Tese de doutoramento em Química (Química Analítica), apresentada à Universidade de Lisboa através da Faculdade de Ciências, 2008As técnicas isotópicas são metodologias muito poderosas usadas na detecção da adulteração de géneros alimentícios. O acoplamento de cromatógrafos em fase gasosa (GC) a um espectrómetro de massa de razões isotópicas (IRMS), com uma interface de combustão (GC/C/IRMS) para determinação das razões isotópicas tais como 13C/12C e15N/14N é relativamente recente e apresenta a vantagem de fornecer valores de razões isotópicas dos diferentes componentes de misturas complexas. Contudo, não existem ainda Materiais de Referência Certificados (MRC) que validem todo o sistema de GC/C/IRMS. Com vista a reforçar a legislação comunitária existente, é essencial que os métodos isotópicos usados se baseiem em procedimentos experimentais bem definidos e cuidadosamente validados, que tornem possível a comparação directa e clara de resultados entre laboratórios da Comunidade e entre laboratórios de todo o mundo (rastreabilidade dos resultados). A finalidade do presente trabalho é demonstrar a exequibilidade de utilização de uma mistura do tipo Grob, i.e., baseada na mistura de Grob (vulgarmente utilizada na verificação de colunas na técnica de GC) como material de referência para aplicação na técnica de GC/IRMS. Foram seleccionados onze compostos (alguns dos quais pertencentes à mistura de Grob) nomeadamente, 1-octanol, 2,6-dimetilfenol, 2,6-dimetilanilina, dodecano, decanoato de metilo, dodecanoato de metilo, nonanal, N,N,3,5-tetrametilanilina, 4-(N,N-dimetilamino) benzoato de etilo, 2 (metilamino)benzoato de metilo e vanilina. Numa primeira fase do trabalho que aqui se apresenta realizou-se o Ensaio Circular para determinação da razão isotópica de δ13C pela técnica hifenada análise elementar - espectrometria de massa de razões isotópicas, EA/IRMS, de todos os compostos puros e das amostras resultantes dos testes de homogeneidadede e de estabilidade no curto prazo ou de degradação acelerada (resistência a choques térmicos e por irradiação com luz UV) e de estabilidade no longo prazo. Estes testes foram realizados segundo o guia Bureau Communitaire de Référence (BCR) para a produção de Materiais de Referência Certificados. Para comparação com a técnica de EA/IRMS determinaram-se as razões isotópicas δ13C nos compostos puros utilizando a técnica de GC/C/IRMS com duas colunas cromatográficas diferentes, uma polar e outra não polar. Numa segunda fase, os compostos puros e a mistura do tipo Grob seleccionada, constituída por sete compostos (1-octanol, 2,6-dimetilanilina, dodecano, decanoato de metilo, dodecanoato de metilo, N,N,3,5-tetrametilanilina e 2 (metilamino)benzoato de metilo) foram submetidos a um Ensaio de Certificação Simulado (ECS) a fim de se obterem os valores de consenso e valores da exactidão e da precisão para a técnica de GC/C/IRMS. No final, foi possível obter valores de consenso de δ13C (e não certificar, uma vez que se trata de um estudo de exequibilidade e não de certificação) para a certificação dos onze compostos puros, para a técnica de EA/IRMS. E também valores de consenso de δ13C para a mistura constituída pelos sete compostos acima referidos e ainda para a vanilina pura, para a técnica de GC/IRMS. Foi ainda possível avaliar o desempenho da técnica de GC/IRMS e compará-lo com a técnica de EA/IRMS, tomada como método de referência, e foram construídas Folhas de Dados Técnicos ( Technical Data Sheets ) que compilam os valores das razões isotópicas δ13C com uma estimativa da sua incerteza e informação sobre o tamanho das unidades a serem produzidas, o transporte e as condições de armazenamento dos futuros candidatos a MRCs. Este trabalho foi realizado ao abrigo de um projecto financiado pela Comunidade Europeia dentro do Programa Competitive and Sustainable Growth , do 5º Programa Quadro (1998-2002).Stable isotope analyses are powerful techniques for the detection of food adulteration. One of the most recent additions to this field, the GC/C/IRMS technique is becoming increasingly used as a tool for authentication. This measuring system that combines the separation power of gas-chromatography with an isotope ratio mass spectrometer (using a combustion interface), has the added advantage of directly providing isotope ratio determinations of components of a complex mixture. Neverthelesss there are not yet any available Certified Reference Materials to validate the GC/C/IRMS system. This study was directed towards the investigation of suitable compounds to be used as stable isotope reference materials for gas chromatography combustion isotope ratio mass spectrometry (GC/C/IRMS) calibration. Eleven organic compounds were selected, including, from those used in the Grob mixture (a mixture with different polarities and funcionalities used to test the performance of the GC columns) namely 1-octanol, 2,6-dimethylphenol, 2,6-dimetylaniline, dodecane, methyl decanoate, methyl dodecanoate, nonanal, N,N,3,5-tetramethylaniline, ethyl 4-(N,N dimethylamino)benzoate, methyl 2-(methylamino)benzoate and vanillin. The latter is very important in the food authenticity domain. All the compounds were individually assessed for homogeneity, short-term stability and long-term stability by means of EA/IRMS, as required by de Bureau Communitaire de Référence (BCR) Guide for Production of Certified Reference Materials. The results were compared with the GC/C/IRMS measurements using both polar and non-polar columns, and the final mixture of seven selected compounds namely 1 octanol, 2,6-dimethylaniline, dodecane, methyl decanoate, methyl dodecanoate, N,N,3,5 tetramethylaniline and methyl 2 (methylamino)benzoate underwent a further Simulated Certification Exercise (SCE) in order to assess limits of accuracy and reproducibility for GC/C/IRMS technique. Overall, the results from this work have shown that is feasible to obtain reference values for the eleven selected compounds for the EA/IRMS technique. Regarding the GC/IRMS measurements, it was shown that it is possible to obtain a mixture of compounds of known δ13C values, coherent GC/IRMS results (deviations from EA values are within the precision of the GC/C/IRMS method) as well as for vanillin. Technical Data Sheets have been drafted for each one of the eleven compounds and for the mixture and include the name of compound or compounds in the mixture, size of sample, procedure for mixing, proposed packaging and the target values for δ13C to indicate for certification and a preliminary associated uncertainty. This work was carried out under a shared-cost RTD EU project financed under the Fifth Framework Programme of the European Community, within the Competitive and Sustainable Growth Programme , Measurements and Testing Activity (1998-2002)
