有机地球化学的分析方法
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使用于微量有机组分的提取。
样品有机质萃取和组分分离
索氏抽提(Soxhlet)
地质载体中有机组分是有机地球化学的主要实验之一。分析前,必须
进行样品的溶剂萃取前处理,以达到分离基体、浓缩分析物的目的。 索氏抽提的原理是采用溶剂反复回流,将样品中的可溶有机组分提取
出来。通常先将样品粉碎至大于100目(图)。萃取液采用甲醇、氯仿、苯等,
饱和烃
二氯甲烷或苯
芳烃
甲醇或苯甲醇
非烃
索氏抽提和组分分离流程图
索氏抽提方法在有机地球化学 分析中的不足是:
1、索氏抽提温度高,挥发性组分易丢失;
2、样品需要量较大,小量地质样品受到限制; 3、操作方法本身有一些弊端:萃取时间长,使用的 溶剂量大,有一定的毒性;经常在高温下进 行,成本高; 整个过程为手动操作,难以实现自动化等。
利用不同化合物在吸附剂和洗脱溶剂间的吸附-溶解作用
的差异,使混合物得到分离。吸附剂的活性、洗脱剂极性 和洗脱流速,是影响分离效果的主要因素。
分离生物标志物,常采用硅胶/氧化铝混合柱,以
定量的正己烷(或石油醚)、苯(或二氯甲烷)和甲醇(或乙醇) 等有机溶剂依次洗脱。此法可有效分离烷烃、芳烃和非烃 等有机族组成。
超临界流体
超临界状态是物质的一种特殊流体状态,当把处于气液平衡的物 质加压升温时,液体密度减小,而气相密度增大,当温度和压力达到某
一点时,气液两相的相界面消失,成为一均相体系,这一点就是临界点
。当物质的温度和压力分别高于临界温度和临界压力时,就处于超临 界状态。
部分流体物质的超临界参数
物质 H2O CO2 H2 CO H2S NH3 N2O CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 C6H14 临界压力Po(MPa) 22.12 7.38 1.30 3.49 9.00 11.25 7.17 5.40 4.88 4.25 3.75 3.75 2.97 临界温度Tc(℃) 374.1 31.05 -239.85 -140.15 100.45 132.4 36.5 8.85 31.85 96.85 135.0 96.6 233.85 0.235 0.450 0.218 0.203 0.217 0.228 0.232 临界密度(g/cm3) 0.332 0.433
固体样品 (>1 00目 ) 溶剂浸泡 C H2C l2 + Me O H
10小 时
超声波萃取
3次(每 次1 0分 钟)
混合后过滤
超声波溶剂萃取技术操作流程图
从操作流程来看,在溶剂萃取过程中不存在萃 取组分的过多损失和分离,萃取溶剂极性可调,萃 取时间较短,转移过程简便,组分收集完全,确保 了样品中某些少量的特殊的目标有机质的萃取,为 GC-MS全组份分析提供了有利的保障。
第三章 有机地球化学的分析方法
有机质分析
地质体中有机质的研究方法尚离不开经典有机分离分析技术。如
各种抽提技术将分散状的有机物质抽提出来,再采用柱色层或薄层色 层等方法将其分成族组分和各类化合物,必要时可将化合物制备成衍 生物,然后进行仪器测试和鉴定。分析测试所用的仪器主要有气相色 谱仪、紫外分光光度计、红外分光光度计、高效液相色谱仪,以及研 究生物标志化合物的关键设备:色谱一质谱联用仪,最新又发展为色谱 一质谱一质谱一联用仪。还有可研究单个化合物碳同位素比值的色谱 一碳同位素比值质谱一联用仪(GC-C-MS)。研究固体有机质常用的仪
