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地质环境中生物标志物 GDGTs 分析技术研究进展

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岩矿测试 2024年第1期43卷 30-46页

作者：战楠孙青李琪谢曼曼尚文郁郝瑞霞国家地质实验测试中心自然资源部生态地球化学重点实验室北京100037 北京大学地球与空间科学学院北京100871 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

甘油二烷基甘油四醚脂(GDGTs)是一类来自于微生物细胞膜脂的新兴生物标志物,广泛存在于海洋、湖泊、土壤、泥炭等环境。在活体细胞中,GDGTs通常以完整极性膜脂(IPL-GDGTs)的形式存在,而在地质环境中主要以脱去极性头基的核心脂(CL-GDGTs... 详细信息

甘油二烷基甘油四醚脂(GDGTs)是一类来自于微生物细胞膜脂的新兴生物标志物,广泛存在于海洋、湖泊、土壤、泥炭等环境。在活体细胞中,GDGTs通常以完整极性膜脂(IPL-GDGTs)的形式存在,而在地质环境中主要以脱去极性头基的核心脂(CL-GDGTs)的形式存在。CL-GDGTs结构稳定、不易降解,并且对环境变化响应敏感,因此被认为是重建古气候-古环境变化的有力工具。GDGTs结构复杂、种类多样,在环境中的含量通常较低且常与其他化合物共存,因此分析难度较高,现有技术和方法在其分离、纯化、定量等方面仍然面临挑战。本文总结了近年来GDGTs在分析技术方面的研究进展,概述了GDGTs的分类与结构,对环境中IPL-GDGTs和CL-GDGTs的分离、纯化等方法进行总结和比较,其中CL-GDGTs可选择多种提取方法,而极性较强、热稳定性较差的IPL-GDGTs应尽量选取Bligh-Dyer提取法。普通的分离、纯化通常采用柱层析法,而涉及GDGTs单体分离时,一般采用制备液相色谱法。液相色谱-质谱、核磁共振波谱、气相色谱-同位素比值质谱是GDGTs含量测定、结构鉴定、同位素分析的主要分析手段。本文评述了现有方法的特点和不足,并在此基础上,提出了GDGTs分析技术的发展方向,以期为地质环境中GDGTs的分析研究提供启示和参考。

关键词：甘油二烷基甘油四醚脂(GDGTs) 提取分离纯化含量分析结构鉴定同位素分析

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Normal Alkane Distributions in Soil Samples along a Lhasa-Bharatpur Transect

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Acta Geologica Sinica(English Edition) 2016年第2期90卷 738-748页

作者： JIA Qiuhuan SUN Qing xie manman SHAN Yabing LING Yuan ZHU Qingzeng TIAN Mingzhong School of the Earth Sciences and Resources China University of Geosciences Beijing 100083 China National Research Center for Geoanalysis Beijing 100037 China Key Laboratory of Cenozoic Geology and Environment Institute of Geology and Geophysics Chinese Academy of Sciences Beijing 100029 China

We present n-alkane distributions in the soil samples along a transect from Lhasa on the Tibetan Plateau to Bharatpur in Nepal, which covers a large geographical area and a wide range of climatic conditions. These data allow us to assess the significance of n-alkane distributions in different vegetation types and their relationships to temperature and precipitation. In the tropical rainforest and broadleaved forest zones, n-alkanes exhibit a bimodal distribution pattern with dominant homologues around n-C_（31） and n-C_（23）. The bimodal distribution of tropical rainforest n-alkanes may be a general pattern because of the presence of many lianas, epiphytic plants, algae and the strong microbial activity and degradation involved in the postdepositional process. In the warm-temperate mixed forest and needle-leaved forest zones, the long-chain alkanes have a pattern of n-C_（31） n-C_（33） n-C_（27）. In the alpine shrub and grassland zone, although the most abundant homologue is n-C_（31） , relatively high n-C_（23） concentrations have also been observed in some samples. The statistical results show a good correlation between n-alkane proxies and climatic factors. The average chain length（ACL） values are positively correlated with precipitation and temperature across the transect. The carbon preference index（CPI） values show a negative correlation with temperature and precipitation along a Lhasa–Bharatpur transect. Although there is a positive relationship between ACL and temperature, it is difficult to separate the two climatic variables（temperature and precipitation） because they are well coupled in the monsoon region.

