Пути криминалистического сравнения нефтей с помощью анализа состава биомаркеров.

/коллектив физико-химической лаборатории выражает огромную признательность за помощь в проведении этой работы коллективу Института Химии Нефти г. Томска/

      Биомаркеры - это вещества образующиеся в нефти при её формировании в толще земной коры. Их состав и соотношения находятся в прямой связи с условиями формирования нефти. То есть от того из какого сырья (растительности) произошла нефть, к каких условиях (температура, давление, микроорганизмы и пр). Понятно что эти признаки весьма уникальны для нефтей и вполне могут использоваться для сравнения их на предмет возможности принадлежности нефтей к единому целому.

       Итак каковы же пути анализа этих самых биомаркеров. Ну честно говоря иного пути кроме как хроматографический почему-то не представляется, притом оптимальным (да и пожалуй единственно возможным) является метода хромато-масс-спектрометрии. Это связано прежде всего со сложной матрицей объекта исследования, хроматографическая колонка позволяет провести максимальное разделение веществ, а масс-селективный детектор позволяет выделять из всего шума и многообразия пиков именно ионы (аналитический сигнал) от нужных веществ, коих к слову говоря в нефти может быть очень мало - тысячные доли процента.

      Первый этап на пути анализа биомаркеров - это конечно пробоподготовка - цель её максимально "разгрузить" матрицу объекта от лишних веществ, которые к тому же могут сильно подпортить хроматографическую систему.

       Опять немного теории... много в нефти соединений, в том числе есть так называемые "асфальтены" - поликонденсированные ароматические соединения, гетероциклы тяжёлые и прочее всё такое. Они нам не нужны. Их всех объединяет одно - они нерастворимы в гексане. От них надо избавиться обычно это делается с помощью разбавления нефти гексаном в соотношении 1/40, при этом асфальтены опадают вниз в виде темно-бурого осадка. Его надо отделять. А чтобы он даром не пропадал, надо его отделить, промыть гексаном, подсушить (от гексана) и взвесить. Таким образом гравиметрически определяется содержание асфальтенов в нефти, это тоже важная характеристика при сравнении нефтей.

Другие соединения в нефти, от которых тоже надо избавиться это смолы. От них избавиться труднее. Есть два пути - препаративная ТСХ и колоночная хроматография на силикагеле или оксиде алюминия. В случае с ТСХ это выглядит следующим образом. Полученный гексановый раствор нефти надо упарить, чтобы убрать оттуда весь привнесённый гексан (упарить до первоначального объёма). Затем полученный остаток нанести несколькими точками на пластинку с тем же сорбфилом, и поставить в систему с гексаном.

Далее после поднятия фронта элюата, провести повторное разделение (высушить пластинку и засунуть её в гексан ещё раз). Затем внимательно посмотреть на пластинку в УФ свете, и выскрести весь силикагель от каждого пятна, за исключением расстояния от старта до окончания жёлтой люминесценции. Сошрябанный силикагель необходимо экстрагировать далее на гексаном и хлороформом, избыток растворителя удалить и уже далее исследовать методом гх/мс.

Рекомендуемые условия - неполярная колонка типа HP-1 (5), желательно высокотемпературная фаза. Скорость подъма т-ры от 2-5 гр/мин, начальная т-ра - 70, конечная 290-300 (чем выше тем лучше).

Исследуемые соединения (этот список пока ещё под вопросом и уточняется):

   - диметилнафталины (ион 156)

   - метилфенантрены (ион 192)

   - метилдибензтиофены (ион 198)

   - триароматические стероиды (ион 231)

   - метилтриароматические стероиды (ион 245)

   - моноароматические стероиды (ион 253)

   - терпаны (ион 191)

   - изостераны (ион 218)

   - диастераны (ион 259)

   - стераны (ион 217)

А вот и обещанные результаты анализа по некоторым из биомаркеров... (в формате Excell )

(по четырем месторождениям)