稳定同位素碳、氮、硫、氢在鸡肉产地溯源中的应用研究

利用同位素比值质谱仪测定了来自北京、山东、湖南、广东4省9个不同地区鸡肉粗蛋白中的δ^13C、δ^15N、δ^34S、δ^2H值和相应各地饮水中的δ^180值。多元方差分析结果表明,δ^13C、δ^15N、δ^34S、δ^2H 4种稳定同位素在不同地区的鸡肉中均有显著差异（p〈0．05）;4参数同时对鸡肉产地的正确判别率达到了100％;各地饮水中的δ^18O值和鸡肉中的δ^2H值呈现显著正相关性（p〈0．01）。碳、氮同位素受饲料、气候等因素的影响,硫同位素依赖于地理位置和产地表面的地质特点。     

气相色谱-燃烧-同位素比率质谱法测定葡萄酒中5种挥发性组分的碳同位素比值及其在产地溯源中的应用

建立了一种利用气相色谱-燃烧-同位素质谱(Gas chromatography-combustion-Isotope ratio mass spectrometers,GC-C-IRMS)测定葡萄酒中5种挥发性组分(即乙醇、丙三醇、乙酸、乳酸乙酯、2-甲基-丁醇)碳稳定同位素比值新方法。优化了GC-C-IRMS测定条件,进样量小于0.5μL,样品分析时间小于14 min。对以上5种挥发性成分标准品的测定精密度为0.08‰~0.25‰,葡萄酒样品的测定精密度为0.09‰~0.36‰,与元素分析-同位素比率质谱仪(Element analyzer-isotope ratio mass spectrometers,EA-IRMS)比较,其测定偏差低于0.5‰。利用该技术分析了产自法国、澳大利亚、美国和中国共54支葡萄酒中5种挥发性组分的碳稳定同位素值并进行产地溯源分析,判别分析(Discriminant analysis,DA)结果表明,仅利用以上5种挥发性组分的碳同位素比值就能有效区分以上4个产地的葡萄酒,说明葡萄酒挥发性成分稳定碳同位素可应用于葡萄酒的产地溯源。     

元素分析仪-稳定同位素比值质谱仪测定胶乳总固形物碳含量及其稳定碳同位素

应用元素分析仪和稳定同位素比值质谱仪(EA-IRMS)联用技术测定了胶乳总固形物碳含量及其碳同位素比值δ~(13)C。将所采集的新鲜胶乳预先制成胶片,称取(0.500±0.100)mg样品,按EA仪器工作条件对其碳含量进行测定。分别用碳元素基准物质(尿素、天门冬氨酸、葡萄糖、蔗糖),在EA工作条件下测其碳元素,以碳质量为横坐标,CO_2峰面积为纵坐标制得标准曲线,结果表明其线性关系良好。对EA-IRMS系统作了稳定性和线性试验,前者达到小于0.1‰的要求,后者则满足同类仪器小于0.06‰·V~(-1)的要求。此外,还对Craig校正所得样品及3种CRMs的初始校正值作进一步校准的3种校准方法作了比较,结果表明:3种方法中回归法准确度最好,适用于不同性质、不同碳同位素组成的样品;而截距法只能用于碳同位素组成与参考气相近的样品的测量数据的校准;原始回归法则不能有效地消除测定过程中~(17)O的影响和样品燃烧过程中可能存在的同位素分馏的影响而不能用于结果校准。测得胶乳样品的总固形物碳质量分数为81.83%,δ~(13)C_(s-PDB)~M(PDB为国际标准拟箭石化石)为-26.70‰(回归法校准值)。     