关键词： temperature n-alkanes surface soil Lhasa–Bharatpur transect

程序升温-气相色谱-同位素比值质谱法分析多环芳烃单体碳同位素组成

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岩矿测试 2022年第6期41卷 1060-1071页

作者：谢曼曼刘美美凌媛孙青国家地质实验测试中心北京100037 中国地质科学院地质研究所北京100037

环境样品中PAHs的单体碳同位素比值在迁移转化过程中能基本保持稳定,是重要的溯源指标,可通过气相色谱-同位素比值质谱(GC-IRMS)分析获得。对于低PAHs含量的样品,满足GC-IRMS检出限是高精度、准确分析单体碳同位素比值的前提。本文优化... 详细信息

环境样品中PAHs的单体碳同位素比值在迁移转化过程中能基本保持稳定,是重要的溯源指标,可通过气相色谱-同位素比值质谱(GC-IRMS)分析获得。对于低PAHs含量的样品,满足GC-IRMS检出限是高精度、准确分析单体碳同位素比值的前提。本文优化了一种程序升温汽化进样(PTV)方法,通过对PTV进样模式及进样口参数进行优化调整,提高目标物谱峰强度,进而提高GC-IRMS碳同位素分析的灵敏度。实验对比研究了恒温不分流、PTV不分流和溶剂分流进样模式,并对PTV进样口参数包括进样口压力梯度、传输温度和时间、蒸发温度和时间、进样口不分流时间进行了对比优化,以选出最优的PAHs单体碳同位素分析条件。结果表明:在PTV不分流进样、进样口压力40psi—60psi—70psi梯度升高、传输温度320℃、传输时间1.0min、蒸发温度55℃、蒸发时间2.5min、不分流时间1.5min条件下,PAHs的单体碳同位素结果最优。增加预柱可以提高峰强,尤其5环PAHs的峰强度提高达50%~100%。单体碳同位素分析精度(1σ)在0.5‰以内,系统性碳同位素分馏可以采用双标法校正。优化后的PTV-GC-IRMS方法可以实现低含量PAHs单体碳同位素的高精度、准确分析,扩大了同位素溯源在环境研究中的适用性。

关键词：气相色谱-同位素比值质谱法多环芳烃单体碳同位素程序升温汽化溯源

中国东北干旱-半干旱地区湖泊沉积物木质素酚类化合物特征及其气候指示意义

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岩矿测试 2023年第2期42卷 346-360页

作者：尚文郁孙青谢曼曼战楠自然资源部生态地球化学重点实验室国家地质实验测试中心北京100037

木质素广泛分布于维管植物,经分解生成的酚类化合物可示踪有机质来源、评估木质素降解程度,进而用于反演古环境与古气候变化。采用合适的分析方法有效地分解木质素是推断母源植物类型、降解程度的技术基础,常规方法是木质素经碱(或酸)解... 详细信息

木质素广泛分布于维管植物,经分解生成的酚类化合物可示踪有机质来源、评估木质素降解程度,进而用于反演古环境与古气候变化。采用合适的分析方法有效地分解木质素是推断母源植物类型、降解程度的技术基础,常规方法是木质素经碱(或酸)解后,利用气相色谱-质谱法(GC-MS)分析酚类单体化合物,但分解、提取过程复杂、易引入杂质。热裂解技术可在高温下快速分解有机质,裂解产物可通过GC-MS进行在线分析,具有用样量少、有机质提取比例高、重现性好、操作便捷的特点。本文选择地处亚洲夏季风影响区域的边缘的内蒙伊和沙日乌苏湖,采用热裂解GC-MS(Py-GC/MS)技术,对湖泊沉积物进行裂解分析,在对裂解温度(450℃、550℃和650℃)进行了优化的基础上,识别了21种酚类化合物,包括:4-甲基苯酚、2-乙基苯酚等9种烷基酚类(PHs),4-乙基-2-甲氧基苯酚、4-乙烯基-2,6-二甲氧基苯酚等9种烷基酚类(PHs)和12种甲氧基酚类(LGs)。结合沉积岩心样品AMS 14 C年龄的分析结果,6.7 ka以来沉积物中酚类化合物总量、PHs和LGs的变化趋势总体一致,呈现出6.7~4.0ka相对含量较高、4.0ka以来相对含量较低的特征。不同于PHs中邻(o-)-PHs、间(m-)-PHs、对(p-)-PHs的变化趋势与总量一致;但不同取代特征的LGs相对含量变化趋势存在差异,p-LGs在5.4ka前后就出现含量显著下降,3.8ka以来维持较低水平。根据微生物对木质素的“去甲基/去甲氧基”氧化反应途径,对位取代酚类化合物比值(p-PHs/p-LGs)可作为陆生高等植物降解指标,该值越大微生物降解作用越强。将p-PHs/p-LGs指标应用于伊和沙日乌苏沉积物样品结果显示,6.7ka以来p-PHs/p-LGs与正构烷烃单体碳同位素δ^(13) C_(27-33)变化趋势一致(R=-0.77),间接地指示了有效降水变化。即6.7ka以来气候整体转湿,区内陆生高等植物占据优势,充足的水分和有机质为微生物提供了适宜的生存环境和相对稳定的营养来源,降解作用整体呈增强趋势;6.3~5.5ka和4.1~3.6ka期间有效湿度降低,微生物对木质素的降解作用相对减弱。p-PHs/p-LGs指标对应了呼伦贝尔地区湿度变化特征,揭示了干旱-半干旱地区微生物降解与有效湿度变化的相关性,为探讨陆地生态系统对东亚季风北部边缘区气候变化的响应提供科学依据。

