付曉陸,汪少敏,徐 敏
(1.浙江省余姚市農(nóng)技總站 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測站,浙江 余姚 315400;2.杭州植物園,浙江 杭州 310000)
石蒜屬 (Lycoris Herb)植物是著名球根花卉,被譽(yù)為中國郁金香。近年來,在城市道路綠化改造以及花園景點(diǎn)綠化改造提升中對石蒜的需求越來越多,但石蒜自然繁殖率低滿足不了市場需求,需通過組培快繁才能在短期內(nèi)達(dá)到規(guī)?;姆N苗,而這需要測定石蒜組織中各激素的動態(tài)變化為前提[1]。
植物的內(nèi)源激素與植物生長發(fā)育的基本規(guī)律和代謝過程的調(diào)節(jié)控制都密切相關(guān),因此植物內(nèi)源激素的準(zhǔn)確測定,對植物生命活動和作物遺傳育種栽培領(lǐng)域的研究具有重要的意義。植物內(nèi)源激素的檢測主要有氣相色譜法[2]、酶聯(lián)免疫法[3]、放射免疫法[4]和高效液相色譜法 (HPLC)[5-6]等。相對而言,HPLC法具有靈敏度高、專一性強(qiáng)和重復(fù)性好等特點(diǎn),但HPLC定量分析要求上機(jī)檢測的樣品有相當(dāng)高的純度,要求必須有適當(dāng)?shù)那疤幚矸椒?,否則會直接影響HPLC法的測定結(jié)果。不同植物材料的組分差異甚大,因而尚無一種通用的植物材料前處理方法。石蒜球莖中富含多酚類和赤霉素類似物等雜質(zhì),如果前處理方法不當(dāng),上機(jī)檢測的樣品雜質(zhì)含量過高,難以對目標(biāo)組分進(jìn)行有效的分離,造成定量困難,達(dá)不到檢測的目的。本方法是在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合石蒜組織組成的基本特點(diǎn),經(jīng)過實(shí)驗(yàn)不斷改進(jìn)總結(jié),能滿足石蒜中IAA、ABA、ZT和GA3等4種植物內(nèi)源激素的分析的要求,方法具有定量準(zhǔn)確、能適應(yīng)復(fù)雜基質(zhì)干擾等特點(diǎn)。
用于本方法研究的石蒜由杭州植物園提供;內(nèi)源激素標(biāo)準(zhǔn)品均購自SIGMA公司;聚乙烯吡咯烷酮 (PVP)(國藥集團(tuán)試劑公司);二乙基二硫代氨基甲酸 (國藥集團(tuán)試劑公司)。
本實(shí)驗(yàn)采用的儀器為Waters2695/2478高效液相色譜系統(tǒng),EMPOWER數(shù)據(jù)處理軟件;TDL-5-A高速離心機(jī) (上海安亭科學(xué)儀器廠);DELTA320 pH計(jì) (梅特勒公司);KL512J氮吹儀 (北京康林科技有限責(zé)任公司)。
色譜柱為Dikma DIAMONDSIL C18 250 mm×4.6 mm不銹鋼柱;二元流動相,其中流動相A為甲醇,流動相B為0.8%乙酸水溶液;采用雙波長檢測,檢測波長分別為260 nm和210 nm;色譜柱溫40℃,采用梯度洗脫,洗脫梯度條件見表1。
石蒜組織中植物內(nèi)源激素提取和制備方法按以下操作流程進(jìn)行:稱量切碎的石蒜樣品5.0 g于研缽中,加入液氮研磨至粉末,加入80%的冷甲醇和30 mg·mL-1抗氧化劑 (二乙基二硫代氨基甲酸)50 μL,在0~4℃的冰箱里放置過夜,將樣品和溶液轉(zhuǎn)入離心管,用10 mL甲醇洗滌研缽2次,于5 000 r·min-1離心,去掉殘?jiān)∩锨逡海?0℃氮吹至水相,將水相 pH調(diào)至6.4,加入0.5 g PVP,超聲30 min后于5 000 r·min-1離心,上清液pH調(diào)至2.9,用30 mL的乙酸乙酯萃取3次,合并酯相,40℃用氮吹儀吹干,用流動相溶解定容至2 mL,經(jīng)0.45 nm微孔濾膜過濾,上機(jī)檢測。
