ES2290204T3 - Procedimiento para autenticacion de productos. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para almacenar y poner a disposición información sobre emisión de luz de un producto conocido, comprendiendo el procedimiento: obtención de una pluralidad de registros para el producto que indican medidas de intensidad de luz emitida por muestras de mezclas del producto con un componente, estando la pluralidad de registros almacenada en una base de datos informática; obtención de una indicación del componente y/o el producto; y uso de la indicación del componente y/o el producto para recuperar los registros.
Description
Procedimiento para autenticación de
productos.
Esta invención de la descripción se sitúa en el
campo general de los procedimientos, reactivos y aparato para
autenticar o monitorizar la composición de muestras.
La autenticación y monitorización de productos
para distinguir entre mezclas complejas muy similares es útil por
varias razones. En primer lugar, debería detectarse el uso de
sustancias falsificadas (por ejemplo, material con marca inadecuada
de un competidor o material mal formulado de un
concesionario/franquiciado) para preservar la integridad de una
marca.
Las características de un producto pueden usarse
para identificar su lote. Pueden usarse procedimientos similares en
pruebas de control de calidad. Además, la falsificación de
productos suscita serias preocupaciones de salud y seguridad. En
1995, una versión con etiquetado falso de leche de fórmula para
lactantes se distribuyó, según los informes recibidos, a 15 estados
en los Estados Unidos continentales. Se estima que el vino, licores,
perfume, leche de fórmula para lactantes, refrescos, cosméticos y
productos farmacéuticos falsificados cuestan a las empresas de los
Estados Unidos 200.000 millones de dólares al año ("The Boston
Phoenix", Sección Uno, 2 de diciembre de 1994).
Es importante desarrollar procedimientos
rápidos, rentables en costes y aplicables para identificar
productos fraudulentos o falsificados. También es importante
determinar la conformidad de la fabricación usando procedimientos
automatizados para reducir la cantidad de tiempo gastada en
identificar productos fraudulentos. Es deseable reducir al mínimo el
tiempo requerido de investigadores y técnicos altamente cualificados
para realizar y registrar los resultados de las pruebas de
autenticidad/conformidad de productos en línea, fuera de línea y
disponibles en stock.
Se han hecho intentos para determinar la
autenticidad de productos (por ejemplo, leche de fórmula para
lactantes) mediante electroforesis de proteínas, que requiere un
tiempo (y un gasto) sustancial de configuración y análisis. En otras
industrias, por ejemplo, de vino y licores, se han usado o propuesto
para autenticación de productos análisis infrarrojo mediante
transformada de Fourier, cromatografía de gases, pH, espectroscopia
Raman y otros procedimientos analíticos (Constant y col.,
Differentiation of Alcoholic Beverages FT-IR
Spectra. A Original Multivariate Approach, Resumen ACS presentado en
la 208ª Reunión Nacional de ACS, 25 de agosto 1994, publicado en
Issue of Chemical and Engineering News, 10 1994).
Biocode, Limited ha usado anticuerpos marcados
con fluorescentes para determinar los ingredientes en los
productos.
La patente de EE.UU. 5.429.952 desvela la
adición de productos químicos emisores de luz a un producto para
análisis, como marcadores de productos exógenos que no forman parte
corrientemente del producto.
El uso de procedimientos analíticos de patrones
para monitorizar la autenticidad o conformidad de todos los lotes o
serie para un producto o producto competidor con equipo de
laboratorio a menudo puede ser caro.
El documento US-5.424.959
describe un sistema de inteligencia artificial según se usa con un
conglomerado de datos de fluorescencia para proporcionar a partir de
un procedimiento de mejora del reconocimiento de una sustancia
desconocida de su patrón espectral. Los sistemas de redes neuronales
a medida permiten la organización definitiva y el uso ingenioso de
variables de suposición libre ya existentes en una base de datos de
fluorescencia de exploración total para una diferenciación y
correspondencia mucho más extensa, discreta y precisa de espectros
de lo que es posible con la memoria humana. El sistema proporciona
una velocidad incrementada del análisis de huellas digitales,
precisión y fiabilidad junto con una curva de aprendizaje disminuida
y una objetividad aumentada para el análisis.
El documento US-4.365.303
describe un procedimiento y aparato para determinar la naturaleza
de una sustancia desconocida, que incluye varios aparatos para
introducir una tabla de picos del espectro de una sustancia
desconocida, para ajustar la tabla de picos a un primer formato
estandarizado preseleccionado, para comparar la tabla de picos así
estandarizada de la sustancia desconocida con una primera
biblioteca de unidades químicas estructurales, para hacer una lista
de las posibles unidades químicas estructurales que se corresponden
más estrechamente con la sustancia desconocida, para reajustar la
tabla de picos a un segundo formato de patrón preseleccionado y para
formar un archivo para la sustancia desconocida que incluya datos
correspondientes a la tabla de picos reajustada y a la lista de
posibles unidades químicas estructurales. El archivo puede
compararse además con una segunda biblioteca que contiene archivos
de sustancias conocidas. El resultado final es una lista de
sustancias conocidas que se corresponden más estrechamente con la
sustancia desconocida.
El documento EP-0.625.702
describe un procedimiento y aparato para identificar un gas
desconocido. Se genera un espectro de infrarrojo del gas
desconocido. Se comprime un espectro de infrarrojo del gas
desconocido y se compara con la biblioteca de espectros de
infrarrojo comprimidos de los compuestos de referencia.
Los autores de la invención han descubierto un
procedimiento automatizado de desarrollo de una base de datos para
almacenar información para análisis de tipo "huella digital" de
productos (así como de números de lote y serie de productos). El
análisis automatizado es un procedimiento de evaluación y
distinción de productos, dentro incluso de un campo o industria
restringidos, en competencia y de otro modo, por ejemplo, para
establecer la autenticidad o punto de origen del producto. La
invención se refiere a un procedimiento para identificar analitos
como ingredientes clave y/o las cantidades relativas de analitos
como ingredientes clave en productos. El procedimiento permite la
autenticación y monitorización de productos en cuanto a fraude y
control de calidad usando emisión de luz. La invención de la
descripción se refiere también a compuestos emisores de luz (por
ejemplo, que incluyen uno o más compuestos emisores de luz) que
pueden usarse para identificar y cuantificar las cantidades
relativas de analitos en los productos.
En un aspecto, la descripción presenta un
procedimiento para determinar el grado de relación de una muestra
con un patrón que se sabe auténtico o del que se sabe que tiene al
menos una característica seleccionada de material auténtico. El
procedimiento incluye: a) suministro de una mezcla de muestra y al
menos un compuesto emisor de luz ("CEL"); (b) irradiación de la
mezcla de muestra con una longitud de onda de irradiación de luz;
(c) monitorización de al menos una longitud de onda emitida de luz
(generada como respuesta a la irradiación) para establecer la
intensidad de emisión de una muestra; y (d) suministro de una
característica de huella digital patrón de una mezcla patrón; y (e)
comparación de la intensidad de emisión de la muestra con la huella
digital patrón para determinar si la muestra es auténtica. La
mezcla patrón incluye el patrón y el compuesto emisor de luz. La
huella digital patrón se genera irradiando varias mezclas patrón con
la longitud de onda de irradiación y monitorizando la longitud de
onda emitida como respuesta a la misma.
En formas de realización preferidas, se emplean
dos y preferentemente tres o más compuestos emisores de luz, y se
compara un perfil de huellas digitales de varios compuestos emisores
de luz con las intensidades de emisión correspondientes para la
muestra. Con la máxima preferencia, los compuestos emisores de luz
emiten luz en longitudes de onda no superpuestas, con lo que pueden
añadirse múltiples compuestos a la muestra y/o patrón al mismo
tiempo.
En formas de realización preferidas, el
procedimiento incluye además: suministro de una mezcla de control
de fondo que incluye el compuesto emisor de luz sin la muestra o el
patrón; irradiación de la mezcla de control de fondo con la
longitud de onda de irradiación y monitorización de la longitud de
onda emitida como respuesta a la misma, para establecer la emisión
de fondo; y determinación de la intensidad de emisión de la muestra
basándose en al menos una diferencia entre la emisión de la mezcla
de control y la emisión de la mezcla de muestra. Se prefiere que el
patrón sea una composición que tiene una cantidad relativa
predeterminada de una característica de componente de material
auténtico. La huella digital de la muestra se genera basándose en un
primer cambio en la emisión, determinado comparando la emisión de
fondo y la emisión de la mezcla de muestra. La huella digital
patrón se genera basándose en un segundo cambio en las emisiones,
determinado comparando la emisión de fondo y la emisión del patrón
para cada medida. La etapa de comparación incluye la comparación
del primer cambio en la emisión con la huella digital ajustada de
fondo, por ejemplo, para cuantificar las cantidades relativas de
componente de muestra.
En otro aspecto de la descripción, se
proporciona un procedimiento para determinar si un producto es
auténtico. Se obtiene una muestra líquida de un producto de prueba
y a continuación se añade un compuesto emisor de luz a la muestra
líquida para formar una muestra de prueba. El compuesto emisor de
luz interacciona con un analito del producto. Se irradia la muestra
de prueba, y se determina la intensidad de luz emitida desde la
muestra de prueba a una longitud de onda. A continuación se compara
la intensidad de luz emitida desde la muestra de prueba en esta
longitud de onda con la intensidad de luz emitida a la longitud de
onda como resultado de irradiar una mezcla del compuesto que emite
luz y un patrón líquido auténtico del producto, en el que la
semejanza de intensidad de emisión de luz es determinante acerca de
la autenticidad de la muestra y esta semejanza de intensidad de
emisión de luz es determinante acerca de la no autenticidad de la
muestra. En una forma de realización importante, la intensidad de
luz emitida desde la muestra de prueba se compara con la intensidad
de luz emitida desde una pluralidad de la mezcla, y en la que la
autenticidad requiere que la intensidad de luz emitida desde la
muestra de prueba esté dentro de un límite de confianza
preseleccionado que define un intervalo de intensidad calculado a
partir de la intensidad de luz emitida desde la pluralidad de dicha
mezcla. La pluralidad de dicha mezcla es al menos cuatro patrones
que contienen una mezcla del compuesto que emite luz y un patrón
líquido auténtico del producto, y preferentemente es cuatro de
dichas mezclas.
En algunas de las formas de realización
anteriores, la composición química del producto es desconocida. En
otras de las formas de realización, la estructura química del
analito al que se une el compuesto que emite luz es desconocida. En
otras formas de realización más, el analito es distinto de un
marcador de producto exógeno. En una forma de realización
particularmente importante, el producto es un producto consumible
líquido.
Según se menciona anteriormente, puede usarse
una pluralidad de los compuestos emisores de luz. En dichas formas
de realización, se prefiere que cada compuesto que emite luz se una
a un analito del producto diferente. Con la máxima preferencia, los
compuestos emisores de luz son un tinte fluorescente.