基于稳定同位素的5种蔬菜产地真实性判别

为保护蔬菜产地真实性,以上海市场5种常见蔬菜(生菜、茼蒿、辣椒、番茄和黄瓜)为研究对象,应用单因素方差分析上海和其他产地蔬菜的δ~(13)C、δ~(15)N、δ~2H和δ~(18)O值差异,并通过主成分分析(PCA)和偏最小二乘判别分析(PLS-DA)建立上海地产蔬菜真实性判别模型。结果表明,上海地产5种蔬菜总的δ~(15)N、δ~2H和δ~(18)O值与其他产地蔬菜差异显著(P<0.05),包括番茄的δ~(15)N和δ~(18)O值、辣椒的δ~2H值、茼蒿的δ~(15)N值,说明上海本地产蔬菜所施用肥料类型和灌溉水来源与其他产地不同;PCA很难将上海地产蔬菜与其他产地蔬菜识别,PLS-DA最优模型可以很好地判别上海地产生菜(准确率100.00%)、茼蒿(准确率91.67%)和番茄(准确率85.71%)的真实性,辣椒和黄瓜的产地真实性判别模型仍需进一步优化,PLS-DA模型的重要变量为δ~(15)N、δ~2H和δ~(18)O值,进一步说明了蔬菜所施用肥料类型和灌溉水来源的差异是实现上海地产蔬菜真实性判别的重要因素。研究结果为蔬菜产地真实性判别提供参考方法。     

气相色谱-燃烧-同位素比值质谱法分析氨基酸氮稳定同位素并初步评估水生生物体营养级

氨基酸稳定氮同位素(δ15 N)分析能准确有效地评估生物体的营养级以及氮在食物链中的流动.本研究优化了氨基酸氮同位素的分析方法:样品在酸性条件下水解后,释放出的蛋白质氨基酸经阳离子交换树脂纯化后,衍生为对应的N-新戊酞基,O-异丙醇(N-pivaloyl-isopropyl,NPP)酯,利用气相色谱-燃烧-同位素比值质谱仪(Gas chromatography-combustion-isotope ratio mass spectrometry,GC-C-IRMS)测定其δ15 N.经非极性气相色谱柱DB-5ms分离后,13种氨基酸NPP酯衍生物均可得到良好的基线分离.在样品量不低于20 ng N条件下,GC-C-IRMS方法的精密度优于1‰,测得的δ15 N值与EA-IRMS法测得的δ15 N值没有明显差异.阳离子树脂纯化前后各氨基酸δ15 N值差异低于1‰,表明没有产生明显的同位素分馏.采用本方法成功地估算了阿哈湖生态系统中常见水生生物的营养级,可作为研究氨基酸代谢以及生态系统特征的新方法.     

基于稳定同位素的5种蔬菜产地真实性判别

为保护蔬菜产地真实性,以上海市场5种常见蔬菜(生菜、茼蒿、辣椒、番茄和黄瓜)为研究对象,应用单因素方差分析上海和其他产地蔬菜的 δ13 C、δ15 N、δ2 H和 δ18 O值差异,并通过主成分分析(PCA)和偏最小二乘判别分析(PLS-DA)建立上海地产蔬菜真实性判别模型.结果表明,上海地产5种蔬菜总的δ15 N、δ...     

鸡肉中稳定同位素组成与饲料和饮水关系的研究

通过稳定同位素质谱技术分析了鸡肉中的稳定同位素1δ3C和2δH值、饲料中的1δ3C值,及饮水中的1δ8O值,研究鸡肉中稳定同位素组成与肉鸡的饲料和饮水的关系,从而为动物产品的溯源技术奠定基础。分别从不同地区采集鸡肉、饲料及饮水样品,测定其1δ3C、2δH及1δ8O值。结果表明:鸡肉和饲料中的1δ3C值呈极显著的正相关(相关系数达0.782,P<0.01),鸡肉中的2δH值和饮水中的1δ8O值呈高度正相关(相关系数达0.816,P<0.01)。说明可以根据鸡肉中的1δ3C、2δH值推断肉鸡的饲料和产地。     

