杜少芳, 劉金龍* ,樊瑋鑫,楊博凱,荊小院
(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 文理學(xué)院化學(xué)生態(tài)研究所,山西 太谷 030801;2. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 分析測(cè)試中心,山西 太谷 030801;3. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,山西 太谷 030801)
梨小食心蟲(chóng)性誘芯中活性成分的毛細(xì)管氣相色譜定量分析
杜少芳1, 劉金龍* 1,樊瑋鑫2,楊博凱1,荊小院3
(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 文理學(xué)院化學(xué)生態(tài)研究所,山西 太谷 030801;2. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 分析測(cè)試中心,山西 太谷 030801;3. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,山西 太谷 030801)
采用毛細(xì)管氣相色譜法測(cè)定了梨小食心蟲(chóng)性誘芯中主要成分順-8-十二碳烯醇乙酸酯(Z8-12:Ac)的含量。反口橡皮塞誘芯中Z8-12:Ac采用正己烷提取,在濃度為20~100 μg·mL-1范圍內(nèi)測(cè)定,方法具有良好的線性,R2為0.9768,檢出限(LOD)為0.023 μg·mL-1,定量限(LOQ)為0.116 μg·mL-1,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差2.76 %。方法測(cè)定的結(jié)果準(zhǔn)確可靠,能滿(mǎn)足性誘芯中Z8-12:Ac的檢測(cè)要求。
毛細(xì)管氣相色譜法;定量分析;梨小食心蟲(chóng)性誘芯;順-8-十二碳烯醇乙酰酯
梨小食心蟲(chóng)為我國(guó)果區(qū)發(fā)生嚴(yán)重的害蟲(chóng)之一,主要為害蘋(píng)果、梨、桃等果樹(shù),繁殖快且代數(shù)重疊[1-2],多年來(lái)以化學(xué)農(nóng)藥防治為主[3],雖然對(duì)梨小食心蟲(chóng)有較強(qiáng)的防治作用,但也造成了害蟲(chóng)抗藥性增強(qiáng)、污染環(huán)境和傷害有益天敵等問(wèn)題,因此使用性信息素來(lái)生物防治的無(wú)公害手段得以迅速發(fā)展[4]。在目前的梨小食心蟲(chóng)監(jiān)測(cè)防治工作中,使用較多的是載有性誘劑的反口橡皮塞誘芯[5],誘芯中的主要成分是順-8-十二碳烯醇乙酸酯(Z8-12:Ac)[6],在使用過(guò)程中其揮發(fā)量易受風(fēng)速、溫度等外界條件的影響,而性誘劑產(chǎn)品的劑量會(huì)直接影響到種群監(jiān)測(cè)與誘捕效果[7],因此定量測(cè)定性信息素是很重要的,但關(guān)于性誘芯中活性成分的定量分析及其方法鮮有報(bào)道。文獻(xiàn)所報(bào)道的氣相色譜檢測(cè)[8-9],主要是用于考察不同誘捕器或誘芯的誘捕效果,或者研究性誘劑釋放載體[10]。因此本文通過(guò)毛細(xì)管氣相色譜法,采用外標(biāo)法研究了性誘芯活性成分,測(cè)定了梨小食心蟲(chóng)性誘芯中Z8-12:Ac的含量,確定了兩種方法對(duì)Z8-12:Ac的檢出限,為性誘芯在實(shí)際應(yīng)用提供一種可靠的定量分析方法。
1.1 儀器與試劑
儀器:Trace 1300氣相色譜儀帶工作站(Thermo SCIENTIFIC公司),配AI 1301自動(dòng)進(jìn)樣器,HG-1803A型高純氫氣發(fā)生器,G-1602型空氣泵,F(xiàn)ID檢測(cè)器。
試劑:梨小食心蟲(chóng)性誘劑Z8-12:Ac標(biāo)準(zhǔn)品(本實(shí)驗(yàn)室自主合成,色譜檢驗(yàn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為92%,另文發(fā)表);正己烷(色譜純,天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所);梨小食心蟲(chóng)誘芯(中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所研制生產(chǎn),含96個(gè)單體的橡膠板,單個(gè)約重0.3~0.5 g)
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 氣相色譜條件
石英毛細(xì)管色譜柱:Test Column (7 mt, 0.32 ID),TR-5,7 m×0.32 mm,中等極性色譜柱:TRACE TR-V1 GC Column, 30 m,0.32 mmID,1.8μm Film。
氫氣:35 mL·min-1,空氣:350 mL·min-1;尾吹氣:40 mL·min-1;采用恒流模式,載氣為高純氮?dú)?,流量?.000 mL·min-1;分流進(jìn)樣,分流比為1∶20.0,分流流量,20 mL·min-1,進(jìn)樣量為1 μL;柱溫:50 ℃,進(jìn)樣口溫度:200 ℃,檢測(cè)器溫度:280 ℃。柱溫采用程序升溫:初溫50 ℃,保持1 min后以15 ℃·min-1的速率升至260 ℃,保持3 min,再以10 ℃·min-1的速率升至280 ℃,保持1 min。
1.2.2 樣品預(yù)處理
