杜少芳, 刘金龙* ,樊玮鑫,杨博凯,荆小院
(1.山西农业大学 文理学院化学生态研究所,山西 太谷 030801;2. 山西农业大学 分析测试中心,山西 太谷 030801;3. 山西农业大学 生命科学学院,山西 太谷 030801)
梨小食心虫性诱芯中活性成分的毛细管气相色谱定量分析
杜少芳1, 刘金龙* 1,樊玮鑫2,杨博凯1,荆小院3
(1.山西农业大学 文理学院化学生态研究所,山西 太谷 030801;2. 山西农业大学 分析测试中心,山西 太谷 030801;3. 山西农业大学 生命科学学院,山西 太谷 030801)
采用毛细管气相色谱法测定了梨小食心虫性诱芯中主要成分顺-8-十二碳烯醇乙酸酯(Z8-12:Ac)的含量。反口橡皮塞诱芯中Z8-12:Ac采用正己烷提取,在浓度为20~100 μg·mL-1范围内测定,方法具有良好的线性,R2为0.9768,检出限(LOD)为0.023 μg·mL-1,定量限(LOQ)为0.116 μg·mL-1,相对标准偏差2.76 %。方法测定的结果准确可靠,能满足性诱芯中Z8-12:Ac的检测要求。
毛细管气相色谱法;定量分析;梨小食心虫性诱芯;顺-8-十二碳烯醇乙酰酯
梨小食心虫为我国果区发生严重的害虫之一,主要为害苹果、梨、桃等果树,繁殖快且代数重叠[1-2],多年来以化学农药防治为主[3],虽然对梨小食心虫有较强的防治作用,但也造成了害虫抗药性增强、污染环境和伤害有益天敌等问题,因此使用性信息素来生物防治的无公害手段得以迅速发展[4]。在目前的梨小食心虫监测防治工作中,使用较多的是载有性诱剂的反口橡皮塞诱芯[5],诱芯中的主要成分是顺-8-十二碳烯醇乙酸酯(Z8-12:Ac)[6],在使用过程中其挥发量易受风速、温度等外界条件的影响,而性诱剂产品的剂量会直接影响到种群监测与诱捕效果[7],因此定量测定性信息素是很重要的,但关于性诱芯中活性成分的定量分析及其方法鲜有报道。文献所报道的气相色谱检测[8-9],主要是用于考察不同诱捕器或诱芯的诱捕效果,或者研究性诱剂释放载体[10]。因此本文通过毛细管气相色谱法,采用外标法研究了性诱芯活性成分,测定了梨小食心虫性诱芯中Z8-12:Ac的含量,确定了两种方法对Z8-12:Ac的检出限,为性诱芯在实际应用提供一种可靠的定量分析方法。
1.1 仪器与试剂
仪器:Trace 1300气相色谱仪带工作站(Thermo SCIENTIFIC公司),配AI 1301自动进样器,HG-1803A型高纯氢气发生器,G-1602型空气泵,FID检测器。
试剂:梨小食心虫性诱剂Z8-12:Ac标准品(本实验室自主合成,色谱检验质量分数为92%,另文发表);正己烷(色谱纯,天津市光复精细化工研究所);梨小食心虫诱芯(中国科学院动物研究所研制生产,含96个单体的橡胶板,单个约重0.3~0.5 g)
1.2 实验方法
1.2.1 气相色谱条件
石英毛细管色谱柱:Test Column (7 mt, 0.32 ID),TR-5,7 m×0.32 mm,中等极性色谱柱:TRACE TR-V1 GC Column, 30 m,0.32 mmID,1.8μm Film。
氢气:35 mL·min-1,空气:350 mL·min-1;尾吹气:40 mL·min-1;采用恒流模式,载气为高纯氮气,流量:1.000 mL·min-1;分流进样,分流比为1∶20.0,分流流量,20 mL·min-1,进样量为1 μL;柱温:50 ℃,进样口温度:200 ℃,检测器温度:280 ℃。柱温采用程序升温:初温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 样品预处理
随机取7个未使用的梨小食心虫诱芯,用刀片把每个诱芯切成厚度约1 mm的碎片,并全部转移入具塞三角瓶内,加入30 mL正己烷,摇匀后放置1~2h,抽取上次清夜,经0.45μm微孔滤膜过滤转移入样品瓶中,旋紧瓶盖避光保存备用。
1.2.3 气相色谱检测