在纯物质相图上,一般流体的气-液平衡线有一个终点-临界点,此 处对应的温度和压力即是临界温度(Tc)和临界压力(Po)。当流体的温 度和压力处于Tc和Po之上时,那么流体就处于超临界状态(Supercritical 状态,简称SC状态)。超临界流体的许多物理化学性质介于气体和液体 之间,并具有两者的优点,如具有与液体相近的溶解能力和传热系数,具 有与气体相近的粘度系数和扩散系数.同时它也具有区别于气态和液 态的明显特点:(1) 可以得到处于气态和液态之间的任一密度;(2) 在临 界点附近,压力的微小变化可导致密度的巨大变化。由于粘度,介电常 数,扩散系数和溶解能力都与密度有关,因此可以方便地通过调节压力 来控制超临界流体的物理化学性质〔168,169〕。
尿素是一种笼络或包留物。其特点是在正烷烃及 其衍生物存在下,尿素分子头尾相接,以氢键形式排 列成平行管状或螺旋状的六角形结晶,通道中心的直 径约5 A,正好适合于直链分子或其直链衍生物分子 在平面中的曲折排列,它对正烷烃的包留作用不是烃 类所特有的,大量的单官能团和二官能团的化合物也 可被尿素包留,如烯烃、醇、醚羰基化合物以及一个、 二个羧基的酸类及酯类、烷基卤化物、硫醚、胺、二 胺类、腈和二腈类等。尿素与六个碳原子以上的直链 烃最容易形成包留物,支链或苯环因其分子太大不能 被包留。尿素法分离正烷烃的优点是方法简单,流程 短,尤其是解吸特别容易,只需蒸馏水水解即能释放 出被包留物。缺点是包留不完全,有时带某些烯烃等 组分。
行选择性萃取并非容易之事,其次,在萃取极性物质和大分子量
物质时还需加入共溶剂或改性剂来提高其溶解能力。
超声波溶 剂萃 取
近10多年来,发展了微波溶剂萃取〔21,22〕、加速
溶剂萃取〔23,24〕技术和超声波溶剂萃取技术(208-209
万大娟等,2005;任松等,2005),这些技术一是大大缩短 操作时间,一般在10-15小时内能完成全部操作;二是萃取 效率不低于经典的索氏抽提技术;三是有机溶剂的使用量大 大减少,降低了萃取成本和操作毒性。
纯物质相图
在有机地球化学的萃取分析中,它与索氏抽提对
比具有几大显著优点: (1)萃取温度低,适宜挥发性、半挥发性组分的萃取。 (2)样品需要量仅为5-10g,特别适合小量地质样品的 萃取分离。 (3)操作过程更具优势:萃取时间短,无毒、安全、 经济、不污染环境,自动化程度高等。
由此可见,超临界流体萃取技术在有机地球化学
有机组分的分离纯化方法
一般采用柱层析法、络合加成、皂化和 薄层层析等技术对有机质进行分离纯化。对 于特殊样品制备,还可进一步采用高效液相 色谱(HPLC)、凝胶渗透色谱法(GPC)等分离 方法。
(1) 柱层析(column chromatography) 柱层析是最常用的有机质族组分分离技术。常用的 以硅胶、氧化铝、硅藻土为吸附剂的柱层析,属吸附色谱。 将提取物转移至吸附剂的顶端后,以不同的溶剂依次洗脱,
器主要有显微光度计、有机元素分析仪、生油岩评价仪、顺磁共振仪、
核磁共振仪、阴极发光射线仪以及x一衍射仪等。
通过分析测试可以获得有机碳总量(TOC)、可溶有机质总 量、族组成,以及各类生物标志化合物的分布与特征资料。研 究得最为广泛的是岩石可溶有机质与原油中的类脂化合物,有 烷烃,包括正构烷烃、类异戊二烯烃、甾烷和萜烷类等化合物。
超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction)
