Laboratorio de Isótopos Estables

 Se denomina “isótopos” a las diversas formas de un elemento químico que se diferencian en el número de neutrones de su núcleo y, por tanto, en su masa atómica.Es común asociar el término “isótopo” a los nucleidos radiactivos, sin embargo los isótopos estables, los que no se descomponen con el tiempo, son los más abundantes en la naturaleza. Su empleo como herramienta analítica resolutiva se esta extendiendo a numerosos campos científico-técnicos.

La técnica analítica más habitual para la determinación de relaciones isotópicas de elementos ligeros es la espectrometría de masas de relaciones isotópicas (en inglés IRMS, Isotope Ratio Mass Spectrometry). Es frecuente asociar el término “isótopo” a los nucleidos radiactivos, sin embargo, los isótopos estables, aquellos que no se desintegran con el tiempo, son los más abundantes en la naturaleza. El análisis de las relaciones isotópicas, tanto en rangos de abundancia natural como mediante la adición de trazadores, ha demostrado ser una herramienta muy útil en numerosas áreas científico-técnicas.

Los isótopos estables más estudiados son los correspondientes a los elementos ligeros (hidrógeno, carbono, nitrógeno y oxígeno), que son precisamente los mayoritarios en la naturaleza. Estos elementos se caracterizan por presentar las mayores variaciones naturales en sus relaciones isotópicas como consecuencia de ser los que sufren los mayores fraccionamientos isotópicos en una amplia gama de procesos físico-químicos. En muchas ocasiones el análisis de estas relaciones isotópicas abre la posibilidad de diferenciar materiales o compuestos que no son distinguibles desde el punto de vista químico.

Una variante de esta técnica es el empleo de los denominados trazadores isotópicos. Se trata de compuestos enriquecidos artificialmente en el isótopo pesado que se añaden a un sistema con objeto de facilitar su estudio. El hecho de que el comportamiento físico-químico de las formas isotópicas sea tan similar los convierte en trazadores ideales. Además, la dificultad en la gestión de los isótopos radiactivos así como el hecho de que algunos elementos ligeros no presenten isótopos radiactivos naturales (caso del nitrógeno), está favoreciendo el uso de los isótopos estables como trazadores.

• BIOLOGÍA Y ECOLOGÍA: δ ¹⁵N y δ ¹³C en tejidos animales y vegetales. Determinación de redes tróficas.
• AGRONOMIA
• VETERINARIA Y PRODUCCIÓN ANIMAL: δ ¹⁵N  en piensos, extractos ruminales, tejido animal, etc. (estudios metabólicos, mejora de piensos, etc.). % D en fluidos animales (det. del contenido de agua corporal).  
• HIDROGEOLOGÍA: δ D, δ ¹⁸O, δ ¹⁵N  y δ ¹³C en aguas y especies disueltas. Identificación de zonas y tasas de recarga de acuíferos, flujos profundos, caracterización de lluvias, origen de sales, fuentes contaminantes, etc.  
• MINERALOGÍA Y PETROLOGÍA: δ ¹³C y δ ¹⁸O en carbonatos (mineralogénesis, evolución edáfica). δ ¹³C y δ ¹⁵N en materia orgánica en sedimentos y caracterizaciones de petróleos y derivados (génesis, origen de contaminantes).
• PALEOCLIMATOLOGÍA: δ ¹³C y δ ¹⁸O en espeleotemas, travertinos y conchas marinas y terrestres (estudios de cambios climáticos y paleoambientes).  
• ARQUEOLOGÍA: δ ¹³C en colágeno de huesos animales y humanos (estudio de paleodietas y  migraciones). Composición de δ ¹³C y δ ¹⁸O en conchas marinas y huesos fosilizados
• MEDIO AMBIENTE: Estudios isotópicos de δ ¹³C y δ ¹⁵N en petróleos y derivados y en CO₂ atmosférico (caracterización, identificación de fuentes contaminantes). δ D, δ ¹³C, δ ¹⁵N y δ ¹⁸O en contaminantes de aguas (identificación de fuentes contaminantes). 
• CALIDAD ALIMENTARIA: Mediante la caracterización del producto y su comparación con las composiciones isotópicas naturales (adición de agua o azúcar a zumos).  δ ¹³C en mieles (fracción total y proteica para identificar posibles azúcares exógenos).
• CAMBIO CLIMÁTICO
• GEOQUÍMICA
• CARACTERIZACIÓN ISOTÓPICA DE SUSTANCIAS ORGÁNICAS E INORGÁNICAS

• ANÁLISIS CLÍNICOS: Empleo de trazadores estables, principalmente ¹³C, en estudios metabólicos (de grasas, hidratos de carbono...). Identificación de enfermedades infecciosas (Helicobacter Pylori causante de úlcera gastroduodenal) y metabólicas (mal absorción de proteínas, etc.).
• CIENCIAS FORENSES: Detección del origen natural o sintético de drogas de abuso (cocaína), administración de sustancias dopantes en deportistas (testosterona exógena), determinación del origen (fábrica) de explosivos, etc.

• Análisis de δD y δ¹⁸O en aguas.
• Análisis de δ¹⁵N y δ¹⁸O de nitratos en agua.
• Análisis de δ¹³C y δ¹⁸O en carbonatos.
• Análisis de δ¹³C y δ¹⁵N (abundancia natural o enriquecimiento).
• Análisis de δD y δ¹⁸O en materia orgánica.
• Análisis de δD, δ¹³C y δ¹⁵N en muestras gaseosas.
• Análisis elemental de C, H, N, S (complementario).
• Análisis de DIC.

Las muestras deben ir acompañadas de la solicitud de ensayo generada en LIMS. El usuario debe rellenar todos los campos de la solicitud de ensayo que conozca, con objeto de facilitar el proceso analítico y obtener el mejor resultado posible.

El laboratorio, dependiendo del trabajo a realizar, suele entregar los resultados analíticos en un plazo comprendido entre dos y diez semanas. 

La cantidad de muestra mínima que el usuario debe entregar para poder llevar a cabo el análisis (incluyendo la realización de repeticiones) se encuentra en los siguientes órdenes: 

Ordenes

En aquellos casos en que se disponga de poca cantidad de muestra o en los que se desconozca su composición química, se recomienda consultar previamente al laboratorio la viabilidad del análisis y las condiciones específicas. Para cualquier ampliación de esta información no duden en ponerse en contacto con el Laboratorio de Isótopos Estables.

1. EA-THERMO DELTA V Advantage
2. GB/GC-THERMO DELTA V Advantage
3. VG ISOCHROM
4. IRMS Delta Q
5. PICARRO L-2130i