氣相色譜法測定杧果葉片中多效唑含量的研究
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作者：曠松 宋淑芳 農(nóng)靜海 李雄輝 韋愛琳 黃臺明
摘要以實(shí)例測定方式介紹杧果葉片多效唑含量的氣相色譜測定方法,包括定性分析、定量分析和實(shí)例測定分析;定量分析采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法,其線性相關(guān)系數(shù)為0.999 1,多效唑的保留時間為15.087min。改進(jìn)了樣品前處理方法,使其更為簡便和適用,以期為具備類似條件者提供參考。
關(guān)鍵詞氣相色譜法;杧果葉片;多效唑;含量
AbstractThe experiment of paclobutrazol test in mango leaves with gas chromatograph was introduced,including qualitative analysis,quantative analysis and the test analysis as an example;standard curve method was adopted in the quantative analysis,the correlation coefficient was 0.999 1,the retention time of paclobutrazol in the chromatogram was 15.087 minutes. The improved method of sample front processes was more simple and pratical,hoping for reference to the researchers on the similar condition.
Key wordsgas chromatograph test method;mango leaves;paclobutrazol;content
多效唑(Paclobutrazol)是1984年由英國卜內(nèi)門(ICI)公司開發(fā)的一種內(nèi)源赤霉素合成抑制劑[1]。其分子式為C15H20N3OCl。多效唑能抑制赤霉素的生物合成和由赤霉素所控制的生理效應(yīng),主要通過調(diào)節(jié)植物體內(nèi)的激素平衡,延緩植物生長,抑制莖枝伸長,促進(jìn)成花和坐果[2]。同其他植物生長抑制劑相比,多效唑具有用量少、價格低廉、效果明顯等優(yōu)點(diǎn),因此目前已被廣泛用于多種作物生產(chǎn)。
近些年來,在我國的杧果生產(chǎn)中,多效唑被大量應(yīng)用于促花、花期調(diào)節(jié)以及誘導(dǎo)反季節(jié)開花[3]。而施用多效唑后,杧果植株對多效唑的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)以及其在植株體內(nèi)的殘留情況目前了解并不多,筆者就杧果葉片多效唑含量的氣相色譜測定方法進(jìn)行研究,以期為今后這方面的進(jìn)一步研究提供參考。
1材料與方法
1.1儀器與試劑
儀器為氣相色譜儀(BEIFEN SP-3400 氣相色譜儀),配有HP-5色譜柱和FID檢測器、搗碎機(jī)、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀。試劑為甲醇、二氯甲烷、石油醚、丙酮(分析純);氫氧化鈉、無水硫酸鈉、硅鎂吸附劑等。
1.2樣品處理
1.2.1 樣品的制備。將杧果鮮葉片樣品用水洗凈、晾干,剪碎后放入搗碎機(jī)磨碎,精確稱取10.0~15.0g放入三角瓶中,再加入70mL甲醇,在室溫下放置1h,每隔20min晃動混勻1次。之后用布氏漏斗抽濾(抽濾時用3層濾紙,或重復(fù)抽濾2次,以確保濾液中沒有固體物質(zhì)),然后用50mL的甲醇淋洗2次,收集濾液,再加入30mL去離子水,混合均勻。在45℃恒溫水浴下,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓濃縮至水相(終體積約為30mL),用預(yù)先配置的1moL/L的氫氧化鈉將水相的pH值調(diào)節(jié)為11。將水相轉(zhuǎn)移到125mL的分液漏斗中,加入30mL二氯甲烷,混合均勻,靜置約10min使混合液充分分層(上層似乳濁液為水相,下層為二氯甲烷的有機(jī)相),放出下層液體,用三角瓶收集,再重復(fù)上述操作2次。合并3次收集的二氯甲烷有機(jī)相,在30℃恒溫水浴下,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓濃縮至約5mL,待經(jīng)層析柱凈化。