关键词：热裂解-气相色谱-质谱法伊和沙日乌苏湖木质素酚类单体化合物微生物降解古气候

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碳酸根和碳酸氢根野外现场快速检测仪的研发与应用

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冶金分析 2023年第12期43卷 60-66页

作者：陶迪李松战楠郭琳谢曼曼国家地质实验测试中心

CO32-和HCO3-含量能够反映碳的地球化学行为和碳循环特征，是重要的地球化学指标。本文利用双电极测量技术，研发一套测量CO32-和HCO3-含量的小型野外现场快速检测仪，以一键式操作方式自动完成水质样品中CO32-和HCO3-含量的快速检测，... 详细信息

CO32-和HCO3-含量能够反映碳的地球化学行为和碳循环特征，是重要的地球化学指标。本文利用双电极测量技术，研发一套测量CO32-和HCO3-含量的小型野外现场快速检测仪，以一键式操作方式自动完成水质样品中CO32-和HCO3-含量的快速检测，满足了野外现场调查要求，提高了野外现场测试效率。该仪器具有较低的检出限，CO32-仪器检出限为0.001 mg/L,HCO3-仪器检出限为2.5 mg/L;对1×10-3mol/L CO2标准溶液平行测量7次，CO32-、HCO3-分析结果的相对标准偏差(RSD,n=7)分别为4.4%和3.2%,仪器稳定性良好；通过不同测量方法对样品进行了对比试验，测量结果表明仪器具有良好的正确度；同时仪器具有便于携带、分析速度快等野外现场的应用特征。

关键词：野外现场快速检测仪二氧化碳碳酸根碳酸氢根 pH 双电极法

基于Py-GC/MS的沙漠湖泊直链脂肪族化合物分析及古气候应用初探

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岩矿测试 2022年第5期41卷 836-848页

作者：尚文郁孙静轶谢曼曼岑况蔡泽战楠凌媛孙青自然资源部生态地球化学重点实验室国家地质实验测试中心北京100037 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 淮南师范学院安徽淮南232038 中国地质科学院地质研究所北京100037

湖泊沉积物中直链脂肪族化合物(MCCs)对气候变化响应敏感,环境条件的变化可促使MCCs在游离态和结合态间发生转化,是古气候重建的重要生物标志物。以往研究中对样品前处理通常采用混合溶剂提取法得到MCCs游离态组分,而以化学键合、物理... 详细信息

湖泊沉积物中直链脂肪族化合物(MCCs)对气候变化响应敏感,环境条件的变化可促使MCCs在游离态和结合态间发生转化,是古气候重建的重要生物标志物。以往研究中对样品前处理通常采用混合溶剂提取法得到MCCs游离态组分,而以化学键合、物理吸附等形式赋存的结合态组分无法通过溶剂提取,不能获取结合态组分特征对气候环境变化的指示信息。本文将热裂解这一有机质高效分解技术与气相色谱-质谱(GC-MS)联用,实现了对内蒙古伊和沙日乌苏湖泊沉积物有机质组成的精细刻画,并识别、分析了共计3类、71项结合态MCCs化合物。结果表明:热解温度是影响热裂解-气相色谱-质谱(Py-GC/MS)分析沉积物样品中结合态MCCs分布特征的主要因素,450℃以下热解能量较低导致结合态MCCs解析不充分,550℃和650℃下各类结合态MCCs(含正构烷烃、正构烯烃及α-正构脂肪酮)充分解析,可经GC-MS实现在线分离、识别;随着热解温度升高,裂解产物中MCCs平均链长趋于降低,过高的裂解能量影响了产物中MCCs化合物链长特征对气候变化指示的敏感性。经研究各类MCCs分布特征发现,550℃下正构烷烃平均链长特征与传统气候替代指标游离态正构烷烃单体碳同位素δ^(13)C_(27~33)具有较好的相关性(R=0.83)。结合态正构烷烃ACL_(25~31)指标响应了区域有效降水变化特征,识别了区域内5.6ka、3.9ka前后的干旱期,反映了东亚夏季风强度变化,对应了北半球中纬度有效降水变化。