超临界流体萃取技术是近年来发展起来的从地质样品 中萃取有机物的新技术。其基本原理是利用超临界状态下
的流体对有机组分具有很强的溶解能力,能溶解混合物中
的有机组分,并将萃取物带入吸附剂,然后用相应的有机 溶剂洗脱,从而达到有机物的萃取分离目的。
• 索 氏 抽 提 器
样品
由于索氏抽提方法简单、易行,可以将萃取物分成不同族组分,它几 乎适合于所有的原油或生油岩样品的抽提分离,到目前为止仍然在有机地 球化学预处理中发挥着很大的作用。
固体样品粉碎(>100目) 索氏抽提 48小时
正己烷沉淀沥青质
正己烷可溶物 硅胶-氧化铝色谱柱 沥青质
石油醚或正己烷
根据分析样品的不同可选取一种或混合溶剂进行抽提。在近代沉积物中由于 极性组分较多,常选用一定比例甲醇的混合溶剂作回流溶剂。抽提时间一般 为40-50小时。可溶抽提物先用正己烷沉淀沥青质,然后将正己烷可溶物用 硅胶—氧化铝色谱柱分离。依次采用正己烷或石油醚洗脱饱和烃馏分、二氯 甲烷或苯洗脱芳烃馏分、甲醇或苯-甲醇洗脱非烃馏分。各馏分浓缩后自然 风干保存,供GC-MS分析用。
(2)络合加成法 柱层析分离常常仅对样品进行粗分离。一般分离为三大 馏分即饱和烃、芳烃和非烃。在生物标志物研究中常常需要 对某些组分进行详细研究,故往往还需把饱和烃进一步分离 成正构烷烃、异构烷烃和环烷烃。此时常常采用络合分离法。 络合物亦叫包留物或笼络物、加成物、包藏物。
常用的络合剂为5 (1 =10-10m)分子筛、尿素、硫脲
等,也有用7 或者13 分子筛分离的。5 分子筛是天然或人 工泡沸石,其组成为Ca4Na4 [Al12Si12O48]· 29H2O, 具有5 大小的孔径,能选择吸附正烷烃,络合比较完 全,但解吸困难,流程长,采用正己烷或异辛烷回流解吸 需要15天左右才能完成。使用1:1的24%氢氟酸和苯混 合物破坏5 分子筛,释放出正烷烃的方法解吸比较完全。 分离正构和异构烷烃宜用此法。
在使用前,先分别对硅胶(60~80目,150℃,4小时)和中性氧化铝
(60-80目,450℃,5小时)进行脱水活化,而后再加入5%的水进行去活,
使其活性均为Ⅱ级。硅胶/氧化铝以1/10体积比填柱(1cm i.d., 40cm长),吸附剂重量不应少于样品重的50倍。采用干法充填,氧化铝 层在下,硅胶层在上,边充填边以洗耳球敲击柱身,使填充紧密,而后 迅速加入正己烷以赶除气泡并隔离空气。 样品以少量正己烷溶解,待拄内正己烷液面近于吸附剂顶端时,将 样品转移至柱内,随后加入正己烷洗脱。当观察到向下移动的芳烃色环 至近柱底时,更换收集容器,加入苯(二氯甲烷)洗脱芳烃。如果没有明 显的芳烃色环,也可用荧光灯(254nm)检查淋出液滴,有荧光出现时则 表明已到切割点。苯(二氯甲烷)的淋洗体积可控制在4倍柱体积。最后再 加入4倍柱体积的甲醇洗脱非烃组分。
于使用氯仿(三氯甲烷)作为提取溶剂,故也将其可溶
有机质称作“氯仿沥青A”。可溶有机质的提取主要 有三种方法,依其使用频度为:①索氏抽提(Soxhlet extraction);②超声抽提(sonification);③冷溶剂浸泡。 近年来,也有采用超临界CO2萃取技术(super-critical
CQ2 extraction,SFE)对烃类组分进行提取的,但仅
〔49〕等等。