隨機(jī)取7個(gè)未使用的梨小食心蟲(chóng)誘芯,用刀片把每個(gè)誘芯切成厚度約1 mm的碎片,并全部轉(zhuǎn)移入具塞三角瓶?jī)?nèi),加入30 mL正己烷,搖勻后放置1~2h,抽取上次清夜,經(jīng)0.45μm微孔濾膜過(guò)濾轉(zhuǎn)移入樣品瓶中,旋緊瓶蓋避光保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.3 氣相色譜檢測(cè)
準(zhǔn)確移取適量的梨小食心蟲(chóng)性誘劑標(biāo)準(zhǔn)品和上述儲(chǔ)備液于樣品瓶中,加正己烷至1 mL,搖勻,進(jìn)樣檢測(cè)。
2.1 氣相色譜分析
Z8-12:Ac標(biāo)準(zhǔn)品與樣品氣相色譜測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖1與圖2。結(jié)果表明性誘芯樣品液中的Z8-12:Ac的出峰情況與Z8-12:Ac標(biāo)準(zhǔn)品的相同,峰型較好,保留時(shí)間都為11.863 min,標(biāo)準(zhǔn)品沒(méi)有雜峰干擾;從樣品液的色譜圖可以看出Z8-12:Ac的峰高最高,峰面積最大,為性誘芯的主要成分。
圖1 Z8-12:Ac標(biāo)準(zhǔn)品氣相色譜圖
圖2 樣品液的氣相色譜圖
2.3 方法考察與性能評(píng)價(jià)
2.3.1 方法的線性范圍
圖 3 Z8-12:Ac的標(biāo)準(zhǔn)曲線
采用外標(biāo)法測(cè)定了濃度分別為20、40、60、80、100 μg·mL-1的Z8-12:Ac標(biāo)準(zhǔn)溶液,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖3。結(jié)果表明,在該濃度范圍內(nèi),氣相色譜圖中Z8-12:Ac的色譜峰面積與Z8-12:Ac濃度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,其線性方程為A=0.0574c-0.1077, R2為0.9768。
2.3.2 樣品分析與回收率測(cè)定
準(zhǔn)確移取適量的樣品液,按試驗(yàn)方法測(cè)定Z8-12:Ac的含量,以4.0、6.0、8.0 μg·mL-1為添加水平對(duì)方法進(jìn)行加標(biāo)回收。結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 樣品中Z8-12:Ac含量的測(cè)定結(jié)果(n=5)
2.3.3 方法的檢出限(LOD)、定量限(LOQ)、精密度(RSD)
以Z8-12:Ac標(biāo)準(zhǔn)品溶液進(jìn)樣,檢出限(LOD)根據(jù)S/N = 3計(jì)算,為0.023 μg·mL-1;定量限(LOQ)根據(jù)S/N=10計(jì)算,為0.116 μg·mL-1;精密度(RSD)以相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差表示,對(duì)20 μg·mL-1的Z8-12:Ac標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行分析,重復(fù)測(cè)定6次,為2.76 %。
采用外標(biāo)法研究了性誘芯活性成分,建立了利用毛細(xì)管氣相色譜測(cè)定梨小食心蟲(chóng)性誘芯中Z8-12:Ac含量的方法,確定了方法的檢出限和定量限,分別是0.023 μg·mL-1、0.116 μg·mL-1,并對(duì)方法進(jìn)行了精密度、回收率試驗(yàn),相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.76 %,加標(biāo)回收率為100.4%~103.1%。方法具有操作簡(jiǎn)便,準(zhǔn)確度和靈敏度高的特點(diǎn),可以滿(mǎn)足對(duì)常用梨小食心蟲(chóng)性誘芯中Z8-12:Ac含量的測(cè)定,也可以用來(lái)檢測(cè)性誘芯在使用過(guò)程中Z8-12:Ac的含量變化。
性信息素本身是易揮發(fā)性化合物,而且在實(shí)際應(yīng)用中在性誘芯中的含量非常小,一般是微克級(jí),易受氣候和溫度等外界因素的影響,導(dǎo)致釋放量難以控制,而不能很好的確定性誘芯的高效釋放時(shí)間和使用時(shí)限會(huì)對(duì)蟲(chóng)情預(yù)測(cè)和誘殺造成一定影響?;谶@一問(wèn)題,目前人們主要將性信息素增效劑[12]、緩釋劑[13]等不同劑型的制備作為研究重點(diǎn),用于達(dá)到提高性信息素的防治效果和緩釋作用,很少有定量分析性信息素產(chǎn)品中性信息素的文獻(xiàn)報(bào)道。本文首次采用毛細(xì)管氣相色譜法定量分析了梨小食心蟲(chóng)性誘芯中主要成分Z8-12:Ac含量,可以用于性誘芯在使用前和使用狀態(tài)下的含量測(cè)定,但是此次分析還有一些問(wèn)題需要克服。氣相色譜通過(guò)已知物色譜峰的保留時(shí)間來(lái)定性分析,設(shè)備基線等會(huì)對(duì)保留時(shí)間有一定影響,定性結(jié)果不一定準(zhǔn)確;此外受檢測(cè)器限制,樣品中雜質(zhì)也會(huì)影響主成分的色譜峰,使得線性相關(guān)系數(shù)不高,因此需要尋找一種定性與定量更為準(zhǔn)確的測(cè)定技術(shù)來(lái)分析昆蟲(chóng)性信息素的含量。
[1] 陳梅香,駱有慶,趙春江,等.梨小食心蟲(chóng)研究進(jìn)展[J].北方園藝,2009(8):144-147.
