Overview
מקור: המעבדה של ג'ף סלקופ - אוניברסיטת מסצ'וסטס אמהרסט
המוצר של מיצוי ממס אורגני, תמצית שומנים מוחלטת (TLE), הוא לעתים קרובות תערובת מורכבת של מאות, אם לא אלפים, של תרכובות שונות. החוקר מעוניין לעתים קרובות רק קומץ של תרכובות. תרכובות העניין עשויות להיות שייכות לאחד מכמה סוגים של תרכובות, כגון אלקנס, קטונים, אלכוהול או חומצות(איור 1),וייתכן שיהיה שימושי להסיר את הכיתות המורכבות שאליהן היא אינה שייכת כדי לקבל מבט ברור יותר על התרכובות בהן אתם מעוניינים. לדוגמה, TLE עשוי להכיל 1,000 תרכובות, אבל פרוקסי טמפרטורת פני הים Uk '37 מבוסס על שתי תרכובות בלבד (אלקנונים) ואת TEX86 טמפרטורת פני הים פרוקסי מבוסס על ארבעה בלבד (גליצרול דיאלקיל גליצרול tetraethers). זה יהיה חובה על החוקר להסיר כמה שיותר תרכובות הם לא מעוניינים. זה עושה את הניתוח האינסטרומנטלי של תרכובות עניין (alkenones או GDGTs) פחות סביר להיות מסובך על ידי תרכובות זרות אחרות.
במקרים אחרים, טכניקת טיהור במעלה הזרם אולי הפיקה תרכובות שברצונך להסיר כעת מהדגימה, כגון ייצור חומצות קרבוקסיליות במהלך סאפוניפיקציה בסרטון הקודם שלנו. בשני המקרים לעיל טכניקת הטיהור הנקראת כרומטוגרפיה עמודה היא שימושית מאוד.
איור 1. קבוצות פונקציונליות חשובות מבחינה גיאוכימית. מ Killops ו Killops1.
Principles
כרומטוגרפיה של עמוד ג'ל סיליקה היא טכניקת טיהור המשתמשת באסוציאציות השונות של מחלקות מורכבות נפרדות לשלב מוצק של סיליקה, אבקה דקה הנקראת ג'ל. פיפטה קטנה נטענת כחצי מלאה בג'ל(איור 2). טור זה רווי לאחר מכן בממס קוטבי, לעתים קרובות משושי. לאחר מכן נטען מדגם על החלק העליון של הג'ל בעמודה, וסדרת ממיסים של קוטביות גוברת מועברת ברצף דרך המדגם על מנת להפריד אותו למחלקות מורכבות נפרדות. ההפרדה מבוססת על הזיקה של הכיתות המורכבות השונות עבור השלב המוצק או שלב הממס. תרכובות קוטב נקשרות חזק יותר לסיליקה ולכן לוקחות יותר ממיסים קוטביים כדי לשטוף מהעמוד. לכן, באמצעות עמודה אחת ודוגמה אחת, ניתן להפריד את המדגם למספר שברים; לדוגמה, קוטבים (פחמימנים), אמצע הקוטב (קטונים ואלכוהול), וקוטבים (חומצות ותרכובות פונקציונליות אחרות).
איור 2. תמונה של ארון תקשורת מותאם אישית המאפשר טיהור של עד 12 דגימות בכל פעם.
כרומטוגרפיה של העמודים היא טכניקה גמישה לטיהור התערובת המורכבת של תרכובות שנמצאות משקעים. תערובות נפרדות כאשר הם נעים דרך העמודה ונאספים בשברים, כל אחד מכיל סוג כימי שונה של תרכובות. לכן, כרומטוגרפיה עמודה משמש לעתים קרובות כשלב טיהור נוסף לאחר בידוד ראשוני של המתחם הרצוי. תמציות אורגניות כגון תמציות שומנים הכולל עשוי להיות תערובות מורכבות של תרכובות רבות. כמה טכניקות טיהור, כגון saponification, להציג תרכובות שיכולות לפגוע מכשירים אנליטיים ולכן יש להסיר לפני הניתוח. וידאו זה הוא חלק מסדרה על מיצוי שומנים בדם, טיהור, וניתוח משקעים. לאחר תמצית שומנים הכולל נאסף מדגם מקדש, כרומטוגרפיה עמודה משמשת כדי לטהר הן alkenones ו GDGTs, בהתאם לניתוח הרצוי.
