Determinazione di ammine biogene in matrici complesse tramite HPLC-fluorescenza e spettroscopia a lenti termiche

Biogenic amines are organic bases with low molecular weight, involved in the biological activity of the organism such as the regulation of body temperature or in gastric pH control. They are metabolized by specific enzymes present in our body but, in the event of amines high concentration and insufficient enzymatic activity, they may also be lethal for the human being. Their formation is due to proteolytic processes of decarboxylation of amino acids that occur in fermented foods, meat, fish, cheese, fruit and vegetables, alcoholic beverages such as wine and beer. In order to seek new analytical methods that allow, in complex matrices such as wines, the identification and measurement of biogenic amines in lower concentrations compared to what occurs with routine methods, use was made of thermal lens spectroscopy. We tried to develop a method which involves the detection of biogenic amines after derivatization with NDA (naphthalene-2,3-dicarboxaldehyde). For spectroscopic analysis with thermal lenses we opted for a setup with a krypton laser pump-beam and a helium-neon laser probe-beam. More in detail, we used a thermal lens spectroscopy with flow injection analysis (FIA-TLS) so as to be able, by chromatographic separation with HPLC, to determine the amount of individual biogenic amines. With this method was not possible to achieve lower limits of quantification compared to what we obtained with HPLC coupled with fluorescence detector and by derivatization with OPA (Ortho-phthalaldehyde), despite the thermal lens spectroscopy has proved to be much more sensitive than the more traditional fluorescence detector or UV-Vis.

Le ammine biogene sono basi organiche a basso peso molecolare coinvolte nell'attività biologica dell'organismo quali ad esempio la regolazione della temperatura corporea o del pH gastrico. Vengono metabolizzate da specifici enzimi presenti nel nostro corpo ma, in caso di una loro elevata concentrazione e di un'insufficiente attività enzimatica, possono risultare anche letali per l'essere umano. La loro formazione è dovuta a processi proteolitici di decarbossilazione degli amminoacidi che avvengono in cibi fermentati, carni, pesce, formaggi, frutta e ortaggi, bevande alcoliche come vino e birra. Al fine di ricercare nuovi metodi analitici che permettano, in matrici complesse come quelle dei vini, l'identificazione e la misurazione di concentrazioni inferiori di ammine biogene rispetto a quel che avviene con i metodi di routine, si è fatto uso della spettroscopia con lenti termiche. Si è cercato di mettere a punto un metodo che preveda la rivelazione delle ammine biogene previa derivatizzazione con NDA (naphthalene-2,3-dicarboxaldehyde). Per l'analisi spettroscopica con lenti termiche si è optato per una configurazione con un laser al kripton come pump-beam e un laser a elio-neon come probe-beam. Più nel dettaglio, si è utilizzata una spettroscopia con lenti termiche con flow injection analysis (TLS-FIA) in modo da poter, tramite separazione cromatografica con HPLC, determinare la quantità di singole ammine biogene. Con questo metodo non è stato possibile ottenere limiti di quantificazione più bassi rispetto a quelli ottenuti con HPLC accoppiato con rivelatore a fluorescenza e tramite derivatizzazione con OPA (Ortho-phthalaldehyde), nonostante la spettroscopia a lenti termiche si sia rivelata molto più sensibile rispetto ai più tradizionali detector a fluorescenza o UV-Vis.