En otras formas de realización preferidas, el
compuesto emisor de luz se añade a la muestra mediante una pipeta
automatizada. Se prefiere que la mezcla de muestra sea dispensada
por una pipeta automatizada en una placa de pocillos múltiples.
En otras formas de realización preferidas, el
patrón, la muestra o ambos, incluyen intrínsecamente un compuesto
fluorescente, fosforescente o luminiscente. En algunos productos el
compuesto es cafeína.
En otras formas de realización preferidas, el
compuesto emisor de luz es fluorescente, fosforescente o
luminiscente, y la emisión varía como respuesta a la cantidad o
calidad de analitos del producto. Preferentemente, el compuesto
emisor de luz interacciona con componentes de la muestra, el patrón
o ambos, para producir al menos un componente fluorescente,
fosforescente o luminiscente.
En otras formas de realización preferidas, el
patrón es una composición que tiene una cantidad relativa
predeterminada de un analito característica de material auténtico,
y la etapa de comparación incluye cuantificación de las cantidades
relativas del analito en la muestra.
En formas de realización preferidas, el
procedimiento incluye la realización de las etapas (b) a (c)
descritas anteriormente, al menos dos veces y preferentemente tres
veces. Las etapas (b) a (c) pueden realizarse usando los mismos o
diferentes compuestos emisores de luz, y en cada etapa realizada se
monitorizan las mismas o diferentes longitudes de onda de
irradiación y emisión.
En una forma de realización importante, el
patrón es una bebida que contiene cafeína, y el compuesto emisor de
luz es: a)
5-(2-carbohidrazinometiltioacetil)aminofluoresceína;
b)
5-(4,6-diclorotriazinil)aminofluoresceína; c)
sal de pentaamonio de fluo-3 (Minta y col., J.
Biol. Chem. 264:8171, 1989 y patente de EE.UU. n° 5.049.673); d)
4-aminofluoresceína; e)
5-aminofluoresceína; f) cumarina azul de sulfito; g)
criptando diácido de cumarina (CD222) (Costlei y col., J. of Chem.
Society Perkins translation 2, pág. 1615); o h) eosina Y.
En otra forma de realización importante, el
patrón es una leche de fórmula para lactantes, y el compuesto
emisor de luz se selecciona entre el grupo constituido por
5-(2-carbohidrazinometiltioacetil)aminofluoresceína,
5-(4,6-diclorotriazinil)aminofluoresceína,
sal de pentaamonio de fluo-3 o benzotiazol de
cumarina, sal de tetrapotasio (BTC5N) (Cela Calcium, pág. 190,
1994). En otras formas de realización preferidas, el patrón
contiene jarabe de maíz, y el compuesto emisor de luz se selecciona
entre el grupo constituido por
5-(2-carbohidrazinometiltioacetil)aminofluoresceína,
5-(4,6-diclorotriazinil)aminofluoresceína,
sal de pentaamonio de fluo-3,
4-aminofluoresceína,
5-aminofluoresceína, cumarina azul de sulfito,
criptando diácido de cumarina (CD222) o eosina Y. En otras formas
de realización preferidas, el patrón es una bebida que contiene
etanol y el compuesto emisor de luz se selecciona entre el grupo
constituido por
5-(2-carbohidrazinometiltioacetil)aminofluoresceína,
5-(4,6-diclorotriazinil)aminofluoresceína,
sal de pentaamonio de fluo-3, hemisulfato de
proflavina, sal de tetra(tetrametilamonio), clorhidrato de
naranja de acridina hidratado, BTC-5N, acriflavina,
4-aminofluoresceína o
5-aminofluoresceína. El Compuesto 11 es cumarina
azul de sulfito. El Compuesto 12 es criptando di-ácido de cumarina
(CD222). El Compuesto 13 es eosina Y. En otras formas de
realización preferidas, el patrón es una mezcla acuosa y el
compuesto emisor de luz es un compuesto que interacciona o
reacciona con metales pesados, seleccionándose el compuesto emisor
de luz entre el grupo constituido por sal de pentaamonio de
fluo-3 o BTC-5N.
En otro aspecto, la descripción presenta un
procedimiento para determinar el grado de relación de una primera
muestra con una segunda muestra, ninguna de las cuales es un patrón
conocido. El procedimiento incluye: (a) suministro de una primera
mezcla de muestra que incluye la primera muestra y al menos un
compuesto emisor de luz; (b) irradiación de una pluralidad de la
primera mezcla de muestra con una longitud de onda de irradiación de
luz; (c) monitorización de al menos una longitud de onda de luz
emitida generada como respuesta a la irradiación, para establecer
una primera huella digital de la muestra característica de la
primera mezcla de muestra; (d) suministro de una segunda huella
digital de la muestra característica de una segunda mezcla de
muestra, incluyendo la segunda mezcla de muestra la segunda muestra
y el compuesto emisor de luz; generándose la segunda huella digital
de la muestra por irradiación de una pluralidad de la segunda
mezcla de muestra con la longitud de onda de irradiación y
monitorizando la longitud de onda emitida como respuesta a la
misma; y (e) comparación de la primera huella digital de la muestra
con la segunda huella digital de la muestra para determinar el grado
de relación de las dos muestras.
En formas de realización preferidas, la primera
muestra se identifica como un producto específico o como parte de un
lote homogéneo de un producto por comparación del perfil de emisión
de la primera muestra con una biblioteca de huellas digitales de
muestras cuya composición o número de lote de los productos se
conocen.
En otras formas de realización preferidas, el
procedimiento incluye además el suministro de una o más huellas
digitales adicionales para generar un perfil de huellas digitales
para cada uno de al menos dos compuestos emisores de luz
adicionales y la comparación del primer perfil de huellas digitales
de la mezcla de muestra con el segundo perfil de huellas digitales
de la muestra o patrón.
En formas de realización preferidas, el
procedimiento se usa para determinar la autenticidad del producto,
la falsificación de producto o la conformidad de fabricación del
producto. En otras formas de realización preferidas, la muestra es
un producto de perfume, aromatizante, saborizante, alimentario o de
bebida.
En otro aspecto de la descripción, se
proporciona un procedimiento para seleccionar un tinte para
determinar la autenticidad de un producto. Se añade un tinte
candidato a una pluralidad de diluciones candidatas de una muestra
líquida de un patrón del producto auténtico, siendo el tinte
candidato emisor de luz a una longitud de onda particular cuando se
irradia si interacciona con un analito en la muestra líquida. A
continuación se selecciona una dilución de prueba a la cual el
tinte candidato emite luz a una intensidad seleccionada cuando
dicho tinte candidato se añade a dicha muestra líquida en la
dilución de prueba. Se determina un intervalo de intensidad de
emisión de luz a longitudes de onda discretas para una pluralidad
de mezclas de dicho tinte candidato y dicha muestra líquida a dicha
dilución de prueba. A continuación se determina la intensidad de
emisión de luz experimental en las longitudes de onda discretas para
una mezcla de dicho tinte candidato y un muestra líquida de producto
no auténtico a dicha dilución de prueba. Finalmente, se compara la
intensidad experimental en las longitudes de onda discretas con el
intervalo de intensidad de emisión de luz en las longitudes de onda
discretas, seleccionándose dicho tinte como útil para determinar la
autenticidad de dicho producto si dicha intensidad experimental se
encuadra fuera de dicho intervalo de emisión de luz a las
longitudes de onda discretas. En una forma de realización, el tinte
candidato es una pluralidad de tintes candidatos, emitiendo luz
cada uno de los tintes a diferentes longitudes de onda, y en la que
el analito es una pluralidad de analitos, uniéndose cada tinte a
uno diferente de dicha pluralidad de la pluralidad de analitos. En
una forma de realización importante, la composición química del
producto es desconocida y/o la estructura química del analito es
desconocida. En otras formas de realización importantes, el
producto es un producto consumible líquido.
En otro aspecto de la invención de la
descripción, se proporciona un procedimiento implementado por
ordenador para determinar la autenticidad de un producto líquido.
El procedimiento implica la recepción de datos de emisión de luz
producidos añadiendo un componente a una muestra de prueba del
producto líquido y midiendo la emisión de luz de la misma. También
implica la recepción de datos de emisión de luz producidos midiendo
la emisión de luz desde una muestra de una mezcla de un producto
líquido auténtico y el componente. A continuación existe una
comparación de la intensidad de emisión de luz de la muestra de
prueba con la intensidad de emisión de luz de muestras de la
pluralidad de las mezclas, en la que la autenticidad requiere que la
intensidad de emisión de luz de la muestra de prueba esté dentro de
un límite de confianza preseleccionado que define un intervalo de
intensidad a longitudes de onda discretas calculadas a partir de la
intensidad de emisión de luz a las longitudes de onda discretas de
la pluralidad de las mezclas.
En una forma de realización importante, se usa
una base de datos informática para almacenar y poner a disposición
información sobre emisión de luz de un producto auténtico. La base
de datos incluye un medio legible por ordenador que tiene una
lógica legible por ordenador almacenada en el mismo, en el que la
lógica legible por ordenador comprende una pluralidad de registros
para el producto auténtico que indican medidas de intensidad de luz
emitida por muestras de una pluralidad de mezclas del producto
auténtico con un componente. La base de datos incluye también una
indicación del componente, en la que los registros son accesibles
usando una indicación del componente y/o el producto auténtico en
el que la etapa de recepción de datos de emisión de luz para el
producto auténtico incluye la etapa de acceso al medio legible por
ordenador usando una indicación del componente y/o el producto para
recuperar los registros.
Según la invención, se proporciona un
procedimiento para almacenar y poner a disposición información
sobre emisión de luz de un producto auténtico. El procedimiento
comprende el uso de una base de datos que incluye un medio legible
por ordenador que tiene lógica legible por ordenador almacenada en
el mismo, en el que la lógica legible por ordenador comprende una
pluralidad de registros para el producto auténtico que indican
medidas de intensidad de luz emitida por muestras de una pluralidad
de mezclas del producto auténtico con un componente, y una
indicación del componente. También se incluyen medios para acceder
al medio legible por ordenador usando una indicación del componente
y/o el producto auténtico para recuperar los registros.
Es también una característica de la presente
descripción que, cuando se añade un compuesto emisor de luz a una
muestra de acuerdo con los procedimientos descritos en la presente
memoria descriptiva, la muestra puede separarse del patrón. Esto
difiere de la situación en la que se usan marcadores de productos,
en que se añaden marcadores de productos a un producto auténtico
para formar una mezcla etiquetada en la que la adición del marcador
a la muestra no está separada de la adición del marcador al
patrón.
Los compuestos emisores de luz participan en la
emisión de luz como respuesta a la irradiación con luz de una
longitud de onda diferente. La emisión de luz de interés puede ser
un resultado de la fosforescencia, quimioluminiscencia o, más
preferentemente, fluorescencia o fluorescencia polarizada.
