(Z/E)-8-十二碳烯-1-醇乙酸酯氣相色譜分析方法研究

王立新,梁風(fēng)建,于國宏,王海利,張新剛,張曉慷,郝澤生,王瀅秀,徐玉梅,張思聰,蔣愛忠,叢云波,韓金濤,劉明,江忠萍*

(1.山東省費縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,山東 費縣 273400;2.山東土地集團(tuán)(費縣)有限公司,山東 費縣 273400;3.山東省化學(xué)農(nóng)藥重點實驗室 山東省農(nóng)藥科學(xué)研究院,山東 濟(jì)南 250033;4.山東愛樹生物科技發(fā)展有限公司,山東 東營 257000)

梨小食心蟲(Grapholitha molesta Busck)是一種世界性果樹害蟲,又名梨小蛀果蛾、東方果蠹蛾,簡稱梨小,屬鱗翅目卷葉蛾科,主要為害桃、梨、蘋果、山楂、杏等果樹。梨小食心蟲性信息素于1965年George等[1]從梨小雌蛾的腹部分離得到,1969年Roefofs等[2]鑒定其結(jié)構(gòu)為(Z)-8-十二碳烯-1-醇乙酸酯和(Z)-8-十二碳烯-1-醇的混合物,后來發(fā)現(xiàn)(E)-8-十二碳烯-1-醇乙酸酯也是其活性成分之一[3],研究結(jié)果表明梨小食心蟲性信息素對梨小食心蟲有良好引誘效果[4-8],且在Z/E物質(zhì)的量比為95∶5時引誘活性最佳[9-10]。目前,利用梨小食心蟲性信息素防治桃樹、梨樹等果樹中梨小食心蟲危害已成為國外常規(guī)技術(shù),國內(nèi)也廣泛應(yīng)用[11-12]。

梨小食心蟲性信息素的有效成分是(Z/E)-8-十二碳烯-1-醇乙酸酯,分子式:C14H26O2,其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下:

目前,有關(guān)(Z/E)-8-十二碳烯-1-醇乙酸酯含量的分析方法,尚未見公開的報道,本文正是利用了氣相色譜法對(Z/E)-8-十二碳烯-1-醇乙酸酯進(jìn)行定量分析。實驗結(jié)果表明該方法具有操作簡便、快速、準(zhǔn)確、分離效果好等特點,其精密度和準(zhǔn)確度均能達(dá)到定量分析的要求,可以作為企業(yè)生產(chǎn)過程質(zhì)量控制和質(zhì)檢機(jī)構(gòu)質(zhì)量檢測的參考方法。

1 儀器與材料

1.1 試劑

乙酸乙酯,色譜純;硝基苯,分析純;(Z/E)-8-十二碳烯-1-醇乙酸酯標(biāo)準(zhǔn)品,已知準(zhǔn)確質(zhì)量分?jǐn)?shù)93%;(Z/E)-8-十二碳烯-1-醇乙酸酯試樣為實驗室提供。

1.2 儀器

Agilent 7890 B氣相色譜儀,具有氫火焰離子化檢測器和自動進(jìn)樣器,安捷倫open LAB色譜工作站;HP-5毛細(xì)管柱,30 m×0.25 mm×0.25 μm;移液槍,Brand,500～5 000 μL。

1.3 氣相色譜操作條件

進(jìn)樣口:溫度220 ℃,分流比30∶1;柱溫箱:100 ℃保持1 min,速率20 ℃/min升至250 ℃,保持5 min,柱流量1 mL/min;檢測器:250 ℃,空氣流量400 mL/min,氫氣流量40 mL/min,尾吹氣流量30 mL/min;進(jìn)樣量5 μL。內(nèi)標(biāo)物保留時間為4.833 min,E-8-十二碳烯-1-醇乙酸酯保留時間為9.123 min,Z-8-十二碳烯-1-醇乙酸酯保留時間為9.234 min,色譜圖見圖1、2。

圖1 (Z/E)-8-十二碳烯-1-醇乙酸酯與內(nèi)標(biāo)物色譜圖

圖2 (Z/E)-8-十二碳烯-1-醇乙酸酯色譜圖

以上選用的氣相色譜操作條件為典型操作參數(shù),實驗者可根據(jù)不同儀器特點,對以上操作參數(shù)作適當(dāng)調(diào)整以期獲得最佳結(jié)果。

1.4 溶液配制

1.4.1 內(nèi)標(biāo)溶液

準(zhǔn)確稱取硝基苯0.500 0 g(精確至0.000 1 g)于25 mL容量瓶中,用乙酸乙酯稀釋至刻度,溶解并搖勻。

1.4.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液和試樣溶液

分別準(zhǔn)確稱取(Z/E)-8-十二碳烯-1-醇乙酸酯標(biāo)樣和試樣0.060 0 g(精確至0.000 1 g)于10 mL容量瓶中,用移液槍分別準(zhǔn)確加入3.0 mL內(nèi)標(biāo)溶液,用乙酸乙酯稀釋至刻度,溶解并搖勻。

