海洋小球藻Chlorella sp.甘油脂及脂肪酸、光合色素特征的研究

海洋微藻是海洋生态系统中最主要的初级生产者，也是海洋生物资源的重要来源。许多海洋微藻富含对人体具有重要的生理作用与保健功能的长链多不饱和脂肪酸，因此，筛选富含EPA、DHA等长链多不饱和脂肪酸的微藻和利用人工培养方法提高这些脂肪酸的产量是当前海洋生物学研究领域的热点之一。在本研究中，我们对被中科院海洋所定名为“Chlorella sp”（编号为1061）的一种海洋微藻的化学分类、甘油脂及其脂肪酸组成和外源葡萄糖和抗氧化剂（硫代硫酸钠）对这种微藻的脂肪酸含量的影响进行了研究，取得了以下主要结果。 海洋微藻是我固海水养殖中广泛使用的优良饵料藻。脂类物质是微藻最重要的营养指标之一，在本研究中，我们首先分析了被中科院海洋所定名为“Chlorellasp”的海洋微藻中的甘油脂及其脂肪酸种类和组成特点。结果表明，Chlorella sp.中的非极性脂主要为三脂酰甘油，极性甘油脂有10种。其中，一般培养条件下（温度23℃：光照，周期L/D14:10，强度60umolm-2-S-l）三脂酰甘油约占总脂的31 mol%，极性甘油脂约占总脂的69 rriol%。10种极性甘油脂是单半乳糖甘油二脂( monogalactosyldiacylglycerol． MGDG)、 双半乳糖甘油二脂( diagalactosyldiacylglycerol ， DGDG)、 硫代异鼠李糖甘油二脂( sulfoquinovosyldiacylglycerol，SQDG)、磷脂酰甘油(phosphatatidylglycerol，PG)、磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamine，PE)、磷脂酰胆碱( phosphatidylcholine，PC)、磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol，PI)、磷脂酰丝氨醴(phosphatidylserine，Ps)、l，2-二酰基甘油-0-4，．（ⅣMⅣ-三甲基）高丝氨酸（diacylglyceryltrimethylhomoserine，DGTS）以及一种未能完全肯定，但可能是一中氯硫脂( chlorosulfolipid，CSL)。其中MGDG、DGDG、SQDG和PG是构成光合膜的主要成分，也是Chlorella sp中的主要极性脂。甜菜碱脂DGTS和磷脂PC是构成非光合膜的主要组分。Chlorella sp.中的主要脂肪酸为C16:0、C16:1耜C20：5（EPA)，后者主要存在于MGDG、DGDG和DGTS中，而三脂酰甘油也含有接近7%的EPA。 海洋微藻Chlorella sp.1061虽然被归属到绿藻纲绿藻目小球藻属，但是我们的研究表明，其色素、极性脂皮其脂肪酸组成与其它小球藻属藻类存在这很大差异Chl b是绿藻纲藻类中最主要的光合色素之一，1 6：4(n-3)和l 8：3(n-3)是绿藻微藻的主要脂肪酸，然而所有这些绿藻的特征化合物均未在Chlorella sp. 1061中检测到。DGTS和20:5(n-3)存在于很多的海洋微藻中，我们从Chlorella sp. 1061 中分离到占总极性甘油脂8 mo1%的DGTS，并从MGDG、DGDG和DGTS等极性甘油脂中检测到大量的20:5(n-3)。但是一般认为，小球藻属藻类中不舍这两种化合物。根据Chlorella sp. 1061的以上特点，这种藻不应该被归到小球藻属中。另外，由于Chlorella sp. 1061在色素、膜脂和脂肪酸组成特征方面大眼藻纲( Eustigmatophyceae)中的微绿球藻（Nannochloropsis）非常相似，因此，我们认为ChloreHa sp. 1061可能是Nannochloropsis中的一个种。但是未得到更进一步的证明和权威的认可之前，本文中我们仍然沿用ChloreHa sp,这一名称。 许多藻类中DGTS和PC -般不会同时存在，或者说一个存在时另外的一个的含量非常低。由此有人认为DGTS和PC之间存在着相互替代的关系。然而本研究中发现正常培养条件下Chlorella sp.中的DGTS和PC含量均较高（约10%）。磷处理实验结果表明，磷缺乏时Chlore Ha sp,中DGTS舍量大幅升高，而同时PC含量相应下降许多：但高浓度的磷并不能提高PC含量和降低DGTS含量，说明Chlorella sp,中DGTS仍可起替代PC的作用，然而PC可能并不能替代DGTS。Chlorella sp.中MGDG和DGTS脂肪酸组成及其位置分布结果显示，它们的组成和分布相似;在老化培养过程中MGDG和DGTS表现出周期性的相反的含量升高、降低的趋势，这进一步说明MGDG和DGTS之间存在着特殊的关系，MGDG可能合成自DGTS。 海洋微藻富含有利于人体健康的长链不饱和脂肪酸，如何提高微藻脂肪酸特别是多不饱和脂肪酸产量是目前研究的热点之一。本文首次报道了同时加入葡萄糖和硫代硫酸钠对Chlorelta sp,的生长、脂类组成和脂肪酸总产量的影响，结果显示葡萄糖和硫代硫酸钠存在明显而且强烈的互作，二者在培养液中的同时存在显著刺激了脂肪酸总产量的积累，在培养液中分别加入2.5 mM的葡萄糖和5mM的硫代硫酸钠，脂肪酸的产量可以比对照提高78%。而低浓度的葡萄糖和硫代硫酸钠对Chlorella sp.脂肪酸组成影响变化不明显，甚至在硫代硫酸钠存在下令人感兴趣的EPA含量还略有升高。显然，在Chlorella sp.培养中同时加入低浓度的葡萄糖和硫代硫酸钠是极具潜力的提高脂产量的方法，也可作为提高培养微藻其它活性物质产量借鉴的方法。在不久的将来，这种培养方法很可能发展成为生产实践中提高Chlore sp．乃至其它微藻脂肪酸、EPA和其它活性物质产量的经济有效的新途径。

