.
- Gleiche Quellen für ASS können für die Tabletten 7 und 8 vermutet werden. Dies gilt jedoch nicht für die Paracetamol-Bestandteile.
- Tablette 9 enthält vermutlich aus einer C4-Pflanze gewonnene weitere Bestandteile. So ist der Wert -21,7 der vierten Spalte gegenüber dem Wert -30,7 für Paracetamol erklärbar. Das Messergebnis für Tablette 9 ist auch in
4 wiedergegeben. Dort ist die Masse44 (m/z) über der Zeit aufgetragen. Der Peak am rechten Rand der Figur ist das Ergebnis der μ-EA-Analyse. Dabei wurde die doppelte Flüssigkeitsmenge verwendet, so dass der Peak die doppelte Größe im Verhältnis zu den davor abgebildeten Peaks aufweist. Gut erkennbar sind drei nicht näher bekannte Additive als Bestandteile der Tablette 9. - In diesem Zusammenhang erkennbar ist auch der Vorteil der μ-EA-Analyse. Diese ist äußerst schnell (in weniger als 100 s je Probe) und mit hoher Empfindlichkeit (Faktor 100 gegenüber der herkömmlichen Elementanalyse) durchführbar. Außerdem läuft das μ-EA-Verfahren auf derselben Apparatur wie die Isotopenanalyse im Übrigen, so dass eine zusätzliche Normierung entfallen kann. Die Ergebnisse können unmittelbar kombiniert, rechnerisch verarbeitet und interpretiert werden.
- Tabelle 3 enthält Beispiele für die technischen Daten des LC-IRMS-Verfahrens im Zusammenhang mit den beiden zuvor genannten Verwendungen.
- Während in
4 das Ergebnis einer LC-IRMS-Analyse wiedergegeben ist, mit anschließender μ-EA-Analyse, zeigt3 das Ergebnis zweier μ-EA-Analysen, nämlich zum einen für Paracetamol und zum anderen für Acetylsalizylsäure, neben entsprechenden Werten für ein Referenzgas (standardisiertes CO2).Tabelle 2
Tabelle 3
Claims (6)
- Verfahren zur Isotopenverhältnisanalyse, mit folgenden Schritten: a) eine zu analysierende Substanz liegt in fließfähiger oder als fließfähige Lösung vor, b) ein erster Teil der Lösung wird über einen Flüssigchromatographen geleitet und so getrennt, c) aus dem Eluat des Flüssigchromatographen wird (in Gegenwart des Eluats) in einer Gaserzeugungseinheit Gas erzeugt, welches die Isotopensignatur der Analysesubstanz enthält, d) das erzeugte Gas wird einer Einrichtung zur Isotopenverhältnisanalyse zugeführt, e) aus einem zweiten Teil der Lösung wird (ohne vorherige Trennung durch den Flüssigchromatographen) in der Gaserzeugungseinheit Gas erzeugt, welches die Isotopensignatur der Analysesubstanz enthält, f) das so erzeugte Gas wird der Einrichtung zur Isotopenverhältnisanalyse zugeführt.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lösung bzw. dem Eluat vor der Erzeugung des Gases Reagenzien, Aktivierungsmittel und/oder Katalysatoren zugeführt werden, und dass die Reagenzien, Aktivierungsmittel und/oder Katalysatoren vorzugsweise erst unmittelbar vor dem Erreichen der Lösung bzw. des Eluats oder erst in der Lösung bzw. dem Eluat miteinander vermischt werden.
- Verfahren zur Bestimmung der Isotopenverhältnisse der in einer löslichen Analysesubstanz enthaltenen Kohlenstoffe, nämlich in einem kontinuierlichen Flussverfahren, mit folgenden Merkmalen: a) aus einer die Analysesubstanz enthaltenden Flüssigkeit, nämlich einer Lösung, wird in Gegenwart der Flüssigkeit ein Gas erzeugt, welches die Isotopeninformation des Kohlenstoffs aus anorganischen und organischen Verbindungen in der Analysesubstanz enthält, b) das (durch Schritt a) erzeugte Gas wird einer Einrichtung zur Isotopenverhältnisanalyse zugeführt, dabei wird ein Wert TDC für den insgesamt in der Analysesubstanz enthaltenen Kohlenstoff aus löslichen Verbindungen erhalten (TDC=Total Dissolved Carbon),
- Verfahren zur Bestimmung der Isotopenverhältnisse der in einer löslichen Analysesubstanz enthaltenen Kohlenstoffe, nämlich in einem kontinuierlichen Flussverfahren, mit folgenden Merkmalen: a) aus einer die Analysesubstanz enthaltenden Flüssigkeit, nämlich einer Lösung wird ein Gas in Gegenwart der Flüssigkeit erzeugt, welches die Isotopeninformation des Kohlenstoffs nur aus organischen Verbindungen in der Analysesubstanz enthält, b) das (durch Schritt a) erzeugte Gas wird einer Einrichtung zur Isotopenverhältnisanalyse zugeführt, dabei wird ein Wert TOC für den insgesamt in der Analysesubstanz enthaltenen Kohlenstoff aus organischen Verbindungen erhalten (TOC=Total Organic Carbon).
- Vorrichtung zur Isotopenverhältnisanalyse, mit folgenden Merkmalen: a) ein Flüssigchromatograph ist mit einer Einheit (Gaserzeugungseinheit) zur Erzeugung von Gas aus dem Eluat des Flüssigchromatographen gekoppelt, b) die Gaserzeugungseinheit ist mit einer Einheit (Gastrenneinheit) zur Trennung des Gases vom Eluat im Übrigen gekoppelt, c) die Gastrenneinheit ist mit einer Einheit (Gaszufuhreinheit) für die Zufuhr von Gas zu einem Isotopenmassenspektrometer (IRMS) gekoppelt, d) der Gaserzeugungseinheit vorgeordnet ist außerdem eine Einheit (Lösungszufuhreinheit) für die Zufuhr einer Lösung ohne Umweg über den Flüssigchromatographen.