Específicamente, el término "compuestos emisores de luz", según
se usa en la presente memoria descriptiva, significa compuestos que
tienen una o más de las siguientes propiedades: 1) son una
sustancia fluorescente, fosforescente o luminiscente; 2)
interaccionan con componentes de la muestra o el patrón o ambos
para producir al menos un compuesto fluorescente, fosforescente o
luminiscente; o 3) interaccionan con al menos un compuesto
fluorescente, fosforescente o luminiscente en la muestra, el patrón,
o ambos para alterar la emisión en la longitud de onda de
emisión.
"Huella digital" se refiere al conjunto de
datos de intensidad de emisión de luz desde un compuesto emisor de
luz en combinación con una muestra líquida de un producto medido al
menos tres veces, con estas tres combinaciones medidas al menos una
vez, o ambas cosas. En consecuencia, cada producto puede tener una
huella digital particular. Un "perfil de huellas digitales" es
una reunión de huellas digitales de una muestra líquida de un
producto en combinación con una serie (o perfil) de diferentes
compuestos emisores de luz.
El término "analito", según se usa en la
presente memoria descriptiva, significa un ingrediente clave o
compuesto traza del producto. Un analito nativo es aquel que se
encuentra corrientemente en el producto sin adulterar, no añadido
como un marcador de producto exógeno. La invención se basa en
interacción de los compuestos emisores de luz con dichos analitos,
con lo que pueden detectarse alteraciones en un producto, incluyendo
(1) dilución de un analito, (2) sustitución de un ingrediente por un
analito, (3) adición de un compuesto que altera la interacción del
compuesto emisor de luz con un analito y (4) adición de un compuesto
que inactiva la emisión de luz resultante de la interacción de un
compuesto emisor de luz con un analito. Con la máxima frecuencia, la
alteración detectada está en la cantidad de analito unido al
compuesto emisor de luz, que es reflejado por la intensidad de luz
emitida cuando se irradia una muestra.
Por "interacciona con", según se usa en la
presente memoria descriptiva, se quiere decir reacción,
intercalado, unión o cualquier otra interacción que haga que el
tinte altere sus propiedades de emisión de luz cuando se
irradia.
El término "ingrediente clave", según se
usa en la presente memoria descriptiva, significa un componente
incluido en una composición de un producto que es importante para
identificar el producto en particular.
El término "compuesto traza", según se usa
en la presente memoria descriptiva, significa un compuesto que está
presente en concentraciones bajas (por ejemplo, en niveles de ppm o
ppmm) en un producto. El compuesto traza puede relacionarse, por
ejemplo, con un ingrediente clave en particular. El compuesto traza
puede introducirse en la fuente del ingrediente clave o durante la
fabricación del producto.
La descripción puede incluir una o más de las
ventajas siguientes. El procedimiento puede usarse en la industria
de licores destilados, en la que los compuestos traza y los
ingredientes clave pueden medirse usando compuestos emisores de luz
específicos. Además, los compuestos emisores de luz que indican la
fuente de etanol pueden usarse para determinar la autenticidad de un
producto. Por ejemplo, los licores obtenidos de maíz dentado
amarillo contienen diferentes compuestos traza que los licores
obtenidos de azúcar de caña.
Además, aunque las colas, y otros refrescos,
contienen niveles similares de ingredientes clave, los niveles de
ingredientes clave pueden usarse para determinar si un fabricante
en particular está diluyendo el concentrado al nivel apropiado. Por
ejemplo, la cafeína puede ser un ingrediente diana para compuestos
emisores de luz en el análisis de refrescos. Las dianas adicionales
en los refrescos pueden incluir, pero no se limitan a, el jarabe de
maíz rico en fructosa y el pH.
Además, pueden someterse a medida de huella
digital perfumes, aromas, sabores, alimentos y todos los tipos de
bebidas, usando los procedimientos de la invención, sin añadir
ningún reactivo al producto que el usuario va a consumir. Una
ventaja de la tecnología desvelada es que no es necesario añadir
marcadores de productos exógenos. En su lugar, pueden someterse a
ensayo analitos nativos del producto. Esto es particularmente
importante para determinar la autenticidad de productos
alimentarios, en los que no es deseable añadir marcadores que
pudieran afectar al sabor, olor, consistencia y similar y que
podrían incluso ser perjudiciales para la salud al ingerirlos. Esto
es de gran importancia para muchas empresas que son reacias a
adulterar sus productos.
La tecnología permite determinar y monitorizar
perfiles precisos de productos emisores de luz sin alterar el
producto.
Otra ventaja de la tecnología desvelada es que
es innecesario conocer o determinar la composición del producto con
el fin de seleccionar compuestos emisores de luz y desarrollar
ensayos para determinar la autenticidad con precisión. Así, es
innecesario conocer o determinar la fórmula de
Coca-Cola® o Pepsi® para probar la autenticidad de
productos comercializados con estas marcas comerciales. Esto
contrasta con procedimientos de infrarrojo (por ejemplo, IR
cercano, IR medio e IR de Transformada de Fourier), que a menudo dan
como resultado la recogida de información suficiente para determinar
la composición de un producto sometido a prueba. Esta ventaja de la
presente tecnología es de gran importancia para empresas reacias a
identificar los ingredientes secretos de sus productos.
Una ventaja adicional de la tecnología desvelada
es que el uso de compuestos emisores de luz da como resultado un
nivel de sensibilidad que supera ampliamente los niveles de
sensibilidad alcanzables por el uso de procedimientos de IR de
Transformada de Fourier.
Las características y ventajas de la invención
serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de
la misma, y a partir de las reivindicaciones.
La Figura 1 es a dibujo que muestra las
estructuras químicas de los Compuestos 1 a 13.
La Figura 2 es un diagrama de flujo de
datos.
La descripción presenta un procedimiento
automatizado para analizar analitos como ingredientes clave y las
cantidades relativas de analitos como ingredientes clave en
productos lo que, a su vez, permite la autenticación y
monitorización de productos para posible fraude y control de
calidad. Pueden usarse compuestos emisores de luz en particular
para identificar y cuantificar los niveles relativos de analitos
como ingredientes clave en los productos.
Un procedimiento para identificar productos
falsificados o alterados se basa en el desarrollo de un grupo de
entre dos y siete compuestos emisores de luz específicos para un
solo producto junto con procedimientos de manipulación automatizados
especializados y nuevos análisis de datos. Estos procedimientos
pueden usarse para proporcionar un procedimiento que es más sencillo
de usar que las técnicas anteriores y que puede ejecutarse
rápidamente usando equipos convencionales y disponibles
generalmente. Un aspecto adicional de la invención es proporcionar
una técnica que ofrezca una medida cuantitativa del grado con el
que el producto se altera o falsifica. Un aspecto adicional de la
invención es proporcionar procedimientos y compuestos para
identificar ingredientes clave del producto.
La descripción proporciona un procedimiento para
determinar las cantidades relativas de analitos en un producto
exponiendo los productos a compuestos emisores de luz seleccionados
presentes en un compuesto emisor de luz. Los analitos se
seleccionan de manera que, en presencia del analito, los compuestos
pueden interaccionar (por ejemplo, reparto, intercalado o unión)
con los analitos en las fracciones líquidas acuosas y/u orgánicas
del producto. La interacción entre los componentes del producto y
el compuesto emisor de luz induce un cambio químico que puede
detectarse usando sistemas automatizados de detección por emisión de
luz. La emisión de luz puede incluir luminiscencia, fluorescencia o
fosforescencia. La fluorescencia se describe, por ejemplo, en
"Practical Fluorescence", Segunda Edición, G.G. Guilbault,
Editor, Marcel Dekker, Inc., 1990.
En general, se mezclan una muestra del producto
y el compuesto emisor de luz. Se deja que los compuestos emisores
de luz y los analitos en el producto reaccionen durante un periodo
de tiempo y a una temperatura que es específica para cada producto y
compuesto emisor de luz, por ejemplo, hasta que la emisión de luz
de la mezcla no cambie ya con el tiempo. Se usan filtros de paso de
banda y de corte para aislar las longitudes de onda de excitación de
los espectros de emisión debidas a la emisión de luz desde la
muestra. El cambio en emisión de luz debido a la interacción puede
determinarse a partir de la fórmula
[(Fd-Fp)/Fd]x100, en la que la emisión de luz
del compuesto emisor de luz en ausencia de producto es Fp, y la
emisión de luz después de exponer el compuesto emisor de luz al
producto es Fd. La emisión de luz cambia como consecuencia de
interacciones del compuesto emisor de luz con analitos en el
producto. La emisión de luz también puede cambiar debido a
influencias indirectas, como inactivación por un ingrediente de un
producto adulterado.
El compuesto emisor de luz puede incluir dos
compuestos emisores de luz y puede añadirse conjuntamente en el
mismo pocillo de muestra, si la emisión máxima de los tintes tiene
una separación superior a 40 nm. El filtro de longitudes de onda
debe cambiarse para cada compuesto emisor de luz que esté siendo
observado. No existe límite práctico para el número de los
compuestos emisores de luz que pueden usarse para demostrar la
presencia específica de un analito en particular. El número de los
compuestos emisores de luz puede aumentarse para indicar la
presencia específica de un ingrediente o descartar posibles
análisis inespecíficos de compuestos estrechamente relacionados.
Es posible determinar la autenticidad de
producto si la traza o estructura química del analito o producto es
desconocida, preferentemente usando entre tres y siete compuestos
emisores de luz individuales en el compuesto emisor de luz. Usando
un puesto de trabajo robótico automatizado (por ejemplo, el Beckman
Biomek 1000), es posible combinar los compuestos emisores de luz en
orden aleatorio con los patrones del producto en una placa de
micropocillos. Una vez que se desarrolla una pauta detectable de
emisión de luz para todos los patrones, puede añadirse un único
producto de prueba a la misma placa de micropocillos (por ejemplo,
hasta 99 patrones y 1 solo producto de prueba). La salida de
emisión de luz de la muestra se compara con cada uno de los patrones
en el procesamiento de la placa. De este modo, es posible determinar
la autenticidad sin desarrollar un registro anterior de niveles
patrón de emisión de luz.
Existen muchos ejemplos de compuestos emisores
de luz que pueden incluirse en el compuesto emisor de luz, algunos
de los cuales se muestran en la Figura 1 (Compuestos 1 a 13). El
Compuesto 1 es
5-(2-carbohidrazinometiltioacetil)aminofluoresceína.
El Compuesto 2 es
5-(4,6-diclorotriazinil)aminofluoresceína. El
Compuesto 3 es sal de pentaamonio de fluo-3. El
Compuesto 4 es hemisulfato de proflavina (hemisulfato de
3,6-dimetilaminoacridina). El Compuesto 5 es sal de
tetra(tetrametilamonio). El Compuesto 6 es clorhidrato de
naranja de acridina hidratado. El Compuesto 7 es
BTC-SN. El Compuesto 8 es acriflavina. El Compuesto
9 es 4-aminofluoresceína. El Compuesto 10 es
5-aminofluoresceína. El Compuesto 11 es cumarina
azul de sulfito. El Compuesto 12 es criptando diácido de cumarina
(CD222). El Compuesto 13 es eosina Y.
