本發(fā)明屬于天然產(chǎn)物提取分離，具體涉及一種從石筍中提取脂質(zhì)生物標(biāo)志物——正構(gòu)烷烴的方法。

背景技術(shù)：

1、正構(gòu)烷烴由一系列相鄰的甲基基團(tuán)組成，其碳原子排列成直鏈，普遍具有生物合成性質(zhì)。它們?cè)谧匀唤缰兄饕獊?lái)自于陸生植物的葉蠟。葉蠟是植物表皮上的一層薄薄的蠟質(zhì)覆蓋物，由植物合成并分泌。正構(gòu)烷烴廣泛地存在于現(xiàn)代植物、土壤、泥炭地、石筍、河流沉積物以及湖泊和海洋沉積物中。由于正構(gòu)烷烴屬于直鏈烴類，缺乏反應(yīng)性功能基團(tuán)，所以它們非常穩(wěn)定，具有環(huán)境持久性，可以在化石記錄中保持?jǐn)?shù)千萬(wàn)年。

2、洞穴中的碳酸鹽沉積物，尤其是石筍，記錄了跨越長(zhǎng)時(shí)間尺度的碳酸鹽積累，具有提供高分辨率古氣候記錄的巨大潛力。除了目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用的石筍中的無(wú)機(jī)指標(biāo)（碳酸鹽碳同位素、氧同位素、微量元素等）外，石筍中所保存的低豐度有機(jī)物也同樣記錄了重要的環(huán)境信息，其中，正構(gòu)烷烴對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)十分敏感。比如，具有一定碳數(shù)范圍、不同分布類型、優(yōu)勢(shì)碳數(shù)和不同指標(biāo)（如平均鏈長(zhǎng)(acl)、碳偏好指數(shù)(cpi)等）的正構(gòu)烷烴可以記錄生物源信息。所以基于正構(gòu)烷烴分子分布建立的代用指標(biāo)已被廣泛用來(lái)重建古環(huán)境變化。

3、但石筍樣品非常珍貴，其中保存的正構(gòu)烷烴含量極低，且正構(gòu)烷烴存在于石灰?guī)r環(huán)境中時(shí)，與方解石或其他成分通過(guò)物理化學(xué)作用緊密結(jié)合，使得有機(jī)質(zhì)在方解石中的穩(wěn)定性得到了增強(qiáng)，這使得正構(gòu)烷烴難以通過(guò)簡(jiǎn)單的溶解、萃取或消解過(guò)程從方解石中得到釋放。而現(xiàn)有的提取石筍中正構(gòu)烷烴的方法主要通過(guò)直接采用酸消解方解石后萃取的方法，提取效率低，難以提取到足夠正構(gòu)烷烴進(jìn)行檢測(cè)，導(dǎo)致珍貴的石筍原料的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種從石筍中提取正構(gòu)烷烴的方法，使用微波消解對(duì)石筍消解液進(jìn)行作用，以達(dá)到從方解石晶體中釋放更多正構(gòu)烷烴，并且用更少的石筍量提取更多正構(gòu)烷烴的目的。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

3、本發(fā)明提出一種從石筍中提取正構(gòu)烷烴的方法，具體包括以下步驟：

4、步驟1，取石筍樣品，研磨后進(jìn)行酸解，形成石筍消解液；

5、步驟2，將石筍消解液加熱至40℃~80℃并保溫，采用微波輔助進(jìn)行消解反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后冷卻，形成待萃取液；

