Ваниль

В настоящее время проверка обогащенных частей легче анализируется с помощью количественных измерений ЯМР содержания ²H или ¹³C в различных положениях молекулы. Этот метод получил название сайт-специфическая спектроскопия фракционирования природных изотопов ядерно-магнитным резонансом (СФНИ-ЯМР) и основан на том факте, что распределение ²H или ¹³C в разных участках молекулы не является статистическим и зависит от происхождения конкретного соединения.

Спектроскопия СФНИ-²H-ЯМР – мощный инструмент, позволяющий глубже понять биохимические механизмы путем определения содержания изотопов в определенных участках молекулы. В этом отношении МССИ, которая обычно требует сжигания пробы перед анализом, не подходит для измерения «внутримолекулярного» распределения изотопов. Фундаментальные исследования показали, что дейтерий далеко не случайно распределен в органических молекулах (Мартин и Мартин, 1981). Следовательно, необходимо определить отношения D/H в различных положениях молекулы.

Относительная чувствительность ЯМР для ¹³C теоретически примерно в 100 раз выше, чем для дейтерия. Но из-за того, что кинетические изотопные эффекты для углерода намного меньше, чем для дейтерия, и из-за более короткого времени релаксации для дейтерия, количественный ²H-ЯМР стал лучшим инструментом для контроля подлинности в области ароматов.

Первое применение этого метода к молекуле ванилина появилось в 1983 г. (Toulemonde et al., 1983). Теперь СФНИ-²H-ЯМР принят в качестве официального метода AOAC (№ 2006.05) для аутентификации ванилина. СФНИ-²H-ЯМР в сочетании с ¹³C-МССИ также позволяет характеризовать биотехнологический ванилин, полученный из феруловой кислоты, эвгенола/изоэвгенола или куркумина.

В молекуле ванилина шесть монодейтерированных изотопомеров. В ²H-ЯМР-спектрах трех различных качеств ванилина на рисунке 15.2 можно увидеть пять сигналов, два дейтерия в орто-положении попадают в один сигнал. Таблица 15.4 показывает, что ванилин, синтезированный из гваякола (2-метоксифенола) путем введения альдегидной группы, четко отделен от других вариантов высокой степенью обогащения дейтерием по карбонильной функции. Ванилин из лигнина демонстрирует истощение дейтерия во всех положениях по сравнению с натуральным ванилином, полученным из стручков ванили. Экспериментальные значения для гидроксильной группы не включены в таблицу 15.4, так как они могут быть легко искажены процессами обмена H/D.

РИСУНОК 15.2.²H-ЯМР-спектры ванилина из ванильных стручков, синтетического происхождения (из лигнина, из гваякола) и ванилина биотехнологического происхождения из феруловой кислоты.

ТАБЛИЦА 15.4. Результаты ²H-ЯМР для образцов ванилина различного происхождения (D/H) (ppm)

Образец	Позиция в молекуле
	D−C = O	Ortho	Meta	OCH2D
Из стручковa	130.8 ± 3.1	157.3 ± 3.0	196.4 ± 2.5	126.6 ± 1.7
Из стручковb	128.3	156.3	180.4	126.4
Из лигнинаa	119.9 ± 6.4	132.1 ± 2.6	168.8 ± 5.9	105.9 ± 1.4
Из гваяколаa	315.2 ± 56.9	138.8 ± 6.7	143.8 ± 5.3	139.1 ± 8.4

^a Remaud et al., 1997.

^b

John and Jamin, 2004.

Также продолжается разработка количественного ¹³С-ЯМР. Уже получены первые характерные распределения ¹³C по качеству ванилина различного происхождения (Caer et al., 1991; Tenailleau et al., 2004a, 2004b).

Заключение

Аналитическое определение типичных ингредиентов ванили (экстракта) с помощью ВЭЖХ и расчет их соотношений можно рассматривать как предварительную проверку для оценки подлинности ванили. ВЭЖХ – мощный инструмент для подтверждения подлинности ванильных продуктов. Тем более, что с онлайн-методом обеспечения связи ГХ с ВЭЖХ, эти измерения стали доступны без громоздких шагов по изоляции. Многоэлементный анализ с наборами данных значений δ¹³C-, δ²H- и δ¹⁸O должен позволить выявлять случаи мошенничества.

Когда можно выделить достаточное количество ванилина, количественные измерения ²H- и ¹³C-ЯМР особенно эффективны для определения различного происхождения ванилина.

Глава 16. Использование ванили в колониальной Мексике и традиционное выращивание ванили тотонаками

Мезоамерика