迄今为止,SFE已被广泛用于从固体样品中萃取许多非极性化 合物。实际上它同样可以用于液体样品的萃取。从时间和效率上 来看,SFE较Soxhlex萃取更有效,又可萃取热敏感性化合物,更 适合于萃取热不稳定化合物,对许多溶于超临界CO2的非极性物质, SFE显示出较传统萃取技术更佳的优势。然而尽管如此,SFE也有 很多不尽如意之处:首先,单一的SFE方法对样品某些有效成分进
的研究中可以发挥很大的作用。
SFE-GC-MS联用
超临界流体萃取得到的分析物往往是复杂的有机组分。采用GC-MS进行 检测,即可利用GC的分离作用,将复杂组分通过色谱柱分离开来,又可利用 MS的定性作用从谱库中检索定性出每一个组分。因此这种联用技术广泛用于 环境样品、植物中草药、地质样品的定性分析工作中。例如,SFE与GC-MS 联用对广东土牛膝化学成分的分析〔46〕;对中药香附化学成分的剖析〔47〕、 对大蒜的萃取与化学成分测定〔48〕;对广东茂名油页岩中生物标志物的分析
超声波溶剂萃取技术可以广泛用于萃取地质样品中具
有重要环境和生源意义的生物标志物。由于操作简单,易于 实现,萃取完全,萃取溶剂可随时根据被萃取物的极性进行 调整,因此,特别适宜地质和环境样品中微量有机质的全组 分萃取工作。
萃取过程如图2所示,样品粉碎至大于100目,称OH)浸泡10小时以上,再用超声波常 温萃取3-5次,每次5-10分钟,合并萃取溶剂并过滤,样品自然风干后, 以氯仿稀释,直接全组分进行GC-MS分析。
还有芳烃化合物,脂肪酸、脂肪醇、脂肪酮、卟啉等化合物,
以及一些含氧、氮、硫杂环化合物等。通过各种生物标志化合 物的分布特征及其各种参数研究,获得地质体中有机质的原始 母质类型、生物输入、沉积环境、有机质的成熟度等信息。
一、 样 品 前 处 理 1。可溶有机质的提取 用有机溶剂可溶解提取的有机质称可溶有机质 (extractable organic matter, EOM)。在早期研究中,由
样品有机质萃取和组分分离
索氏抽提(Soxhlet)
地质载体中有机组分是有机地球化学的主要实验之一。分析前,必须
进行样品的溶剂萃取前处理,以达到分离基体、浓缩分析物的目的。 索氏抽提的原理是采用溶剂反复回流,将样品中的可溶有机组分提取
出来。通常先将样品粉碎至大于100目(图)。萃取液采用甲醇、氯仿、苯等,
饱和烃
二氯甲烷或苯
芳烃
甲醇或苯甲醇
非烃
索氏抽提和组分分离流程图
索氏抽提方法在有机地球化学 分析中的不足是:
1、索氏抽提温度高,挥发性组分易丢失;
2、样品需要量较大,小量地质样品受到限制; 3、操作方法本身有一些弊端:萃取时间长,使用的 溶剂量大,有一定的毒性;经常在高温下进 行,成本高; 整个过程为手动操作,难以实现自动化等。
利用不同化合物在吸附剂和洗脱溶剂间的吸附-溶解作用
的差异,使混合物得到分离。吸附剂的活性、洗脱剂极性 和洗脱流速,是影响分离效果的主要因素。
分离生物标志物,常采用硅胶/氧化铝混合柱,以
定量的正己烷(或石油醚)、苯(或二氯甲烷)和甲醇(或乙醇) 等有机溶剂依次洗脱。此法可有效分离烷烃、芳烃和非烃 等有机族组成。
超临界流体
超临界状态是物质的一种特殊流体状态,当把处于气液平衡的物 质加压升温时,液体密度减小,而气相密度增大,当温度和压力达到某
一点时,气液两相的相界面消失,成为一均相体系,这一点就是临界点
。当物质的温度和压力分别高于临界温度和临界压力时,就处于超临 界状态。
部分流体物质的超临界参数
