目标

          利用碳和氢同位素追溯薄荷醇的来源。

引言

          薄荷醇是多种广泛使用的日常产品中的基本成分，包括口气清新剂、食品、口香糖、香水、化妆品、烟草和药品等。它可以天然获取，例如从通过留兰香（Mentha arvensis）蒸汽蒸馏提取的薄荷油中获得[1]，也可以通过不同的化学途径合成。

         天然产品经常遭遇掺假，比如与更廉价的合成产品混合，而薄荷醇来源的多样性为经济驱动的欺诈行为提供了机会。薄荷产业正在稳步增长，估计总市值约为12亿美元[2]。然而，薄荷醇的价格和供应受气候条件影响而波动，这进而影响了世界上主要薄荷油生产国的经济，这些国家包括印度（80%）、中国（9%）、巴西（7%）和美国（4%）[1]。为了保护消费者和生产者，需要一种可靠的方法来防止含有薄荷醇的产品的错误标签。

         通过检查碳和氢同位素指纹，可以确定薄荷醇是来自天然来源还是合成来源。

         本应用简单介绍了使用气相色谱 - 同位素比值质谱法（Gas Chromatography Isotope Ratio Mass Spectrometry）对10个薄荷醇样品进行碳和氢同位素分析的结果。

薄荷醇的碳和氢同位素指纹

           薄荷醇具有独特的化学标识，类似于指纹，使其能够被唯一识别。不同植物群体的碳同位素指纹（δ¹³C）存在差异，这主要是由于它们采用不同的光合作用机制以及所处的环境条件不同[3]。另一方面，氢同位素指纹与当地和区域的降雨模式密切相关。此外，它还可能受到农业种植方法、土壤相关过程以及特定地区地质特征的影响[4]。通过整合碳和氢同位素指纹，可以评估薄荷醇的来源。

结果

         在本研究中，对十个薄荷醇样品进行了分析，每个样品均进行三次重复检测。碳同位素指纹的范围在 -26.8‰至 -31.2‰之间，单个测量的标准偏差（STDEV）小于0.09‰（n = 3）。同时，氢同位素指纹的范围在 -70.1‰至 -377.9‰之间，单个测量的STDEV低于1.6‰（n = 3）。

         通过将碳和氢同位素数据整合到二维XY图中（如图1所示），可以清晰地区分来自天然来源和合成生产的薄荷醇。这种方法为识别食品、制药和化妆品行业中广泛使用的各种含有调味剂的样品来源提供了可靠的框架。

图1. 薄荷醇样品的碳和氢同位素指纹组合图

结论

         通过GC - IRMS检测的同位素指纹是确定调味剂（如薄荷醇）来源的一种非常有效的手段，从而有助于实现产品的准确标签。这对于培养消费者信任、维护品牌声誉以及确保生产者的稳定收入至关重要，同时在遏制欺诈行为方面也发挥着关键作用。

         配备了GC IsoLink II IRMS系统，实验室获得了一种基于在复杂基质中进行化合物特异性同位素指纹识别的有效分析方法。该解决方案的可靠性源于其最佳的GC分辨率能力。随后，它采用了一个全自动且独特的燃烧/热解系统来应对复杂的分析挑战。

参考文献

1. Report on Mentha Oil, Word Press, published 31st October 2013.

2.http://www.perfumerflavorist.com/flavor/application/mint/Taking-a-Fresh-Look-atMint-441531643.html.

3. O’Leary, M.H., (1988), BioScience 38, 328.

4. Dansgaard, W., (1964), Tellus. 16, 436–468.

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