CN110857931A - 载体中蓟马聚集信息素释放速率的测定方法 - Google Patents
载体中蓟马聚集信息素释放速率的测定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110857931A CN110857931A CN201810963019.4A CN201810963019A CN110857931A CN 110857931 A CN110857931 A CN 110857931A CN 201810963019 A CN201810963019 A CN 201810963019A CN 110857931 A CN110857931 A CN 110857931A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carrier
- release rate
- extraction
- release
- pheromone
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003016 pheromone Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 61
- 241001414989 Thysanoptera Species 0.000 title claims abstract description 25
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 title description 21
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 title description 21
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 143
- 238000002470 solid-phase micro-extraction Methods 0.000 claims abstract description 49
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 9
- 206010021033 Hypomenorrhoea Diseases 0.000 claims 1
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 abstract description 8
- HYNGAVZPWWXQIU-UHFFFAOYSA-N lavandulyl acetate Chemical compound CC(C)=CCC(C(C)=C)COC(C)=O HYNGAVZPWWXQIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 22
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 17
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 14
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- WLAMNBDJUVNPJU-BYPYZUCNSA-N (S)-2-methylbutyric acid Chemical compound CC[C@H](C)C(O)=O WLAMNBDJUVNPJU-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 7
- 241000339373 Thrips palmi Species 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 238000007492 two-way ANOVA Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 241000927584 Frankliniella occidentalis Species 0.000 description 3
- IGRURXZWJCSNKU-UHFFFAOYSA-N Isopropenylacetic acid Chemical compound CC(=C)CC(O)=O IGRURXZWJCSNKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 3
- 206010059866 Drug resistance Diseases 0.000 description 2
- 241000189565 Frankliniella Species 0.000 description 2
- 238000000540 analysis of variance Methods 0.000 description 2
