Charakterystyka stabilnego izotopu kofeiny jako materiału referencyjnego dla spektrometrii mas z rozcieńczeniem izotopowym
Rudolf Köhling, Christine Hellriegel,
Analytix Volume 2, 2015
Organiczne Trace CRMy CERT®
Wprowadzenie
Spektrometria mas z rozcieńczeniem izotopowym (IDMS) jest precyzyjną metodą określania stężeń danego analitu w czystych materiałach lub w dowolnym typie matrycy. Technika ta opiera się na bezpośredniej proporcjonalności stosunku ułamka masowego i stosunku intensywności sygnału naturalnego izotopu i znakowanej izotopowo formy docelowego analitu. Ponieważ pomiar stosunku sygnału jest bezpośrednio identyfikowalny z jednostką SI (masą), technika ta jest metodą podstawową, taką jak qNMR. Bliższe spojrzenie na spektrometrię mas pokazuje pewne zalety w porównaniu z NMR lub miareczkowaniem, takie jak wyższa czułość, analiza materiałów referencyjnych matrycy i niezależność wyboru rozpuszczalnika[1-5].
Doświadczalne
Najważniejsze dla precyzyjnych wyników IDMS jest dokładne określenie stosunku intensywności kofeiny i kofeiny-13C3. W związku z tym pozyskiwana jest duża liczba pojedynczych widm, aby zminimalizować szum spowodowany procesem jonizacji. Uwięzienie piku w pętli wtryskowej i powolny wlew za pomocą drugiej pompy do źródła jonów pozwala na uzyskanie znacznie większej liczby widm niż bezpośrednie wykrycie piku chromatograficznego. Pułapkowanie piku lub bezpośredni wtrysk zmniejsza niepewność danych IDMS, nawet w przypadku szybko skanujących spektrometrów mas[1-2].
W tym konkretnym przypadku mieszaniny znakowanej i nieoznakowanej kofeiny o różnych stosunkach ułamków masowych zostały zważone w fiolce z próbką i rozpuszczone w wodzie. Ponieważ znakowana kofeina jest analizowana jako próbka, nieznakowana kofeina Trace CERT (56396) służy jako wzorzec odniesienia do oznaczania kofeiny.) służy jako wzorzec odniesienia do oznaczania zawartości kofeiny-13C3 (numer produktu 485365). Całkowita masa mieszanin wynosiła około 10 mg. Wszystkie roztwory próbek rozcieńczono w stosunku 1:100 i wstrzyknięto do pętli próbki 10 µL i wprowadzono do źródła jonów za pomocą pompy strzykawkowej. Faza ruchoma to woda/metanol (50:50, v/v). 1 Dane qNMR znakowanej kofeiny uzyskano równolegle z eksperymentami IDMS przy użyciu kwasu maleinowego jako materiału odniesienia. Wynikowa zawartość kofeiny reprezentuje całkowitą ilość wszystkich gatunków kofeiny.
Wyniki
Przedstawiona technika zmniejsza wkład niepewności typowego szumu danych ESI ze względu na większą liczbę uzyskanych widm i ulepszoną statystykę obliczonych stosunków intensywności 195/198 m/z (kofeina/kofeina-13C3).
Rysunek 1.Stosunek intensywności 195 i 198 m/z jest obliczany na podstawie tego widma i porównywany ze średnią stosunków intensywności pojedynczych widm masowych.
Krzywa kalibracyjna różnych ułamków masowych m(kofeina)/m(kofeina-13C3)
Wykres współczynników intensywności I(198)/I(195) lub I*/I względem odpowiednich ułamków masowych m(kofeina-13C3)/m(kofeina) lub m*/m daje linię prostą (Rysunek 2) wskazującą na brak interferencji między znakowaną i nieznakowaną kofeiną.
Rysunek 2.Krzywa kalibracyjna obliczona na podstawie 6 indywidualnych mieszanin kofeina/kofeina-13C3 w 3 stosunkach m*/m (5 mg/15 mg, 10 mg/10 mg, 15 mg/5 mg).
Nieznaną zawartość kofeiny-13C3 można obliczyć zgodnie z powyższym równaniem [1] dla każdej pojedynczej próbki lub na podstawie nachylenia krzywej kalibracyjnej.
Ostatecznie eksperymenty IDMS dają zawartość 98,6% +/- 0.5% kofeiny- 13C3. qNMR daje 98,2% +/- 0.3%, a zawartość zgodnie z certyfikatem analizy produktu numer 485365 Lot EB0276V wynosi 98,5% kofeiny-13C3.
Referencje
Zaloguj się lub utwórz konto, aby kontynuować.
Nie masz konta użytkownika?