Algunos ejemplos de los productos líquidos que
pueden analizarse y los compuestos emisores de luz que pueden
proporcionar análisis distintivos y significativos de los productos
son: productos con base de alcohol como licores neutros, vodka y
tequila que pueden analizarse, por ejemplo, con los Compuestos 1, 2,
3, 4, 5, 6, 7, 8 ó 9; productos con base de sacarosa y alto
contenido en fructosa como refrescos (por ejemplo,
Coca-Cola y Pepsi) que pueden analizarse, por
ejemplo, con los Compuestos 1, 2, 3 ó 9; y leches de fórmula para
lactantes como Similac, Carnation, Enfamil que pueden analizarse,
por ejemplo, con los Compuestos 1, 2, 3 ó 7. Debe entenderse que
puede obtenerse una muestra líquida de un producto líquido o de
productos no líquidos (por ejemplo, por disolución de un sólido o
semisólido, por extracción de un sólido y disolución del material
extraído o similar).
Los procedimientos de la descripción pueden
usarse para analizar otros productos líquidos, así como muestras
líquidas obtenidas de otros productos, basándose en la elección
correcta de los compuestos emisores de luz usados en el análisis.
Por ejemplo, pueden usarse compuestos emisores de luz que son
compuestos que contienen amina (por ejemplo, Compuesto 1) y
compuestos emisores de luz que son reactivos para modificar aminas,
alcoholes, arginina, guanosina y polisacáridos (por ejemplo,
Compuesto 2) en autenticidad/monitorización del producto y pruebas,
por ejemplo, de licores neutros, licores destilados, leche de
fórmula para lactantes o refrescos. Además, pueden usarse productos
químicos emisores de luz que son indicadores de calcio (por
ejemplo, Compuesto 3) o son capaces de formar complejo con
Cd^{2+}, Zn^{2+}, Pb^{2+} y Ba^{2+} (por ejemplo, Compuesto
7) para autenticidad/monitorización de producto para probar licores
neutros, licores destilados o refrescos. Los compuestos emisores de
luz de acridina (por ejemplo, Compuesto 6) son capaces de formar
complejo con lípidos y grasas para autenticación o monitorización de
producto de licores destilados o leches de fórmula para lactantes.
Los compuestos emisores de luz de acriflavina que interaccionan con
alcoholes (por ejemplo, Compuesto 8) son útiles para
autenticación/monitorización de producto para probar de licores
neutros y destilados. Los productos químicos emisores de luz que
reaccionan con alcoholes, aldehídos o cetonas primarios (por
ejemplo, Compuestos 9 y 10) son útiles para autenticación o
monitorización de licores neutros, licores destilados o
refrescos.
Los compuestos emisores de luz pueden
seleccionarse basándose en una o más de las siguientes propiedades;
(1) un compuesto emisor de luz en la composición debe interaccionar
con un analito en el producto; (2) un compuesto emisor de luz en la
composición debe interaccionar con un analito en el producto en una
forma dependiente de la concentración; (3) un compuesto emisor de
luz y el o los productos de interacción deben ser estables y la
interacción debe ser repetible; (4) números de lote similares del
producto deben interaccionar de la misma forma con el compuesto
emisor de luz; y (5) el compuesto emisor de luz debe interaccionar
de forma diferente con productos estrechamente relacionados sobre la
base de las estructuras químicas de ingredientes clave en el
producto (por ejemplo, para distinguir entre nombres de marca de un
producto, como, por ejemplo, entre vodkas Smirnoff y Absolute). En
muchas situaciones, se desea que se identifiquen múltiples
compuestos emisores de luz para autenticar o monitorizar un solo
producto de consumidor.
Para determinar un compuesto emisor de luz que
puede usarse en el análisis de un producto, no es necesario conocer
la estructura química de los analitos en el producto seleccionado,
pero puede escogerse, o suponerse presente en el producto. Al menos
un analito es diana en un producto en particular. Un compuesto
emisor de luz candidato puede seleccionarse generalmente usando las
directrices, descritas anteriormente, junto con la información
enumerada en la Tabla 1 y la Tabla 2. La información enumerada en
las tablas no pretende ser limitativa, sino que proporciona
información general que puede ser útil en la selección de un
compuesto emisor de luz. La Tabla 1 enumera grupos reactivos en
compuestos emisores de luz que pueden ser útiles para identificar
grupos funcionales particulares en un ingrediente clave del
producto. La Tabla 2 enumera compuestos emisores de luz iniciales
útiles seleccionados. La emisión de luz desde una muestra que
contiene un compuesto emisor de luz (seleccionado según las
directrices como resultado de interacciones con analitos en el
producto) puede usarse para autenticar y monitorizar productos en
relación con fraude y control de calidad.
Un procedimiento de selección preferido es el
siguiente. Se selecciona un producto. El producto se diluye hasta
que su absorbancia es inferior a 0,02. Se selecciona una pluralidad
de los compuestos emisores de luz como tintes. Los tintes se
diluyen unos con respecto a otros de manera que todos tengan una
intensidad de emisión de entre 200 y 2.000 unidades de fluorescencia
por ml cuando se añade 1,4 \mul de tinte a 1 ml de producto
diluido (normalmente entre 0,3 y 500 micromolar). A continuación se
preparan unas series de diluciones de producto (todas por debajo de
absorbancia 0,02). Por ejemplo, podría tratarse de diluciones de
producto como 1:10, 1:15, 1:20, 1:25 y 1:30. Se añaden tintes a
estas diluciones a 1,4 \mul tinte/ml de producto diluido. Los
tintes se añaden también análogamente a (1) un patrón aceptable,
pero alterado (como un patrón diluido sólo al 5%) y (2) un patrón
inaceptable, pero alterado (como un patrón diluido en > 10%) y
(3) un producto no auténtico pero estrechamente relacionado (como
Pepsi® cuando el producto es Coca-Cola®). Las
pruebas se ejecutan en cuadruplicado. Se genera electrónicamente
una huella digital para el patrón, y se determina electrónicamente
un intervalo aceptable que incluye el producto aceptable alterado
pero excluye los productos no aceptables y no auténticos, usando
software y fórmulas matemáticas según se describe más adelante,
preseleccionando los límites de confianza (por ejemplo dos
desviaciones típicas, tres desviaciones típicas, etc.) Se ejecutan
simultáneamente múltiples tintes en placas de 96 pocillos que se
leen automáticamente. A continuación se seleccionan los tintes
basándose en su capacidad para distinguir entre productos auténticos
y aceptables y productos no auténticos y no aceptables. Puede
realizarse mayor calibrado. Primero, puede seleccionarse una
dilución de prueba como aquella dilución que sea el 50% de la mínima
dilución de producto a la que se consigue una fluorescencia máxima
para un tinte. A continuación, pueden variarse variables como
temperatura, tiempo de incubación y productos no aceptables o no
auténticos, medidos preferentemente en cuadruplicado, para permitir
la selección de tintes útiles para un producto dado. Como debería
entenderse, mediante el uso de esta metodología de detección
selectiva, pueden seleccionarse paneles de tintes para producir
perfiles de huellas digitales, sin conocimiento de la composición
del producto o los analitos en el producto a los que se une el
tinte.
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Otra herramienta de emisión de luz para
identificación de productos es el fenómeno de emisión de luz
estándar denominado inactivación de impurezas. Incluso en
soluciones diluidas, las impurezas pueden causar una inactivación
mensurable de la emisión de luz. La cantidad específica de
inactivación puede aprovecharse para identificar un lote o serie
específico de un producto. Ver, por ejemplo, "Practical
Fluorescence", G.G. Guilbault, Editor, página 32. Es también
posible que la longitud de onda de emisión de luz del compuesto
emisor de luz pueda desplazarse en presencia (o ausencia) de un
ingrediente en el producto. Este desplazamiento puede usarse para
cuantificar la cantidad de ingrediente presente en el producto.
Las diferencias de producción regional pueden
determinarse usando dos procedimientos diferentes. Un procedimiento
implica la identificación de compuestos de especificidad regional a
partir de diferencias en los materiales de partida. Diferentes
proveedores de ingredientes de un producto dejarán diferentes
niveles de compuestos traza en sus materiales suministrados. Aun
cuando estos compuestos traza estén presentes en niveles
extremadamente bajos, los compuestos emisores de luz son sensibles
a un nivel de partes por millón e incluso a partes por mil millones
en algunos casos. Por ejemplo, los niveles traza de los compuestos,
como aldehídos y metanol, pueden usarse para identificar diferentes
variedades (es decir, proveedores) de sacarosa y jarabe de maíz
rico en fructosa en productos de consumidor de frutas y cola. En
otro ejemplo, el etanol destilado a partir de maíz contiene
diferentes componentes traza que el etanol destilado a partir de
azúcar de caña. La identificación y análisis de estos elementos
traza puede usarse para detectar la autenticidad del producto o
detectar el relleno (dilución) de un producto en particular.
Un segundo procedimiento para determinar
diferencias regionales en un producto implica análisis de elementos
(o compuestos) traza, por ejemplo, en el agua usada para diluir el
producto de consumidor. Los elementos (o compuestos) traza pueden
usarse como un marcador de número de lote específico.
Específicamente, pueden usarse niveles de calcio, magnesio y/o
metales pesados para identificar productos mediante "identidad de
agua de número de lote específico". Adicionalmente, los
procedimientos de una empresa pueden dar como resultado una cantidad
detestable de al menos un material traza que puede identificar el
producto específico de las empresas. La identidad y cantidad de los
materiales traza hace posible identificar el número de lote de una
tanda de producción específica. Por ejemplo, muchas colas tienen un
nivel fijo de cafeína en el concentrado y en el producto final.
Pueden desarrollarse compuestos emisores de luz que indican
concentraciones de cafeína según los procedimientos descritos en la
presente memoria descriptiva.
Las cantidades relativas de ingredientes clave
en una muestra pueden determinarse por análisis de emisión de luz.
La medida de emisión de luz puede usarse en combinación con otro
análisis de emisión de luz traza para determinar la autenticidad.
Por ejemplo, el vodka debe contener el 50% de etanol para poder
denominarse legalmente vodka. Adicionalmente, este procedimiento
puede usarse para identificar un número de lote o número de serie o
para determinar la autenticidad de, por ejemplo, zumo de naranja,
zumo de manzana o zumo de limón.
Las cantidades relativas de agua pueden
compararse en un patrón de muestra estándar y una muestra
sospechosa usando, por ejemplo, los tintes de emisión de luz de
naftilamina. Las naftilaminas sulfonadas, como
2-p-toludinilnaftalen-6-sulfonato
(2,6-TNS) y
1-anilino-8-naftalensulfonato
(1,8-ANS), desplazan la longitud de onda de emisión
de luz en agua. La cantidad relativa de desplazamiento depende de
la cantidad de agua en una muestra. Por ejemplo, en agua, la
sensibilidad espectral se desplaza sustancialmente a longitudes de
onda más largas, y la producción cuántica de emisión de luz y los
tiempos de desintegración disminuyen.