בכרומטוגרפיה של העמוד, תערובת של תרכובות כימיות נטענת על שלב נייח מוצק כגון ג'ל סיליקה. שלב נייד כגון ממס אורגני משמש לאחר מכן כדי לחמוק, או להסיר, את התרכובות מהעמודה. הסדר שבו התרכובות הם eluted תלוי בעוצמת האינטראקציות של התרכובות עם ג'ל סיליקה ועם eluent.
האלואט נאסף בשברים, שכל אחד מהם מכיל תרכובות שונות מהתערובת. בהתאם למאפיינים של התרכובות, ממס יחיד עשוי לספק הפרדה מספקת ולחמוק מכל תרכובות העניין. אחרת, ממיסים מרובים משמשים כדי לחמוק כל תרכובת של עניין בתורו.
תרכובות קוטב, אשר יש התפלגות לא אחידה של מטען, ספיח בחוזקה ג'ל סיליקה הקוטב, בעוד תרכובות קוטביות סופג חלש. ממיסים קוטביים יש זיקה גדולה יותר עבור ג'ל סיליקה ולכן הם eluents חזק יותר מאשר ממיסים קוטביים. לכן, ממסים קוטביים לחמוק רק תרכובות קוטביות, ואילו ממסים קוטביים לחמוק הן תרכובות קוטביות והן תרכובות קוטביות.
כאשר התרכובות הרצויות הן קוטביות בינונית, יש לשטוף תרכובות קוטביות מהעמוד עם ממס קוטבי לפני שימוש בממס קוטבי. כדי להימנע משימוש בתרכובות קוטביות לא רצויות כגון חומצות, אלמדן קוטבי לא צריך להיות בעל כוח מרומם יותר מהנדרש לתרכובת הרצויה ביותר בקטבים.
עכשיו שאתה מבין את העקרונות של כרומטוגרפיה עמודה, בואו נעבור הליך לטיהור של סמנים ביולוגיים שומנים מתמצית שומנים מוחלטת על ידי כרומטוגרפיה עמוד ג'ל סיליקה.
כדי להסיר מזהמים אורגניים, ללקח פיפטות זכוכית בורוסיליקט, בקבוקוני זכוכית בורוסיליקט, וצמר זכוכית עבור 6 שעות ב 550 °C (550 °F). לאחר כלי הזכוכית מוכן לשימוש, להגדיר מתלה להחזיק pipettes ובקבוקונים. להשיג נורות פיפטה, פינצטה נקייה, מרית מעבדה, ג'ל סיליקה, הקסאן, דיכלורומתאן ומתנול. עם פינצטה נקייה, מניחים צמר זכוכית קטן לתוך הפה של פיפטה. דחפו בעדינות את צמר הזכוכית לתחתית הפיפטה עם גבעול של פיפטה אחרת כדי ליצור תקע רופף. בזהירות לטעון ג'ל סיליקה לתוך pipette עד חצי מלא. אבטחו את הפיפטה זקופה בארון התקשורת. אבטח בקבוקון זכוכית בורוסיליקט 4 מ"ל מתחת לקצה הפיפטה לאיסוף פסולת. ב בקבוקון זכוכית בורוסיליקט אחר, להשעות עד 10 מ"ג של מדגם יבש מתהליך saponification בהקסאן. אם המדגם נדבק לקירות של הוויאל, sonicate את המשחקון במשך 5 דקות. הליך הכרומטוגרפיה יכול להתחיל עכשיו.
כדי להתחיל את הכרומטוגרפיה, לשטוף את עמוד ג'ל סיליקה עם 3 כרכים של hexane כדי להסיר בועות אוויר וזיהומים. לאחר מכן, להחליף את מקטורון הפסולת עם בריון ריק עבור שבר קוטבי. עם פיפטה זכוכית, לטעון את המדגם על העמוד ולאפשר את ההשעיה להשרות לתוך ג'ל סיליקה. עבוד במהירות כדי שהעמודה לא תתייבש במהלך ההליך. יש לשטוף את מקטורון הדגימה פעמיים עם חלקים קטנים של הקסאן ולהעביר כל שטיפה לעמודה. המשך להוסיף hexane לעמודה עד שפקסון האוסף כמעט מלא. אפשר לכל ההקסאן לסיים את הכניסה לג'ל הסיליקה. לאחר מכן, החליפו את הנקניקיון המלא בוויון ריק לשבר הקוטבי האמצעי. לאחר מכן, לשטוף את ביקריאל מדגם עם DCM ולהוסיף אותו לעמודה 3 פעמים. המשך להוסיף DCM לעמודה עד שאוסף האוסף יהיה כמעט מלא. אפשר DCM לסיים להשרות לתוך ג'ל סיליקה ולאחר מכן להחליף את המשחקון מלא עם ביון ריק עבור שבר הקוטב. חזור על תהליך זה עם מתנול.