物质 H2O CO2 H2 CO H2S NH3 N2O CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 C6H14 临界压力Po(MPa) 22.12 7.38 1.30 3.49 9.00 11.25 7.17 5.40 4.88 4.25 3.75 3.75 2.97 临界温度Tc(℃) 374.1 31.05 -239.85 -140.15 100.45 132.4 36.5 8.85 31.85 96.85 135.0 96.6 233.85 0.235 0.450 0.218 0.203 0.217 0.228 0.232 临界密度(g/cm3) 0.332 0.433
固体样品 (>1 00目 ) 溶剂浸泡 C H2C l2 + Me O H
10小 时
超声波萃取
3次(每 次1 0分 钟)
混合后过滤
超声波溶剂萃取技术操作流程图
从操作流程来看,在溶剂萃取过程中不存在萃 取组分的过多损失和分离,萃取溶剂极性可调,萃 取时间较短,转移过程简便,组分收集完全,确保 了样品中某些少量的特殊的目标有机质的萃取,为 GC-MS全组份分析提供了有利的保障。
第三章 有机地球化学的分析方法
有机质分析
地质体中有机质的研究方法尚离不开经典有机分离分析技术。如
各种抽提技术将分散状的有机物质抽提出来,再采用柱色层或薄层色 层等方法将其分成族组分和各类化合物,必要时可将化合物制备成衍 生物,然后进行仪器测试和鉴定。分析测试所用的仪器主要有气相色 谱仪、紫外分光光度计、红外分光光度计、高效液相色谱仪,以及研 究生物标志化合物的关键设备:色谱一质谱联用仪,最新又发展为色谱 一质谱一质谱一联用仪。还有可研究单个化合物碳同位素比值的色谱 一碳同位素比值质谱一联用仪(GC-C-MS)。研究固体有机质常用的仪
在纯物质相图上,一般流体的气-液平衡线有一个终点-临界点,此 处对应的温度和压力即是临界温度(Tc)和临界压力(Po)。当流体的温 度和压力处于Tc和Po之上时,那么流体就处于超临界状态(Supercritical 状态,简称SC状态)。超临界流体的许多物理化学性质介于气体和液体 之间,并具有两者的优点,如具有与液体相近的溶解能力和传热系数,具 有与气体相近的粘度系数和扩散系数.同时它也具有区别于气态和液 态的明显特点:(1) 可以得到处于气态和液态之间的任一密度;(2) 在临 界点附近,压力的微小变化可导致密度的巨大变化。由于粘度,介电常 数,扩散系数和溶解能力都与密度有关,因此可以方便地通过调节压力 来控制超临界流体的物理化学性质〔168,169〕。
尿素是一种笼络或包留物。其特点是在正烷烃及 其衍生物存在下,尿素分子头尾相接,以氢键形式排 列成平行管状或螺旋状的六角形结晶,通道中心的直 径约5 A,正好适合于直链分子或其直链衍生物分子 在平面中的曲折排列,它对正烷烃的包留作用不是烃 类所特有的,大量的单官能团和二官能团的化合物也 可被尿素包留,如烯烃、醇、醚羰基化合物以及一个、 二个羧基的酸类及酯类、烷基卤化物、硫醚、胺、二 胺类、腈和二腈类等。尿素与六个碳原子以上的直链 烃最容易形成包留物,支链或苯环因其分子太大不能 被包留。尿素法分离正烷烃的优点是方法简单,流程 短,尤其是解吸特别容易,只需蒸馏水水解即能释放 出被包留物。缺点是包留不完全,有时带某些烯烃等 组分。
行选择性萃取并非容易之事,其次,在萃取极性物质和大分子量
物质时还需加入共溶剂或改性剂来提高其溶解能力。
超声波溶 剂萃 取
近10多年来,发展了微波溶剂萃取〔21,22〕、加速