- Verwendung eines Verfahrens zur Isotopenverhältnisanalyse, etwa von H, C, O, N, S, insbesondere C, mit den Schritten: – Erzeugung, insbesondere kontinuierliche Erzeugung, von Gas aus einer Analysesubstanzen enthaltenden Flüssigkeit und zwar in Gegenwart der Flüssigkeit, wobei das Gas Isotopeninformationen der Analysesubstanzen enthält, – Trennung, insbesondere kontinuierliche Trennung, des Gases von der Flüssigkeit, – Zufuhr, insbesondere kontinuierliche Zufuhr, des abgetrennten Gases zu einem Isotopenmassenspektrometer (IRMS) und Analyse des Gases im IRMS, a) zur Kontrolle der Verfälschung von Nahrungsmitteln, Nahrungsmittelzusätzen, Aromen, insbesondere Kohlenhydrate, Honig, Zuckeralkohole, Aminozucker, organische Säuren, Fruchtsäfte, Alkohole, Spirituosen, alkoholische Getränke, Aromastoffe und -Komponenten, Lipide (Fette), Phospholipide, b) zur Kontrolle der Echtheit von Arzneimitteln, Drogen, Wirkstoffen, pharmazeutischen Produkten, Schmerzmittel, Entzündungshemmer, Aspirin, Paracetamol, c) für Metabolismus-Untersuchungen durch Analyse von Aminosäuren, Kohlenhydraten, Metabolisierung von Zuckern, Peptiden, Proteinen, Lipiden, Purinbasen, Pyrimidinbasen, Nucleosiden, Nucleotiden, DNA-/RNA-Syntheseraten, d) zur Bestimmung biogeochemischer Kreisläufe durch Analyse kurzkettiger Säuren in Sedimenten, e) zur Qualitätskontrolle von Prozessen und Produkten, insbesondere individuelle oder biotechnische Prozesse, etwa die Herstellung von Acrylamid, f) für Umweltstudien, ökologische Studien oder ökologische Überwachung, insbesondere die Herkunft und Wege von Stoffen, etwa von Phenolen, g) für die Bestimmung der insgesamt in einer Probe enthaltenen organischen Kohlenstoffe (TOC=total organic carbon) und/oder der enthaltenen Kohlenstoffe (TDC) insgesamt.
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4445981A1 (de) | 2023-03-28 | 2024-10-16 | Thermo Fisher Scientific (Bremen) GmbH | Flüssigkeitschromatographiereaktor |
| EP4446735A1 (de) | 2023-03-28 | 2024-10-16 | Thermo Fisher Scientific (Bremen) GmbH | Chromatographieschnittstelle |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005049152B4 (de) | 2005-10-14 | 2024-06-06 | Thermo Fisher Scientific (Bremen) Gmbh | Verfahren zur Bereitstellung einer Substanz für die Analyse von Isotopenverhältnissen von C, N, S aus organischen Verbindungen sowie Einrichtung zur Durchführung einer Isotopenverhältnisanalyse |
| US7958770B2 (en) | 2007-08-06 | 2011-06-14 | Petroleum Analyzer Company, Lp | Heated transfer line for use in high temperature microwave chromatography |
| DE102007054420A1 (de) | 2007-11-13 | 2009-05-14 | Thermo Fisher Scientific (Bremen) Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Isotopenverhältnisanalyse |
| DE102007054419A1 (de) | 2007-11-13 | 2009-05-14 | Thermo Fisher Scientific (Bremen) Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Isotopenverhältnisanalyse |
| CN106546679A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-03-29 | 湖北工业大学 | 一种检测油炸食品中丙烯酰胺的液相色谱分析方法 |
| GB2588760B (en) | 2019-10-30 | 2022-06-22 | Thermo Fisher Scient Bremen Gmbh | Interface system and corresponding method |
| CN113984871B (zh) * | 2021-12-27 | 2022-04-05 | 西南石油大学 | 利用ea-irms测定页岩可溶性有机碳同位素的方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4866270A (en) * | 1987-09-02 | 1989-09-12 | Vg Instruments Group Limited | Method and apparatus for the determination of isotopic composition |
| US20020066857A1 (en) * | 2000-08-24 | 2002-06-06 | Hughey Barbara J. | Sample introduction interface for analytical processing of a sample placed on a substrate |
| DE10216975A1 (de) * | 2002-04-16 | 2003-11-06 | Thermo Finnigan Mat Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Bereitstellung von Gas für die Isotopenverhältnisanalyse |
-
2004
- 2004-03-03 DE DE200410010969 patent/DE102004010969B4/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4866270A (en) * | 1987-09-02 | 1989-09-12 | Vg Instruments Group Limited | Method and apparatus for the determination of isotopic composition |
| US20020066857A1 (en) * | 2000-08-24 | 2002-06-06 | Hughey Barbara J. | Sample introduction interface for analytical processing of a sample placed on a substrate |
| DE10216975A1 (de) * | 2002-04-16 | 2003-11-06 | Thermo Finnigan Mat Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Bereitstellung von Gas für die Isotopenverhältnisanalyse |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4445981A1 (de) | 2023-03-28 | 2024-10-16 | Thermo Fisher Scientific (Bremen) GmbH | Flüssigkeitschromatographiereaktor |
| EP4446735A1 (de) | 2023-03-28 | 2024-10-16 | Thermo Fisher Scientific (Bremen) GmbH | Chromatographieschnittstelle |
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