1.2.2樣品的凈化。制備玻璃層析柱:玻璃管采用25mL的堿式滴定管,將下端的橡皮管一段去掉,只使用上端的玻璃管,用長的玻璃棒作為填充用的工具。底部墊入少許脫脂棉,依次填入2cm厚的無水硫酸鈉、6g硅鎂吸附劑、2cm厚的無水硫酸鈉。先用20mL石油醚淋洗層析柱,然后將前面步驟中得到的提取液轉(zhuǎn)移到層析柱內(nèi),最后用10mL石油醚/甲醇(石油醚∶甲醇=97∶3)溶液淋洗,收集淋洗液。放入干燥箱中蒸發(fā)至干,加入0.5mL丙酮,使蒸發(fā)干的物質(zhì)完全溶解,待上機(jī)測定。
1.3多效唑標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備
準(zhǔn)確稱量0.012 6g含量為99.7%的多效唑標(biāo)準(zhǔn)品,用丙酮溶解,定容至25mL,然后取1.5mL,再稀釋定容到25mL,此時的多效唑濃度為30mg/L,以此溶液作為標(biāo)準(zhǔn)液配制不同濃度的多效唑溶液。分別取30mg/L的多效唑溶液0.5、1.0、2.0、5.0mL定容至10.0mL,則溶液的濃度分別為1.5、3.0、6.0、15.0mg/L。
1.4檢測參數(shù)設(shè)計(jì)
載氣(高純N2)流速:30mL/min;H2流速:40mL/min;空氣流速:300mL/min;注樣器溫度:250℃;柱初溫:50℃;柱終溫:250℃;輔助箱溫度:275℃;檢測器溫度:50℃;設(shè)定柱溫、注樣器、輔助箱、檢測器極限溫度均為300℃;毛細(xì)管FID升溫速率不能超過20℃/min。
2結(jié)果與分析
2.1多效唑的定性分析
首先以高濃度(252mg/L)的多效唑溶液對多效唑的峰進(jìn)行保留時間定性,由圖1可以看出,在2min附近有一個很大的峰,此為溶劑丙酮的峰,另外一個比較明顯的是位于15.087min的峰,此峰可確認(rèn)為多效唑的峰,即多效唑在該測定條件下的保留時間約為15min。在之后的色譜圖分析中,默認(rèn)距離15.087min最近的峰為多效唑峰。
2.2多效唑的定量分析
采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法,以峰面積定量,分別檢測多效唑濃度為0、1.5、3.0、6.0、15.0、30.0mg/L的標(biāo)準(zhǔn)樣品在氣相色譜圖中分析多效唑峰的峰面積,作出多效唑濃度和峰面積的關(guān)系圖(見圖2)。其回歸方程為y=436.69x+894.40,相關(guān)系數(shù)R2=0.999 1。
2.3杧果葉片中多效唑含量的測定
試驗(yàn)采集的杧果葉片樣品為四季蜜杧的葉片,果園于2009年5月15日土施多效唑18g/株(含量15%)以促反季節(jié)開花,采集時間分別為5月25日、28日、31日和6月3日、6日、9日和12日,圖3為5月28日所采集葉樣的多效唑色譜圖。根據(jù)圖3和圖2,計(jì)算出測定葉樣的多效唑提取液中多效唑濃度為0.618 8mg/L,最后提取液的量為0.5mL,初始使用的葉樣量為10.170 6g。由此計(jì)算得葉樣中多效唑的含量為0.030 4μg/g。
3結(jié)論與討論
隨著檢測技術(shù)水平和檢測儀器設(shè)備功能的不斷進(jìn)步,作物體內(nèi)多效唑含量的測定有多種方法,因所具備的檢測條件不同,所采用的方法也不盡相同。目前國內(nèi)外常用的測定方法有氣相色譜法和液相色譜法[4-6],其優(yōu)點(diǎn)為穩(wěn)定性好、精確度高。
在本文測定杧果葉片多效唑含量實(shí)例中,多效唑的保留時間即出峰時間為15min左右,但在不同的檢測條件下其出峰時間不盡相同,在每次具體的測定中,應(yīng)根據(jù)當(dāng)次定性測定分析所得確認(rèn)的保留時間而定。在杧果的生產(chǎn)實(shí)踐中,一般都要求在安全用量范圍內(nèi)施用多效唑,以免造成樹勢衰退等副作用。杧果葉片中的多效唑含量較低,因此在使用氣相色譜法測定過程中,多效唑的信號很弱,易受到其他因素的干擾而影響測定的準(zhǔn)確性[7,8],建議對每份樣品的測定應(yīng)重復(fù)3次以上。上述測定方法對樣品的前處理作了一些改進(jìn),其處理方法更為簡便和適用。
4參考文獻(xiàn)
[1] 佘佳榮,楊仁斌,王海萍,等.多效唑在油菜植株、油菜籽和土壤中的殘留[J].農(nóng)藥學(xué)學(xué)報,2008,10(1):113-116.