ברגע הבקבוקון הוא כמעט מלא, לאפשר מתנול לסיים נוטף לתוך הבקבוקון ולאחר מכן מכסה את כל הבקבוקונים. החלק האמצעי של הקוטב מכיל את האלקנונים הרצויים, בעוד GDGTs נמצאים בשבר הקוטב. עבור דגימות אלקונון מלוכלכות או מורכבות במיוחד, יש לטהר עוד יותר את שבר אמצע הקוטב עם תוספת אוריאה, לפני הניתוח.
כרומטוגרפיה של טורים נמצאת בשימוש נרחב בכימיה כאליטכניקה אנליטית וטיהור.
צינורות פחמן, או CNTs, משמשים יותר ויותר בתעשיות רבות, אבל יש חשש גובר של ההשפעות שלהם על בריאות האדם. שינוי המאפיינים של CNTs משנה את האופן שבו הם מתנהגים במים ובאדמה. כדי לחקור עד כמה אמצעי תקשורת נקבוביים כמו חול ולכלוך שומרים על CNTs, טור הוכן עם אדמה נקבובית כשלב נייח. ראשית, שברים נאספו במהלך טעינת פתרון CNT על העמודה כדי לנתח את ההובלה של CNTs דרך הקרקע. לאחר מכן, CNTs עדיין ספיחה לאדמה היו לברוח ואת השברים נותחו עבור כמות CNTs שנשאר באדמה. התוצאות מעניקות תובנה לגבי הקשר בין פונקציונליזציה משטח CNT ומנגנוני ההובלה שלהם בסביבה.
ניתן להפעיל כרומטוגרפיה של עמודות הן בקנה מידה גדול והן בקנה מידה קטן, ולכן היא משמשת בעת עיצוב סינתיסייזרים עבור יישומים תעשייתיים. למשי עכביש יש חוזק מתיחה וצינורות מעולים, אך לא ניתן לקצור אותם בקנה מידה תעשייתי. בעקבות סינתזת חלבון משי, חלבוני המשי רקומביננטיים מטוהרים על ידי כרומטוגרפיה של זיקה, שבה השלב הנייח נועד ללכוד רק את המולקולה הרצויה. כביסה יסודית והתבוננות מעניקים את שברי החלבון הטהורים הדרושים לספין משי עכביש בקנה מידה גדול.
שלבים נייחים רבים זמינים לכרומטוגרפיה של העמודות. שלב נייח אחד לא יכול להיות מתאים לכל המוצרים הפוטנציאליים של סינתזה עם היקף מחליף רחב, כגון סינתזה זו יודוזירידין. המוצר הגולמי מעורבב עם שלבים נייחים שונים ופירוק מוערך על ידי פרוטון NMR. כמו פרוטון NMR הוא רגיש מאוד, שלבים נייחים רבים ניתן לסנן עבור פירוק המוצר באמצעות כמות קטנה של מוצר גולמי. כרומטוגרפיה עמודה מבוצעת לאחר מכן עם השלב הניויח האופטימלי, המאפשר טיהור של תרכובות חדשניות ותגיב מאוד.
הרגע צפית בהקדמה של JoVE לכרומטוגרפיה של טור לטיהור תמצית שומנים מוחלטת. הסרטון הבא ידגים כיצד לטהר עוד יותר תערובות מורכבות המכילות אלקנון.
תודה שצפיתם!
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Procedure
1. התקנה והכנת חומרים
- להשיג תמצית שומנים הכוללת (TLE) באמצעות שיטת מיצוי ממס (Sonication, Soxhlet, או מיצוי ממס מואץ (ASE)).
- אסוף את הדברים הבאים: פיפטות זכוכית בורוסיליקט בעירה ונורות, ג'ל סיליקה, הקסאן, דיכלורומתאן (DCM) ומתנול.
- חומרים אלה ניתן לרכוש מכל קמעונאי כימי. ריאגנטים צריכים להיות טהורים וחופשיים מפחמימנים.
