有机地球化学的前处理系统

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1、有机地球化学的主要分析方法摘要在对冇机地球化学研究中，地质体中冇机质比如生物标志物，M:研究方法尚离不幵经典的宥机分离分析技术。在仪器分析中，试样预处理是整个分析过程的关键环节，它几乎占去试样分析工作量的60-70%。本文主要介绍以下几种样品前处理方法：固和萃取技术、超临界流体萃取技术以及微波萃取技术。关键词：有机地球化学生物标志物萃取1生物标志化合物生物标志物(biomarker)也称分子化石(molecularfossil)，指由C、H以及其他元素组成的复杂有机化合物，存在于岩石和沉积物等地质体屮，来源于生物奋机体，其与生物体中冇机分子结构差别不大，基本一致［1

2、］。生物标志物主要包括四种主耍的生物化学组分：蛋白质、碳水化合物、类脂、木质素。这些宥机分子过然经历了成岩、成土作用(氧化、还原、芳构化、异构化、裂解、缩合等)的变化，其生化组分中非稳定的成分被氧化分解掉，稳定组分则形成具有一定结构的有机分子化合物，因它们具有一定的稳定性，保存Y原始生化组分的碳骨架，口J*以反映冇机质的生物面貌，提供冇关生物输入，沉积环境及成岩变化等信息，可以用于推断沉积环境和生态环境变迁［2］。目前研究做多的是类脂物分子，包括烷烃、酸类、醇类、溪类化合物和长链烯酮［3］。作为物源示踪物，分子标志物本身具有一些明敁的优点:(1)各类分子标志物可提供

3、许多很精细的物质来源信息;(2)分子标志物往往是以一系列化合物的形式存在，从而将所贮藏的信息更丰富完整地反应出来，例如:长链不饱和烯酮系的不饱和度的变化是与水温宥一定关系，从而可推今论占，可以用来指示古温度的变化;(3)分子标志物所能提供的物质示源的信息度和灵敏度往往比化合物分析本身能高出儿个数量级，它更灵敏也更直接可观。分子标志物的应用是I•分广泛的,例如:在早期成岩渍化和有机质降解的过程研究屮，分子标志物是占有一席之地的［4］;在古海洋学和古气候学中，分子标志物是人们认识自然的重耍手段［5］;甚至在环境保护和防止污染等方面也开展了一系列的分子标志物的研究。生物标

4、志物自身也是存在不可避免的缺陷，例如分析技术手段的限制，对生物标志物的分析仍不能满足需要。同吋生物标志物在埋藏屮不可避免的受到降解演化的破坏以及生物多样性［6］。2固相萃取技术固相萃取(solidphaseextraction，SPE)是近年来发展迅速的样品前处理方法，固相萃取技术就是利用固体吸附剂将液体样品中的0标化合物吸附，与样品的基体和干扰化合物分离，然G再用洗脱液洗脱或加热解吸附，达到分离和富集A标化合物的目的，大大增强对分析物特别是痕量分析物的检出能力，提高被测样品的冋收率％1。固和萃取实质上是一种液和色谱分离，其主要分离模式也与液和色谱相同，可分为正相固

5、相萃取、反相固相萃取及离子交换固相萃取。SPE所用的吸附剂也与色谱常用的M定相相同，只是在粒度上冇所区别。正相hl相萃取所用的吸附剂都是极性的，吸附剂极性大于洗脱液极性，用来萃取极性物质.在正相萃取吋□标物如何保留介:吸附剂上，取决于口标物的极性官能团与吸附剂表面的极性官能团之间的相互作用，.其中包括了氢键、7E-7T键相互作用、偶极一偶极相互作用、偶极一诱导偶极相互作用以及其他的极性一极性作用。反相固相萃取所用的吸附剂极性小于洗脱液极性，所萃取的目标物通常是屮等极性到非极性化合物，目标物与吸附剂问的作用是疏水性和互作用，主要是非极性一非极性和互的色散力。离子交换固

6、相萃取用的吸附剂是带有电荷的离子交换树脂，所萃取的0标物是带有电荷的化合物，目标物与吸附剂之间的相互作用是静电吸力［9d2］。传统的液一液萃取和固相萃取相比，SPE具冇操作时间短、样品量小、不需萃取溶剂、适于分析挥发性与非挥发性物质、重现性好等优点［13］.SPE法可用于环境化学、食品、医药卫生、临床化学、生物化学、法医学等领域屮复杂目标物样品微量或痕量的分离、富集和分析，SPE的最大技术优势是处理浓度很低的试样n4d固相萃取作为一种新型的样品处理技术已广泛用于水中有机污染物的痕量富集。分析水中以苯并芘为代表的多环芳烃的关键在于富集水中苯并芘和与其他有机物进行分离

7、。采用传统荧光分光光度法测定苯并芘不仅安全性差，且操作繁琐，耗时较长［16］。叶振福［17］采用SPE和HPLC,建立了一种较为完善的分析水屮苯并芘的方法。3超临界流体萃取技术超临界流体(supercriticalfluid,以下简称SCF),是指处于临界温度(Tc)和临界压力(Po)之上的流体。它具有类似于气体的穿透能力和类似于液体的较大密度和溶解度，是介于气态和液态之间的超临界状态物质。通过调节温度和压力，可以改变超临界流体的溶解度［18“9］。超临界流体萃取技术正是利用这种特性來替代宥机溶剂进行萃取的一门分离技术。超临界流体萃取技术是近20年来发展起来的一