[2] 王存.多效唑在植物生產(chǎn)上的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué),2009(2):67-71.
[3] 黃宏芬,呂烈武.多效唑在幾種熱帶果樹上的應(yīng)用進(jìn)展[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2009(6):25-26.
[4] 王曉容,李建光,潘學(xué)文,等.比久和多效唑混合物的高效液相色譜分析[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2002,21(6):523-525.
[5] 李春麗,尹桂豪,劉春華.超聲萃取—氣相色譜法測定芒果園土壤中多效唑殘留量[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(11):4856-4857.
[6] 白樺,邱月明,張青.氣相色譜—質(zhì)譜法測定蘋果中多效唑殘留量[J].分析測試學(xué)報,2005,24(4):64-66.
[7] 牛淑妍,張前前,許良忠,等.多效唑的氣相色譜分析[J].青島科技大學(xué)學(xué)報,2003,24(1):28-30.
[8] 趙健,楊挺,張歡,等.用氣相色譜法檢測白菜和黃瓜中多效唑的殘留量[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報,2009,21(11):104-105.
摘要以實(shí)例測定方式介紹杧果葉片多效唑含量的氣相色譜測定方法,包括定性分析、定量分析和實(shí)例測定分析;定量分析采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法,其線性相關(guān)系數(shù)為0.999 1,多效唑的保留時間為15.087min。改進(jìn)了樣品前處理方法,使其更為簡便和適用,以期為具備類似條件者提供參考。
關(guān)鍵詞氣相色譜法;杧果葉片;多效唑;含量
AbstractThe experiment of paclobutrazol test in mango leaves with gas chromatograph was introduced,including qualitative analysis,quantative analysis and the test analysis as an example;standard curve method was adopted in the quantative analysis,the correlation coefficient was 0.999 1,the retention time of paclobutrazol in the chromatogram was 15.087 minutes. The improved method of sample front processes was more simple and pratical,hoping for reference to the researchers on the similar condition.