- כמו כן להשיג צמר זכוכית בעירה ובקבוקוני זכוכית בורוסיליקט 4 מ"ל.
- הקפד על אמצעי לתמיכה בעמודה ובבקבוקוני האיסוף במהלך ההליך. לדוגמה, דוכן עם מלחציים ומתלה נתעב. מעבדות רבות מהונדסות מתלים בהתאמה אישית המכילים מספר עמודות ובקבוקוני איסוף(איור 2). פעולה זו מאפשרת להפעיל עמודות רבות בו-זמנית.
2. שיטות
- התחל עם הדגימה היבשה בוויאל 4 מ"ל. אם המדגם שוקל יותר ~ 10 מ"ג כאשר יבש, ייתכן שיהיה צורך לפצל לפני ביצוע השלבים הבאים כמו ג'ל סיליקה יכול להגיב רק עם מסה סופית של חומר אורגני.
- להשעות את הדגימה בכמות קטנה של הקסאן. זהו הקוטב הראשון והפחות מבין שלושת הממיסים המשמשים בניסוי זה.
- אם יש מדגם דבוק לחלק הפנימי של המשחקון, sonicate הדגימות במשך 5 דקות.
- טען כמות קטנה של צמר זכוכית לחלק העליון של פיפטה באמצעות קבוצה של פינצטה נקייה. דחפו בעדינות את צמר הזכוכית לתחתית הפיפטה, בעזרת פיפטה אחרת, כדי ליצור תקע.
- מעבירים בזהירות ג'ל סיליקה לפיפטה עד שהוא חצי מלא.
- הנח מקטורן איסוף פסולת בגודל 4 מ"ל מתחת לעמודה.
- השרו את ג'ל הסיליקה בפיפטה עם 3 כרכים של הקסאן. זה תנאי העמודה, מסיר בועות אוויר, ושוטף כל זיהומים את ג'ל סיליקה.
- לאחר הכביסה הסופית, להסיר את מקטורון איסוף הפסולת ולהחליף אותו עם בריון כדי לאסוף את שבר קוטבי.
- מעבירים בזהירות את כל הדגימה בהקסאן לעמוד באמצעות פיפטה. יש לשטוף את מחמת הדגימה פעמיים נוספות בכמויות קטנות של הקסאן, ולהעביר לעמודה. אפשר את הקסאן המדגם הועבר לתוך להשרות לחלוטין לתוך ג'ל סיליקה. בשום שלב במהלך ההליך צריך ג'ל סיליקה להתייבש.
- המשך להוסיף hexane לחלק העליון של המדגם עד שציפוי האוסף מתחת לעמודה כמעט מלא (~ 4 מ"ל).
- אפשר לכל ההקסאן להיכנס לג'ל סיליקה לפני שמתחילים עם הממס הבא.
- מקם את מקטורן אוסף אמצע הקוטביות מתחת לעמודה.
- הוסף DCM לראש העמודה עד שציפוי האוסף כמעט מלא. שוב, אפשר לכל DCM להיכנס לתחנת האוסף לפני הפעלת הממס הבא.
- מקם את בון אוסף הקוטב מתחת לעמודה.
- הוסף מתנול לראש העמודה עד שהאוסף נתעב כמעט מלא.
כרומטוגרפיה של העמודים היא טכניקה גמישה לטיהור התערובת המורכבת של תרכובות שנמצאות משקעים. תערובות נפרדות כאשר הם נעים דרך העמודה ונאספים בשברים, כל אחד מכיל סוג כימי שונה של תרכובות. לכן, כרומטוגרפיה עמודה משמש לעתים קרובות כשלב טיהור נוסף לאחר בידוד ראשוני של המתחם הרצוי. תמציות אורגניות כגון תמציות שומנים הכולל עשוי להיות תערובות מורכבות של תרכובות רבות. כמה טכניקות טיהור, כגון saponification, להציג תרכובות שיכולות לפגוע מכשירים אנליטיים ולכן יש להסיר לפני הניתוח. וידאו זה הוא חלק מסדרה על מיצוי שומנים בדם, טיהור, וניתוח משקעים. לאחר תמצית שומנים הכולל נאסף מדגם מקדש, כרומטוגרפיה עמודה משמשת כדי לטהר הן alkenones ו GDGTs, בהתאם לניתוח הרצוי.