El análisis multivariante puede usarse para
analizar los resultados de emisión de luz de cada muestra de
producto con cada compuesto emisor de luz. Normalmente, los
resultados se interpretan en comparación con la emisión de luz de
una muestra de producto patrón tratada de la misma forma, o una
"huella digital". Todas las muestras pueden analizarse en
relación con la presencia de ingrediente clave usando un compuesto
emisor de luz que contiene un único compuesto emisor de luz o una
combinación de los compuestos emisores de luz. Para cada conjunto de
muestras de productos se determinan los valores medios mayor y
menor usando cuatro medidas independientes tomadas de la misma
muestra (n = 4). El procedimiento de comparación múltiple permite
la determinación de un valor crítico (por ejemplo, a un nivel de
confianza del 95%) para la diferencia entre las medias mayor y menor
de la muestra, que se refiere a las diferencias en los productos
respectivos. Una diferencia en las medias de muestras que sea igual
o mayor que el valor crítico sugiere una diferencia importante en
los productos. Una diferencia importante puede implicar diferentes
tratamientos de productos, materiales de partida y
composiciones.
Normalmente, el análisis implica un
Procedimiento de Comparación Múltiple de Tukey realizado, por
ejemplo, a un nivel de confianza del 95% (a = 0,05). El
Procedimiento de Comparación Múltiple supone que el número de
medias de muestras, k, se basa en muestras aleatorias
independientes, conteniendo cada una el mismo número de
observaciones, n. En este caso, s, la desviación típica, es la raíz
cuadrada de los errores cuadráticos medios (ECM) de las medias de
muestras. El ECM tiene una serie de grados de libertad, v,
asociados con él. A partir de k, v y a, puede determinarse el valor
crítico del intervalo de Student q_{a}(k,v) (ver, por
ejemplo, Biometrika Tables, Vol. 1, E.L. Pearson y H.O. Harily,
eds., Cambridge University Press, Cambridge (1966)). De ello se
sigue que la distancia, omega
(\omega) es
(\omega) es
\omega = q_{a}
(k, v)
\frac{s}{_{N}0,5}
El análisis de Tukey puede permitir la
identificación de medias de muestras que no se corresponden con los
productos patrón. Si dos medidas difieren en un valor mayor que
omega, entonces las dos muestras son diferentes. En caso contrario,
las muestras son pares que tienen composiciones sustancialmente
similares (es decir, son la misma composición, pero podrían ser
diferentes series). Cada sistema de compuesto emisor de luz/muestra
de producto puede considerarse una única variante. La combinación
conjunta de los análisis de cada uno de los compuestos emisores de
luz puede llevar a un programa de análisis multivariante para el
cual los autores de la invención han desarrollado un programa de
software. Este análisis de autenticidad del producto emisor de luz
multivariante puede realizarse usando, por ejemplo, programas
informáticos de tipo hoja de cálculo.
Aunque en la presente memoria descriptiva se ha
descrito el análisis de Tukey, debe observare que pueden usarse
otros procedimientos multivariantes. Dichos procedimientos
alternativos incluyen, por ejemplo, el análisis de intervalos
múltiples de Duncan y el análisis de Newman-Kuls,
según se describen en Biostatistical Analysis, 3ª Edición, J.H.
Zar, Prentice-Hall, Upper Saddle River, NJ
(1996).
La Figura 2 es un diagrama de flujo de datos que
representa el procesamiento global en este sistema de la
descripción. Se procesan muestras patrón con compuestos
seleccionados mediante el primer sistema de procesamiento 40 para
producir resultados de emisión de luz 42. Es posible que estos
resultados de emisión de luz puedan almacenarse en una base de datos
44. Análogamente, se procesan muestras desconocidas mediante un
sistema de procesamiento 46 usando los mismos compuestos
seleccionados. El sistema de procesamiento 46 produce resultados de
emisión de luz 48, es decir, una huella digital para cada muestra
desconocida. Se realiza un procedimiento de comparación mediante un
comparador para producir una indicación de la autenticidad de la
muestra. La comparación puede realizarse usando el Procedimiento de
Comparación Múltiple de Tukey descrito anteriormente. Este ordenador
puede recibir los datos de los resultados de emisión de luz a partir
de sistemas de procesamiento 40 y 46 ya sea directamente desde esos
sistemas o a través de una red informática. El comparador también
puede recibir la huella digital de las muestras patrón de una base
de datos que puede ser local o remota desde el ordenador que
ejecuta el procedimiento de comparación.
Un sistema informático adecuado para implementar
el comparador 50 incluye normalmente una unidad principal conectada
a un dispositivo de salida, como una pantalla, y un dispositivo de
entrada, como un teclado. La unidad principal incluye generalmente
un procesador conectado a un sistema de memoria por medio de un
mecanismo de interconexión. El dispositivo de entrada está conectado
también al procesador y el sistema de memoria por medio del
mecanismo de conexión, al igual que el dispositivo de salida.
Debe entenderse que al sistema informático
pueden conectarse uno o más dispositivos de salida. Los
dispositivos de salida de ejemplo incluyen una pantalla de tubo de
rayos catódicos (TRC), pantallas de cristal líquido (LCD),
impresoras, dispositivos de comunicación como un módem y salida de
audio. Debe entenderse también que al sistema informático pueden
conectarse uno o más dispositivos de entrada. Los dispositivos de
entrada de ejemplo incluyen un teclado, teclado numérico, puntero
de bola, ratón, lápiz y alfombrilla, dispositivo de comunicación,
entrada de audio y escáner. Debe entenderse que la descripción no
se limita a los dispositivos de entrada o salida en particular
usados en combinación con el sistema informático o a los descritos
en la presente memoria descriptiva.
El sistema informático puede ser un sistema
informático de propósito general que es programable usando un
lenguaje de programación informática de alto nivel, como "C" o
"Pascal". El sistema informático puede ser también un hardware
de propósito general programado especialmente. En un sistema
informático de propósito general, el procesador es normalmente un
procesador disponible comercialmente, del cual son ejemplos los
procesadores de la serie x86, disponibles en Intel, y los
microprocesadores de la serie 680X0 disponibles en Motorola. Se
puede disponer de otros muchos procesadores. Dicho microprocesador
ejecuta un programa denominado sistema operativo, del que son
ejemplos UNIX, DOS y VMS, que controla la ejecución de otros
programas informáticos y proporciona planificación, depuración,
control de entradas/salidas, contabilidad, compilación, asignación
de memoria, gestión de datos y gestión de memoria, y control de
comunicación y servicios relacionados. El procesador y el sistema
operativo definen una plataforma informática para la cual se
escriben programas de aplicación en lenguajes de programación de
alto nivel.
Un sistema de memoria incluye normalmente un
soporte de grabación no volátil legible y escribible por ordenador,
del cual son ejemplos un disco magnético, una memoria instantánea y
una cinta. El disco puede ser extraíble, conocido como disco
flexible o disco óptico, o permanente, conocido como disco duro. Un
disco tiene una serie de pistas en las que se almacenan las señales,
normalmente en forma binaria, es decir, una forma interpretada como
una secuencia de unos y ceros. Dichas señales pueden definir un
programa de aplicación que será ejecutado por el microprocesador, o
información almacenada en el disco que será procesada por el
programa de aplicación. Normalmente, en funcionamiento, el
procesador hace que los datos sean leídos por el soporte de
grabación no volátil en un elemento de memoria de circuito
integrado, que es normalmente una memoria volátil de acceso
aleatorio como una memoria de acceso aleatorio dinámica (DRAM) o
una memoria estática (SRAM). El elemento de memoria de circuito
integrado permite un acceso más rápido a la información por parte
del procesador que al disco. El procesador manipula generalmente
los datos dentro de la memoria de circuito integrado y después
copia los datos al disco cuando se completa el procesamiento. Se
conoce una diversidad de mecanismos para gestionar el movimiento de
datos entre el disco y el elemento de memoria del circuito
integrado, y la descripción no se limita al mismo. También debe
entenderse que la descripción no se limita a un sistema de memoria
en particular.
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Debe entenderse que la descripción no se limita
a una plataforma informática en particular, un procesador en
particular o un lenguaje de programación de alto nivel en
particular. Adicionalmente, el sistema informático puede ser un
sistema informático multiprocesador o puede incluir múltiples
ordenadores conectados en una red informática.
Los procedimientos se desarrollaron para
optimizar el análisis o determinar la autenticidad o falsificación
de un producto en el agua y/o componente orgánico del producto. A
continuación se describen en general los procedimientos para el uso
de los Compuestos 1 a 10.
Se usó un puesto de trabajo automatizado Beckman
Biomek 1000 (Beckman Instruments, Columbia, MD) para preparar
diluciones y colocar 150 microlitros del compuesto emisor de luz en
una placa de prueba, aunque puede usarse cualquier puesto de trabajo
de dispensación automatizado. La placa de prueba puede estar hecha
de cualquier material adecuado y puede tener cualquier número de
pocillos, como 6, 24, 96 ó 384 pocillos
(Corning-Costar,
Falcon-Collaborative, placa de pruebas de
micropocillos). La emisión de luz del compuesto emisor de luz en
ausencia de producto es Fp, y la emisión de luz después de exponer
el compuesto emisor de luz al producto es Fd. El análisis de
emisión de luz Fd y Fp para el fin de estos experimentos se realizó
usando un Molecular Dynamics Fluorlmager 575, aunque puede usarse
cualquier lector de microplacas (por ejemplo, Cytofluor).
Se usan filtros de paso de banda y de corte para
aislar longitudes de onda de excitación de espectros de emisión
debido a emisión de luz desde la muestra. El análisis de emisión de
luz Fd se realizó para cada producto químico en cada pocillo de la
placa de prueba. La repetición de las medidas permite la corrección
de variabilidad sistemática debida, por ejemplo, a pipeteo
automático (< 5%). A continuación, se añaden 150 microlitros de
producto a los productos químicos en los micropocillos usando el
puesto de trabajo automatizado Beckman Biomek 1000. Se deja que el
producto químico y el producto reaccionen durante un periodo de
tiempo y a una temperatura que es específica de cada producto y
producto químico. El cambio en la emisión de luz del producto
químico debido a la presencia del producto se determina mediante
cálculo usando la ecuación
[(Fd-Fp)/Fd]x100.
En ciertas formas de realización, puede usarse
un patrón inmutable, como un rubí u otra piedra preciosa, para
compensar variaciones en la intensidad de la señal de salida láser.
Para dichas formas de realización, el patrón inmutable puede
colocarse en uno de los pocillos de la placa de prueba.