1.5 測定

在1.3所述操作條件下,待氣相色譜儀基線和壓力穩(wěn)定后,按照內(nèi)標(biāo)定量的方法,依次注入數(shù)針(Z/E)-8-十二碳烯-1-醇乙酸酯標(biāo)準(zhǔn)溶液,確保相鄰兩針(Z/E)-8-十二碳烯-1-醇乙酸酯標(biāo)樣峰面積與內(nèi)標(biāo)物峰面積之比相對變化小于1.5%,按照標(biāo)樣、試樣、試樣、標(biāo)樣的順序進(jìn)樣測定。

1.6 計算

將測得的2針試樣和試樣前后2針標(biāo)樣中(Z/E)-8-十二碳烯-1-醇乙酸酯峰面積與內(nèi)標(biāo)物峰面積的比值分別平均。其中,(Z/E)-8-十二碳烯-1-醇乙酸酯峰面積取Z構(gòu)型和E構(gòu)型峰面積總和進(jìn)行計算。試樣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ci(%),按下式計算:

式中:As——標(biāo)樣中(Z/E)-8-十二碳烯-1-醇乙酸酯峰面積的平均值;

Ai——試樣中(Z/E)-8-十二碳烯-1-醇乙酸酯與峰面積的平均值;

Ao——標(biāo)樣(試樣)中內(nèi)標(biāo)物硝基苯的峰面積;

ms——標(biāo)樣質(zhì)量,g;

mi——試樣質(zhì)量,g;

cs——標(biāo)樣中(Z/E)-8-十二碳烯-1-醇乙酸酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù),%。

2 實驗結(jié)果與討論

2.1 氣相色譜分析條件的選擇

(Z/E)-8-十二碳烯-1-醇乙酸酯結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)一個不能自由旋轉(zhuǎn)的官能團(tuán)C=C雙鍵,使之存在順反異構(gòu)體,順式(Z)構(gòu)型占主要比例。在實驗過程中,選用了常用的HP-5毛細(xì)管柱進(jìn)行分離,在程序升溫條件下,發(fā)現(xiàn)Z構(gòu)型和E構(gòu)型分離度為3.2,能實現(xiàn)完全分離,并且峰形對稱。故選擇HP-5柱,柱溫以20 ℃/min的速率從100 ℃升至250 ℃。

2.2 內(nèi)標(biāo)物的選擇

實驗過程中選擇了鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯和硝基苯做內(nèi)標(biāo)物進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)酯類與(Z/E)-8-十二碳烯-1-醇乙酸酯的出峰時間有重合,而硝基苯與(Z/E)-8-十二碳烯-1-醇乙酸酯能完全分開,出峰時間也相近,并且不與被測物質(zhì)反應(yīng),故選擇硝基苯做內(nèi)標(biāo)物。

2.3 分析方法線性相關(guān)性測定

稱取5份不同質(zhì)量的標(biāo)樣,于10 mL容量瓶中,用移液槍分別加入3.0 mL內(nèi)標(biāo)溶液,用乙酸乙酯稀釋至刻度,搖勻。在上述色譜條件下進(jìn)行分析,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(表1、圖3)。圖中橫坐標(biāo)為(Z/E)-8-十二碳烯-1-醇乙酸酯標(biāo)樣與內(nèi)標(biāo)物的質(zhì)量比值(ms/mo),縱坐標(biāo)為(Z/E)-8-十二碳烯-1-醇乙酸酯與內(nèi)標(biāo)物峰面積比值(As/Ao),得到線性方程為y=1.214 1x-0.007 2,線性相關(guān)系數(shù)為0.999 4。

表1 分析方法的線性相關(guān)性結(jié)果

圖3 線性關(guān)系圖

2.4 方法精密度測定

在同一樣品中稱取5個試樣,在上述色譜操作條件下進(jìn)行分析。分析結(jié)果表明該方法測得的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.002 5,變異系數(shù)為0.69%(表2)。

表2 分析方法的精密度結(jié)果

2.5 方法準(zhǔn)確度測定

準(zhǔn)確稱取5個試樣(已知準(zhǔn)確含量),分別準(zhǔn)確加入0.01 g(精確至0.000 1 g)標(biāo)樣。然后在上述色譜操作條件下進(jìn)行分析(表3),分析結(jié)果表明該方法測得(Z/E)-8-十二碳烯-1-醇乙酸酯的平均回收率為99.39%。

表3 分析方法的準(zhǔn)確度結(jié)果

3 結(jié)論

建立了一種用氣相色譜內(nèi)標(biāo)法測定梨小食心蟲性信息素有效成分(Z/E)-8-十二碳烯-1-醇乙酸酯的定量分析方法。采用安捷倫HP-5毛細(xì)管柱進(jìn)行分離,硝基苯作內(nèi)標(biāo)物,在柱溫100 ℃保持1 min,速率20 ℃/min升至250 ℃,保持5 min,檢測器溫度250 ℃的色譜條件下,內(nèi)標(biāo)物、Z構(gòu)型與E構(gòu)型均可以實現(xiàn)良好分離。該分析方法的線性相關(guān)系數(shù)為0.999 4,標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.002 5,平均回收率為99.39%。結(jié)果表明,該方法準(zhǔn)確、快速,適用于梨小食心蟲性信息素有效成分的測定。