Kinetic study of the 2-methyl-3-methoxy-4-phenylbutanoic acid produced by oxidation of microcystin in aqueous solutions

Microcystins (MCs) are a family of related cyclic hepatotoxic heptapeptides, of which more than 70 types have been identified. The chemically unique nature of the C20 beta-amino acid, (2S, 3S, 8S, 9S)-3-amino-9-methoxy-2,6,8-trimethyl-10-phenyldeca4,6-dienoic acid (Adda), portion of the MCs has been exploited to develop a strategy to analyze the entirety. Oxidation of MCs causes the cleavage of MC Adda to form 2-methyl-3-methoxy-4-phenylbutanoic acid (MMPB). In the present study, we investigated the kinetics of MMPB produced by oxidation of the most-often-studied MC variant, MC-LR (L = leucine, R = arginine), with permanganate-periodate. This investigation allowed insight regarding the influence of the reaction conditions (concentration of the reactants, temperature, and pH) on the conversion rate. The results indicated that the reaction was second order overall and first order with respect to both permanganate and MC-LR. The second-order rate constant ranged from 0.66 to 1.35 M/s at temperatures from 10 to 30 degrees C, and the activation energy was 24.44 kJ/mol. The rates of MMPB production can be accelerated through increasing reaction temperature and oxidant concentration, and sufficient periodate is necessary for the formation of MMPB. The initial reaction rate under alkaline and neutral conditions is higher than that under acidic conditions, but the former decreases faster than the latter except under weakly acidic conditions. These results provided new insight concerning selection of the permanganate-periodate concentration, pH, and temperature needed for the oxidation of MCs with a high and stable yield of MMPB.

人参配伍的物质基础研究

采用电喷雾多极串联质谱技术，对正、负离子条件下人参中的皂苷类化合物的碎裂机理、苷元类型和糖基的种类、连接顺序及连接位点的信息进行了系统的研究。并用高效液相色谱-电喷雾质谱联用技术, 对人参中的皂苷类化合物进行了在线分析，建立了中药粗提物中皂苷类化合物快速检测的方法。 采用电喷雾质谱和高效液相色谱-电喷雾质谱联用技术对人参与不同比例酸、甘味中药：五味子、麦冬、金银花、黄芪、何首乌配伍前后溶液中人参皂苷的种类与含量的变化进行了研究。建立了一种快速、简便地鉴别药对中人参皂苷化合物的方法。试验结果表明，各单体皂苷含量的变化十分复杂。有机酸对人参皂苷的溶出和水解有较为显著的影响。 采用电喷雾质谱和高效液相色谱-电喷雾质谱联用技术对人参与不同比例苦、辛味中药：附子、黄连、赤芍、大黄、干姜配伍前后溶液中人参皂苷的种类与含量的变化进行了研究。试验结果也表明，有机酸对人参皂苷的溶出和水解有一定的影响；附子和黄连中所含的生物碱类化合物在水溶液中对人参皂苷的影响不大，而将提取液换成50％的乙醇溶液则可以促进人参皂苷的溶出。 采用高效液相色谱-电喷雾质谱联用技术对与人参相反、相恶、相畏的中药藜芦、五灵脂、莱菔子与人参的配伍进行研究，观察人参皂苷在配伍前后的变化。试验结果表明：人参与这三种中药配伍后，溶液中人参皂苷总量下降，且人参对藜芦中毒性较大的藜芦生物碱的溶出具有促进作用。 采用高效液相色谱-电喷雾质谱联用技术对不同pH值水溶液中的人参皂苷的溶出，水解变化进行研究，试验结果表明：在碱性溶液中人参皂苷的溶出量增加且不易水解；在酸性溶液中，酸性越强人参皂苷溶出量越低且更易水解，水解产物较复杂，多为失去C20位糖基的小分子量人参皂苷和其C20的手性异构体，还可发现分子量为802Da的水合分子。 采用半制备液相色谱对二醇型皂苷Rb1和三醇型皂苷Re的水解产物进行分离和鉴定。共分离出四种分子量为802Da的水解产物。通过高分辨质谱仪对这几个化合物的特征质谱行为进行了系统研究，总结了该类化合物特征的质谱裂解规律，并鉴定了它们的结构。

