超高效液相色谱-高分辨质谱法测定海洋沉积物中的木质素分解产物酚类化合物

摘要

木质素分解产物酚类化合物是指示海洋环境中陆源有机碳来源的重要生物标志物,因此,开发检测海洋沉积物中木质素分解产物酚类化合物的简便方法,对研究海洋有机碳的来源及生物地球化学循环过程具有重要意义。本文采用固相萃取(SPE)和超高效液相色谱-飞行时间质谱技术(UHPLC-TOF/MS),建立了一种同步测定海洋沉积物中木质素分解产物酚类化合物(11种)的方法。首先对海洋沉积物样品进行氧化铜氧化碱分解和SPE净化处理,再采用填料粒径为1.8μm的反相C18柱进行分离,电喷雾TOF/MS全扫描模式检测,内标法定量。结果表明:沉积物中木质素的11种主要分解产物酚类化合物在20min内分离良好;方法具有良好的精密度(相对标准偏差RSD均小于9.0%),在线性范围内相关系数(R2)均不小于0.9989,加标回收率在86.8%~93.2%之间。应用该方法对莱州湾表层沉积物中木质素分解产物酚类化合物进行测定,12个表层沉积物样品中11种目标化合物的检出率均为100%;相关诊断比值:肉桂基酚系列单体总量与香草基酚系列单体总量的比值C/V在0.18~0.81之间,均值为0.38;丁香基酚系列单体总量与香草基酚系列单体总量的比值S/V在0.18~0.45之间,均值为0.26;对羟基酚系列单体中酮的量与对羟基酚系列单体总量的比值PON/P在0.01~0.07之间,均值为0.03;P系列单体总量与V和S系列单体总量之和的比值P/(V+S)在0.55~3.77之间,均值为1.44;V系列中酸类单体与醛类单体的比值(Ad/Al)v在0.12~1.07之间,均值为0.49;S系列单体中酸类单体与醛类单体的比值(Ad/Al)_(s)在0.15~1.26之间,均值为1.02。表明莱州湾表层沉积物中的木质素主要来源于被子植物草本组织,并且具有中等或偏高程度的降解,但仍有少量新鲜植物有机质。本研究也表明UHPLC-TOF/MS是测定海洋沉积物中木质素分解产物酚类化合物的高效方法,能对沉积物中木质素含量和有机质来源进行有效指示。