- 239000005667 attractant Substances 0.000 description 2
- 230000031902 chemoattractant activity Effects 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000001102 lavandula vera Substances 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- WLAMNBDJUVNPJU-BYPYZUCNSA-M (S)-2-methylbutanoate Chemical compound CC[C@H](C)C([O-])=O WLAMNBDJUVNPJU-BYPYZUCNSA-M 0.000 description 1
- QRYRORQUOLYVBU-VBKZILBWSA-N Carnosic acid Natural products CC([C@@H]1CC2)(C)CCC[C@]1(C(O)=O)C1=C2C=C(C(C)C)C(O)=C1O QRYRORQUOLYVBU-VBKZILBWSA-N 0.000 description 1
- XUSYGBPHQBWGAD-PJSUUKDQSA-N Carnosol Chemical compound CC([C@@H]1C2)(C)CCC[C@@]11C(=O)O[C@@H]2C2=C1C(O)=C(O)C(C(C)C)=C2 XUSYGBPHQBWGAD-PJSUUKDQSA-N 0.000 description 1
- MMFRMKXYTWBMOM-UHFFFAOYSA-N Carnosol Natural products CCc1cc2C3CC4C(C)(C)CCCC4(C(=O)O3)c2c(O)c1O MMFRMKXYTWBMOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000178870 Lavandula angustifolia Species 0.000 description 1
- 235000010663 Lavandula angustifolia Nutrition 0.000 description 1
- 238000010162 Tukey test Methods 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 235000004654 carnosol Nutrition 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000009349 indirect transmission Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 235000018219 lavender Nutrition 0.000 description 1
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- -1 nitrile (S) -2-methylbutanoate Chemical class 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000000643 oven drying Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 239000000447 pesticide residue Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000013268 sustained release Methods 0.000 description 1
- 239000012730 sustained-release form Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000001550 time effect Effects 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/04—Preparation or injection of sample to be analysed
- G01N30/06—Preparation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Catching Or Destruction (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本发明属于农业虫害防治生理指标测定技术领域，具体涉及一种蓟马聚集信息素neryl‑(S)‑2‑methylbutanoate释放速率的测定方法。该方法将固相微萃取技术和气相色谱‑质谱联用技术相结合，通过测定载体中neryl‑(S)‑2‑methylbutanoate的释放量进行释放速率的测定，其中载体为橡胶塞载体或PVC管载体，固相微萃取的萃取时间为30min，萃取剂量为10000ng或100000ng。固相微萃取所使用的萃取头为100μm的Polydimethylsiloxane Coating萃取头。本发明所述的方法能够实现蓟马信息素neryl‑(S)‑2‑methylbutanoate在载体中释放速率的快速、准确测定，该方法为明确信息素组分在载体上的释放模式提供了可行方法。