基于稳定碳同位素技术的痕量动物油和植物油的区分检验研究

本文以鸡油和猪油为例,旨在运用稳定碳同位素技术建立区分痕量动物油与植物油的区分检验方法。先在实验室内制备猪油和鸡油样品,然后运用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)、气相色谱-同位素比值质谱仪(GC-IRMS)和元素分析-同位素比值质谱仪(EA-IRMS)对猪油和鸡油的脂肪酸组成与其全油和脂肪酸的稳定碳同位素比值进行了研究。结果显示:鸡油的δ13C值处于-21.58‰至-18.30‰(脂肪酸:-21.58‰~-18.30‰;全油:-19.82‰~-19.30‰)的区间;猪油的δ13C值处于-22.16‰至-16.15‰(脂肪酸:-22.16‰~-16.15‰;全油:-18.70‰~-16.83‰)的区间;鸡油和猪油的δ13C值与大多数植物油的δ13C值存在显著差异。因此,基于动物油与植物油在δ13C值方面存在的显著差异性,建立区分痕量动物油和植物油的高灵敏的检验方法。     

土壤铵态氮中氮稳定同位素比值测定前处理方法优化研究

土壤氮素在土壤养分供给和植物生长发育中起着重要作用。利用氮稳定同位素自然丰度或富集标记技术,开展土壤氮循环转化、化肥利用效率和生物有效性等方面的研究,涉及NH4+-N稳定同位素比值的精准测定。本研究在前人基础上,开发了一种快速高通量的铵态氮蒸馏分离方法,并使用次氯酸盐替代了次溴酸盐优化了铵态氮化学转化条件,将转化效率由原方法的25%左右,提高至60%以上。利用新建立的前处理方法结合气体预浓缩装置与稳定同位素质谱仪（PreCon-IRMS）联用系统,分析了不同浓度条件下自然丰度、15N富集和标记的NH4+-N标准溶液中的氮稳定同位素比值。结果表明,新的反应体系下,当铵态氮浓度为0.5 μmol /mL以上时,所有NH4+-N标准样品均能获得较理想的分析精度,其中自然丰度和15N富集参比溶液的NH4+-N的δ15N的精度可控制在0.5‰以内,而15N标记的标准溶液的15N atom%测试精度为0.001~0.006 atom%（CV在0.1~0.3%之间）。所有NH4+-N标准样品的15N测定值与参考值一致,无分馏现象发生。将该方法应用于两种不同土地类型的旱地和稻田土壤浸提液中NH4+-N稳定同位素丰度的测定,也可获得较好的重现性（CV<0.5%）,与原方法测定结果基本一致,且精度更优。优化后的前处理方法操作简单,耗时短,重复性好,适用于土壤溶液铵态氮15N丰度测定的快速、批量前处理。     

鲍鱼中碳、氮同位素的分析

采用真空干燥法对鲍鱼样品进行预处理,通过稳定同位素比率质谱仪测定鲍鱼中碳、氮同位素的含量,测得的平均比率分别为–16.74‰,7.60‰,其相对标准偏差分别为0.02%,0.05%(n=7),表明方法的精密度良好。分析结果得知碳同位素含量主要与其所食用的食物种类有关,而氮的同位素含量不但与食物源和新陈代谢有关,也受气候、环境等方面的影响。     

液相色谱-同位素比值质谱法研究桔橙汁中柠檬酸碳同位素比值

以国际原子能机构提供的蔗糖(δ13C为-10.449‰)作为溯源标准,建立了液相色谱-同位素比值质谱联用法(LC-IR MS)分析天然柑桔、橙汁中柠檬酸碳同位素比的方法,对不同产地个柑桔、橙子中有机酸碳同位素情况进行了研究。基于建立天然水果的柠檬酸碳同位素δ13C值的数据,提出了柑桔、橙子样品的δ13C值范围。方法将果汁用水稀释后,液相色谱-钙离子交换色谱在线制备柠檬酸,氢型离子交换柱分离柠檬酸后采用液相色谱-稳定同位素比质谱分析,柠檬酸方法检出限为5μg/m L,在2.00~100μg/m L水平时,柠檬酸响应与浓度成线性关系,相关系数为0.9997。方法日内、日间和人员比对结果相对标准偏差小于0.82%。收集不同产地161个橙子、167个柑桔测得天然桔汁中柠檬酸δ13C值在-32.87‰~-27.07‰之间,橙汁柠檬酸δ13C值在-32.73‰~26.01‰之间。采集40个市售柑桔、橙汁样品进行鉴定,检出17个掺有C4植物柠檬酸的的阳性样品,新方法可提高勾兑柠檬酸掺假果汁的鉴别能力。     

