CN105203367B - 一种植物中可溶性硼的分离方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种植物中可溶性硼的分离方法，步骤如下：（1）将植物样品洗涤、烘干、粉碎、过筛；（2）称取一定量的粉末样品，置于带筛板和堵头的针筒中，加水浸没样品并超声振荡；（3）取下注射器针筒的堵头，将注射器针筒置于旋盖离心管中，离心分离并收集滤出液；（4）重复步骤（2）的加水振荡及步骤（3），共计分离5‑10次，将所有滤出液合并，即将植物样品中的可溶性硼完全分离。本发明建立一种植物体中可溶性硼的分离方法，该方法能够将植物样品体液中的可溶性硼与组织残留物中的非可溶性硼分离开来，该方法具有简便、可靠的特点和广泛的应用前景，对植物硼营养、硼的生理生化、硼的生物地球化学循环等领域的研究提供新的技术支持。
Description
技术领域
本发明涉及一种能够将植物体中可溶性硼完全分离的方法。
背景技术
硼是植物所必需的微量营养元素之一，在植物生长发育、植物生殖器官的建成和发育以及植物的光合作用中起到非常重要的作用。分析测试的快速发展，带动了硼的测定方法的发展，目前测定硼的方法包括：分光光度法（甲亚胺H酸法、姜黄素法及铍试剂等）、荧光光度法、原子吸收光谱法（AAS）、等离子发射光谱法（ICP-OES）、等离子体质谱法（ICP-MS）等，这些测定方法提高了植物中硼的测定精度，使得测定结果更加可靠。当前，在植物硼的分析测试中，一般是采用各种技术（酸溶法、干灰化、碱熔法、苯甲酸氧弹燃烧法等）将植物样品转化成溶液状态，进行硼的分析测试。
研究发现，自然界中硼的存在形态B(OH)3和B(OH)4 -与其溶液的pH值、硼含量之间有着非常密切的关系；同时，在溶液中存在着硼同位素之间的交换平衡。这决定了硼的同位素组成变化与其所处溶液的pH值息息相关。对海水的硼同位素地球化学研究结果表明，海水pH值大约为8.2，其中硼以B(OH)3的形式存在，重同位素(11B)富集在B(OH)3中，而轻同位素(10B)富集在B(OH)4 -中。轻同位素(10B)以B(OH)4 -的形式沉积于沉积相中，导致溶液中富集重同位素(11B)。
植物在吸收利用硼的过程中，一部分硼作为植物组织器官的组成部分在其内部固定下来（为非可溶性硼），而另外的部分则随着植物体液传输到其他器官和部位（为可溶性硼），发生可能的生理生化反应。在植物体内，硼的传输和硼的吸收利用与植物体液的pH值变化有着一定的关系，这可能引起硼存在形态的平衡变化及同位素组成的差异变化。关于硼含量、存在形态与植物体液pH值、硼同位素组成之间关系的研究未见报道，目前亟待解决的问题就是植物体内可溶性硼的分离，进而研究其存在形态与体液pH值、硼同位素组成变化之间的相关性。
发明内容
在此为了实现以上植物体内可溶性硼的分离及测试，本发明提出植物体内可溶性硼的分离方法，能够实现植物体中可溶性硼与非可溶性硼的分离，进而为植物中硼含量、存在形态与体液pH值、硼同位素组成变化的相关性研究提供技术支持。
本发明中一种植物中可溶性硼的分离方法，其特征包括以下步骤：
（1）依次用自来水和去离子水反复洗涤植物器官样品各5次，干燥箱中40℃下烘干，然后用植物粉碎机粉碎，过60目分析筛；
（2）将孔径20 μm的筛板置于医用一次性注射器的针筒中，将针栓的细端加热，趁热夹扁使密封，作为针筒的堵头；准确称量0.2-0.3 g植物样品，置于带筛板和堵头的注射器针筒中，向针筒中加入1.5-2 mL去离子水，待水和植物样品完全浸润后，将注射器的针筒置于超声振荡器中，30-35℃下超声振荡20-30 min。
（3）取下注射器针筒的堵头，将注射器针筒置于10 mL旋盖离心管中，于离心机上离心分离5-10 min，转速为5000-7000 rpm，收集滤出液。
（4）重复步骤（2）的加水振荡及步骤（3），共计分离5-10次，将所有滤出液合并。
进一步，步骤（2）中，所使用的样品质量为0.2 g；去离子水体积为2 mL；超声振荡温度为35℃；超声振荡时间为20min。
进一步，步骤（3）中，所用的离心时间为5min；转速为5000rpm。
进一步，步骤（4）中，所用的分离次数为共计5次。
本发明相比现有技术具有如下优点：
1.能有效实现植物体中可溶性硼与非可溶性硼的分离；
2.可操作性强，能适用于各种植物样品中可溶性硼的分离。
本发明操作步骤简单，可操作性强，适用陆生植物、水生植物和海洋植物中的可溶性硼的分离。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
若未特别指明，实施例中所用的原料及仪器为本领域技术人员所熟知的常规原料及仪器。
