Swammerdam Institute for Life Sciences Technologie voor herkomstanalyse Prof.dr. Chris G. de Koster Herkomstanalyse door isotoopanalyse Koolstof isotopen Ontstaan van isotopen Herkomstanalyse 2 Welke informatie verkrijgen we door isotoopanalyse? Element Waterstof Koolstof Stikstof Zuurstof Zwavel Zware Isotoop Natuurlijk voorkomen [%] 2H / D (1H) 13C (12C) 15N 18O (16O) 34S 0.01557 1.11140 0.36630 0.20004 4.21500 (98,9) (99,799) De info zit in de laatste decimalen Herkomstanalyse 3 Waarom isotoopratio analyse Isotoopratio’s zijn niet constant Ratio’s veranderen door Kernreacties Chemische reacties Fase overgangen Verdamping en condensatie Herkomstanalyse 4 Waarom isotoopratio analyse Ratio’s bevatten unieke informatie Hoe oud is de aarde? Hoe warm was de oceaan? Is dit natuurlijk of synthetisch materiaal? Waar komt de spijsolie vandaan? Herkomstanalyse 5 Waterstof en zuurstofisotopen -94 ‰ Vapor -110 ‰ Vapor -14 ‰ Rain OCEAN d2H = 0 ‰ -30 ‰ Rain -126 ‰ Vapor Humaan haar CONTINENT Isotoopverrijking in de water cyclus d2H = 0 ‰, we meten ten opzichte van oceaanwater Herkomstanalyse 6 Authenticiteitscontrole d15N, d 13C, dD 18 25 V-30 16 0 14 dN (‰) maritime V-80 12 -25 10 -50 8 dD (‰) 6 -75 4 V-42 continental Homogeniteit van een batch -100 DELTA+XL Flash EA for analysis of N and C TC/EA for analysis of D 2 0 -125 -25 -20 -15 13 -10 d C (‰) -5 0 Isotoopanalyse van Viking vingernagels Herkomstanalyse 7 d2H neerslag Herkomstanalyse vruchten d2H vruchtwater Er is een relatie tussen isotoopgehalte neerslag en vruchtwater Herkomstanalyse 8 Isotoopanalyse van wodka 14 12 -26.2‰ 10 N aantal CO2 from air -10.7‰ Wheat, Potatoes Maize, Sugar cane 8 6 4 2 0 -28 -26 -24 G. St. Jeans, d+/EA, U Ottawa -22 -20 -18 -16 -14 -12 -10 Ethanol d C (‰) d13C alcohol 13 Herkomstanalyse 9 Authenticiteitscontrole van Tequilla Productie De agave plant wordt met stoom geëxtraheerd Het sap fermenteert 10 dagen De pulque wordt dubbel gedestilleerd Het destillaat wordt geëxporteerd als white liquor of gerijpt in eiken vaten Agave tequilana weber Herkomstanalyse 10 Isotoop fingerprint van Tequilla -11.0 Enzymatische fractionering van isotoop ratio‘s d18O: Fysische fractionering van Isotoop ratio‘s 113 3 alcohol (‰) Ethanol SMOW dd CC d13C: -11.5 100 %Tequila Sugar Cane -12.0 Mixed -12.5 0 GC-C/TC DELTA+XL Analyst: Dr. D. Juchelka Headspace sampling 4/2000 5 10 15 18 d18 alcohol dO OSMOW (‰) Ethanol Herkomstanalyse 11 Herkomst van marihuana Welke smokkelroutes zijn weer actief Herkomstanalyse 12 Tuinbouw en uitgangsmaterialen Isotoopratio analyse biedt goede mogelijkheden voor herkomstanalyse Techniek is beproefd voor humane forensische toepassingen en levensmiddelenanalyse Echter, onderzoek is nodig om de techniek inzetbaar te maken voor analyse van tuinbouw en uitgangsmaterialen Herkomstanalyse 13