Description
技术领域
本发明属于农业虫害防治生理指标测定技术领域，具体涉及载体中蓟马聚集信息素释放速率的测定方法。
背景技术
蓟马是农作物上常见的重要害虫，其通过直接取食作物和间接传播病毒给作物造成了巨大的经济损失。目前在全球分布比较广且给农作物造成巨大危害的蓟马种类主要有花蓟马属的花蓟马(Frankliniella intonsa)和西花蓟马(F.occidentalis)以及蓟马属的棕榈蓟马(Thrips palmi)等。由于蓟马具有个体微小、隐秘性强、繁殖力强、极易产生抗药性等特点，化学防治防控效果不是非常理想。再加上农药的大量使用在控制虫害的同时，也带来了农药残留超标、环境污染、害虫抗药性与再猖獗等一系列问题，发展绿色防控技术迫在眉睫。
昆虫信息素是一种非化学控制措施，不仅可以进行害虫种群监测和防治，同时也可以和其他防治措施相结合以提高虫害防治效果。聚集信息素是信息素的一种，由雌虫和雄虫或者任一性别的昆虫产生，能够引起雌、雄两性同种昆虫聚集。已有三种主要蓟马害虫的聚集信息素被分离鉴定。花蓟马属的西花蓟马和花蓟马的聚集信息素主要活性成分相同，为neryl-(S)-2-methylbutanoate(苨肉基(S)-2-甲基丁酸酯)和(R)-lavandulylacetate((R)-薰衣草乙酸酯)。蓟马属的棕榈蓟马的聚集信息素活性组分为(R)-lavandulyl 3-methyl-3-butenoate((R)-3-甲基-3-丁烯酸薰衣草酯)。
由于昆虫信息素的组分多具有挥发性，在自然条件下易挥发和降解，需要借助缓释载体来保护信息素免受环境降解，保持信息素的稳定均匀释放。信息素在载体中的持效期与其释放速率密切相关。当前，没有公开对蓟马聚集信息素在不同缓释载体的释放速率进行测定的稳定方法。固相微萃取法(solid phase microextraction,SPME)是一种新型样品前处理方法,该技术集取样、萃取、浓缩于一体，不需要有机溶剂，具有快速高效、成本低、安全性高，能够与其他仪器联用等众多优点，在昆虫信息素研究中得到了广泛应用。固相微萃取法的成功应用与萃取时条件的选取密切相关。影响固相微萃取的因素包括样品量多少、PH值、萃取时间、萃取温度、萃取涂层种类等，对于人工合成聚集信息素组分在诱芯载体中聚集信息素组分的萃取条件尚未明确，操作简单、快速、灵敏度高的测定方法对于研究信息素在载体中的释放规律至关重要。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种载体中蓟马聚集信息素释放速率的测定方法，可以快速、准确地测定不同载体中信息素的释放量。本发明采用固相微萃取技术和气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术研究蓟马三种信息素在橡胶塞和PVC管两种载体中的释放速率，通过对比不同萃取时间和不同剂量下的释放速率，筛选适宜于不同信息素的最佳萃取条件。
本发明小组惊奇地发现在温度25±1℃、相对湿度60％±5％条件下，使用固相微萃取进行载体中释放速率测定时针对不同的信息素，不同的载体具有不同的适应性，固相微萃取并不适宜于任何剂量的任何信息素在任意一种载体中释放速率的测定。
本发明的目的之一是提供一种载体中蓟马信息素(R)-lavandulyl acetate释放速率的测定方法，该方法将固相微萃取技术和气相色谱-质谱联用技术相结合，通过测定载体中(R)-lavandulyl acetate的释放量进行释放速率的测定，作为优选的一种方案，所述载体为橡胶塞载体，所述固相微萃取的萃取时间为30min，萃取剂量为1000ng、10000ng或100000ng。
本发明小组发现，在橡胶塞载体中，剂量为1000ng、10000ng和100000ng的(R)-lavandulyl acetate的释放速率在萃取时间分别为30min、1h和2h时没有显著变化，即实验结果在萃取30min、1h和2h都相对稳定可靠，为实现快速检测，优选萃取时间为30min；而在PVC管载体中，这三种剂量的(R)-lavandulyl acetate的释放速率在萃取时间分别为30min、1h和2h时具有明显变化，说明固相微萃取的萃取时间会对释放速率测定结果产生明显较大的影响，此时应用该方法进行测定所得到的结果并不稳定，说明该方法并不适宜于在以PVC管为载体的(R)-lavandulyl acetate释放速率的测定。
作为优选的一种方案，所述固相微萃取所使用的萃取头为100μm的Polydimethylsiloxane Coating萃取头。
