TECNICHE DI CARATTERIZZAZIONE DI COMPOSTI

VOLATILI ED AROMATICI IN MATRICI ALIMENTARI

MEDIANTE SPETTROMETRIA DI MASSA

Massimo Baldizzone

FINALITÀ DELLA RICERCA

CHIMICO ANALITICO

SVILUPPO METODO

ANALITICO

VALIDAZIONE PRIMARIA

(ISO 17025)

CHIMICO ENOLOGICO

ALTERNATIVE ALLE

METODICHE IN USO

VARIETÀ

AROMATICA

QUALIFICANTE

SONO RAPPRESENTATI DA CENTINAIA DI COMPOSTI A CONCENTRAZIONE VARIABILE TRA mg/L E ng/L

GLI AROMI

VARIETÀ

TERRENO

CLIMA

TECNICHE COLTIVAZIONE

METABOLISMO DELL’UVA

FENOMENI BIOCHIMICI

METABOLISMO MICROBICO FERMENTAZIONE

REAZIONI CHIMICO – FISICHE ED ENZIMATICHE

POST- FERMENTAZIONE

INVECCHIAMENTO

ALDEIDI

CHETONI

OSSIDI

ALCOLI MONO, DI,TRI-IDROSSILATI

IDROCARBURI TERPENICI

ESTERI

MONOSACCARIDI E DISACCARIDI

DEGLI ALCOLI E DEGLI OSSIDI

TERPENI LIBERI TERPENI GLICOSILATI

SCARSAMENTE VOLATILI E

OLFATTIVAMENTE NON

AVVERTIBILI

I COMPOSTI AROMATICI

Monoterpene idrocarburico

CH3

C

CH3 CH2 4 5

3

21

5

4

32

1

Limonene

Alcol monoterpenici

C

CH3 CH3

CH3

CH2OH

H

CH3

OH

CH2

C

CH3 CH3

Geraniolo Linalolo

Monopreni aldeidici

CH3 CH3

CHO

CHOH

H

C C

Geraniale Nerale

I COMPOSTI AROMATICI

NORISOPRENOIDI

ALCOLI SUPERIORI E POLIALCOLI

ESTERI VOLATILI FLOREALE

ISTITUTO SPERIMENTALE DI

ENOLOGIAMETODO

SVILUPPATO

FRAZIONE IDROFILA

FRAZIONE LIPOFILA

FRAZIONE GLICOSILATA

UNICA FRAZIONE

CONDIZIONI DI ESTRAZIONE NON RIPRODUCIBILI

STRUTTURA PER ESTAZIONE SPE

SATURAZIONE SORBENT

NO RECOVERY

STANDARD INTERNO

DETERMINAZIONE TRAMITE METODO

AGGIUNTE STANDARD

STANDARD INTERNO

CARICO SORBENT

CAMPIONE

DiluizioneAggiunta std interno

1 eptanolo

Passaggio su colonnina (C18)

Frazione lipofila Frazione idrofila

Adsorbiti su cartuccia

Non trattenuti LIBERI GLICOSILATI

IDROFILI

AGGIUNTA STANDARD 1 PENTANOLO

AGGIUNTA DICLOROMETANO

ESTRAZIONE LIQUIDO - LIQUIDO

RECUPERO FASE ORGANICADISIDRATAZIONE TRAMITE

SOLFATO DI SODIO

CONCENTRAZIONE A PICCOLO VOLUME

INIEZIONE GC- MSsplitless

COMPOSTI ADSORBITI SU C18

ELUIZIONE LIPOFILI

ESTRAZIONE CON CH2Cl2

CONCENTRAZIONE COME PER IDROFILI

INIEZIONE GC- MSSplitless

COMPOSTI NON ELUITI CON CH2Cl2

ELUIZIONE CON METANOLO CONCENTRAZIONE

CATALISI ENZIMATICA

PASSAGGIO SU C18

ELIMINAZIONE SEDIMENTI TRAMITE

CENTRIFUGA

AGGIUNTA STD1 EPTANOLO

ELUIZIONE CON DICLOROMETANO E TRATTAMENTO COME PER LE ALTRE FRAZIONI

I TERPENOLI SONO TRATTENUTI

ATTIVITA’CATALITICA AR 2000

Terpene glicosilato:

Glucoside:

R-OH

OO

R

OH

OH

OH

CH2OH

Glucoside

OO

R

OH

OH

OH

CH2O

OH OH

OHCH2

O

Terpene glucoside

STUDIO DEL PROBLEMA ANALITICO

TIPOLOGIA DEGLI ANALITI RICERCATI

LIVELLI DI CONCENTRAZIONE ATTESI

CARATTERISTICHE DELLA MATRICE

•CONCENTRAZIONE VARIABILE: DA ng/L A mg/L

•MATRICE COMPLESSA

•CLASSI CHIMICHE DIFFERENTI

•PROPRIETÀ CHIMICO - FISICHE NON OMOGENEE

STUDIO DEL PROBLEMA ANALITICO

ATTENZIONE ALLE FASI DI CAMPIONAMENTO E DI TRATTAMENTO DEL CAMPIONE

VALUTAZIONE DELLE TECNICHE DI CAMPIONE E DI CLEAN-UP

Campione (10,0mL)

Diluizione in H2O (1:25)

Estrazione SPE

Lavaggio interferenti (10,0mL H20)

Standard Interno(1-Eptanolo 400μgL-1)

Preconcentrazione(Vf: 400μL)

GC-MS(Vinj=1,0μL in modalità splitless)

Eluizione analiti (10,0mL CH2Cl2)