准确移取适量的梨小食心虫性诱剂标准品和上述储备液于样品瓶中,加正己烷至1 mL,摇匀,进样检测。
2.1 气相色谱分析
Z8-12:Ac标准品与样品气相色谱测定结果见图1与图2。结果表明性诱芯样品液中的Z8-12:Ac的出峰情况与Z8-12:Ac标准品的相同,峰型较好,保留时间都为11.863 min,标准品没有杂峰干扰;从样品液的色谱图可以看出Z8-12:Ac的峰高最高,峰面积最大,为性诱芯的主要成分。
图1 Z8-12:Ac标准品气相色谱图
图2 样品液的气相色谱图
2.3 方法考察与性能评价
2.3.1 方法的线性范围
图 3 Z8-12:Ac的标准曲线
采用外标法测定了浓度分别为20、40、60、80、100 μg·mL-1的Z8-12:Ac标准溶液,绘制标准曲线见图3。结果表明,在该浓度范围内,气相色谱图中Z8-12:Ac的色谱峰面积与Z8-12:Ac浓度呈现良好的线性关系,其线性方程为A=0.0574c-0.1077, R2为0.9768。
2.3.2 样品分析与回收率测定
准确移取适量的样品液,按试验方法测定Z8-12:Ac的含量,以4.0、6.0、8.0 μg·mL-1为添加水平对方法进行加标回收。结果见表1。
表1 样品中Z8-12:Ac含量的测定结果(n=5)
2.3.3 方法的检出限(LOD)、定量限(LOQ)、精密度(RSD)
以Z8-12:Ac标准品溶液进样,检出限(LOD)根据S/N = 3计算,为0.023 μg·mL-1;定量限(LOQ)根据S/N=10计算,为0.116 μg·mL-1;精密度(RSD)以相对标准偏差表示,对20 μg·mL-1的Z8-12:Ac标准液进行分析,重复测定6次,为2.76 %。
采用外标法研究了性诱芯活性成分,建立了利用毛细管气相色谱测定梨小食心虫性诱芯中Z8-12:Ac含量的方法,确定了方法的检出限和定量限,分别是0.023 μg·mL-1、0.116 μg·mL-1,并对方法进行了精密度、回收率试验,相对标准偏差为2.76 %,加标回收率为100.4%~103.1%。方法具有操作简便,准确度和灵敏度高的特点,可以满足对常用梨小食心虫性诱芯中Z8-12:Ac含量的测定,也可以用来检测性诱芯在使用过程中Z8-12:Ac的含量变化。
性信息素本身是易挥发性化合物,而且在实际应用中在性诱芯中的含量非常小,一般是微克级,易受气候和温度等外界因素的影响,导致释放量难以控制,而不能很好的确定性诱芯的高效释放时间和使用时限会对虫情预测和诱杀造成一定影响。基于这一问题,目前人们主要将性信息素增效剂[12]、缓释剂[13]等不同剂型的制备作为研究重点,用于达到提高性信息素的防治效果和缓释作用,很少有定量分析性信息素产品中性信息素的文献报道。本文首次采用毛细管气相色谱法定量分析了梨小食心虫性诱芯中主要成分Z8-12:Ac含量,可以用于性诱芯在使用前和使用状态下的含量测定,但是此次分析还有一些问题需要克服。气相色谱通过已知物色谱峰的保留时间来定性分析,设备基线等会对保留时间有一定影响,定性结果不一定准确;此外受检测器限制,样品中杂质也会影响主成分的色谱峰,使得线性相关系数不高,因此需要寻找一种定性与定量更为准确的测定技术来分析昆虫性信息素的含量。
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(本文文献格式:杜少芳, 刘金龙,樊玮鑫,等.梨小食心虫性诱芯中活性成分的毛细管气相色谱定量分析[J].山东化工,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,FanWeixin2,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
山西农业大学引进人才科研启动项目(412576)
杜少芳(1992—),女,山西忻州人,硕士研究生,研究方向:生物化学分析;通信作者:刘金龙,教授。
O657.7+1
A
1008-021X(2017)06-0084-02