作为优选的一种方案，所述固相微萃取的萃取条件为温度25±1℃，相对湿度60％±5％，光照周期为14L:10D。
作为优选，所述的测定方法包括如下步骤：
(1)将制备好的诱芯放置在温度25±1℃，相对湿度60％±5％，光照周期为14L:10D的人工气候室中，采用100μm的Polydimethylsiloxane Coating萃取头萃取30min；
(2)将萃取的样品通过气相色谱-质谱联用仪进行分析，根据标准曲线计算释放量；
(3)根据释放量和时间计算得到释放速率。
作为优选，该测定方法可应用于测定橡胶塞载体中(R)-lavandulyl acetate的释放量或释放速率。
本发明的另一个目的是提供一种载体中蓟马信息素neryl-(S)-2-methylbutanoate释放速率的测定方法，该方法将固相微萃取技术和气相色谱-质谱联用技术相结合，通过测定载体中neryl-(S)-2-methylbutanoate的释放量进行释放速率的测定，作为优选的一种方案，所述载体为橡胶塞载体或PVC管载体，所述固相微萃取的萃取时间为30min，萃取剂量为10000ng或100000ng。
本发明小组发现，在橡胶塞或PVC管载体中，10000ng和100000ng的neryl(S)-2-methylbutanoate的释放速率在萃取时间分别为30min、1h和2h时没有显著变化，即实验结果在萃取30min、1h和2h都相对稳定可靠，为实现快速检测，优选萃取时间为30min；而剂量为1000ng的neryl(S)-2-methylbutanoate在橡胶塞载体中的释放速率无法检测，在PVC管载体中的释放速率在萃取时间分别为30min、1h和2h时具有明显变化，说明固相微萃取的萃取时间会对释放速率测定结果产生明显较大的影响，此时应用该方法进行测定所得到的结果并不稳定，说明该方法不适宜于在以橡胶塞或PVC管为载体的剂量为1000ng的neryl(S)-2-methylbutanoate释放速率的测定。
作为优选的一种方案，所述固相微萃取所使用的萃取头为100μm的Polydimethylsiloxane Coating萃取头。
作为优选的一种方案，所述固相微萃取的萃取条件为温度25±1℃，相对湿度60％±5％，光照周期为14L:10D。
作为优选，所述的测定方法包括如下步骤：
(1)将制备好的诱芯放置在温度25±1℃，相对湿度60％±5％，光照周期为14L:10D的人工气候室中，采用100μm的Polydimethylsiloxane Coating萃取头萃取30min；
(2)将萃取的样品通过气相色谱-质谱联用仪进行分析，根据标准曲线计算释放量；
(3)根据释放量和时间计算得到释放速率。
作为优选，该测定方法可应用于测定橡胶塞载体或PVC管载体中剂量为10000ng或100000ng的neryl-(S)-2-methylbutanoate释放量或释放速率。
本发明的第三个目的是提供一种载体中蓟马信息素(R)-lavandulyl 3-methyl-3-butenoate释放速率的测定方法，该方法将固相微萃取技术和气相色谱-质谱联用技术相结合，通过测定载体中(R)-lavandulyl 3-methyl-3-butenoate的释放量进行释放速率的测定，作为优选的一种方案，所述载体为PVC管载体，所述固相微萃取的萃取时间为30min，萃取剂量为10000ng。
本发明小组发现，在橡胶塞载体中，剂量为1000ng的(R)-lavandulyl 3-methyl-3-butenoate的释放速率无法检测，而10000ng和100000ng的(R)-lavandulyl 3-methyl-3-butenoate的释放速率在萃取时间分别为30min、1h和2h时具有明显变化，说明固相微萃取的萃取时间会对释放速率测定结果产生明显较大的影响，此时应用该方法进行测定所得到的结果并不稳定，说明该方法不适宜于在以橡胶塞为载体的(R)-lavandulyl 3-methyl-3-butenoate释放速率的测定；在PVC管载体中，1000ng和100000ng的(R)-lavandulyl 3-methyl-3-butenoate的释放速率在萃取时间分别为30min、1h和2h时具有明显变化，说明该方法也不适宜于在以PVC管为载体的1000ng和100000ng剂量的(R)-lavandulyl 3-methyl-3-butenoate释放速率的测定，而剂量为10000ng的(R)-lavandulyl 3-methyl-3-butenoate的释放速率在萃取时间分别为30min、1h和2h时没有显著变化，即实验结果在萃取30min、1h和2h都相对稳定可靠，为实现快速检测，优选萃取时间为30min。
作为优选的一种方案，所述固相微萃取所使用的萃取头为100μm的Polydimethylsiloxane Coating萃取头。
作为优选的一种方案，所述固相微萃取的萃取条件为温度25±1℃，相对湿度60％±5％，光照周期为14L:10D。
作为优选，所述的测定方法包括如下步骤：