EFFETTO MATRICE

NO CALIBRAZIONE ESTERNA

STANDARD

INTERNO

ADDIZIONE

STANDARD

TECNICHE DI

CALIBRAZIONE

CALIBRAZIONE

ESTERNA

• 27 STANDARD TRA TERPENI ALCOLI ED ESTERI• ADDIZIONI STANDARD AD UN CAMPIONE A 4 LIVELLI DI CONCENTRAZIONE

MODELLO DEL PRIMO ORDINE: Y = B0 + B1X

Livelli di [ ] in µgL-1

1. 0,0 µgL-1

2. 100,0 µgL-1

3. 200,0 µgL-1

4. 500,0 µgL-1

È STATO VERIFICATO COME LA DILUIZIONE ABBIA

RIDOTTO L’EFFETTO SULLA PENDENZA AD UN VALORE

NELL’ORDINE DELLA VARIABILITÀ DEL SISTEMA

SI È UTILIZZATO IL MODELLO CALCOLATO PER OGNI ANALITA

CON L’ADDIZIONE STANDARD COME CALIBRAZIONE PER LA

DETERMINAZIONE DEI COMPOSTI CONSIDERATI IN 18

BRACHETTI RAPPRESENTATIVI DELLA ZONA DI PROBUZIONE

Y = B0 + B1X

Y = B1X

“IN HOUSE” VALIDATION

ASSICURARE L’ATTUABILITÀ DEL METODO PRIMA DI EFFETTUARE UNO STUDIO INTER

LABORATORIO

FORNIRE EVIDENZA DELL’AFFIDABILITÀ DEL METODO ANALITICO NELLE CONDIZIONI

OPERATIVE PROPOSTE

RANGE DINAMICO LINEARE

ACCURATEZZA E PRECISIONE

SELETTIVITÀ E SPECIFICITÀ

LIMITE DI RILEVABILITÀ (LOD)

LIMITE DI QUANTIFICAZIONE (LOQ)

RECUPERO

PARAMETRI DI QUALITÀ DEL METODO :

(single-laboratory method validation)

INTERVALLO DINAMICO E INTERVALLO LINEARE

INTERVALLO DINAMICO DI LINEARITÀ: INTERVALLO MASSIMO PER IL QUALE

È SODDISFATTA LA RELAZIONE Y= B0+B1X

INTERVALLO DI LINEARITÀ:

0,0 – 500,0 µg/L

R2 = 0,987

0,0 – 1000,0 µg/L

R2 = 0,767

RECOVERY SUL SORBENT

500,0 µg/L 35%- 70%

STANDARD INTERNO ERRORI CASUALI IN FASE DI PRECONCENTRAZIONE

1- EPTANOLO

GC-MS STATION

Rate°C/min

Final temp

°C

FinalTimeMin

Level 1 42 60 2.00

Level 2 2.0 190 2.00

Level 3 5.0 230 15.00

Condizioni operative GC-MS

Colonna polare tipo INNOVAX. lunghezza 30 m, i.d. 0,25.

Gas di trasporto:He.

Tipo di iniezione: splitless. apertura valvola dopo 2 minuti.

Tempo di corsa: 93 minuti.

Ret.TimeMin.

Composto

Range di concentrazionenei brachetti in

μgL-1

LODμgL-1

LOQμgL-1

5,898 Acido butanoico, 2 metil estere Nr-65 13 ± 0,7 51 ± 2,3

6,083 Acido butanoico, 3 metil estere Nr-239 15 ± 0,7 46 ± 2,3

7,266 1 butanolo, 3 metil acetato 257- 777 7± 0,3 21 ± 1,1

8,803 Alfa Terpinene 297-712 31 ± 2 95 ± 6,1

9,637 Acido esanoico etil estere 386-737 14 ± 0,7 43 ± 2,2

10,680 Gamma Terpinene Nd-180 32 ± 1,6 94 ± 4,75

12,030 Acido acetico, esil estere 1268-5873 158 ± 8 290 ± 14,5

14,863 Acido eptanoico, etil estere 727-1058 14 ± 1 43 ± 2,6

15,039 Acido propanoico, 2-idrossi, etil estere 370-1058 14 ± 0,57 42 ± 1,75

15,558 1 esanolo Nd Nd Nd

15,590 3 etossi,1 propanolo 266-580 7 ± 0,2 22 ± 0,65

17,070 3 esen-1-olo Nr-500 8 ± 0,26 24 ± 1,37

19,800 Acido ottanoico etil estere 466-780 9 ± 0,45 27 ± 1,35

21,285 3 metil,1 butil pentoato? Nd Nd Nd

21,611 Cis linalolo ossido 232 - 400 23 ± 1,2 68 ± 3,80

25,647 Acido nonanoico, etil estere 76-480 12 ± 0,76 36 ± 2,28

26,000 Linalolo 90-276 11 ± 0,38 34 ± 2,15

27,088 5 metil, 2 Furancarbossialdeide Nr-341 47 ± 2,04 142 ± 6,51

30,408 2 Decanolo 551-1024 7 ± 0,44 21 ± 1,23

31,153 Acido decanoico etil estere 198-396 16 ± 0,99 49 ± 3,05

33,308 Acido butandioico dietil estere Nd Nd Nd

34,408 Alfa Terpineolo 56 - 466 6 ± 0,25 19 ± 1,18

34,509 Gamma Terpineolo Nr - 400 63 ± 5,68 190 ± 17,1

38,669 Beta Citronellolo Nr - 483 4 ± 0,14 13 ± 0,48

40,238 Nerolo Nr - 540 9 ± 0,7 29 ± 2,38

42,581 Alfa Ionone Nr - 535 10 ± 0,87 32 ± 2,80

42,764 Geraniolo Nr - 493 6 ± 0,49 18 ± 1,47

Nr: Non rilevabileNd: Non determinato