Молекулярные биомаркеры — мощный инструмент современной аналитической химии, имеющий мультидисциплинарное значение. Поисковые исследования, основанные на геохимической съемке лицензионных участков суши и моря, бурение разведочных скважин, изучение миграции углеводородных флюидов и генетическая связь промышленных залежей с исходными нефтематеринскими породами, определение внешней границы континентального шельфа по «родственным связям» современной поверхности земной коры с ее «глубинными корнями», палеоклиматические реконструкции — вот неполный список актуальных направлений, где успешно применяются подходы молекулярной геохимии.
Мы приняли решение включить данный вид анализа в список аналитических услуг нашей лаборатории, основываясь на следующих ниже предпосылках. Во-первых, среди наших сотрудников имеются квалифицированные специалисты в области органической геохимии. Во-вторых, наша методологическая база соответствует необходимому уровню и мы знаем, как и что следует делать. В третьих, мы предполагаем, что существующее предложение для данной аналитической услуги не в полной мере отвечает потенциальному спросу, учитывая, с одной стороны, высокий уровень сложности анализа, с другой- его информативность и универсальность.
Мы можем выполнить традиционный анализ биомаркеров в образцах почвы, донных осадков и литифицированных пород, используя привычные и эффективные подходы. Горячая экстракция по Сокслету в классическом и автоматизированном варианте (Soxtherm), препаративная хроматография с разделением на фракции, обогащенные аналитов различной природы. В самом тривиальном варианте мы готовим неполярную алифатическую (метан-нафтеновую) фракцию в гексане и более полярную ароматическую -в хлористом метилене или смесях этилацетата, ацетона с последующим анализом на ГХ-ПИД (н-алканы и изопреноиды состава С10-C40) и ГХ/МС ( алкилированные циклоалканы, стераны, гопаны). Ароматическая фракция используется для анализа ПАУ методом ГХ/МС. Мы сочетаем методы сканирования по отдельным ионам с получением хроматограмм по полному ионному току для дальнейшего анализа качественного состава в ручном режиме. Мы можем использовать нормализацию по внешнему стандарту, вносить суррогаты и внутренние стандарты, смеси дейтерированных углеводородов для максимального контроля качества пробоподготовки и анализа. В зависимости от конечной цели и кошелька клиента, мы подбираем доступный и адекватный вариант, стоимость которого определяется расходом дорогостоящих коммерческих стандартов и дополнительных процедур пробоподготовки. Выполняя аналитические работы в рамках научных исследований, мы можем существенно расширить круг аналитов и применить дополнительные процедуры пробоподготовки, в частности, химический гидролиз, фракционирование экстракта, дериватизацию слаболетучих компонентов. Для реконструкции палеотемпературы морской поверхности анализируют алкеноны и тетраэфиры диалкил глицеролов (индексы SST и ТЕХ). В биогеохимических исследованиях (для оценки общей интенсивности и пространственных вариаций биодеградации липидов в диагенезе) наибольший интерес представляют метаболически активные сравнительно полярные липиды: алкенолы, свободные жирные кислоты и жирные кислоты этерифицированных фосфолипидов. При изучении цикла углерода в анаэробных условиях наибольшее значение приобретают производные структурных липидов архей: разветвленные изопреноиды: кроцетан, пентаметилайкозан (PMI).
Исследование биомаркеров, специфичных к таксонам микроорганизмов, эффективно дополняет молекулярно-биологические и микробиологические исследования микробиоты (метагеномика, культивация, культуральные методы).
Более традиционные варианты применения биомаркеров ориентированы на выявлении миграции термогенных флюидов к дневной поверхности и предусматривают анализ термически зрелых изомеров нафтенов, стеранов и гопанов. Здесь актуальна унаследованная из нефтяной химии, методология корреляции состава термически зрелой компоненты донных осадков с нефтями и нефтематеринскими породами. Упомянутая методология эффективна в исследованиях нефтяного загрязнения природной среды, где необходимо установить источник утечки нефти или нефтепродукта. Фокусируясь на специфике конкретного исследования, мы оптимизируем схему обработки данных, избегая загромождения отчетных материалов лишними цифрами. Используя разнообразные индексы соотношений молекулярных реперов, мы получаем диагностический материал, доступный для корректного сравнения с опубликованными данными, независимо от методологических вариаций. Наряду с хроматографическими методами, при изучении нефтяного загрязнения или природной разгрузки термически зрелого органического вещества, мы используем неселективный, но исключительно чувствительный метод матричной флуоресценции возбуждения/эмиссии (EEM, TSF), который вписывается в концепцию к фингерпринтинга и дополняет компонентный анализ молекулярных биомаркеров.