溶剂萃取〔23,24〕技术和超声波溶剂萃取技术(208-209
万大娟等,2005;任松等,2005),这些技术一是大大缩短 操作时间,一般在10-15小时内能完成全部操作;二是萃取 效率不低于经典的索氏抽提技术;三是有机溶剂的使用量大 大减少,降低了萃取成本和操作毒性。
纯物质相图
在有机地球化学的萃取分析中,它与索氏抽提对
比具有几大显著优点: (1)萃取温度低,适宜挥发性、半挥发性组分的萃取。 (2)样品需要量仅为5-10g,特别适合小量地质样品的 萃取分离。 (3)操作过程更具优势:萃取时间短,无毒、安全、 经济、不污染环境,自动化程度高等。
由此可见,超临界流体萃取技术在有机地球化学
有机组分的分离纯化方法
一般采用柱层析法、络合加成、皂化和 薄层层析等技术对有机质进行分离纯化。对 于特殊样品制备,还可进一步采用高效液相 色谱(HPLC)、凝胶渗透色谱法(GPC)等分离 方法。
(1) 柱层析(column chromatography) 柱层析是最常用的有机质族组分分离技术。常用的 以硅胶、氧化铝、硅藻土为吸附剂的柱层析,属吸附色谱。 将提取物转移至吸附剂的顶端后,以不同的溶剂依次洗脱,
器主要有显微光度计、有机元素分析仪、生油岩评价仪、顺磁共振仪、
核磁共振仪、阴极发光射线仪以及x一衍射仪等。
通过分析测试可以获得有机碳总量(TOC)、可溶有机质总 量、族组成,以及各类生物标志化合物的分布与特征资料。研 究得最为广泛的是岩石可溶有机质与原油中的类脂化合物,有 烷烃,包括正构烷烃、类异戊二烯烃、甾烷和萜烷类等化合物。
超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction)
超临界流体萃取技术是近年来发展起来的从地质样品 中萃取有机物的新技术。其基本原理是利用超临界状态下
的流体对有机组分具有很强的溶解能力,能溶解混合物中
的有机组分,并将萃取物带入吸附剂,然后用相应的有机 溶剂洗脱,从而达到有机物的萃取分离目的。
• 索 氏 抽 提 器
样品
由于索氏抽提方法简单、易行,可以将萃取物分成不同族组分,它几 乎适合于所有的原油或生油岩样品的抽提分离,到目前为止仍然在有机地 球化学预处理中发挥着很大的作用。
固体样品粉碎(>100目) 索氏抽提 48小时
正己烷沉淀沥青质
正己烷可溶物 硅胶-氧化铝色谱柱 沥青质
石油醚或正己烷
根据分析样品的不同可选取一种或混合溶剂进行抽提。在近代沉积物中由于 极性组分较多,常选用一定比例甲醇的混合溶剂作回流溶剂。抽提时间一般 为40-50小时。可溶抽提物先用正己烷沉淀沥青质,然后将正己烷可溶物用 硅胶—氧化铝色谱柱分离。依次采用正己烷或石油醚洗脱饱和烃馏分、二氯 甲烷或苯洗脱芳烃馏分、甲醇或苯-甲醇洗脱非烃馏分。各馏分浓缩后自然 风干保存,供GC-MS分析用。
(2)络合加成法 柱层析分离常常仅对样品进行粗分离。一般分离为三大 馏分即饱和烃、芳烃和非烃。在生物标志物研究中常常需要 对某些组分进行详细研究,故往往还需把饱和烃进一步分离 成正构烷烃、异构烷烃和环烷烃。此时常常采用络合分离法。 络合物亦叫包留物或笼络物、加成物、包藏物。
常用的络合剂为5 (1 =10-10m)分子筛、尿素、硫脲
等,也有用7 或者13 分子筛分离的。5 分子筛是天然或人 工泡沸石,其组成为Ca4Na4 [Al12Si12O48]· 29H2O, 具有5 大小的孔径,能选择吸附正烷烃,络合比较完 全,但解吸困难,流程长,采用正己烷或异辛烷回流解吸 需要15天左右才能完成。使用1:1的24%氢氟酸和苯混 合物破坏5 分子筛,释放出正烷烃的方法解吸比较完全。 分离正构和异构烷烃宜用此法。