El compuesto
1,5-(2-carbohidrizinometiltioacetil)aminofluoresceína
se obtuvo de Molecular Probes, Inc., Eugene, OR, Lote
2841-1. La concentración final de la solución de
trabajo puede estar comprendida entre 0,5 y 10 micromolar. El
Compuesto 1 tiene una excitación máxima a 488 nm en pH neutro y 356
nm en pH 8. El Compuesto 1 tiene un máximo de emisión a 520 nm. Ver
R.E. Hileman y col., Bioconjugate Chem. 5:436 (1994) para la
síntesis del compuesto.
El Compuesto 2 y el Compuesto 3 deben usarse en
el procedimiento conjuntamente. El Compuesto
2,5-(4,6-diclorotiazinil)aminofluoresceína,
se obtuvo de Molecular Probes, Inc., Eugene, OR, Lote
2851-1. Se preparó una solución de reserva de
Compuesto 2 en sulfóxido de dimetilo (DMSO, reactivo ACS, Sigma
Chemical, St Louis, MO). La concentración final de la solución de
trabajo puede estar comprendida entre 0,5 y 10 micromolar. El
Compuesto 2 tiene un máximo de excitación a 495,7 nm y un máximo de
emisión a 516,3 nm. Para una referencia que describe el uso
original de este compuesto, ver Barskii y col., Izv. Akad. Nuak
SSSR, V.E. (1968) PN 101.
El Compuesto 3, Fluo-3, sal de
pentaamonio, se obtuvo de Molecular Probes, Inc., Eugene, OR, Lote
2641-6. La concentración final de la solución de
trabajo puede estar comprendida entre 0,5 y 10 micromolar. El
Compuesto 3 tiene un máximo de excitación a 510 nm y un máximo de
emisión a 530 nm. Fluo-3 se desarrolló para medir
niveles de calcio en experimentos celulares. Ver, por ejemplo,
Tsien, R., y col., J. Biol. Chem. 264:8171 (1989).
El Compuesto 4, hemisulfato de proflavina
(hemisulfato de 3,6-diaminoacridina), se obtuvo de
Sigma-Aldrich, St. Louis, MO. La concentración
final de la solución de trabajo puede estar comprendida entre 0,5 y
10 micromolar. El Compuesto 4 tiene un máximo de emisión a 515 nm
en metanol. La proflavina se desarrolló como un tinte de material
textil y para procedimientos de tinción celular. Ver, por ejemplo,
Chan, L.M., y col., Biochem. Biophys. Acta, 204:252 (1970).
El Compuesto 5, sal de
tetra(tetrametilamonio), se obtuvo de Molecular Probes,
Inc., Eugene OR. La concentración final de la solución de trabajo
puede estar comprendida entre 0,5 y 20 micromolar, dependiendo del
producto sometido a prueba. El Compuesto 5 tiene un máximo de
excitación a 488 nm y un máximo de emisión a aproximadamente 535
nm. El Compuesto 5 se desarrolló en Molecular Probes como Sodio
Greenlm para la determinación fluorométrica de concentraciones de
Na^{+}.
El Compuesto 6, clorhidrato de naranja de
acridina hidratado, se obtuvo de Sigma-Aldrich, St.
Louis, MO. La concentración final de la solución de trabajo puede
estar comprendida entre 0,5 y 20 micromolar. El Compuesto 6 tiene un
máximo de excitación a aproximadamente 490 nm y un máximo de emisión
a 519 nm. El Compuesto 6 puede usarse para tintas de impresión y
como un colorante para grasas y lípidos en muestras biológicas.
Ver, por ejemplo, Clark, G:, "Staining Procedures" ed.
Williams y Wilkins, Baltimore 1981 pág. 48, 57, 61, 71, 72, 86, 87,
89, 90 y 429.
El Compuesto 7, BTC-5N (Costlei
y col., J. of Chem. Society Perkins translation 2, pág. 1615), se
obtuvo de Molecular Probes, Inc., Eugene, OR. La concentración
final de la solución de trabajo puede estar comprendida entre 0,5 y
20 micromolar. El Compuesto 7 tiene un máximo de excitación a
aproximadamente 415 nm y un máximo de emisión a 515 nm.
El Compuesto 8, acriflavina, está compuesto por
una mezcla aproximada de 8 a 1 de cloruro de
3,6-diamino-10-metilacridinio
y 3,6-diaminoacridina, y se obtuvo de
Sigma-Aldrich, St. Louis, MO. La concentración de la
solución de trabajo puede estar comprendida entre 0,5 y 20
micromolar, dependiendo del producto sometido a prueba. El
Compuesto 8, en su forma neutra, tiene un máximo de excitación en
etanol a 483 nm y un máximo de emisión a 517 nm con un estado de
emisión de larga duración que puede usarse para identificar los
niveles relativos de etanol en una muestra. La emisión de larga
duración en etanol es observada por Furumoto, H.W. y Ceccon, H.L.,
IEEE J. Quantum Electron., QE-6, 262, (1970). El
Compuesto 8 es un colorante biológico corriente y es útil como un
compuesto emisor de luz y un reactivo de Schiff. Ver, por ejemplo,
"Conn's, Biological Stains", 9ª ed.: Lillie, R.D., Ed.;
Williams y 25 Wilkins: Baltimore, 1977; pág. 355.
El Compuesto 9,
4-aminofluoresceína, se obtuvo de
Sigma-Aldrich, St. Louis, MO. La concentración de
la solución de trabajo puede estar comprendida entre 0,5 y 20
micromolar, dependiendo del producto sometido a prueba. El
Compuesto 9 tiene un máximo de excitación a 496 nm y un máximo de
emisión a 530 nm. Ver, por ejemplo, Coons, A.H., y col., J. Exp.
Med. 91:1-14 (1950).
El Compuesto 10,
5-aminofluoresceína, obtenido de
Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, se usó de una forma
similar y a concentraciones similares que el Compuesto 9. La
emisión es a 530 nm. Glabe y col., Anal. Biochem,
130:287-294 (1983).
El Compuesto 11, cumarina azul de sulfito,
S-6902, se obtuvo de Molecular Probes, Eugene, OR.
El Compuesto 11 tiene un máximo de excitación a 325 nm y un máximo
de emisión a 373 nm. El Compuesto 11 puede ser útil para medir
sulfitos. La contaminación de sulfitos en jarabe de maíz rico en
fructosa es un problema bien conocido en la industria de
procesamiento y molido del maíz.
El Compuesto 12, criptando diácido de cumarina
(CD222) (Costlei y col., J. of Chem. Society Perkins translation 2,
pág. 1615), se obtuvo de Molecular Probes, Eugene, OR. El Compuesto
12 es un tinte de porcentaje con un máximo de excitación a 365 nm y
un máximo de emisión a 465 nm. El Compuesto 12 es un tinte sensible
al potasio, que facilita la autenticación basada en benzoato de
potasio, un conservante en muchas bebidas de cola.
El Compuesto 13, eosina Y, se obtuvo de Sigma
Aldrich, calidad certificada, St. Louis, MO. El Compuesto 13 tiene
un máximo de excitación a 522 nm y un máximo de emisión a 551 nm.
El Compuesto 13 es un compuesto emisor de luz sensible al pH.
Ejemplo
1
Los procedimientos de análisis de la descripción
pueden usarse en la industria de vino y licores destilados para
determinar la autenticidad del producto, defender las marcas
comerciales internacionales, documentar la calidad de productos y
detectar el rellenado de productos (es decir, dilución con
ingredientes de menor calidad). En esta industria, el origen y
fuente del etanol en un producto puede usarse para determinar la
autenticidad del producto. La etiqueta del producto debe representar
correctamente el contenido en un envase del fabricante.
Anteriormente, no había procedimiento práctico para determinar la
fuente de etanol o licores neutros (etanol al 96%).
Se realizó un experimento doble ciego para
determinar las diferencias entre 6 muestras de licores neutros.
Además, si existían duplicados, el experimento se diseñó para
identificar los duplicados.
Los orígenes de productos de licores neutros
pueden identificarse a partir de los datos presentados en la Tabla 3
y la Tabla 4. En referencia a la Tabla 3, el nivel de emisión de
luz en excitación se monitorizó en una matriz de seis muestras
(10-1, 10-2, 10-3,
10-4, 10-5 y 10-6)
que se sometieron a prueba cada una cuatro veces (A, B, C y D) con
un par de los compuestos emisores de luz. Dentro de cada conjunto,
cada muestra del producto se sometió a prueba cuatro veces con un
compuesto emisor de luz. La longitud de onda de excitación fue de
522 nm. Los compuestos emisores de luz fueron el Compuesto 2 y el
Compuesto 3.
Las soluciones de reserva de los compuestos
emisores de luz se prepararon disolviendo el Compuesto 2 en DMSO a
una concentración de 2 mM y el Compuesto 3 en DMSO a una
concentración de 1 mM.
Las concentraciones de las soluciones de trabajo
de los compuestos emisores de luz se optimizaron frente a muestras
conocidas de licores neutros. Las concentraciones óptimas se
determinaron a partir de las concentraciones de los compuestos
emisores de luz que proporcionan intensidades de emisión que son
capaces de distinguir muestras conocidas de licores neutros de otras
muestras en un valor mayor que omega. La solución de trabajo del
Compuesto 2 se preparó diluyendo 120 \mul de tinte de la solución
de reserva en 20 ml de agua destilada. La solución de trabajo del
Compuesto 3 se preparó diluyendo 100 \mul de la solución de
reserva en 20 ml de agua destilada.
Tanto el Compuesto 2 como el Compuesto 3
requieren un filtro de paso de banda 530BP+15 nm para reducir la
intensidad de la longitud de onda de excitación durante las medidas
de emisión. La intensidad de la emisión se midió en unidades de
fluorescencia relativas (ufr). La medidas de emisión se realizan
siempre en la región de respuesta lineal, que en este instrumento de
medida de fluorescencia se realiza entre 200 y 2.000 ufr.
\vskip1.000000\baselineskip
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
\cr
\cr}
\newpage
Cada solución de trabajo (150 \mul) se añadió
a la placa de prueba usando un dispositivo de manipulación
automatizado con menos del 5% de error en medida del volumen. Se
midió en la combinación solución de trabajo/placa la fluorescencia
de fondo para tener en cuenta la variabilidad en composición,
dimensiones de placa y producción láser. Los experimentos de
excitación y emisión pueden realizarse en cualquier sistema de
detección de fluorescencia láser o no láser. En este conjunto de
experimentos las medidas se realizaron usando un FluorImager 575
(Molecular Dynamics, Sunnyvale, CA).
Las muestras de licores neutros se añadieron
directamente a la placa de muestra. Un descubrimiento clave en el
análisis de licores neutros (etanol al 96%) es que el análisis del
agua residual es importante. La señal del Compuesto 3 se diseña para
analizar el agua residual. Sin embargo, las altas concentraciones de
etanol en las muestras enmascaran la señal del agua. Para que este
procedimiento de identificación funcione bien, se elimina el etanol
al vacío de las muestras después de que se hayan añadido a los
micropocillos individuales de la placa. Esta reducción permite el
análisis exacto del agua en las muestras de licores neutros. Como
la reducción tiene lugar directamente en las placas de
micropocillos, todas las muestras se tratan por igual y el
procedimiento se automatiza colocando una campana de vacío en el
puesto de trabajo automatizado de manipulación de placas.
