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,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气相色谱-质谱定量分析
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,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)
采用外标法,利用气相色谱-质谱联用技术定量分析了梨小食心虫性诱芯中主要活性成分顺-8-十二碳烯醇乙酸酯(Z8-12∶Ac)的含量。结果发现,使用正己烷提取了反口橡皮塞诱芯中的Z8-12∶Ac,在20~100 μg/mL范围内进行测定,方法具有良好的线性关系(R2=0.988 5),方法检出限(LOD)为0.014 μg/mL,定量限(LOQ)为0.079 μg/mL,相对标准偏差为1.74%;测定结果满意,有较好的准确度和精密度,能满足性诱芯中Z8-12∶Ac的检测要求。
气相色谱-质谱法;定量分析;梨小食心虫性诱芯;顺-8-十二碳烯醇乙酰酯
梨小食心虫为世界性蛀果害虫之一,为害多种仁果类和核果类果树[1-2],具有繁殖代数多、寄主转移的特点[3],防治较为困难,而目前主要的农药防治容易导致果实质量下降、害虫抗药性增强、农药残留超标等问题[4-5]。因此,利用专一性高且无毒害的性信息素有效防治害虫成为研究的热点[6-8]。在实际应用中,用来引诱梨小食心虫的是性诱芯[9-10],诱芯中的主要成分是顺-8-十二碳烯醇乙酸酯(Z8-12∶Ac)[11],该化合物易挥发,在使用过程中容易受气候因素影响[12-13],无法准确判断性信息素的高效释放时间和有效释放时间。为了保持性信息素的稳定释放以及保证监测和诱捕高效,性信息素定量分析是很重要的。目前,已有文献报道,测定手段主要是考察不同诱捕器与诱芯的诱捕效果[14]以及性信息素在新剂型中的释放速率[15-16],或者是鉴定性信息素的结构[17-18],但关于性信息素的定量分析少有报道。
本试验采用气相色谱-质谱法测定了性诱芯中活性成分Z8-12∶Ac的含量,旨在为性诱芯在实际应用中的含量测定提供依据。
1.1 材料
梨小食心虫性诱剂Z8-12∶Ac标准品(山西农业大学文理学院化学生态研究所自主合成,色谱检验质量分数为92%);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,单个质量0.3~0.5 g)。
1.2 仪器
Trace ISQ气相色谱-质谱联用仪(Thermo Fisher公司),配液体自动进样器、顶空自动进样器、单四极杆质谱仪、EI离子源。
1.3 试验方法
1.3.1 气相色谱-质谱联用条件TRACE TR-V1气相色谱柱,30 m,0.32 mmID,1.8 μmFilm。采用恒流模式,载气为高纯氦气,流量:1.000 mL/min;分流进样,分流比为1∶20.0,分流流量为20 mL/min,进样量为0.2 μL;柱温为50℃,进样口温度为270℃;质谱测定条件:离子源(EI)温度为280℃,电子能量70 eV,倍增器电压1 200 V,扫描质量范围45~500 m/z。
柱温采用程序升温:初温50℃,保持1 min,后以15℃/min的速率升至260℃,保持3 min,再以10℃/min的速率升至270℃,保持1 min。
1.3.2 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,并全部转移至具塞三角瓶内,加入30 mL正己烷,摇匀后放置1~2 h,抽取上清液,经0.45 μm微孔滤膜过滤转移至样品瓶中,旋紧瓶盖避光保存备用。
1.3.3 气相色谱-质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-质谱分析
气相色谱-质谱联用仪得出的Z8-12∶Ac标准品的气相色谱-质谱图如图1所示。从图1-A可以看出,Z8-12:Ac的保留时间为11.29 min;相应质谱图中的主要碎片离子如图1-B所示,选择碎片离子43,55,97作为监测对象,从工作软件计算得到顺式和反式结构的质谱匹配度都为77.5%。
性诱芯样品液的总离子流色谱图和相应的质谱图如图2所示。根据Z8-12∶Ac标准品的保留时间可以判断样品液气相色谱图中出峰时间11.29 min的物质为Z8-12∶Ac标准品(图2-A);在11.29 min处的相应质谱图如图2-B所示,从工作软件计算得到顺式和反式结构的质谱匹配度都为30.9%。
2.2 方法考察与性能评价
2.2.1 方法的线性范围以质荷比55碎片离子为定量离子,采用外标法定量分析了质量浓度分别为20,40,60,80,100 μg/mL的Z8-12∶Ac标准溶液,绘制标准曲线如图3所示。图3结果表明,在该质量浓度范围内,色谱峰面积与Z8-12∶Ac质量浓度呈现良好的线性关系,其线性方程为A=0.097 0c-0.137 8(R2=0.988 5)。
