元素分析-稳定同位素质谱法结合化学计量学鉴别橄榄油掺假

为建立快速鉴别橄榄油掺假的检测方法,以特级初榨橄榄油、玉米油、猪油、牛油和鸭油为实验材料,通过元素分析-稳定同位素质谱仪测定油脂的δ^(13)C、δ^(18)O和δ^(2)H,并结合化学计量学鉴定橄榄油掺假。采用主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)两种统计分析方法建立不同油脂的鉴别模型和橄榄油掺假鉴别模型。结果表明:橄榄油的δ^(13)C、δ^(18)O和δ^(2)H范围分别在-30.411×10^(-3)~-28.996×10^(-3)、23.583×10^(-3)~25.581×10^(-3)、-163.611×10^(-3)~-132.251×10^(-3)之间;橄榄油与玉米油、猪油、牛油和鸭油的OPLS-DA鉴别模型准确性稍好,3个变量δ^(13)C、δ^(2)H和δ^(18)O对不同油脂区分的贡献度VIP值分别为1.056、0.997和0.943;使用其他4种油脂对橄榄油进行掺假时,OPLS-DA鉴别模型可明显区分橄榄油与掺假油;PCA-Class鉴别模型对橄榄油掺入玉米油、猪油、牛油和鸭油的检测限分别为5.8%、5.6%、6.4%和12.5%,盲样验证鉴别准确率可达100%。该方法所构建的鉴别模型准确可靠,可有效识别橄榄油中掺入玉米油、猪油、牛油和鸭油。

EAIsoLink耦合同位素质谱仪测定氮同位素的改进

样品燃烧的氧化还原转化率对氮同位素分析的稳定性有着直接影响,为提高氮同位素分析的稳定性,将EA IsoLink的配置由单石英管燃烧改为双石英管氧化-还原。结果表明,此次仪器改进提高了氮氧化物的还原效率,进一步提高了仪器氮同位素分析的精密度(δ^(15) N值标准偏差均小于0.15‰),同时也保证了分析结果准确性。有效增加了反应管连续测定样品次数,解决了单石英管燃烧频繁清灰的问题,整体提高了EA-IRMS的使用效率。

元素分析仪-同位素比值质谱测量碳氮同位素比值最佳反应温度和进样量的确定

沉积有机质的碳氮稳定同位素值是进行古气候、古环境及生态系统研究不可或缺的主要研究手段,目前碳氮同位素主要利用元素分析仪-同位素比值质谱(EA-IRMS)系统来测定。EA-IRMS测定过程中的反应温度及样品进样量直接影响反应物在测试中的燃烧程度,从而影响测试数据的精度。本文利用EA-IRMS技术,以标准样品为参考,在不同转化温度下测试碳氮同位素值,研究保证测试精度的最佳反应温度条件;同时,通过分析不同含氮量样品的检测限,明确了样品含氮量与最低检测限之间的关系,确定了精确测定氮同位素值的最低进样量。结果表明:反应温度对测试精度有显著影响,在碳同位素测定时,将反应温度设定为900℃或以上时测试精度均能达到±0.2‰;氮同位素测定时,反应温度须设定为950℃时测试精度才能达到±0.3‰。实验得出样品含氮量与检测限之间的线性相关性为R2=0.873,开展氮同位素测定时可根据此关系来判断和控制进样量。

稳定性同位素^(13)C标记小麦植株δ^(13)C值的检测方法研究

为准确检测稳定性同位素13C标记的小麦植株δ13C值,对元素分析仪-同位素比质谱仪联用技术(EA-IRMS)测定13C标记的小麦植株各器官中δ13C值进行了研究。结果表明,该方法对蔗糖标准物质(IAEA-CH-6)、小麦粉标准物质(OAS/Isotope)和13C标记小麦植株样品测定结果的精度良好,稳定性碳同位素的标准偏差小于0.11‰。对仪器的稳定性进行了测试,标准偏差为0.02‰;同位素信号在1e-9至1e-8A范围内,总体线性为0.003‰·n A-1。测得样品δ13C值的范围为-25.25%~23.32%。试验结果为研究光合产物在小麦植株体内的运转分配提供了可靠的技术支撑。

元素分析仪-稳定同位素比例质谱仪的使用及维护

元素分析仪-稳定同位素比例质谱仪具有灵敏、快速、高效、便捷等特点,在同位素自然丰度和示踪分析方面得到广泛应用。元素分析仪-稳定同位素比例质谱仪的科学管理和正确使用维护,是获得良好测试数据和延长仪器使用寿命的前提和基础。介绍了元素分析仪-稳定同位素比例质谱仪的工作原理和操作流程,并对使用过程中出现的问题提出了应对策略。此外,还对元素分析仪-同位素比例质谱仪使用过程中的日常维护和注意事项进行了阐述。