בכרומטוגרפיה של העמוד, תערובת של תרכובות כימיות נטענת על שלב נייח מוצק כגון ג'ל סיליקה. שלב נייד כגון ממס אורגני משמש לאחר מכן כדי לחמוק, או להסיר, את התרכובות מהעמודה. הסדר שבו התרכובות הם eluted תלוי בעוצמת האינטראקציות של התרכובות עם ג'ל סיליקה ועם eluent.
האלואט נאסף בשברים, שכל אחד מהם מכיל תרכובות שונות מהתערובת. בהתאם למאפיינים של התרכובות, ממס יחיד עשוי לספק הפרדה מספקת ולחמוק מכל תרכובות העניין. אחרת, ממיסים מרובים משמשים כדי לחמוק כל תרכובת של עניין בתורו.
תרכובות קוטב, אשר יש התפלגות לא אחידה של מטען, ספיח בחוזקה ג'ל סיליקה הקוטב, בעוד תרכובות קוטביות סופג חלש. ממיסים קוטביים יש זיקה גדולה יותר עבור ג'ל סיליקה ולכן הם eluents חזק יותר מאשר ממיסים קוטביים. לכן, ממסים קוטביים לחמוק רק תרכובות קוטביות, ואילו ממסים קוטביים לחמוק הן תרכובות קוטביות והן תרכובות קוטביות.
כאשר התרכובות הרצויות הן קוטביות בינונית, יש לשטוף תרכובות קוטביות מהעמוד עם ממס קוטבי לפני שימוש בממס קוטבי. כדי להימנע משימוש בתרכובות קוטביות לא רצויות כגון חומצות, אלמדן קוטבי לא צריך להיות בעל כוח מרומם יותר מהנדרש לתרכובת הרצויה ביותר בקטבים.
עכשיו שאתה מבין את העקרונות של כרומטוגרפיה עמודה, בואו נעבור הליך לטיהור של סמנים ביולוגיים שומנים מתמצית שומנים מוחלטת על ידי כרומטוגרפיה עמוד ג'ל סיליקה.
כדי להסיר מזהמים אורגניים, ללקח פיפטות זכוכית בורוסיליקט, בקבוקוני זכוכית בורוסיליקט, וצמר זכוכית עבור 6 שעות ב 550 °C (550 °F). לאחר כלי הזכוכית מוכן לשימוש, להגדיר מתלה להחזיק pipettes ובקבוקונים. להשיג נורות פיפטה, פינצטה נקייה, מרית מעבדה, ג'ל סיליקה, הקסאן, דיכלורומתאן ומתנול. עם פינצטה נקייה, מניחים צמר זכוכית קטן לתוך הפה של פיפטה. דחפו בעדינות את צמר הזכוכית לתחתית הפיפטה עם גבעול של פיפטה אחרת כדי ליצור תקע רופף. בזהירות לטעון ג'ל סיליקה לתוך pipette עד חצי מלא. אבטחו את הפיפטה זקופה בארון התקשורת. אבטח בקבוקון זכוכית בורוסיליקט 4 מ"ל מתחת לקצה הפיפטה לאיסוף פסולת. ב בקבוקון זכוכית בורוסיליקט אחר, להשעות עד 10 מ"ג של מדגם יבש מתהליך saponification בהקסאן. אם המדגם נדבק לקירות של הוויאל, sonicate את המשחקון במשך 5 דקות. הליך הכרומטוגרפיה יכול להתחיל עכשיו.
כדי להתחיל את הכרומטוגרפיה, לשטוף את עמוד ג'ל סיליקה עם 3 כרכים של hexane כדי להסיר בועות אוויר וזיהומים. לאחר מכן, להחליף את מקטורון הפסולת עם בריון ריק עבור שבר קוטבי. עם פיפטה זכוכית, לטעון את המדגם על העמוד ולאפשר את ההשעיה להשרות לתוך ג'ל סיליקה. עבוד במהירות כדי שהעמודה לא תתייבש במהלך ההליך. יש לשטוף את מקטורון הדגימה פעמיים עם חלקים קטנים של הקסאן ולהעביר כל שטיפה לעמודה. המשך להוסיף hexane לעמודה עד שפקסון האוסף כמעט מלא. אפשר לכל ההקסאן לסיים את הכניסה לג'ל הסיליקה. לאחר מכן, החליפו את הנקניקיון המלא בוויון ריק לשבר הקוטבי האמצעי. לאחר מכן, לשטוף את ביקריאל מדגם עם DCM ולהוסיף אותו לעמודה 3 פעמים. המשך להוסיף DCM לעמודה עד שאוסף האוסף יהיה כמעט מלא. אפשר DCM לסיים להשרות לתוך ג'ל סיליקה ולאחר מכן להחליף את המשחקון מלא עם ביון ריק עבור שבר הקוטב. חזור על תהליך זה עם מתנול.
