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Nuova tecnica ad alta temperatura per l'analisi δ2H di lipidi ad alto peso molecolare con GC-IRMS

La composizione isotopica dell'idrogeno δ2H dei composti “biomarcatori” lipidici (molecole sintetizzate e riconducibili ad organismi viventi) conservata negli archivi geologici è stata a lungo di interesse per gli scienziati che studiano il clima e l'ambiente del passato. Il metodo preferito di analisi degli isotopi stabili di tali lipidi utilizza la spettrometria di massa del rapporto isotopico con gascromatografia (GC-IRMS), che limita efficacemente le applicazioni a quelle che misurano composti di peso molecolare e polarità relativamente bassi (ovvero composti che eluiscono da una tipica colonna GC capillare a c. 320-350 ° C). Pertanto, solo pochissimi composti di peso molecolare > c. 500 g / mol sono stati analizzati con successo in GC-IRMS per determinare δ2H. Tuttavia, la composizione isotopica dell'idrogeno di composti più grandi e / o polari può essere di notevole interesse. Di particolare interesse sono i triacilglceridi (TAG), i cui acidi grassi derivati sono spesso impiegati negli studi sulla dieta archeologica e nell'analisi moderna dell'autenticità degli alimenti, e i lipidi tetraeteri tra cui glicerolo dialkyl glicerolo tetreteri (GDGT) che sono stati ampiamente utilizzati come proxsies per analisi paleoclimatiche e ambientali in base alle loro distribuzioni relative, nonché agli n-alcani a catena più lunga, i cui omologhi di peso molecolare inferiore sono stati ampiamente utilizzati per l'analisi paleoidrologica. Tipicamente, l'accesso alle informazioni isotopiche contenute in queste molecole richiede la degradazione chimica e l'analisi dei frammenti, che oltre ad essere laboriosa, introduce ampi ambiti di errore e incertezza, compreso il potenziale di scambio isotopico, frazionamento o perdita di specificità rispetto a identificare la molecola madre.

Dr Sabine Lengger, lavorando presso l'Università di Bristol e l'Università di Plymouth, ha tuttavia sperimentato nuove metodologie per misurare direttamente questi composti di interesse utilizzando un Elementar  periferica GC5 , impiegando la gascromatografia ad alta temperatura (HTGC) per consentire l'eluizione dei composti più grandi e più polari. In collaborazione con Elementar UK Ltd (Dr Kyle WR Taylor e Dr Robert Berstan) e ricercatori dell'Università del Colorado, dell'Università di Harvard e del Dartmouth College, la dott.ssa Lengger ha convalidato le sue nuove metodologie e modifiche HTGC-IRMS δ2H confrontando i risultati con composti standard a composizione isotopica nota, analizzati come composti bulk con strumentazione a pirolisi. L'analisi ha portato a un eccellente accordo tra i due metodi, indicando che le metodologie HTGC-IRMS sono adatte allo scopo e alla fine possono consentire l'analisi di queste molecole più grandi e più polari, senza la necessità di isolarle laboriosamente e misurarle individualmente o degradarle chimicamente, perdendo potenzialmente informazioni vitali. Questo nuove strade fino ad ora inesplorate per emozionanti analisi isotopiche di biomarcatori, che in precedenza non erano disponibili per gli scienziati interessati a questi composti ai fini, ad es., per analisi nei campi forense alimentare, archeologia, geoscienze petrolifere, ecologia microbica, paleoclimatica e paleoidrologia.

Link della pubblicazione: https://doi.org/10.1002/rcm.8983

Maggiori informazioni su GC5 per GC-IRMS

Gas chromatograph GC5
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