头发氢稳定同位素比值检测的标准品选择研究

人头发中稳定同位素比值可追溯人的生活时空信息,构建可供比对的中国人头发稳定同位素比值数据库,对法庭科学研究和公安侦查意义重大。稳定同位素比值检测常因各实验室对样本的预处理和测量值校正方法不同等原因,影响其精确度和真实性,以致数据重现性较低而难以建库比对。本研究利用元素分析-同位素质谱技术(EA-IRMS),以中国人头发氢稳定同位素比值(δ~2H)检测方法为例,系统论证了其标准品选择和真值校正算法。首先,选择具有固体氢同位素真值的6种国际标准品(USGS42、USGS43、CBS、KHS、EMAP1和EMAP2)进行适合性评估;依据现有所测和文献报道的中国人头发的δ~2H值范围(-55‰^-80‰),选取3种真值囊括待测样品极负值、极正值和中间值的标准品进行组合,比较不同组合的标准曲线系数和拟合度R^2;经对比6种标准品组合,论证可得USGS42、USGS43和CBS组合的标准校正曲线拟合度R^2和标准曲线系数最适合且稳定。同时,选择北京和上海的两家实验室,历时4个月,共进行35次重复验证。结果表明,该标准品组合的校正曲线拟合度高、稳定性好(R^2≥0.999 7),适合作为头发δ~2H的标准校正方法,可作为中国人头发δ~2H数据库构建的推荐方法。本实验甄选标准品和真值校正曲线的思路亦可为其他稳定同位素标准库的建立提供参考。

同位素质谱仪测定水中δ^2H和δ^18O值的检测方法研究

为准确检测液态水中稳定性同位素δ^2 H和δ^18 O值,对元素分析仪-同位素比质谱仪联用技术(EAIRMS)测定水中稳定性氢氧同位素的方法进行了研究。结果表明,该方法对氢氧同位素标准水样测定精度良好,稳定性氢同位素的标准偏差小于为0.52‰,稳定性氧同位素的标准偏差小于0.09‰。氢氧同位素标准水样的δ^2 H和δ^18 O的测量值与标准值之间达到显著相关,R^2=1。测得水样样品的δ^2 H值范围为-26.06‰^-71.53‰,δ^18 O值范围为-2.84‰^-11.21‰。试验结果为研究不同类型水中稳定性氢氧同位素差异提供了可靠的技术支撑。

改装元素分析-稳定同位素比值质谱联用仪测定固体样品硫同位素

本文对元素分析—稳定同位素比值质谱联用仪(EA-IRMS)进行改装,并利用其测定不同形态硫同位素标准物质和样品。结果表明,在色谱柱后加装SO_(2)气体捕集管,可捕集氧化还原产生的SO_(2)气体,并重复调用作为参考气使用,无需外部引入高纯SO_(2)气体,减小了其对仪器管路腐蚀和实验室环境危害;硫酸钡进样量约400μg时,捕集管中的SO_(2)气体可提供至少20次峰中心聚焦;改装后的EA-IRMS系统测试硫同位素标准物质(IAEA-SO-5、IAEA-S-2、IAEA-S-3、EMA-P1),当硫元素进样量为20μg时,δ^(34)S值测试精度达到0.2‰(n=3),4种国际标准物质测量值与真实值相关系数良好(R^(2)=1),表明硫的不同化合物δ^(34) S值可以相互校准,也表明EA-IRMS改装后可以满足硫同位素测试精度的要求。

元素分析-同位素质谱法测定黄芪中碳、氮同位素比值及其在产地溯源中的应用

本文建立了采用元素分析-同位素质谱法(Element analysis-Isotope ratio mass spectrometer,EA-IRMS)测定黄芪中碳、氮稳定同位素比值的方法。该方法的稳定性和准确性均达到同位素比值测定的要求。利用该方法测定来自山西大同、陕西子洲、甘肃陇西和内蒙的黄芪样品的δ^(13) C、δ^(15) N值。结果表明,甘肃陇西黄芪与其它3个产地的δ^(13) C值均存在显著性差异(p<0.002),各产地黄芪的δ^(15) N值无显著性差异。利用稳定碳同位素比值,甘肃陇西黄芪能够明显地区分与其它产地,说明稳定碳同位素可应用于黄芪的产地溯源。