La composition isotopique de l'hydrogène δ2H des composés lipidiques "biomarqueurs" (molécules synthétisées par des organismes vivants et dont on peut retrouver la trace) conservés dans les archives géologiques intéresse depuis longtemps les scientifiques qui étudient le climat et l'environnement du passé. La méthode préférée d'analyse des isotopes stables de ces lipides utilise la chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse du rapport isotopique (GC-IRMS), ce qui limite effectivement les applications à celles qui mesurent des composés de poids moléculaire et de polarité relativement faibles (c'est-à-dire des composés qui éluent d'une colonne GC capillaire typique à environ 320-350 °C). Ainsi, seuls quelques composés de poids moléculaire > 500 g/mol environ ont été analysés avec succès par GC-IRMS pour déterminer le δ2H. Cependant, la composition isotopique de l'hydrogène de composés plus grands et/ou polaires peut être d'un intérêt significatif. Les triacylglcérides (TAG), dont les acides gras dérivés sont souvent utilisés dans les études sur l'alimentation archéologique et l'analyse de l'authenticité des aliments modernes, et les lipides tétraéthers, y compris les éthers de glycérol dialkyle glycérol (GDGT), qui ont été largement utilisés comme indicateurs pour l'analyse du paléoclimat et de l'environnement sur la base de leurs distributions relatives, ainsi que les n-alcanes à chaîne plus longue, dont les homologues de poids moléculaire inférieur ont été largement utilisés pour l'analyse paléohydrologique. Généralement, l'accès à l'information isotopique contenue dans ces molécules nécessite une dégradation chimique et l'analyse de fragments, ce qui, en plus d'être laborieux, introduit de grandes possibilités d'erreur et d'incertitude, y compris le potentiel d'échange isotopique, le fractionnement ou une perte de spécificité par rapport à l'identification de la molécule mère.
Dr Sabine Lengger, travaillant à l'Université de Bristol et à l'Université de Plymouth, a cependant mis au point de nouvelles méthodologies pour mesurer directement ces composés d'intérêt à l'aide d'un appareil Elementar GC5 inlet system, en utilisant la chromatographie en phase gazeuse à haute température (HTGC) pour permettre l'élution des composés les plus gros et les plus polaires. En collaboration avec Elementar UK Ltd (Dr Kyle W. R. Taylor et Dr Robert Berstan) et des chercheurs de l'Université du Colorado, de l'Université Harvard et du Dartmouth College, Mme Lengger a validé ses nouvelles méthodologies et modifications HTGC-IRMS δ2H en comparant les résultats avec des composés standard de composition isotopique connue, analysés en tant que composés isolés avec des instruments de pyrolyse en vrac établis. L'analyse a donné lieu à une excellente concordance entre les deux méthodes, ce qui indique que les méthodologies HTGC-IRMS sont adaptées à l'objectif visé et qu'elles peuvent finalement permettre l'analyse de ces molécules plus grandes et plus polaires sans qu'il soit nécessaire de les isoler et de les mesurer individuellement, ou de les dégrader chimiquement et de perdre potentiellement des informations vitales. Cela ouvre la voie à des voies jusqu'ici inexplorées pour l'analyse isotopique de biomarqueurs qui n'étaient pas disponibles pour les scientifiques intéressés par ces composés à des fins de médecine légale alimentaire, archéologie, géosciences pétrolières, écologie microbienne, paléoclimat et paléohydrologie.
