□ 李 丹 王 宇 陈 晨 吉林省安信食品技术服务有限责任公司
植物内源激素预处理方法与色谱检测技术的研究进展
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植物激素是存在于植物体内的天然激素,激素在植物体中的含量甚微,但是激素对植物健康成长发挥着不容忽视的作用。植物体中的内源激素影响着植物生长的每一个过程,这些激素不是独自发挥作用的,而是相互作用的。研究激素之间的关系、了解激素的作用原理对研究植物生长具有积极的作用。由于激素的含量不多,测量时很容易造成激素结构体的破坏,从而对激素的测量分析工作造成不利影响。到目前为止,国内外学者对激素的测定方法的长久的研究,也取得了一系列的硕果,其中色谱检测技术具有检测精度高、预处理简单和选择性好的特点,并且可以在植物提取液粗略处理后的液体中检测,因此广泛应用。现存的激素检测方法还有很多,但是大多数都存在着检测结果单一,只能对同一类激素的多种成分或者某一类激素的某一个成分进行检验,而不能实现多种激素对植物生长的促进作用进行综合检验,因此,对于分析多激素对植物生长的共同作用的研究至为重要,还有待于进一步的研究分析。
内源激素;预处理方法;色谱检测技术;研究进展
近几年来,色谱技术突飞猛进,被广泛应用在植物激素的检测分析领域,它是观察各个成分在色谱固定相留下的不同现象实现组分的分离,然后依据色谱图得到样品中各激素的含量和浓度。气相色谱质谱法虽然能够对样品高精准性分析但是该方法需要样品具有挥发性的特点[1],所以,在植物激素前处理这一步骤中需要考虑衍生化,这一要求给实验带来了一些难处;高效液相色谱法也可以对植物激素测定,它不需要前期的衍生化要求,但是该方法对于植物激素的前期处理水平比较高,植物体中存在的蛋白质、酶和色素等会对实验结果的准确度造成影响,此外,由于保存时间的长短还会形成假阳性结果[2]。
1.1 气质联用在植物激素分析中的应用
气质分析适应于挥发性的物质,总的来说,含有羧基的物质挥发性的提高依靠重氮甲烷,三甲基硅烷基应用比较广泛,但是还有一个缺点就是遇水发生降解,所以使用之前干燥处理必须到位。随着科技的发展,近些年来,气质联用在分析植物激素的应用中越来越多。需要进行试验的植物激素经过最初的提取,然后进行液液分配,性质为酸性的激素用重氮甲烷处理,当温度比较高时,重氮甲烷激素会挥发,此时将挥发激素放在吸附剂上,再经过有机溶剂洗脱,安放在气质上实验分析。用这个方法做出来的实验结果表现出高灵敏性且需要的样本数量较少,因此,用在气质分析对植物激素进行研究比较有可信度。
1.2 液质联用在植物激素分析中的应用
液质联用是当前对植物激素进行分析的最有效的方法。和气质联用比起来,该方法适用于分析热不稳定和极性比较高的化合物,因为没有衍生化这一步骤。针对于极性异常高比如细胞核苷酸等植物激素,它在C18柱上存留的时间不长,且不易分析,所以会使用碱性磷酸酶磷酸化反应,这个方法又有一定的弊端,比如细胞分离素核苷与二磷酸、三磷酸不会分开,如果想要将这几种物质分开,必须在磷酸化处理之前就将其分离,这种方法的优化能够在色谱柱上进行。
植物激素在植物体中分布不多,但是对于植物的健康生长具有极其重要的作用,这些激素影响着植物的生长发育和对环境的适应性,因此进行植物激素的研究至关重要。从20世纪90年代中后期起,我国的科研工作者进行了大量的实验对植物激素的代谢、转运等研究,取得了丰硕的成果,同时也遇到了一系列的问题,因为检测手段的不发达,对植物激素研究时也受到了很多阻碍[3]。目前,我国学者研究代谢和运转方面的研究时主要在外国实验室,我国尚未建立自己的实验室研究基地,这对植物激素成分研究的更深一步的进展是一个绊脚石,激素含量测定技术是我国激素研究领域的一个瓶颈。
科技不断向前发展,仪器的更新换代也越来越快,越来越多的准确性高、灵敏度好和选择性强的仪器代替以往实验仪器。气相色谱-质谱联用仪是目前比较流行的检测方法,但是缺点需要经过复杂的衍生化给预处理的步骤增添了困难。液相二级质谱能够完成植物激素的多种激素共同检测的复杂研究,这时如何选择适宜的衡量标准是液相二级质谱法的关键步骤。比较合适的标准就是对应的同位素的标准,它拥有和待测物相同的结构体,当前,在所有的测定实验中普遍使用的标定标准是氚代标志。选用合适的内标可以改善以前测定中出现的误差,还可以减弱基质引起的离子影响或是加强随之而来的定量影响。
存在于植物体中的激素种类繁多,许多多肽植物体中的激素因检测仪器的灵敏度和准确性问题,激素含量浓度低的检测不出来。随着科技的不断进步,激素的测定方法也不断完善,可以把发现新的激素作为下一步的研究目标,加大对植物激素种类的研究。
[1]张劲.植物内源激素等物质的电化学生物传感技术研究[D].长沙:湖南大学,2003.
[2]李娥红.分散液液萃取新技术在痕量元素分析中的应用研究[D].武汉:华中师范大学,2009.
[3]谢军,张义正.植物内源激素的反相高效液相色谱法测定[J].分析试验室,2001,20(1):60-62.