[2] 馮明祥,姜瑞德,王佩圣,等.桃園梨小食心蟲(chóng)發(fā)生規(guī)律研究[J].中國(guó)果樹(shù),2002(4):30-31.
[3] 蔡明飛,沈健,仵均祥.不同殺蟲(chóng)劑對(duì)梨小食心蟲(chóng)卵和成蟲(chóng)的室內(nèi)防效[J].果樹(shù)學(xué)報(bào),2010,27(4):636-640.
[4] 孟憲佐.我國(guó)昆蟲(chóng)信息素研究與應(yīng)用的進(jìn)展[J].昆蟲(chóng)知識(shí),2000,37(2):75-84.
[5] Maitlen J C,Mc Donough L M,Moffiti H R,et al.Codling moth sex pheromone: Baits for mass trapping andpopulation survey[J].Environmental Entomology,1976,5 (1):199-202.
[6] 劉金龍,李慶燕,薛小連,等.梨小食心蟲(chóng)性信息素主要成分的化學(xué)合成與田間活性試驗(yàn)[J].中國(guó)生物防治學(xué)報(bào),2015,31(2):268-272.
[7] 葉冰冰,王富民,鄧建宇,等.茄黃斑螟性信息素組分鑒定、田間應(yīng)用以及影響性誘劑誘捕效率的因素研究[J].環(huán)境昆蟲(chóng)學(xué)報(bào),2015,37(1):170-175.
[8] 朱虹昱,杜 磊,徐 婧,等.蘋(píng)果蠹蛾誘芯性信息素含量變化及其有效時(shí)間[J].應(yīng)用昆蟲(chóng)學(xué)報(bào),2012,49(1):114-120.
[9] 薛小連.梨小食心蟲(chóng)性誘劑與β-環(huán)糊精超分子材料的研究[D].山西:山西農(nóng)業(yè)大學(xué),2015.
[10] 徐 妍,吳國(guó)林,吳學(xué)民,等.梨小食心蟲(chóng)性信息素微囊化及釋放特性農(nóng)藥學(xué)學(xué)報(bào)[J].2009,11(1):65-71.
[11] 范麗華,牛輝林,張金桐,等.臍腹小蠹聚集信息素的提取鑒定和引誘效果[J].2015,35(3):892-899.
[12] 于海利,張青文,徐環(huán)李.乙酸葉醇酯對(duì)梨小食心蟲(chóng)性信息素的增效作用[J].2015(3):469-473.
[13] 楊興翠,馬 濤,易思雨,等.性信息素微膠囊迷向防治梨小食心蟲(chóng)田間試驗(yàn)[J].2015,31(3):410-415.
(本文文獻(xiàn)格式:杜少芳, 劉金龍,樊瑋鑫,等.梨小食心蟲(chóng)性誘芯中活性成分的毛細(xì)管氣相色譜定量分析[J].山東化工,2017,46(06):84-85,91.)
Quantitative Analysis of Active Constituent of Grapholitha Molesta Busck Sex Pheromone in Sex Attractant Lure by Capillary Gas Chromatography
DuShaofang1,LiuJinlong*1,F(xiàn)anWeixin2,YangBokai1,JingXiaoyuan3
(1. Shanxi Agricultural University College of Arts and Sciences & Institute of Chemical Ecology,Taigu 030801,China;2. Shanxi Agricultural University Analytical and Testing Center,Taigu 030801,China;3. Shanxi Agricultural University College of Life Science,Taigu 030801,China)
The (Z)-8-dodecylene-1-ol acetate ( Z8-12:Ac) which is active constituent of Grapholitha molesta Busck sex attractant lure was extracted by n-hexane and was determined by capillary gas chromatography. Linearity was obeyed in the range of 20~100 μg/mL of Z8-12:Ac with the correlation coefficients(R2) was 0.9768. The detection limit was 0.023 μg·mL-1and the quantitation limit was 0.116 μg·mL-1. The relative standard deviation was 2.76% . The method is accurate and reliable, and could meet the requirements of the Z8-12:Ac analysis in sex attractant lure products.
capillary gas chromatography(CGC);quantitative analysis;Grapholitha molesta Busck pheromone lure core;(Z)-8-dodecylene-1-ol acetate
2017-02-16
山西農(nóng)業(yè)大學(xué)引進(jìn)人才科研啟動(dòng)項(xiàng)目(412576)
杜少芳(1992—),女,山西忻州人,碩士研究生,研究方向:生物化學(xué)分析;通信作者:劉金龍,教授。
O657.7+1
A
1008-021X(2017)06-0084-02