Key wordsgas chromatograph test method;mango leaves;paclobutrazol;content
多效唑(Paclobutrazol)是1984年由英國卜內(nèi)門(ICI)公司開發(fā)的一種內(nèi)源赤霉素合成抑制劑[1]。其分子式為C15H20N3OCl。多效唑能抑制赤霉素的生物合成和由赤霉素所控制的生理效應(yīng),主要通過調(diào)節(jié)植物體內(nèi)的激素平衡,延緩植物生長,抑制莖枝伸長,促進(jìn)成花和坐果[2]。同其他植物生長抑制劑相比,多效唑具有用量少、價格低廉、效果明顯等優(yōu)點(diǎn),因此目前已被廣泛用于多種作物生產(chǎn)。
近些年來,在我國的杧果生產(chǎn)中,多效唑被大量應(yīng)用于促花、花期調(diào)節(jié)以及誘導(dǎo)反季節(jié)開花[3]。而施用多效唑后,杧果植株對多效唑的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)以及其在植株體內(nèi)的殘留情況目前了解并不多,筆者就杧果葉片多效唑含量的氣相色譜測定方法進(jìn)行研究,以期為今后這方面的進(jìn)一步研究提供參考。
1材料與方法
1.1儀器與試劑
儀器為氣相色譜儀(BEIFEN SP-3400 氣相色譜儀),配有HP-5色譜柱和FID檢測器、搗碎機(jī)、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀。試劑為甲醇、二氯甲烷、石油醚、丙酮(分析純);氫氧化鈉、無水硫酸鈉、硅鎂吸附劑等。
1.2樣品處理
1.2.1 樣品的制備。將杧果鮮葉片樣品用水洗凈、晾干,剪碎后放入搗碎機(jī)磨碎,精確稱取10.0~15.0g放入三角瓶中,再加入70mL甲醇,在室溫下放置1h,每隔20min晃動混勻1次。之后用布氏漏斗抽濾(抽濾時用3層濾紙,或重復(fù)抽濾2次,以確保濾液中沒有固體物質(zhì)),然后用50mL的甲醇淋洗2次,收集濾液,再加入30mL去離子水,混合均勻。在45℃恒溫水浴下,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓濃縮至水相(終體積約為30mL),用預(yù)先配置的1moL/L的氫氧化鈉將水相的pH值調(diào)節(jié)為11。將水相轉(zhuǎn)移到125mL的分液漏斗中,加入30mL二氯甲烷,混合均勻,靜置約10min使混合液充分分層(上層似乳濁液為水相,下層為二氯甲烷的有機(jī)相),放出下層液體,用三角瓶收集,再重復(fù)上述操作2次。合并3次收集的二氯甲烷有機(jī)相,在30℃恒溫水浴下,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓濃縮至約5mL,待經(jīng)層析柱凈化。
1.2.2樣品的凈化。制備玻璃層析柱:玻璃管采用25mL的堿式滴定管,將下端的橡皮管一段去掉,只使用上端的玻璃管,用長的玻璃棒作為填充用的工具。底部墊入少許脫脂棉,依次填入2cm厚的無水硫酸鈉、6g硅鎂吸附劑、2cm厚的無水硫酸鈉。先用20mL石油醚淋洗層析柱,然后將前面步驟中得到的提取液轉(zhuǎn)移到層析柱內(nèi),最后用10mL石油醚/甲醇(石油醚∶甲醇=97∶3)溶液淋洗,收集淋洗液。放入干燥箱中蒸發(fā)至干,加入0.5mL丙酮,使蒸發(fā)干的物質(zhì)完全溶解,待上機(jī)測定。
1.3多效唑標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備
準(zhǔn)確稱量0.012 6g含量為99.7%的多效唑標(biāo)準(zhǔn)品,用丙酮溶解,定容至25mL,然后取1.5mL,再稀釋定容到25mL,此時的多效唑濃度為30mg/L,以此溶液作為標(biāo)準(zhǔn)液配制不同濃度的多效唑溶液。分別取30mg/L的多效唑溶液0.5、1.0、2.0、5.0mL定容至10.0mL,則溶液的濃度分別為1.5、3.0、6.0、15.0mg/L。
1.4檢測參數(shù)設(shè)計(jì)
載氣(高純N2)流速:30mL/min;H2流速:40mL/min;空氣流速:300mL/min;注樣器溫度:250℃;柱初溫:50℃;柱終溫:250℃;輔助箱溫度:275℃;檢測器溫度:50℃;設(shè)定柱溫、注樣器、輔助箱、檢測器極限溫度均為300℃;毛細(xì)管FID升溫速率不能超過20℃/min。
