博士研究生杨若宸等的研究论文“A copper substitution approach for the selective analysis of chlorophyll-derived porphyrins in modern geological and environmental samples”在《Journal of Chromatography A》上发表。该研究建立了一种分析地质与环境样品中叶绿素衍生物的新方法,巧妙利用铜离子置换实现卟吩(卟啉)的质谱分析,为研究沉积物中有机质演化及成岩过程示踪提供了一种新的方法。
叶绿素是古环境与古生态研究中核心的生物标志物,其在地质记录中的留存与转化信息,对反演古生态过程、重建古环境条件具有不可替代的重要价值。但在自然埋藏与温和地质条件下,叶绿素极易发生脱金属、碳链断裂等反应,生成由 Mg (II) 卟啉、脱镁卟啉等组成的复杂混合物,导致传统分析方法难以同步、完整捕获叶绿素及其各类衍生卟啉,严重制约古环境重建的准确性与可靠性。
针对这一技术难题,本研究团队开发出铜置换前处理新策略:利用 Cu (II) 与卟啉环的强配位特性,可将原生叶绿素、Mg (II) 卟啉及卟吩定向转化为结构稳定的 Cu (II) 卟啉,从而实现对叶绿素衍生物的定量表征。

团队以模型化合物为基准,结合超高效液相色谱 - 高分辨质谱(UPLC-Orbitrap MS)技术对该方法开展系统验证。结果显示,该方法具有优异的选择性:叶绿素a 铜置换效率超95%,卟吩置换效率超89%;同时,地质样品中广泛存在的 Ni (II)、V (IV)、Fe (III) 卟啉不受反应干扰,保持稳定不被置换。
该方法已成功应用于湖泊沉积物实际样品分析,成功实现了复杂地质基质中叶绿素衍生卟啉的特异性分析。依托该方法,不仅可对叶绿素浓度进行数量级估算,还能通过分子组成特征,直观揭示沉积物在埋藏成岩过程中发生的降解与转化规律,为地质环境演化研究提供关键分子证据。
论文信息如下:
标题:A copper substitution approach for the selective analysis of chlorophyll-derived porphyrins in modern geological and environmental samples
作者:杨若宸,夏晓伟,陈俊阳,何晨,张亚和,吴建勋*,史权*
DOI:https://doi.org/10.1016/j.chroma.2026.466989
作者:杨若宸
编辑:刘晓丽
审核:史权