6、步驟3，將待萃取液與萃取劑混合進(jìn)行多次萃取，濃縮后得到固態(tài)脂質(zhì)提取物；

7、步驟4，通過(guò)硅膠柱層析分離脂質(zhì)提取物，風(fēng)干后即提取到石筍樣品中的正構(gòu)烷烴。

8、消解儀的工作原理是利用微波的熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)來(lái)加熱和分解樣品。微波是指頻率在300mhz至300ghz之間的電磁波，它能迅速穿透容器壁并直接作用于樣品和酸液混合物，使分子間的摩擦力增加，從而產(chǎn)生熱量。消解過(guò)程可以破壞樣品的復(fù)雜基質(zhì)，將目標(biāo)分析物從復(fù)雜的基體中提取出來(lái)，并轉(zhuǎn)化為適合光譜、色譜等分析儀器檢測(cè)的形式。采用微波加熱輔助進(jìn)行石筍樣品的消解反應(yīng)是本發(fā)明的發(fā)明點(diǎn)之一。微波消解儀的常見(jiàn)主要用途是將固態(tài)或難溶的樣品轉(zhuǎn)化為溶液形態(tài)，以便進(jìn)行元素分析、重金屬檢測(cè)、有機(jī)污染物分析等。而本技術(shù)利用微波能量打破晶體中的化學(xué)鍵，使脂質(zhì)更多的釋放到溶液中，通過(guò)在40℃~80℃采用微波輔助進(jìn)行消解反應(yīng)，使得方解石中的正構(gòu)烷烴能夠更為徹底地被釋放，從而提升從單位石筍樣品中提取的正構(gòu)烷烴量。

9、優(yōu)選地，步驟1中采用鹽酸對(duì)石筍樣品進(jìn)行酸解，鹽酸的濃度為2.5~3.5mol/l。對(duì)于方解石的消解，常用的消解液包括鹽酸、硝酸、氫氟酸等強(qiáng)酸，但考慮到不同提取標(biāo)的物的特性，需要特應(yīng)地選擇合適的酸解劑。對(duì)于標(biāo)的物正構(gòu)烷烴的提取，則不宜選用引起消解反應(yīng)過(guò)于劇烈的酸性溶液進(jìn)行消解，以免破壞有機(jī)質(zhì)，也不宜選用酸性過(guò)弱的消解液進(jìn)行消解，否則可能會(huì)引起消解不完全，而影響后續(xù)提取步驟，如微波消解的效果。

10、優(yōu)選地，步驟1中石筍樣品和鹽酸的質(zhì)量體積比為3:?(18~30)g/ml，使得在該步驟中塊狀石筍固體樣品完全消失且沒(méi)有氣泡產(chǎn)生。

11、進(jìn)一步優(yōu)選地，步驟2中加熱溫度為60℃~80℃，以80℃效果最佳。

12、高溫有助于破壞巖石中的化學(xué)鍵，使有機(jī)質(zhì)更容易被分解和釋放。微波加熱具有選擇性，能夠優(yōu)先加熱樣品中的極性分子，在適當(dāng)?shù)臏囟认?，這種選擇性加熱能夠更有效地促進(jìn)脂質(zhì)等有機(jī)物的分解。在0~80℃時(shí)，溫度越高越能提高有機(jī)物的釋放效果，超過(guò)80℃后，目標(biāo)有機(jī)物可能會(huì)造成分解，導(dǎo)致提取效率降低。

13、優(yōu)選地，步驟2中加熱至保溫溫度的時(shí)間為3~7min，保溫時(shí)間為15~25min，之后冷卻至20℃以下。

14、由于后續(xù)萃取過(guò)程中使用的萃取劑，如二氯甲烷等有機(jī)試劑沸點(diǎn)非常低并且很容易揮發(fā)，所以需要在微波消解后將待萃取液冷卻至萃取劑的沸點(diǎn)以下，以保證萃取過(guò)程順利進(jìn)行。

15、優(yōu)選地，步驟3中所述萃取劑選用二氯甲烷、正己烷、甲醇或丙酮。

16、優(yōu)選地，步驟3中蒸發(fā)萃取劑進(jìn)行脂質(zhì)提取物的濃縮。

17、優(yōu)選地，選用二氯甲烷作為萃取劑在全自動(dòng)液液萃取儀中提取脂質(zhì)，萃取6次，一次10min。

18、步驟3中蒸發(fā)萃取劑的溫度為30~40℃，直到萃取劑完全揮發(fā)。也可以直接采用蒸發(fā)儀蒸發(fā)萃取后脂質(zhì)提取物中的萃取劑。

19、優(yōu)選地，步驟4中所述洗脫劑為正己烷、環(huán)己烷或石油醚。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