深海鱼油中脂肪酸的柱前衍生-高效液相色谱串联质谱分析

用1-[2-(对甲苯磺酸酯)乙基]-2-苯基咪唑[4,5-f]9,10-菲(TSEPIP)作为柱前荧光衍生试剂,在Eclipse XDBC8(4.6×150 mm,5μm,Agilent)反相色谱柱上,采用梯度洗脱在检测波长为380nm(激发波长为260nm)的条件下,实现了阿拉斯加深海鱼油中饱和脂肪酸含量的外标法定量测定.26种饱和脂肪酸的线性范围是200.0pmol～48.83fmol,线性相关系数均大于0.9996,检测限为3.824～47.13 fmol(信噪比为3:1测得,S/N 3:1).经柱后串联质谱大气压化学电离源(APCI)正离子模式实现了各种饱和与不饱和脂肪酸衍生物的质谱鉴定,进而通过峰面积归一化法得出了所有饱和与不饱和脂肪酸的相对含量.结果表明,深海鱼油主要含有C12～C22的脂肪酸,共鉴定出25种脂肪酸,其中不饱和脂肪酸含量占69.71%(峰面积百分比,下同),特别是具有重要生理作用的多不饱和脂肪酸,如C20:5,8,11,14,17-二十碳五烯酸(5,8,11,14,17-eicosapentaenoic acid,EPA,16.62%),C22:6:2,5,8,11,14,17-二十二碳六烯酸(2,5,8,11,14,17-docosahexenoic acid,DHA,12.31%).

液相色谱/质谱大气压化学电离源鉴定深海鱼油中长链不饱和脂肪酸

以1,2-苯并-3,4-二氢咔唑-9-乙基苯磺酸酯为衍生化试剂,在充氮的气氛下对鱼油进行皂化处理,所得皂化产物经正己烷萃取处理后进行柱前衍生化,再以HPLC/MS分离和鉴定。通过对长链脂肪酸分子的标记处理,其衍生物分子在质谱分析中呈现出双键位置的规范信息。通过建立模型计算式,借助不饱和脂肪酸的分子离子峰和特征碎片离子峰的质量数,计算不饱和的碳碳双键位置。共鉴定出23种脂肪酸。结果表明深海鱼油主要由C12-C22的脂肪酸组成,多不饱和脂肪酸含量占67.08%（峰面积百分比,下同）,其中C16∶19-十六碳烯酸（11.7%）;C16∶44,7,10,13-十六碳四烯酸（2.91%）;C18∶112-十八碳烯酸（11.1%）;C18∶46,9,12,15-十八碳四烯酸（3.62%）;C20∶113-二十碳烯酸（1.21%）;C20∶55,8,11,14,17-二十碳五烯酸（16.71%）;C22∶62,5,8,11,14,17-二十二碳六烯酸（10.53%）。所建立的方法为不饱和脂肪酸碳链中双键位置的确定提供了新的技术手段。

Determination of long-chain fatty acids in bryophyte plants extracts by HPLC with fluorescence detection and identification with MS