2結(jié)果與分析
2.1多效唑的定性分析
首先以高濃度(252mg/L)的多效唑溶液對多效唑的峰進(jìn)行保留時間定性,由圖1可以看出,在2min附近有一個很大的峰,此為溶劑丙酮的峰,另外一個比較明顯的是位于15.087min的峰,此峰可確認(rèn)為多效唑的峰,即多效唑在該測定條件下的保留時間約為15min。在之后的色譜圖分析中,默認(rèn)距離15.087min最近的峰為多效唑峰。
2.2多效唑的定量分析
采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法,以峰面積定量,分別檢測多效唑濃度為0、1.5、3.0、6.0、15.0、30.0mg/L的標(biāo)準(zhǔn)樣品在氣相色譜圖中分析多效唑峰的峰面積,作出多效唑濃度和峰面積的關(guān)系圖(見圖2)。其回歸方程為y=436.69x+894.40,相關(guān)系數(shù)R2=0.999 1。
2.3杧果葉片中多效唑含量的測定
試驗(yàn)采集的杧果葉片樣品為四季蜜杧的葉片,果園于2009年5月15日土施多效唑18g/株(含量15%)以促反季節(jié)開花,采集時間分別為5月25日、28日、31日和6月3日、6日、9日和12日,圖3為5月28日所采集葉樣的多效唑色譜圖。根據(jù)圖3和圖2,計(jì)算出測定葉樣的多效唑提取液中多效唑濃度為0.618 8mg/L,最后提取液的量為0.5mL,初始使用的葉樣量為10.170 6g。由此計(jì)算得葉樣中多效唑的含量為0.030 4μg/g。
3結(jié)論與討論
隨著檢測技術(shù)水平和檢測儀器設(shè)備功能的不斷進(jìn)步,作物體內(nèi)多效唑含量的測定有多種方法,因所具備的檢測條件不同,所采用的方法也不盡相同。目前國內(nèi)外常用的測定方法有氣相色譜法和液相色譜法[4-6],其優(yōu)點(diǎn)為穩(wěn)定性好、精確度高。
在本文測定杧果葉片多效唑含量實(shí)例中,多效唑的保留時間即出峰時間為15min左右,但在不同的檢測條件下其出峰時間不盡相同,在每次具體的測定中,應(yīng)根據(jù)當(dāng)次定性測定分析所得確認(rèn)的保留時間而定。在杧果的生產(chǎn)實(shí)踐中,一般都要求在安全用量范圍內(nèi)施用多效唑,以免造成樹勢衰退等副作用。杧果葉片中的多效唑含量較低,因此在使用氣相色譜法測定過程中,多效唑的信號很弱,易受到其他因素的干擾而影響測定的準(zhǔn)確性[7,8],建議對每份樣品的測定應(yīng)重復(fù)3次以上。上述測定方法對樣品的前處理作了一些改進(jìn),其處理方法更為簡便和適用。
4參考文獻(xiàn)
[1] 佘佳榮,楊仁斌,王海萍,等.多效唑在油菜植株、油菜籽和土壤中的殘留[J].農(nóng)藥學(xué)學(xué)報,2008,10(1):113-116.
[2] 王存.多效唑在植物生產(chǎn)上的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué),2009(2):67-71.
[3] 黃宏芬,呂烈武.多效唑在幾種熱帶果樹上的應(yīng)用進(jìn)展[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2009(6):25-26.
[4] 王曉容,李建光,潘學(xué)文,等.比久和多效唑混合物的高效液相色譜分析[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2002,21(6):523-525.
[5] 李春麗,尹桂豪,劉春華.超聲萃取—氣相色譜法測定芒果園土壤中多效唑殘留量[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(11):4856-4857.
[6] 白樺,邱月明,張青.氣相色譜—質(zhì)譜法測定蘋果中多效唑殘留量[J].分析測試學(xué)報,2005,24(4):64-66.
[7] 牛淑妍,張前前,許良忠,等.多效唑的氣相色譜分析[J].青島科技大學(xué)學(xué)報,2003,24(1):28-30.
[8] 趙健,楊挺,張歡,等.用氣相色譜法檢測白菜和黃瓜中多效唑的殘留量[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報,2009,21(11):104-105.