21、本發(fā)明提出一種從石筍中提取正構(gòu)烷烴的方法，采用微波消解的熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)來(lái)加熱和分解樣品，通過(guò)在40℃~80℃采用微波輔助進(jìn)行消解反應(yīng)，破壞樣品的復(fù)雜基質(zhì)，使得方解石中的正構(gòu)烷烴能夠更為徹底地被釋放，同時(shí)不會(huì)造成標(biāo)的物正構(gòu)烷烴的破壞，提升從單位石筍樣品中提取的正構(gòu)烷烴量，最佳溫度80℃時(shí)相比于未進(jìn)行微波消解的對(duì)照組正構(gòu)烷烴提取效率提升了57.23%。本發(fā)明利用微波產(chǎn)生的能量使得更多被方解石包裹的正構(gòu)烷烴釋放出來(lái)，不僅節(jié)約了石筍樣品，而且使提取正構(gòu)烷烴的含量可以滿足碳、氫同位素的測(cè)量。

技術(shù)特征：

1.一種從石筍中提取正構(gòu)烷烴的方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的從石筍中提取正構(gòu)烷烴的方法，其特征在于，步驟1中采用鹽酸對(duì)石筍樣品進(jìn)行酸解，鹽酸的濃度為2.5~3.5mol/l。

3.?如權(quán)利要求2所述的從石筍中提取正構(gòu)烷烴的方法，其特征在于，步驟1中石筍樣品和鹽酸的質(zhì)量體積比為3:?(18~30)?g/ml。

4.如權(quán)利要求1所述的從石筍中提取正構(gòu)烷烴的方法，其特征在于，步驟2中加熱溫度為60℃~80℃。

5.如權(quán)利要求4所述的從石筍中提取正構(gòu)烷烴的方法，其特征在于，步驟2中加熱至保溫溫度的時(shí)間為3~7min，保溫時(shí)間為15~25min。

6.如權(quán)利要求1所述的從石筍中提取正構(gòu)烷烴的方法，其特征在于，步驟2中微波輔助消解反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至20℃以下。

7.如權(quán)利要求1所述的從石筍中提取正構(gòu)烷烴的方法，其特征在于，步驟3萃取劑選用二氯甲烷、正己烷、甲醇或丙酮。

8.如權(quán)利要求1或7所述的從石筍中提取正構(gòu)烷烴的方法，其特征在于，步驟3中采用蒸發(fā)萃取劑的方式濃縮脂質(zhì)提取物。

9.如權(quán)利要求8所述的從石筍中提取正構(gòu)烷烴的方法，其特征在于，步驟3在30~40℃蒸發(fā)萃取劑，直到萃取劑完全揮發(fā)。

10.如權(quán)利要求1所述的從石筍中提取正構(gòu)烷烴的方法，其特征在于，步驟4中硅膠柱層析分離所采用的洗脫劑為正己烷、環(huán)己烷或石油醚。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種從石筍中提取脂質(zhì)生物標(biāo)志物——正構(gòu)烷烴的方法，采用如下步驟：1）酸消解石筍樣品；2）一定溫度下采用微波輔助消解；3）萃取脂質(zhì)提取物；4）濃縮脂質(zhì)提取物；5）過(guò)硅膠柱提純等，通過(guò)改變傳統(tǒng)試劑及提取步驟，結(jié)合方晶石的物理化學(xué)特性，創(chuàng)造性地將生物標(biāo)志物從中釋放，并進(jìn)行后續(xù)的提取，解決了目前從石筍中提取脂質(zhì)生物標(biāo)志物——正構(gòu)烷烴效率低的問(wèn)題。本發(fā)明屬于天然產(chǎn)物提取分離技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)研發(fā)人員：姚遠(yuǎn),趙伊楠,王路,郭淑婷
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安交通大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6