(1)将制备好的诱芯放置在温度25±1℃，相对湿度60％±5％，光照周期为14L:10D的人工气候室中，采用100μm的Polydimethylsiloxane Coating萃取头萃取30min；
(2)将萃取的样品通过气相色谱-质谱联用仪进行分析，根据标准曲线计算释放量；
(3)根据释放量和时间计算得到释放速率。
作为优选，该测定方法可应用于测定PVC管载体中剂量为10000ng的(R)-lavandulyl 3-methyl-3-butenoate释放量或释放速率。
有益效果：本研究通过应用SPME和GC-MS测定人工合成聚集信息素组分的释放速率发现人工合成聚集信息素组分在载体中的释放速率与信息素组分的剂量、萃取时间和载体密切相关。通过对比实验，发现在温度25±1℃、相对湿度60％±5％条件下，为获得准确可靠的测定结果，应针对不同的信息素，不同的载体，不同的剂量有选择性地使用固相微萃取进行载体中释放速率的测定。本发明所述的方法能够实现蓟马信息素在载体中释放速率的快速、准确测定，该方法为明确信息素组分在载体上的释放模式提供了可行方法，为进一步测定蓟马聚集信息素组分长期释放规律、开发基于聚集信息素的引诱剂奠定了基础。
附图说明
图1是橡胶塞载体中不同剂量、不同萃取时间下种聚集信息素组分的释放速率。其中，A：组分(R)-lavandulyl acetate；B：组分neryl(S)-2-methylbutanoate；C：组分(R)-lavandulyl 3-methyl-3-butenoate。
图2是PVC管载体中不同剂量、不同萃取时间下三种聚集信息素组分的释放速率。其中，A：组分(R)-lavandulyl acetate；B：组分neryl(S)-2-methylbutanoate；C：组分(R)-lavandulyl 3-methyl-3-butenoate。
具体实施方式
下面结合实施例，更具体地说明本发明的内容。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所有的设备和原料等均可从市场购得或是本行业常用的。若无特别指明，实施例采用的方法为本领域通用技术。
本发明所应用的西花蓟马和花蓟马聚集信息素(R)-lavandulyl acetate(纯度≥98％，旋光异构体≥99％)和neryl(S)-2-methylbutanoate(纯度≥98％，旋光异构体≥99％)由中国农业大学按照Hamilton等(2005)所报道的方法人工合成；棕榈蓟马聚集信息素(R)-lavandulyl 3-methyl-3-butenoate(纯度≥98％，旋光异构体≥99％)由中国农业大学按照Akella等(2014)所报道的方法人工合成。
为便于区分，文中三种组分(R)-lavandulyl acetate,neryl(S)-2-methylbutanoate和(R)-lavandulyl 3-methyl-3-butenoate分别用R、S、Z进行表示。
本发明所应用的载体为绿色橡胶塞载体和PVC管载体。绿色橡胶塞载体(直径×长＝1cm×1.5cm)购自北京中捷四方生物科技有限公司。使用前用色谱纯的正己烷浸泡24h，置于80℃烘箱中烘2h，使正己烷挥发干净，装入密封玻璃瓶中备用。PVC管载体(内径×长＝1.5mm×8cm)购自杨凌翔林农业科技化工有限公司。使用前用无水乙醇浸泡24h，自然风干后储存于密封袋中备用。
固相微萃取专用手动进样手柄及萃取头(Polydimethylsiloxane Coating，100μm)购于美国Supelco公司。使用时将萃取头在气相色谱的进样口于200℃下活化至无杂峰，把待测的诱芯载体放入20ml的样品瓶中，将萃取头直接通过瓶盖插入到释放空间(20ml样品瓶)中，萃取一定的时间。然后用气质联用仪(GC-MS)对SPME柱上的成分进行分离、分析。
实施例1萃取时间和萃取剂量对以橡胶塞为载体的三种信息素的释放速率的影响
分别将三种聚集信息素溶于正己烷(99％，HPLC grade)配制成剂量为1000ng、10000ng、100000ng的三种聚集信息素溶液，然后分别注入绿色橡胶塞中。将制备好的诱芯放置在温度25±1℃，相对湿度60％±5％，光照周期为14L:10D的人工气候室中，加样2h后，采用100μm萃取头分别萃取30min、1h、2h。萃取时，把待测的诱芯载体放入样品瓶中，将萃取头插入到样品瓶中萃取。之后，通过气质联用仪分析以上不同剂量、不同萃取时间的萃取量，根据标准曲线计算释放速率。每种剂量每种萃取时间重复5次。
标准曲线制作：分别将1μL的0ng/ul(溶液正己烷)、1ng/μL、10ng/μL、50ng/μL、100ng/μL、200ng/μL的(R)-lavandulyl acetate溶液注射到气质联用仪(SHIMADZU GC-MS-QP2010plus)中，测定其峰面积，制定剂量和峰面积标准曲线；分别将1μL的0ng/μL(溶液正己烷)、1ng/μL、5ng/ul、10ng/ul、50ng/ul的neryl(S)-2-methylbutanoate溶液注射到GC-MS中，测定其峰面积，制定剂量和峰面积标准曲线；分别将1ul的0ng/ul(溶液正己烷)、1ng/ul、5ng/ul、10ng/ul、50ng/ul的(R)-lavandulyl 3-methyl-3-butenoate溶液注射到GC-MS中，测定其峰面积，制定剂量和峰面积标准曲线。