在使用前,先分别对硅胶(60~80目,150℃,4小时)和中性氧化铝
(60-80目,450℃,5小时)进行脱水活化,而后再加入5%的水进行去活,
使其活性均为Ⅱ级。硅胶/氧化铝以1/10体积比填柱(1cm i.d., 40cm长),吸附剂重量不应少于样品重的50倍。采用干法充填,氧化铝 层在下,硅胶层在上,边充填边以洗耳球敲击柱身,使填充紧密,而后 迅速加入正己烷以赶除气泡并隔离空气。 样品以少量正己烷溶解,待拄内正己烷液面近于吸附剂顶端时,将 样品转移至柱内,随后加入正己烷洗脱。当观察到向下移动的芳烃色环 至近柱底时,更换收集容器,加入苯(二氯甲烷)洗脱芳烃。如果没有明 显的芳烃色环,也可用荧光灯(254nm)检查淋出液滴,有荧光出现时则 表明已到切割点。苯(二氯甲烷)的淋洗体积可控制在4倍柱体积。最后再 加入4倍柱体积的甲醇洗脱非烃组分。
于使用氯仿(三氯甲烷)作为提取溶剂,故也将其可溶
有机质称作“氯仿沥青A”。可溶有机质的提取主要 有三种方法,依其使用频度为:①索氏抽提(Soxhlet extraction);②超声抽提(sonification);③冷溶剂浸泡。 近年来,也有采用超临界CO2萃取技术(super-critical
CQ2 extraction,SFE)对烃类组分进行提取的,但仅
〔49〕等等。
迄今为止,SFE已被广泛用于从固体样品中萃取许多非极性化 合物。实际上它同样可以用于液体样品的萃取。从时间和效率上 来看,SFE较Soxhlex萃取更有效,又可萃取热敏感性化合物,更 适合于萃取热不稳定化合物,对许多溶于超临界CO2的非极性物质, SFE显示出较传统萃取技术更佳的优势。然而尽管如此,SFE也有 很多不尽如意之处:首先,单一的SFE方法对样品某些有效成分进
的研究中可以发挥很大的作用。
SFE-GC-MS联用
超临界流体萃取得到的分析物往往是复杂的有机组分。采用GC-MS进行 检测,即可利用GC的分离作用,将复杂组分通过色谱柱分离开来,又可利用 MS的定性作用从谱库中检索定性出每一个组分。因此这种联用技术广泛用于 环境样品、植物中草药、地质样品的定性分析工作中。例如,SFE与GC-MS 联用对广东土牛膝化学成分的分析〔46〕;对中药香附化学成分的剖析〔47〕、 对大蒜的萃取与化学成分测定〔48〕;对广东茂名油页岩中生物标志物的分析
超声波溶剂萃取技术可以广泛用于萃取地质样品中具
有重要环境和生源意义的生物标志物。由于操作简单,易于 实现,萃取完全,萃取溶剂可随时根据被萃取物的极性进行 调整,因此,特别适宜地质和环境样品中微量有机质的全组 分萃取工作。
萃取过程如图2所示,样品粉碎至大于100目,称OH)浸泡10小时以上,再用超声波常 温萃取3-5次,每次5-10分钟,合并萃取溶剂并过滤,样品自然风干后, 以氯仿稀释,直接全组分进行GC-MS分析。
还有芳烃化合物,脂肪酸、脂肪醇、脂肪酮、卟啉等化合物,
以及一些含氧、氮、硫杂环化合物等。通过各种生物标志化合 物的分布特征及其各种参数研究,获得地质体中有机质的原始 母质类型、生物输入、沉积环境、有机质的成熟度等信息。
一、 样 品 前 处 理 1。可溶有机质的提取 用有机溶剂可溶解提取的有机质称可溶有机质 (extractable organic matter, EOM)。在早期研究中,由