关键词：热裂解-气相色谱-质谱法(Py-GC/MS) 伊和沙日乌苏湖结合态直链脂肪族化合物古气候

新型免疫抑制剂浅蓝霉素A诱导肾损伤炎症的作用

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安徽医科大学学报 2023年第9期58卷 1429-1434页

作者：单润润庾聚涛谢嫚嫚罗秀峰谢春亚崔宗宇刘晓颖陈奇安徽医科大学生命科学学院合肥230032 安徽医科大学药学院合肥230032 安徽医科大学第二临床医学院合肥230032

目的探究高浓度浅蓝霉素A(Cae A)对人肾小管上皮细胞HK2的影响,并探讨NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)在此过程中发挥的作用。方法采用MTT法测定不同浓度的Cae A对HK2细胞活力的影响;采用实时定量PCR,Western blotting以及免疫... 详细信息

目的探究高浓度浅蓝霉素A(Cae A)对人肾小管上皮细胞HK2的影响,并探讨NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)在此过程中发挥的作用。方法采用MTT法测定不同浓度的Cae A对HK2细胞活力的影响;采用实时定量PCR,Western blotting以及免疫荧光法检测高浓度Cae A对肾损伤分子1(KIM-1)以及NLRP3表达情况的影响;同时用实时定量PCR方法,检测高浓度Cae A对白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素18(IL-18)、白细胞介素33(IL-33)、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)的mRNA表达情况;随后将HK2细胞分为对照组、高浓度Cae A组和高浓度Cae A加NLRP3抑制剂CY-09组,Western blotting检测KIM-1和NLRP3蛋白的表达变化。结果MTT的结果显示,高浓度Cae A可以抑制HK2细胞活力;实时定量PCR,Western blotting和免疫荧光实验表明,高浓度Cae A可以上调KIM-1和NLRP3的水平,以及IL-1β、IL-18、IL-33、MCP-1、TNF-α的mRNA表达水平,而CY-09能显著下调NLRP3和KIM-1的蛋白水平。结论高浓度的Cae A能明显抑制HK2细胞的活力,诱导HK2细胞发生损伤及炎症反应,有显著的肾毒性,而且该肾毒性是通过激活NLRP3通路来实现的。

关键词：浅蓝霉素A 细胞损伤细胞炎症药物肾毒性

腹腔镜手术后trocar部位疝12例临床分析

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中国微创外科杂志 2024年第2期24卷 112-117页

作者：刘小慧贺曼曼谢新宁冯运章冯喆邯郸市中心医院普外二科邯郸056001 邯郸市中心医院麻醉科邯郸056001 邯郸市中心医院超声医学科邯郸056001

目的探讨trocar部位疝(trocar site hernia, TSH)的临床特征、诊治要点及预后。方法回顾性分析2019年1月~2023年1月12例腹腔镜手术后TSH的临床资料。临床表现肠梗阻8例,trocar切口迁延不愈伴渗液1例,无明显症状3例。9例腹部CT诊断,余... 详细信息

目的探讨trocar部位疝(trocar site hernia, TSH)的临床特征、诊治要点及预后。方法回顾性分析2019年1月~2023年1月12例腹腔镜手术后TSH的临床资料。临床表现肠梗阻8例,trocar切口迁延不愈伴渗液1例,无明显症状3例。9例腹部CT诊断,余3例分别通过小肠造影、腹部MRI、腹平片联合腹部彩超诊断。发生于右下腹5例,左下腹4例,右上腹3例。trocar直径12 mm 6例,10 mm 5例,5 mm 1例。trocar部位放置引流管5例。11例行开放性手术,包括小肠还纳、腹壁逐层缝合术4例,小肠部分切除吻合术3例,Onlay修补术3例,部分大网膜切除、横结肠还纳、Onlay修补术1例;另1例trocar部位迁延不愈,拒绝手术,动态观察。结果 11例手术顺利,术后1例炎性肠梗阻行小肠减压管置入术,1例切口出血再次急诊手术止血,余恢复顺利。12例均获随访,随访5~48个月,中位13个月,1例未手术者trocar部位仍有硬结伴间断渗液,1例因肿瘤转移死亡,余10例均无疝复发。结论 TSH最常见表现为肠梗阻症状,多发生于直径≥10 mm的trocar,如有症状应尽早手术修补。

关键词：腹腔镜疝肠梗阻肠坏死

Seasonal temperature variability during the past 1600 years recorded in historical documents and varved lake sediment profiles from northeastern China

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Seasonal temperature variability during the past 1600 years ...