A sensitive method for the determination of long-chain fatty acids (LCFAs) (>C20) using 1-[2-(p-toluenesulfonate)-ethyl]-2-phenylimidazole-[4.5-f]-9,10-phenanthrene (TSPP) as tagging reagent with fluorescence detection and identification with post-column APCI/MS has been developed. The LCFAs in bryophyte plant samples were obtained based on distillation extraction with 1: 1 (v/v) chloroform/methanol as extracting solvent. TSPP could easily and quickly label LCFAs at 90 degrees C in the presence of K2CO3 catalyst in DMF. Eleven free LCFAs from the extracts of bryophyte plants were sensitively determined. Maximal labeling yields close to 100% were observed with a five-fold excess of molar reagent. Separation of the derivatized fatty acids exhibited a good baseline resolution in combination with a gradient elution on a reversed-phase Eclipse XDB-C-8 column. Calculated detection limits from 1.0 pmol injection, at a signal-to-noise ratio of 3, were 26.19-76.67 fmol. Excellent linear responses were observed with coefficients of >0.9996. Good compositional data were obtained from the analysis of the extracted LCFAs containing as little as 0.2 g of bryophyte plant samples. Therefore, the facile TSPP derivatization coupled with HPLC/APCI/MS analysis allowed the development of a highly sensitive method for the quantitation of trace levels of LCFAs from biological and natural environmental samples. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

墨西哥湾Alaminos Canyon、Bush Hill冷泉碳酸盐岩有机地球化学与沉积环境

本文通过对墨西哥湾Bush Hill 的5个冷泉碳酸盐岩样品和Alaminos Canyon 的1个冷泉碳酸盐岩样品的总有机质含量、可溶有机质含量、饱和烃、芳烃、脂肪酸、δ13C组成分布特征和部分地球化学参数的研究，探讨了冷泉碳酸盐岩中有机质来源、成熟度和沉积环境。 Bush Hill的冷泉碳酸盐岩样品的总有机碳为0.78-9.02%，可溶有机质含量5.77-65.06mg/g。总有机碳达9.02%的GC-B样品高碳数正构烷烃奇偶优势明显，存在荧蒽、芘和苝系列化合物，表明该样品有陆源物质的输入，并明显受深部渗漏原油的影响，其中烷烃的δ13C为-27.64～-32.36‰，正构脂肪酸δ13C为-26.52～-39.99‰，与现代菌藻类及下伏油气藏的δ13C值（-27～-31‰）相似，表明样品中的有机质主体可能来源于深部油气藏。其余4个Bush Hill冷泉碳酸盐岩样品和1个Alaminos Canyon冷泉碳酸盐岩样品正构烷烃的低碳优势明显，而奇偶优势不明显，低碳数分布的环己烷和长链烷基苯，以及三芳甾烷和甲基三芳甾烷的存在，推断这些样品的母质以菌藻类来源为主。 所有分析样品的甾烷成熟度参数C29ββ/(ββ+αα)为0.28-0.40，C2920S/(20S + 20R)为0.42-0.61、及C20-C21三芳孕甾烷TA(Ⅰ)/C26-C28三芳甾烷TA(Ⅱ)为0.49都说明样品的有机质成熟度较低,。 AC深水区AC-E样品UCM隆起不明显，Bush Hill浅水区样品（GC-B、GC-D、GC-F、GC-G，GC-H）UCM隆起均十分明显，这种隆起的形成是因为正烷烃、甚至五环三萜烷遭受生物降解。被微生物降解的正构烷烃与未被降解的环烷烃和支链烷烃等形成不能被溶解的复杂混合物（UCM）。因此，UCM隆起通常被认为是有机质遭受生物降解最直接的证据。深水区AC-E和Bush Hill浅水区GC-F样品中芴、氧芴和硫芴之间的丰度关系为硫芴﹥芴﹥氧芴，表明其为弱氧化-弱还原的沉积环境。具有较负碳同位素组成（-63.95‰ ~ -50.48‰）的异构/反异构脂肪酸是硫酸盐还原细菌的典型生物标志化合物，进一步证实冷泉碳酸盐岩的形成与甲烷缺氧氧化作用有关。 关键词：墨西哥湾 冷泉碳酸盐岩 有机质组成分布 单体烃碳同位素 沉积环境

广州地区气溶胶有机质的定量研究

本文以采自广州郊区、市区及交通枢纽区的气溶胶样品为对象，首次定量（部分半定量）分析了可溶有机质中烃类、脂肪酸及酮类的组成。广州地区气溶胶类脂物的产率范围10.66 ～ 73.90μg/m~3，主要由燃料残余物、植物蜡及少量的多环芳烃组成。植物蜡组份的存在可由>C23的正构烷烃的锯齿型分布、微量倍半及二萜类（如卡达烯、α－雪松烯）的存在等特征来判定；石油残余物可由低分子量烃类含量增多、总烃中鼓包的存在、地质上成熟的藿烷类及甾类的分布等特征来识别；微生物对气溶胶有机质的贡献主要体现在<C20的脂肪酸中，市区样品中存在高含量的微生物来源脂肪酸。我们还以分子标志物分布、含量及其同系物组成特征等为手段，初步进行了污染程度的判定。