ברגע הבקבוקון הוא כמעט מלא, לאפשר מתנול לסיים נוטף לתוך הבקבוקון ולאחר מכן מכסה את כל הבקבוקונים. החלק האמצעי של הקוטב מכיל את האלקנונים הרצויים, בעוד GDGTs נמצאים בשבר הקוטב. עבור דגימות אלקונון מלוכלכות או מורכבות במיוחד, יש לטהר עוד יותר את שבר אמצע הקוטב עם תוספת אוריאה, לפני הניתוח.
כרומטוגרפיה של טורים נמצאת בשימוש נרחב בכימיה כאליטכניקה אנליטית וטיהור.
צינורות פחמן, או CNTs, משמשים יותר ויותר בתעשיות רבות, אבל יש חשש גובר של ההשפעות שלהם על בריאות האדם. שינוי המאפיינים של CNTs משנה את האופן שבו הם מתנהגים במים ובאדמה. כדי לחקור עד כמה אמצעי תקשורת נקבוביים כמו חול ולכלוך שומרים על CNTs, טור הוכן עם אדמה נקבובית כשלב נייח. ראשית, שברים נאספו במהלך טעינת פתרון CNT על העמודה כדי לנתח את ההובלה של CNTs דרך הקרקע. לאחר מכן, CNTs עדיין ספיחה לאדמה היו לברוח ואת השברים נותחו עבור כמות CNTs שנשאר באדמה. התוצאות מעניקות תובנה לגבי הקשר בין פונקציונליזציה משטח CNT ומנגנוני ההובלה שלהם בסביבה.
ניתן להפעיל כרומטוגרפיה של עמודות הן בקנה מידה גדול והן בקנה מידה קטן, ולכן היא משמשת בעת עיצוב סינתיסייזרים עבור יישומים תעשייתיים. למשי עכביש יש חוזק מתיחה וצינורות מעולים, אך לא ניתן לקצור אותם בקנה מידה תעשייתי. בעקבות סינתזת חלבון משי, חלבוני המשי רקומביננטיים מטוהרים על ידי כרומטוגרפיה של זיקה, שבה השלב הנייח נועד ללכוד רק את המולקולה הרצויה. כביסה יסודית והתבוננות מעניקים את שברי החלבון הטהורים הדרושים לספין משי עכביש בקנה מידה גדול.
שלבים נייחים רבים זמינים לכרומטוגרפיה של העמודות. שלב נייח אחד לא יכול להיות מתאים לכל המוצרים הפוטנציאליים של סינתזה עם היקף מחליף רחב, כגון סינתזה זו יודוזירידין. המוצר הגולמי מעורבב עם שלבים נייחים שונים ופירוק מוערך על ידי פרוטון NMR. כמו פרוטון NMR הוא רגיש מאוד, שלבים נייחים רבים ניתן לסנן עבור פירוק המוצר באמצעות כמות קטנה של מוצר גולמי. כרומטוגרפיה עמודה מבוצעת לאחר מכן עם השלב הניויח האופטימלי, המאפשר טיהור של תרכובות חדשניות ותגיב מאוד.
הרגע צפית בהקדמה של JoVE לכרומטוגרפיה של טור לטיהור תמצית שומנים מוחלטת. הסרטון הבא ידגים כיצד לטהר עוד יותר תערובות מורכבות המכילות אלקנון.
תודה שצפיתם!
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Results
טכניקת טיהור זו מייצרת שלושה בקבוקונים שונים, שכל אחד מהם מכיל מחלקה מורכבת אחרת או קבוצה של מחלקות מורכבות. המורכבות של כל מדגם שיש לנתח במכשיר ירדה במידה ניכרת. תהליך זה מסיר גם תרכובות, כגון חומצות המיוצרות במהלך סאפוניפיקציה, שיכולות למעשה להיצמד לחלקים מהמכשירים, בגלל התנודתיות הנמוכה שלהם, אשר יקטין את הדיוק, הדיוק ואורך החיים שלהם.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Applications and Summary
Alkenones ו- GDGTs isoprenoidal הם שניהם מרכיבים נפוצים מאוד של משקעים ימיים וניתן למצוא אותם ברחבי האוקיינוסים בעולם. אלקנונים מזוהים יותר ויותר משקעים באגם, אם כי האורגניזמים האחראים לייצורם שונים מאשר באוקיינוס, ולכן הקשר בין יחס Uk '37 לטמפרטורת המים (כיול) שונה מהאוקיינוס ואפילו בין אגמים נפרדים. Isoprenoidal GDGTs נמצאים בכמה אגמים גדולים ובדיוק כמו אלקנונים, לעתים קרובות צריך כיול מקומי.