Los resultados del experimento se presentan en
la Tabla 3. Para cada grupo (A, B, C o D) de 4 medidas se
calcularon la varianza y la media. Se usaron niveles de confianza
del 95% para este análisis de huella digital. Si dos medias de
muestras difieren en una cantidad mayor que omega, las muestras son
diferentes (es decir, sustancialmente diferentes en composición).
Por ejemplo, en la prueba A, la muestra 10-1 tenía
una intensidad media de emisión de luz de 0,2357 y la muestra
10-2 tenía una intensidad media de emisión de luz
de -0,5495. La diferencia en intensidad de emisión de luz fue de
0,7852. El valor omega para la prueba A fue 0,0354918. Si la
diferencia (0,7852) es mayor que omega (0,0354918) para dos
muestras cualesquiera, entonces las muestras son diferentes. Por
tanto, 10-1 y 10-2 son diferentes.
La comparación se realiza basándose estrictamente en los datos
estadísticos y puede realizarse automáticamente, sin necesidad de
más interpretación.
Los datos de huella digital se presentan en la
Tabla 4 para hacer posibles todas las comparaciones. Un valor de 1
en la Tabla 4 indica que las dos medias de muestras difieren en más
de omega. El valor de 0 indica que dos muestras no difieren en más
de omega. Así, un valor de 0 significa que las muestras son pares
(es decir, sustancialmente similares en composición, como
diferentes series o lotes) o que la muestra se está sometiendo a
prueba frente a sí misma (a lo largo de la diagonal de arriba a la
izquierda abajo a la derecha de la Tabla 4) y un valor de 1
significa que las muestras son diferentes. Cuando los pares de
muestras son consistentemente diferentes, se determina que las
muestras tienen sustancialmente composiciones diferentes (es decir,
diferentes marcas en conjunto). Como consecuencia del análisis de
huellas digitales de la Tabla 4, se determinó que los productos
10-1 y 10-6, 10-2 y
10-5, y 10-3 y 10-4
eran pares (es decir, sustancialmente similares en composición) que
son diferentes entre sí (es decir, diferentes lotes).
Ejemplo
2
De manera similar a la descrita en el Ejemplo 1,
es posible autenticar licores destilados, como vodka. Para este
análisis de huella digital pueden usarse Compuesto 1, Compuesto 2,
Compuesto 3, Compuesto 4, Compuesto 5, Compuesto 6, Compuesto 7 y
Compuesto 8.
La solución de reserva de Compuesto 1 fue 1,5 mM
en una mezcla 1:1 de DMSO/agua. La solución de reserva de Compuesto
2 fue 2 mM en DMSO. La solución de reserva de Compuesto 3 fue 0,5
mM en una mezcla 1:1 de DMSO/agua. La solución de reserva de
Compuesto 4 fue 1 mM en DMSO. La solución de reserva de Compuesto 5
fue 1 mM en agua destilada. La solución de reserva de Compuesto 6
fue 1 mM en DMSO. La solución de reserva de Compuesto 7 fue 1 mM en
agua destilada. La solución de reserva de Compuesto 8 fue 4 mg/ml en
etanol (calidad de cromatografía, Sigma Chemical Company, St.
Louis, MO).
Las concentraciones de soluciones de trabajo se
determinaron como en el Ejemplo 1. Se determinó que la
concentración óptima de compuesto emisor de luz fuera del nivel que
permite la distinción de muestras conocidas que tienen diferencias
de valores mayores que omega. La solución de trabajo de Compuesto 2
se preparó diluyendo 120 \mul de la solución de reserva 2 mM en
20 ml de agua destilada. La solución de trabajo de Compuesto 3 se
preparó diluyendo 100 \mul de la solución de reserva en 20 ml de
agua destilada. La solución de trabajo de Compuesto 4 se preparó
diluyendo 100 \mul de la solución de reserva en 50 ml de agua
destilada. La solución de trabajo de Compuesto 5 se preparó
diluyendo 75 \mul de la solución de reserva en 50 ml de agua
destilada. La solución de trabajo de Compuesto 6 se preparó
diluyendo 50 \mul de la solución de reserva en 50 ml de etanol. La
solución de trabajo de Compuesto 7 se preparó diluyendo 25 \mul
de la solución de reserva en 50 ml de agua destilada. La solución
de trabajo de Compuesto 8 se preparó diluyendo 50 \mul de la
solución de reserva en 50 ml de agua destilada. Los Compuestos 1, 2,
3, 4, 5, 6 y 8 requieren un filtro de paso de banda 530BP+15 nm
para reducir la intensidad de la longitud de onda de excitación
durante las medidas de emisión. El Compuesto 7 requiere el uso de un
filtro de Paso Largo (PL) de 515 nm.
Cada solución de trabajo (150 \mul) se añadió
a la placa de prueba usando un dispositivo de manipulación
automatizado con menos del 5% de error en la medida de volumen como
en el Ejemplo 1. Las muestras de licores destilados (vodka) se
analizaron según se describe en el Ejemplo 1.
Ejemplo
3
Los procedimientos de análisis de la descripción
pueden usarse en la industria de los refrescos y los zumos de
frutas, en particular para comprobar reformulaciones de terceros en
todos los lotes y monitorizar los acuerdos de licencias, por
ejemplo. La velocidad de análisis necesaria para comprobar las
muestras de este tipo debe ser superior a 300 muestras/hora. Ésta no
fue una prueba de doble ciego.
Las formulaciones de productos pueden
verificarse por procedimientos similares a los descritos en el
Ejemplo 1. La huella digital es la misma que cuando el producto se
produce con la misma alta calidad de patrones. En referencia a la
Tabla 5, se monitorizó la emisión de luz en una matriz de seis
muestras (Pepsi 1, Pepsi 2, Diet Pepsi 3, Coke Classic 4, Diet Coke
5 y Black Cherry 6), cada una de las cuales se sometió a prueba
cuatro veces con los cuatro compuestos emisores de luz diferentes
(A, B, C y D). La prueba A usó Compuesto 1. La prueba B usó
Compuesto 2. La prueba C usó Compuesto 3. La prueba D usó Compuesto
9. Cada muestra del producto fue sometida a prueba cuatro veces con
cada compuesto emisor de luz.
Los procedimientos de prueba se realizaron
generalmente de la siguiente manera. Las bebidas o zumos se
diluyeron a entre 1:10 y 1:300 con agua para una reacción óptima
con los compuestos emisores de luz. La respuesta óptima de la
muestra se determina empíricamente, usando una curva de
concentración para elevar al máximo la respuesta de emisión. La
concentración de la muestra se seleccionó para dar una mitad de la
respuesta de emisión máxima con la muestra sometida a prueba.
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
\cr
\cr}
\newpage
Las soluciones de reserva de los compuestos
emisores de luz se prepararon disolviendo Compuesto 1 a una
concentración de 1,5 mM en DMSO/agua 1:2, Compuesto 2 a una
concentración de 2 mM en DMSO, Compuesto 3 a una concentración de 1
mM en DMSO y Compuesto 9 a una concentración de 10 mM en DMSO.
Las concentraciones de soluciones de trabajo de
los compuestos emisores de luz se optimizaron según se describe en
el Ejemplo 1. Las concentraciones óptimas se calcularon a partir de
las concentraciones de compuesto emisor de luz que proporcionan
valores de intensidad de emisión que pueden distinguir una muestra
de producto patrón de otras muestras desconocidas por un valor
mayor que omega. La solución de trabajo de Compuesto 1 se preparó
diluyendo
75 \mul de la solución de reserva en 50 ml de agua destilada. La solución de trabajo de Compuesto 2 se preparó diluyendo 120 \mul de la solución de reserva en 20 ml de agua destilada. La solución de trabajo de compuesto 3 se preparó diluyendo 100 \mul de la solución de reserva en 20 ml de agua destilada. La solución de trabajo de Compuesto 9 se preparó diluyendo 50 \mul de la solución de reserva en 50 ml de agua destilada.
75 \mul de la solución de reserva en 50 ml de agua destilada. La solución de trabajo de Compuesto 2 se preparó diluyendo 120 \mul de la solución de reserva en 20 ml de agua destilada. La solución de trabajo de compuesto 3 se preparó diluyendo 100 \mul de la solución de reserva en 20 ml de agua destilada. La solución de trabajo de Compuesto 9 se preparó diluyendo 50 \mul de la solución de reserva en 50 ml de agua destilada.
Los Compuestos 1, 2, 3 y 9 requieren un filtro
de paso de banda 530BP\pm15 nm para reducir la intensidad de la
longitud de onda de excitación durante las medidas de emisión. La
colocación de las muestras y el análisis de emisión se realizaron
según se describe en el Ejemplo 1.
Los resultados del experimento se presentan en
la Tabla 5. Hubo cuatro medidas diferentes (A, B, C y D) realizadas
cada muestra en combinación con cada compuesto emisor de luz. Cada
medida se repitió cuatro veces para demostrar el nivel de
reproducibilidad. La varianza y la media se calcularon para cada
grupo de 4 medidas. Se usaron niveles de confianza del 95% para este
análisis de huella digital. Si dos medias de muestras difieren en
una cantidad mayor que omega, las muestras son diferentes (es
decir, sustancialmente similares en composición). Por ejemplo, en la
prueba con compuesto emisor de luz D, la muestra Pepsi 1 tenía una
emisión de luz media de 8,9944 y la muestra Pepsi 2 tenía una
emisión de luz media de 9,1055. La diferencia en emisión de luz fue
de 0,1111. El valor de omega para la prueba fue 0,3232988. Si la
diferencia (0,1111) es mayor que omega para dos muestras
cualesquiera, entonces las muestras son sustancialmente la misma.
Por tanto, Pepsi 1 y Pepsi 2 son sustancialmente la misma.
Los datos de huellas digitales se presentan en
la Tabla 6 para hacer todas las comparaciones posibles y se
establecen de la misma manera que en el Ejemplo 1. Como
consecuencia del análisis de huellas digitales de la Tabla 6, Pepsi
1 y Pepsi 2 son pares, con composiciones similares, y las otras
muestras no están relacionadas.
Ejemplo
4
Los procedimientos del Ejemplo 3 pueden
modificarse para monitorizar ingredientes clave en bebidas. De
manera importante, se descubrió que los ingredientes clave que se
miden actualmente mediante procedimientos analíticos estándar para
monitorización de autenticidad pueden medirse también por los
procedimientos de medidas automatizadas de emisión de la invención.