2.2.2 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0.20,0.40,0.60 μg/mL为添加水平对方法进行加标回收,每个水平平行测定3次,取平均值,结果如表1所示。经气相色谱-质谱仪检测,未加标样的样品液中Z8-12∶Ac的含量为0.132 μg/mL,按照回收率的计算方法“加标回收率=(加标试样测定值-试样测定值)/加标量×100%”,测得3个添加水平的平均加标回收率为99.7%~107.3%(表1)。
表1 样品中Z8-12∶Ac含量的测定结果(n=5)
2.2.3 方法的检出限(LOD)、定量限(LOQ)、精密度(RSD)测定以Z8-12∶Ac标准品溶液进样,检出限(LOD)根据S/N=3计算,为0.014 μg/mL;定量限(LOQ)根据S/N=10计算,为0.079 μg/mL;精密度(RSD)以相对标准偏差表示,对20 μg/mL的Z8-12∶Ac标准液进行分析,重复测定6次,为1.74%。
本研究建立了利用气相色谱-质谱联用技术测定梨小食心虫性诱芯中Z8-12∶Ac含量的方法,采用外标法定量分析了Z8-12∶Ac,确定了方法的检出限和定量限分别是0.014,0.079 μg/mL,相对标准偏差为1.74%,加标回收率为99.7%~107.3%。方法具有较高的准确度和灵敏度,可以测定常用梨小食心虫性诱芯中Z8-12∶Ac的含量。
由于性信息素易挥发,使得性诱芯在实际应用中的释放量难以控制,不能很好地确定其高效释放时间和使用时限。因此,人们主要着眼于性信息素新剂型的制备[19],以降低环境因素的干扰,使性信息素能均匀缓慢地释放。目前,关于性信息素产品中性信息素定量分析的文献报道很少,本研究首次采用气相色谱-质谱联用法定量分析了梨小食心虫性诱芯中活性成分Z8-12∶Ac含量,用于性诱芯在使用过程中的含量测定。气相色谱-质谱可以很好地对测定物质进行定性定量分析,灵敏度也较高,但是仪器使用成本较高,操作较为麻烦,不适于作为梨小食心虫性诱芯中主要成分的常规检测方法。因此,需进一步研究成本低、操作更为简便的定量分析方法。
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Quantitative Analysis of Active Constituent ofGrapholitha molestaBusck Pheromone Lure by Gas Chromatography-mass Spectrometry
DUShaofang1,LIUJinlong1,FANWeixin2,YANGBokai1,JINGXiaoyuan3
(1.College ofArts and Sciences&Institute ofChemical Ecology,Shanxi Agricultural University,Taigu 030801,China;2.Analytical and TestingCenter,Shanxi Agricultural University,Taigu 030801,China;3.College ofLife Science,Shanxi Agricultural University,Taigu 030801,China)
The(Z)-8-dodecylene-1-ol acetate(Z8-12∶Ac)which is the major components of Grapholitha molesta Busck sex attractant lure was extracted by n-hexane and was determined by gas chromatography-mass spectrometry.Linearity was obeyed in the rangeof20-100μg/mLofZ8-12∶Acwiththecorrelationcoefficients(R2)was0.9885ofthemethod.Thedetectionlimitwas0.014 μg/mL and the quantitation limit was 0.079 μg/mL.The relative standard deviation was 1.74%.The determination results are satisfied,and has good accuracyand precision tomeet the requirements ofthe Z8-12∶Ac analysis in sexattractant lure products.
gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS);quantitative analysis;Grapholitha molesta Busck pheromone lure core;(Z)-8-dodecylene-1-ol acetate
10.3969/j.issn.1002-2481.2017.05.38
O657.7+1
:A
:1002-2481(2017)05-0829-04
2017-01-18
山西农业大学引进人才科研启动项目(2012YJ12)
杜少芳(1992-),女,山西忻州人,在读硕士,研究方向:生物化学分析。刘金龙为通信作者。