气体同位素质谱与色谱结合分析天然气组成

建立了气体同位素质谱仪结合气相色谱测试天然气组成的新方法.气体同位素质谱仪能够解决色谱中热导检测器TCD分离非烃组分时,出现组合峰、个别峰不能实现基线分离及单个色谱峰有展宽的问题.通过不同方法测试了气体同位素质谱仪的稳定性,其相对标准偏差低于0.2%(n=6).将气体同位素质谱仪测得的非烃组分数据与色谱仪测得的烃类气体...     

六六六异构体稳定碳同位素组成分析

采用GC-C-IRMS、EA-IRMS和Dual-inlet IRMS 3种稳定同位素比值质谱仪分别对六六六的α、β和γ3种异构体的稳定碳同位素组成进行了分析。对比3种分析系统测定的碳同位素组成数据表明GC-C-IRMS系统能够准确和精确地测定六六六碳同位素组成。应用GC-C-IRMS技术分析了水样品中α-和γ-六六六的碳同位素组成,结果表明六六六在溶解、稀释、萃取、挥发等过程碳同位素组成没有分馏现象。采用GC-C-IRMS技术分析环境样品中持久性有机氯农药稳定碳同位素组成可能得到广泛应用。     

利用铅同位素比值判断丹参不同产地来源

建立了用微柱流动注射与电感耦合等离子体质谱联用的铅同位素比值测量方法。利用铅与5-磺基-8-羟基喹啉的螯合反应在线分离测定丹参样品中的铅同位素比值，并利用铅同位素比值的分布进行中药丹参产地来源的研究。实验结果表明，相同地区来源的丹参样品其铅同位素比值分布相对集中，而不同地区来源的丹参，铅的同位素比值则有明显的区别。因此，铅的同位素比值可作为中药材的产地来源判别依据。     

基于高分辨气体稳定同位素质谱仪的甲烷团簇同位素测定EI北大核心CSCD

甲烷团簇同位素中质量数为18的13CH3D和12CH2D22种同位素体具有独特的化学和物理性质,可以为甲烷成因的研究提供重要信息。依托国内高分辨气体稳定同位素质谱仪(HR-IRMS),调节分辨能和修正各种参数,在高分辨模式下优化测试时间及多种参数,建立了甲烷团簇同位素测试方法。基于该方法,连续分析δ13CH3D和δ12CH2D2的测试精度分别达到0.27‰和1.55‰。     

同位素质谱仪测定小麦植株各器官δ15N值的考察

建立了15N标记的小麦植株各器官中δ~(15)N值的元素分析仪-同位素比质谱仪联用技术(EA-IRMS)的测定方法.对仪器的稳定性和线性进行了条件优化,标准气N_2的同位素比值的标准偏差为0.03‰,在同位素信号值1e~(-9)~1e~(-8)A范围内,总体线性为0.009‰/n A.称取不同量的小麦粉标准物质(OAS/Isotope)测定δ~(15)N值,进样量为4 mg时标准偏差最小,为最佳称样量.对硫酸铵标准物质(IAEA-N2-6)、小麦粉标准物质和~(15)N标记小麦植株样品各器官进行测定,δ~(15)N值的标准偏差均小于5%,测定精度和准确度较好.方法为研究氮素在小麦体内运转及利用效率提供了有效的技术手段.     