表1 梯度洗脫流量和流動相比率變化
由圖1可見,各目標(biāo)組分分離度較好,峰形對稱,響應(yīng)值在合適范圍內(nèi),IAA的保留時間為10.60 min,AB的保留時間為12.5 min,GA3的保留時間為6.53 min,ZT的保留時間為3.5 min。
經(jīng)過前處理的樣品,按設(shè)定的色譜條件進(jìn)樣20 μL進(jìn)行檢測,其譜圖如圖2。
圖1 4種內(nèi)源激素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖
從圖2可見,經(jīng)過樣品前處理后的樣品雜質(zhì)比較少,各組分的分離比較理想,可用于準(zhǔn)確定量分析。
通過在搗碎石蒜樣品中添加4種內(nèi)源激素標(biāo)樣,經(jīng)過1.4樣品前處理過程,同時做樣品空白,通過檢測添加組分的含量,如添加量的比較,計(jì)算樣品的回收率,回收率結(jié)果詳見表2。
表2 樣品添加的回收率
從表2可知,回收率能達(dá)到了植物內(nèi)源激素分析測定所要求。其中ZT的回收率偏低,這與其較易分解有關(guān),而GA3回收率較高,可能是由于石蒜中類似物干擾造成。
圖2 石蒜組織中4種內(nèi)源激素測定圖譜
由于植物樣品中富含多酚類、色素類、糖類等復(fù)雜基質(zhì)造成定性和定量分析較為困難,石蒜中雖然不含色素,但含有多酚類和粘度較大的粘性物質(zhì),同時還存在許多與赤霉素類物質(zhì)相近的雜質(zhì),給用HPLC法進(jìn)行多種植物內(nèi)源激素的分析帶來困難,對樣品前處理提出了比較高的要求。
樣品前處理的關(guān)鍵是盡可能地去除干擾雜質(zhì)但又保證檢測目標(biāo)的內(nèi)源激素有較高回收率。通過適當(dāng)加入了不溶性聚乙烯吡咯烷酮,盡可能減少樣品的損失和處理步驟。PVP是一種可通過氫鍵吸附多酚類和色素類雜質(zhì)的物質(zhì),不溶性的PVP可通過攪拌和高速離心使被測物與吸附有雜質(zhì)的PVP成功分開。Glenn等[7]采用PVP柱去除雜質(zhì),陳昆松等[8]采用抽濾方法去雜。本研究改為用高速離心法既可節(jié)約時間,又可同時進(jìn)行多樣品的處理,而又不降低內(nèi)源激素回收率。
儀器的檢測條件在已有文獻(xiàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)[9-10]。由于4種植物內(nèi)源激素的最大吸收波長不同,其中IAA、ABA、ZT和 GA3的最大吸收波長分別為254,260,270和210 nm,由于相差比較遠(yuǎn),特別是GA3的吸收波長靠近石英玻璃和流動相中甲醇的吸收波長,所以單一波長檢測難以兼顧,必須選擇兩波長或多波長進(jìn)行檢測。由于前3種目標(biāo)物最大吸收波長比較接近,取其中間最大吸收波長260作為檢測波長,對GA3則采取其最大吸收波長210 nm單獨(dú)檢測。
本研究建立了可滿足石蒜中4種植物內(nèi)源激素同時測定的樣品前處理方法和HPLC色譜檢測條件,實(shí)驗(yàn)重演性好、回收率較高,而且相對現(xiàn)有的其他HPLC分析方法,本方法的操作時間大為縮短。
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