生物标志化合物数据处理及在重建古环境中的应用

本文主要地讨论了生物标志化合物数据的处理方法，并将此应用到古沉积环境的判别方面。全文共分三大部分：第一部分主要讨论是多元统计方法对那些研究的较成熟的烃类生物标志经合物参数在重建古沉积环境方面的应用。对分别采自不同沉积环境的共46个样品中生物标志化合参数的R型因子分析和对应分析的结果表明：生物标志化合物参数可以有效地将所研究的样品分划分为：淡水湖泊相沉积环境、半咸水/淡水环境、膏盐环境和泻湖沉积具火山灰沉积的环境，与此对应，生物标志化合物参数也可以划分为相应的四大类，即：（1）反映淡水湖泊沉积环境的特征为：含较丰富的高等植物输入的生物标志化合物，如：具较高的H/L，C31/C17，C27/C17比值等；（2）半咸水/淡水沉积环境以较高的Pr，Pr/Ph和高的藿/甾比为特征；（3）生物标志化合物参数组合{Ph/nC18，植烷，升藿烷指数，伽玛蜡烷指数， iC25+iC30和Tm/Ts}是反映膏盐环境的一类生物标志化合物参数；（4）可能可以用含较高的C28甾烷和β-胡萝卜烷来区分泻湖具火山灰沉的环境。正构烷烃的分布对于划分沉积环境远不如上述的综合生物标志化合物那样有效，但是，中等链长的正烷烃（C22，C24）在主因子分析的第二主因子轴上有较大的载荷，反晨了含较高中等链长的正烷烃是膏盐环境的一个特征，对其归一化数据的主因子分析的结果还表明，它是一类较好的物源（高等植物或低等生物输入）指示生物标志化合物。第二部分讨论的是膏盐环境中含硫化合物GC/MS数据的处理方法，通过初步确定碳数、碳数的校正、计算TPI（噻吩指数，Thiophene index）和CTPI、确定噻吩代码、建立TPmaster、绘制噻吩化合物分布的“指纹图”等步骤，在大多数噻吩化合物结构不明的情况下，快速地、清楚地、有条理地将这类化合物的所有异构体表达出来，同时还实现了这类化合物在不同样品间的自动对比和直观对比；大大的方便了这类化合物在地质体中应用的研究。在理论上，可以通过TPmater寻找新的异构体和新的噻吩化合物系列。第三部分在计算同位素分子峰发布的基础上，快速地、有效地处理了卟啉的质谱数据，即：卟啉Probe-MS数据的同位素校正。这一计算程序不仅可以计算混合分子同位素峰束中单个化合物的含量（即质谱数据的同位素校正），还可以计算任意化合物和混合物的分子同位素峰的分布类型，通过对比质谱数据，有助于地质体中新的卟啉化合物的发现和鉴定。在用该计算程序处理了采自不同沉积环境的七个样品的Probe-MS数据后，再加上自由基卟啉的HPLC特征，结果表明：可以用卟啉的分布将淡水/半咸水环境的沁阳凹陷、泻湖相具火山灰沉积的准葛尔盆地和四川三叠系海相区分开来。

中国几个城市低对流层大气颗粒中类脂质的特征及其环境有机地球化学意义

目前，国际上在环境有机地球化学领域对大气气溶胶的研究仍然处于一个较低的水平。国内这方面的工作更是处于空白。本文针对目前国内亟待解决的与煤、石油有关的能源污染问题，应用有机地球化学和石油地球化学中的一些概念和指标，如同系列化合物的分布、碳优势指数（CPI）、最大主峰碳（Cmax）和分子标志物等，首次系统讨论了我国一些城市大气气溶胶的类脂质（可溶有机质）组成，来源和在空间的分布。提出了如何识别各种能源在使用和贮存中对大气环境造成的污染；同时也提出了这些污染物在我国不同地区（例如，沿海和内地），不同气候带（例如，北方和南方）中的分布规律，以及高度、季节等因素对大气污染的影响。这对于认识我国大气污染的严重性及其影响因素具有重要的参考意义。研究中采用标准过滤式空气采样器一共收集了28个大气尘埃样品。这些样品分别来自北京、广州、贵阳和水城的市区和郊区，其中包括一些象焦化厂、炼油厂和轮胎厂这样的点源样品和背景样品。将所有被收集到的尘埃样品用有机溶剂进行超声抽提后，经甲酯化和硅醚烷化处理，薄层色谱分离可将这些样品的类脂质分为烃类、脂肪酸甲酯、醛酮和脂肪醇四个组分。最后通过GC和GC/MS完成这些组分的化合物分子结构鉴定。用环境有机地球化学方法处理这些分析结果表明：（1）不同点源和背景气溶胶样品的类脂质组成与它们的采样环境之间关系密切，点源气溶胶样品的类脂质组成突出地反映了人为成因的特征，在背景气溶胶中类脂质组成主要代表了生物成因的特征，研究发现煤特别是烟煤的燃烧产物中含有较多杂环芳烃及其氧化产物，而车辆排放物和石油裂解过程中排放的副产物则含有较多三萜烷，一些直接由未燃烧石油产品输入的气溶胶的突出特征表现在样品中具有完整系列的烷基苯化合物；（2）我国四个城市大气气溶胶的类脂质都包含有正烷烃、正脂肪酸、正脂肪醇、多环芳烃、倍半萜、二萜和三萜烷以及甾烷等化合物，这些化合物包括天然生物成因、地质成因和人为成因这三个来源，并按不同的比例进行掺和。不同城市气溶胶的类脂质组成反映了该地区的工业发展水平、交通发达状况、人口密度和地理环境的差别，北京地区气溶胶的类脂质组成反映了我国北方平原地区的特征，广州地区气溶胶的类脂质分布表现了沿海地区的特点，贵阳和水城地区大气尘埃类脂质则代表了我国西南山区的大气污染状况，一般地在城市郊区大气所受到人为污染程度均低于市区；（3）采样高度对气溶胶类脂质的组成和同系列化合物的分布有明显的影响，随着采样高度的增加生物成因组分的比例明显增加，气溶胶的类脂质产率随采样高度增加有明显的重力分异现象；（4）季节将会使气溶胶的类脂质组成发生变化，在夏季样品中生物成因组分的比例明显高于冬季样品，此外随着纬度的增加，正烷烃的Cmax有增加的趋势，这一点主要反映了环境温度的变化。

Quantitative determination of compounds in tobacco essential oils by comprehensive two-dimensional gas chromatography coupled to time-of-flight mass spectrometry

A quantitative analysis of the individual compounds in tobacco essential oils is performed by comprehensive two-dimensional gas chromatography (GC x GC) combined with flame ionization detector (FID). A time-of-flight mass spectrometer (TOF/MS) was coupled to GC x GC for the identification of the resolved peaks. The response of a flame ionization detector to different compound classes was calibrated using multiple internal standards. In total, 172 compounds were identified with good match and 61 compounds with high probability value were reliably quantified. For comparative purposes, the essential oil sample was also quantified by one-dimensional gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS) with multiple internal standards method. The results showed that there was close agreement between the two analysis methods when the peak purity and match quality in one-dimensional GC/MS are high enough. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.