本实施例所使用的植物样品为自行采集的红王子锦带的根、茎和叶，川西獐芽菜的根、茎和叶，花锚的茎。
本实施例所用的筛板为固相萃取筛板（Restek品牌，货号26017），所用的注射器为市售的医用一次性注射器，所用的离心管为市售旋盖离心管。步骤（3）中组装后的离心装置为微滤离心管，已授权国家实用新型专利（专利号：201520475555.1）。
实施方式：
（1）依次用自来水和去离子水反复洗涤植物器官样品各5次，干燥箱中40℃下烘干，然后用植物粉碎机粉碎，过60目分析筛。
（2）将医用2.5mL一次性注射器的活塞部分弃去，将针头护套取下，拔出并弃去针梗，将针栓的细端加热，趁热夹扁使密封，作为针筒堵头；将直径为9.0mm、孔径20 μm的固相萃取筛板（Restek品牌，货号26017）置于注射器针筒中，使筛板置于针筒中紧靠乳头处，且筛板平面与针筒垂直；准确称量0.2g植物样品，置于带筛板和堵头的注射器针筒中，向针筒中加入2 mL去离子水，待水和植物样品完全浸润后，将注射器的针筒放置于超声振荡器中，35℃下超声振荡20 min。
（3）取下注射器针筒的堵头，将注射器针筒置于10 mL市售旋盖离心管中，因针筒远离乳头端有裙边，故针筒悬在离心管中。于离心机上离心分离5min，转速为5000 rpm，收集滤出液。
（4）重复步骤（2）的加水振荡及步骤（3），共计分离5-10次，将所有滤出液合并。
（5）用ICP-OES法测定滤出液中硼含量，即为样品中可溶性硼的含量。测定结果如表1所示。
（6）将步骤（4）的剩余残渣转移至石英坩埚中，放置于马弗炉上，将温度直接升高至600 ℃，保持4 h，在干燥器中冷却至室温，灰化后的样品用0.1 mol/L HCl溶解，将溶液定容至25mL，采用ICP-OES法测定其中硼的含量，即为非可溶性硼的含量。测定结果如表1所示。
表1 植物体中可溶性硼与非可溶性硼的含量及测定精密度（n=3）
| 可溶性硼含量 (μg/g) | RSD (%) | 非可溶性硼含量 (μg/g) | RSD (%) | |
| 红王子锦带根 | 38.44 | 2.3 | 19.83 | 3.5 |
| 红王子锦带茎 | 58.01 | 3.4 | 14.01 | 3.8 |
| 红王子锦带叶 | 27.21 | 2.8 | 26.73 | 3.6 |
| 川西獐芽菜根 | 67.06 | 4.2 | 51.18 | 4.5 |
| 川西獐芽菜茎 | 50.41 | 3.9 | 13.69 | 4.1 |
| 川西獐芽菜叶 | 60.89 | 2.7 | 30.36 | 3.6 |
| 花锚茎 | 52.37 | 3.8 | 26.43 | 2.9 |
对比表1的数据发现，本发明的方法可将植物中可溶性硼与非可溶性硼分离，分别进行含量测定。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (4)
1.一种植物中可溶性硼的分离方法，其特征包括以下步骤：
（1）依次用自来水和去离子水反复洗涤植物器官样品各5次，干燥箱中40℃下烘干，然后用植物粉碎机粉碎，过60目分析筛；
（2）将孔径20 μm的筛板置于医用一次性注射器的针筒中，将针栓的细端加热，趁热夹扁使密封，作为针筒的堵头；准确称量0.2-0.3 g植物粉末样品，置于带筛板和堵头的注射器针筒中，向针筒中加入1.5-2 mL去离子水，待水和植物样品完全浸润后，将注射器的针筒置于超声振荡器中，30-35℃下超声振荡20-30 min；
（3）取下注射器针筒的堵头，将注射器针筒置于10 mL旋盖离心管中，于离心机上离心分离5-10 min，转速为5000-7000 rpm，收集滤出液；
（4）重复步骤（2）的加水振荡及步骤（3），共计分离5-10次，将所有滤出液合并。
2.如权利要求1所述的一种植物中可溶性硼的分离方法，其特征为：步骤（2）中，所用的样品质量为0.2 g；去离子水体积为2 mL；超声振荡温度为35℃；超声振荡时间为20min。
3.如权利要求1所述的一种植物中可溶性硼的分离方法，其特征为：步骤（3）中，所用的离心时间为5min；转速为5000rpm。
4.如权利要求1所述的一种植物中可溶性硼的分离方法，其特征为：步骤（4）中，所用的分离次数为共计5次。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Xu Qingcai Inventor before: Sun Aide |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180216 Termination date: 20181117 |