En otras palabras, existen algunos ingredientes inherentes a
ciertos productos que tienen propiedades características de emisión
de luz. Los procedimientos pueden usarse para analizar estos
componentes en un análisis monoplaca con todos los compuestos
emisores de luz combinados conjuntamente, con lo que se permite la
modificación y automatización del procedimiento en un solo y
económico barrido de emisión de una etapa.
Los ingredientes patrón que se monitorizan en
colas son, por ejemplo, jarabe de maíz rico en fructosa (JMRF),
cafeína, benzoato de potasio, benzoato de sodio, pH y aspartamo. Se
han desarrollado dos combinaciones de los compuestos emisores de luz
para el análisis de colas. La Combinación 1 permite la
monitorización de fuentes de azúcar (o JMRF), cafeína, pH y
conservantes (como benzoato de potasio o de sodio). La Combinación
1 es útil para analizar bebidas carbonatadas corrientes. La
Combinación 2 está adaptada para el análisis de bebidas carbonatadas
de dieta y permite la monitorización de aspartamo, cafeína, pH y
conservantes. Las Combinaciones están diseñadas para detectar
cambios en ingredientes específicos del 0,1, 0,3, 0,5, 1, 2 y 3% de
niveles de reducción.
La Combinación 1 incluye Compuesto 1, Compuesto
3 y Compuesto 11 para el análisis de azúcar (o JMRF). La cafeína es
un compuesto emisor de luz en solitario y no requiere la adición de
otro componente a la mezcla. Los conservantes comunes, benzoato de
potasio y de sodio, pueden identificarse usando una serie de los
compuestos emisores de luz. Por ejemplo, el Compuesto 12 es un tinte
sensible al potasio. El ácido carboxílico en el grupo benzoato es
reactivo con todos los compuestos emisores de luz que contienen
haluro de alquilo, carbodiimida y alcohol (ver Tabla 1). El pH puede
determinarse usando cualquier compuesto emisor de luz sensible al pH
que emite en el intervalo de pH de 1 a 4 (la mayoría de los
refrescos están comprendidos en pH de 2,4 a 4,0). Un ejemplo
específico de un compuesto emisor de luz sensible al pH es el
Compuesto 13.
Las soluciones de reserva de los compuestos
emisores de luz se prepararon disolviendo Compuesto 1 a una
concentración de 1,5 mM en una mezcla 1:1 de DMSO/agua, Compuesto 3
a una concentración de 0,5 mM en mezcla 1:1 de DMSO/agua, Compuesto
11 a una concentración de 10 mM en etanol, Compuesto 12 a una
concentración de 10 mM en DMSO y Compuesto 13 a una concentración
de 10 mM en agua destilada.
Se optimizaron las concentraciones de trabajo
para identificación de ingredientes clave para cada producto de
bebida refrescante, según se describe en el Ejemplo 1. La solución
de trabajo de Compuesto 1 se preparó diluyendo
75 \mul de la solución de reserva en 50 ml de agua destilada. La solución de trabajo de Compuesto 3 se preparó diluyendo 100 \mul de la solución de reserva en 20 ml de agua. La solución de trabajo de Compuesto 11 se preparó diluyendo 50 \mul
de la solución de reserva en 50 ml de agua destilada. La solución de trabajo de Compuesto 12 se preparó diluyendo
50 \mul de la solución de reserva en 50 ml de agua destilada. La solución de trabajo de Compuesto 13 se preparó diluyendo 50 \mul en 100 ml de agua destilada.
75 \mul de la solución de reserva en 50 ml de agua destilada. La solución de trabajo de Compuesto 3 se preparó diluyendo 100 \mul de la solución de reserva en 20 ml de agua. La solución de trabajo de Compuesto 11 se preparó diluyendo 50 \mul
de la solución de reserva en 50 ml de agua destilada. La solución de trabajo de Compuesto 12 se preparó diluyendo
50 \mul de la solución de reserva en 50 ml de agua destilada. La solución de trabajo de Compuesto 13 se preparó diluyendo 50 \mul en 100 ml de agua destilada.
La cafeína (anhidra; Producto Patrón de
Referencia Sigma IC-1778) se usó como un patrón en
una bebida sin cafeína (específica del producto) como un patrón de
calibrado interno en cuanto a la presencia de cafeína. La cafeína
tiene máximos de excitación a 254 nm y 330 nm y un máximo de emisión
a 350 nm.
El Compuesto 1 y el Compuesto 3 requieren un
filtro de paso de banda 520BP\pm15 nm. La cafeína requiere un
filtro de paso largo 345LP nm. El Compuesto 11 requiere un filtro de
paso de banda 3658+15. El Compuesto 12 requiere un filtro de paso de
banda 460BP+6,8 nm. El Compuesto 13 requiere un filtro de paso de
banda 550BP+15 nm.
La Combinación 2, para analizar bebidas
carbonatadas de dieta, es esencialmente la misma que la Combinación
1 con la salvedad de que los Compuestos 1, 3 y 11 se sustituyen por
compuestos emisores de luz que indican la presencia relativa de
aspartamo. Éstos incluyen los compuestos emisores de luz que
reaccionan, o interaccionan, con grupos de ácido carboxílico y
grupos amina. Ver ejemplos en la Tabla 1.
Ejemplo
5
Los procedimientos de la descripción pueden
usarse en la industria de leches de fórmula para lactantes para
autenticación de productos. En 1995, se distribuyó ilegalmente en
cadenas de tiendas de 16 estados una versión con etiqueta
falsificada de leche de fórmula para lactantes. La autenticación de
leche de fórmula para lactantes en las estanterías puede ayudar a
asegurar a los clientes de leches de fórmula que un producto es
auténtico y fiable. Usando los procedimientos, se puede asegurar
que el producto en la fuente se corresponde con el producto en el
destino. Además, puede ser posible detectar la falsificación de
producto por análisis de huella digital.
Las formulaciones de productos pueden
verificarse mediante procedimientos similares a los descritos en el
Ejemplo 1. La huella digital es la misma cuando el producto se
produce con los mismos patrones de alta calidad. En referencia a la
Tabla 7, se monitorizó la emisión de luz en una matriz de seis
muestras (Gerber, Similar en líquido, Similac en polvo, Carnation
Follow-Up, Enfamil y un patrón de leche en polvo)
que se sometieron a ensayo cada una cuatro veces con un compuesto
emisor de luz. El compuesto emisor de luz incluyó Compuesto 1,
Compuesto 2, Compuesto 3 y Compuesto 7.
Las muestras se prepararon diluyendo las leches
de fórmula para lactantes con agua destilada según las instrucciones
del fabricante (por ejemplo, 8,5 gramos en 60 ml de agua
destilada). Las soluciones resultantes se diluyeron aún más en un
factor de 1.000, y se filtraron usando un filtro de jeringuilla
estéril Millipore 0,22/lm. Las muestras del filtro se usaron
directamente en los análisis.
Se prepararon soluciones de reserva de los
compuestos emisores de luz que contenían Compuesto 1 a una
concentración de 1,5 mM en una mezcla 1:2 de DMSO/agua, Compuesto 2
a una concentración de 2 mM en DMSO, Compuesto 3 a una concentración
de 1 mM en DMSO y Compuesto 7 a una concentración de 1 mM en agua
destilada.
Las concentraciones de las soluciones de trabajo
se determinaron según se describe en el Ejemplo 1. La solución de
trabajo de Compuesto 1 se preparó diluyendo 75 pi de la solución de
reserva en 20 ml de agua destilada. La solución de trabajo de
Compuesto 2 se preparó diluyendo 120 \mul de la solución de
reserva en 20 ml de agua destilada. La solución de trabajo de
Compuesto 3 se preparó diluyendo 100 \mul de la solución de
reserva en 20 ml de agua destilada. La solución de trabajo de
Compuesto 7 se preparó diluyendo 25 \mul de la solución de reserva
en 50 ml de agua destilada.
Los Compuestos 1, 2, 3 y 7 requieren un filtro
de paso de banda 530BP\pm15 nm para reducir la intensidad de las
longitudes de onda de excitación en la medida de emisión. El
análisis se realizó según se describe en el Ejemplo 1. Las muestras
diluidas y filtradas se añadieron directamente a los tintes y se
midió la emisión.
Los resultados del experimento se presentan en
la Tabla 7. Hubo una medida realizada para cada muestra en
combinación con el compuesto emisor de luz. Cada medida se repitió
cuatro veces para demostrar el nivel de reproducibilidad. Se calculó
la varianza y la media para cada grupo de 4 medidas. Para este
análisis de huella digital se usaron niveles de confianza del 95%.
El análisis es similar al descrito en los Ejemplos 1 y 2.
Por ejemplo, la muestra de Gerber tenía una
emisión de luz media de -0,2049 y la muestra de Similac tenía una
emisión de luz media de -0,1941. La diferencia en la emisión de luz
fue de 0,0108. El valor omega para la prueba fue de 0,044. Si la
diferencia (0,0108) es menor que omega para dos muestras
cualesquiera, entonces las muestras son sustancialmente la misma.
Por tanto, los productos son sustancialmente el mismo. Los datos de
huellas digitales se presentan en la Tabla 8 para hacer posibles
todas las comparaciones y se establecen de la misma manera que en
el Ejemplo 1. Como consecuencia del análisis de huella digital de
la Tabla 8, las muestras de Gerber, Similac y Enfamil son la misma.
Sin embargo, Carnation y el Patrón son diferentes. El Patrón es
Leche Evaporada Carnation.
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Otras formas de realización están dentro de las
reivindicaciones.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citada por el
solicitante es sólo para comodidad del lector. No forma parte del
documento de patente europea. Aunque se ha puesto mucho cuidado en
la compilación de las referencias, no pueden excluirse errores u
omisiones y la EPO niega toda responsabilidad a este respecto.
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Claims (10)
1. Un procedimiento para almacenar y poner a
disposición información sobre emisión de luz de un producto
conocido, comprendiendo el procedimiento:
obtención de una pluralidad de registros para el
producto que indican medidas de intensidad de luz emitida por
muestras de mezclas del producto con un componente, estando la
pluralidad de registros almacenada en una base de datos
informática;
obtención de una indicación del componente y/o
el producto; y
uso de la indicación del componente y/o el
producto para recuperar los registros.
2. El procedimiento de la reivindicación 1, en
el que el componente es un componente emisor de luz.
3. El procedimiento de la reivindicación 2, en
el que el componente es un componente fluorescente, fosforescente o
luminiscente.
4. El procedimiento de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el componente es
cafeína.
5. El procedimiento de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el componente es un tinte
fluorescente.
6. El procedimiento de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes 2 a 5, en el que el compuesto emisor
de luz reacciona con las muestras o un patrón para producir el al
menos un componente fluorescente, fosforescente o luminiscente.
7. El procedimiento de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el producto tiene una
composición química desconocida.
8. El procedimiento de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que las muestras comprenden un
analito de estructura química desconocida.
9. El procedimiento de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que las muestras comprenden un
analito distinto de un marcador de producto exógeno presente con el
producto.
10. El procedimiento de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el producto conocido es un
producto consumible líquido.
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