稳定同位素比质谱法测定苹果和浓缩苹果汁的δ13C值

用从国际原子能机构溯源得到的橄榄油标准物质[Cat No.B 2172-Batch 3130,其δ13CPDB为(-28.51±0.16)‰]作标准,应用稳定同位素比质谱法测定了苹果和苹果汁的δ13 C值,并以此确定国产苹果的δ13 C值的范围和鉴定制成的果汁的质量。苹果样品去皮后切碎,打成糊状,离心后取其上清液,在75℃加热2～3h至呈黏稠状液体,冷却至室温。此时其糖度约为70Brix。浓缩苹果汁样品是黏稠液体,其糖度一般也在70Brix左右。取2μL上述样品置于锡杯中,按方法处理后供质谱分析。标准物质的进样量为2μL。按所测得碳的稳定同位素13C与12C的比值代入所给公式计算δ13 C值。结果表明:方法的精密度较好,其相对标准偏差(n=11)均小于0.021%。根据测定结果发现,我国苹果的δ13C值在-29.1‰～-23.33‰之间。     

反硝化细菌法结合痕量气体分析仪/同位素比质谱仪分析水体硝酸盐氮同位素组成

建立了反硝化细菌法结合疫量气体分析仪(TraceGas)/同位素比质谱仪分析水体硝酸盐氮同位素组成的方法.对反硝化细菌生长、培养条件和方法的精密度及稳定性进行了分析,并利用标准样品USGS34研究了样品反硝化孵育时间、TraceGas捕集N2O气体时间对δ15N测定的影响.结果表明:恰当的氧气量才能培养出有效的反硝化细菌;本方法精密度及稳定性较好,同一制备时间内硝酸盐δ15N的SD在0.09‰～0.14‰之间,6个月内SD为0.12‰;样品反硝化孵育3～24 h可以得到稳定的δ15N; TraceGas捕集时间为500 s时得到的δ15N校正值与真实值最接近.应用本方法对养殖场污水和灌溉井水的硝酸盐δ15N进行了测定.     

元素分析-同位素比质谱法测定葡萄酒中乙醇δ 13C值

比较了旋转蒸发仪、全玻璃蒸馏装置和全自动蒸馏控制系统3种蒸馏方法,对葡萄酒乙醇δ13C值的影响,确定了元素分析-同位素比质谱仪(Elementary analysis-isotope ratio mass spectrometer)最佳测定条件,建立了元素分析-同位素比质谱法测定乙醇δ13C值方法。在重复性和再现性条件下,对乙醇标准及葡萄酒乙醇δ13C值进行测定,标准偏差低于0.25‰。检测食品同位素分析技术-能力测试计划(FIT-PTS)两个葡萄酒样品乙醇δ13C值,与给定值相差0.2‰。采用液相色谱-同位素比质谱法(Liquid chromatography-isotope ratio mass spectrometry)与本方法分别对16个国家和地区40个葡萄酒样品的乙醇δ13C值测定,其结果为!23.90‰~28.29‰,且两种检测方法的检测结果差值︳Δδ(EA-LC)max︳<0.3‰,具有较强的相关性(R2=0.9749)。本方法无同位素分馏,适用于葡萄酒中乙醇δ13C值测定。     

GC–IRMS测定白色块状天然气水合物气体中的碳氢同位素

研究了GC–IRMS联用技术测定烃类气体碳氢稳定同位素的方法。利用气相色谱仪将烃类气体各组分分开,通过高温燃烧/裂解转化为CO2和H2,然后导入MAT–253稳定同位素质谱仪进行测试。用该方法测试的标准甲烷气体碳、氢同位素值和其标定值一致,测定结果的相对标准偏差分别为0.222‰和0.950‰。用该法测定了广东沿海珠江口盆地东部海域首次钻获的高纯度天然气水合物样品所释放的烃类气体碳氢稳定同位素值,其中δ13C为–69.78‰(VPDB),δD为–184.4‰(VSMOW)。GC–IRMS法精确度高,可用范围广,适用于海洋天然气水合物样品所释放烃类气体碳氢同位素的测定。