האלקנונים וה-GDGTs שאנחנו מעוניינים בהם יצאו בשברירי הקטון והקוטב, בהתאמה. משקעים ימיים אנו מנתחים לעתים קרובות את שני שלוחמי טמפרטורת פני הים (SST) מדגם אחד. זה מאפשר בנייה של שני רשומות SST עצמאיות, אשר מראים את האבולוציה של טמפרטורת המים באתר הליבה לאורך זמן. השוואה זו, הנקראת גישה מרובת פרוקסי, מדגישה לעתים קרובות זמנים שבהם שני הפרוקסי מסכימים וזמנים שבהם הם לא. הסכם או אי התאמה אלה עצמם מכילים מידע. אם שני הפרוקסי מסכימים, אולי האורגניזמים המייצרים כבשו את אותו בית גידול עומק, או אולי הם חיו בעומקים נפרדים, אך עמוד מים מעורבב היטב הוביל להומוגניזציה אנכית של הטמפרטורה (מים בדרך כלל מתקררים עם עומק). אם שני שלוחיו אינם מסכימים, ייתכן ששתי האוכלוסיות חיו במעמקים נפרדים; אחד חי במים חמים ורדודים ואחד במים קרירים ועמוקים יותר. או שזה יכול להיות כי התרכובות יוצרו בתקופות שונות של השנה ולכן משקפים את הטמפרטורות של עונות שונות. שאלות אלה נוצרות על ידי ניתוח של שני שלוחים SST שונים באותו אתר והם מדגישים את הטיפול גיאוכימאים אורגניים פליאו-קלימטולוגים צריכים לקחת בעת פרשנות הנתונים שלהם.
בגלל היציבות היחסית הגבוהה של פחמימנים קוטביים, השבר הקוטבי מכיל תרכובות אורגניות מעניינות רבות. Alkanes הם מרכיבים חשובים של שכבת השעווה החיצונית של עלה והם משמשים רשומות משקעים מסיבות רבות. אורך השרשרת הממוצע שלהם (מספר אטומי הפחמן) מכיל מידע על הדומיננטיות של צמחים ימיים לעומת יבשתיים, טמפרטורה, משקעים. היחס האיזוטופי של פחמן באלקנס קשור לסוג הצמח C3 לעומת C4 של הצמח שייצר אותו והיחס האיזוטופי של המימן קשור לטמפרטורה ומשפכים מקומיים לטמפרטורה ול משקעים גלובליים. סטראנס והופאנס נמצאים גם בשבר הקוטבי. סמנים ביולוגיים אלה הם גרסאות geostable של תרכובות ביואקטיביות כמו hopanoids וסטרואידים, אשר משרתים תפקידים ביוכימיים חשובים prokaryotes ו eukaryotes, בהתאמה.
שבר אמצע הקוטביות מכיל את האלקנון שלנו. אלקנונים הם קטונים, שהם מקליטים חשובים של טמפרטורות פני השטח העתיקות באמצעות פרוקסי טמפרטורת פני הים Uk'37. כמה קטונים מגיעים גם מאותן שעווות עלים שהאלקנים עושים, אם כי בדרך כלל יש הרבה פחות.
שבר הקוטב מכיל חומצות קרבוקסיליות, מרכיב חשוב נוסף בשעווה עלים, שהוא קצת פחות ספציפי וקשה יותר לעבוד איתו מאשר אלקנס (תנודתיות נמוכה) אך בכל זאת יכול להתייחס לחלק מאותו מידע. גליצרול דיאלקיל גליצרול טטראת'רס (GDGTs) נמצאים בשבר הקוטב והם עוד מקליט חשוב של טמפרטורות מים ואוויר עתיקות.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
References
Killops, S. and Killops, V. Introduction to Organic Geochemistry. Blackwell Publishing, Malden, MA (2005).