气-质联用仪工作条件：色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm)；不分流进样；进样口温度为200℃；载气He(>99.999％)；离子源EI，离子源温度230℃；四级杆温度150℃；电子能量70eV；扫描质量范围35-320amu。聚集信息素的成分分析鉴定利用NIST08谱图库及2种高纯度合成化合物质谱图进行。
数据处理应用SPSS软件进行。采用双因素方差分析(Two-way ANOVA)剂量和萃取时间对释放速率的影响，多重比较采用Tukey HSD检验(P<0.05)。实验结果如表1和图1所示。
表1时间和剂量以及它们之间的相互作用对橡胶塞载体中三种信息素释放速率的方差分析
通过双因素方差分析显示(表1)，对于R和S两种组分而言，萃取时间对释放速率没有显著影响，剂量则对释放速率具有显著影响，萃取时间和剂量的交互作用对两种组分的释放速率没有显著影响。因此，R和S两种组分在橡胶塞载体中的释放速率主要是受两种组分的剂量影响。对于Z组分而言，萃取时间对释放速率具有显著影响，剂量对释放速率具有显著影响，萃取时间和剂量的交互作用对Z释放速率具有显著影响。因此，萃取时间和Z的剂量共同影响Z的释放速率。
具体来说，对于R组分，如图1A所示，在每种剂量下，例如1000ng、10000ng和100000ng，萃取30min，1h和2h的R释放速率均不存在显著差异(100000ng：F2,8＝1.369，P＝0.324；10000ng：F2,8＝1.860，P＝0.235；1000ng：F2,8＝1.854，P＝0.236)，这说明对于应用SPME法测定该载体中R的释放速率时，在这三种剂量下，萃取30min，1h和2h对结果没有显著影响，对检测结果不会产生明显误差，为实现快速测定，优选萃取时间为30min。在每一萃取时间下，R释放速率在1000ng、10000ng和100000ng下随其剂量的增加而增加(30min：F2,8＝17.549，P＝0.003；1h：F2,8＝95.869，P<0.0001；2h：F2,8＝326.900，P<0.0001)。
对于S组分，如图1B所示，最低剂量1000ng时，检测不到S的释放速率。在100000ng和10000ng剂量下，萃取30min，1h和2h的S释放速率均不存在显著差异(100000ng：F2,8＝0.183，P＝0.837；10000ng：F2,8＝4.419，P＝0.066)，这说明对于应用SPME法测定该载体中S的释放速率时，在10000ng和100000ng剂量下，萃取30min，1h和2h对结果没有显著影响，对检测结果不会产生明显误差，为实现快速测定，优选萃取时间为30min。在每一萃取时间下，S释放速率在10000ng和100000ng下随其剂量的增加而增加(30min：F2,8＝162.069，P<0.0001；1h：F2,8＝122.517，P<0.0001；2h：F2,8＝8.281，P＝0.019)，应用该方法测定S组分释放速率时，添加到载体中的剂量需大于1000ng。
对于Z组分，如图1C所示，最低剂量1000ng时，检测不到Z的释放速率。在100000ng和10000ng剂量下，不同萃取时间的释放速率存在显著差异，随萃取时间的增长而降低(100000ng：F2,8＝12.229，P＝0.008；10000ng：F2,8＝7.918，P＝0.021)。这说明对于应用SPME法测定该载体中Z的释放速率时，在100000ng和10000ng剂量下，SPME方法的萃取时间和Z在载体中的释放特性相互影响释放速率，在这两种剂量下，应用该方法可能不一定能够得到准确的测定结果。在每一萃取时间下，Z释放速率在10000ng和100000ng下随其剂量的增加而增加(30min：F2,8＝162.069，P<0.0001；1h：F2,8＝122.517，P<0.0001；2h：F2,8＝8.281，P＝0.019)。
实施例2萃取时间和萃取剂量对以PVC管为载体的三种信息素的释放速率的影响
分别将三种聚集信息素溶于正己烷(99％，HPLC grade)配制成剂量为1000ng、10000ng、100000ng的三种聚集信息素溶液，然后分别注入PVC管诱芯载体中，PVC管进样后两端用打火机封口。将制备好的诱芯放置在温度25±1℃，相对湿度60％±5％，光照周期为14L:10D的人工气候室中，加样2h后，采用固相微萃取法分别萃取30min、1h、2h。萃取时，把待测的诱芯载体放入20ml的样品瓶中，将萃取头插入到释放空间(20ml样品瓶)中萃取。之后，通过气质联用仪进行分析。每种剂量每种萃取时间重复5次。
分析方法和数据处理方法如实施例1所述。实验结果如表2和图2所示。
表2时间和剂量以及它们之间的相互作用对PVC管载体中三种信息素释放速率的方差分析
通过双因素方差分析显示(表2)，对于R组分而言，萃取时间、剂量、萃取时间和剂量的交互作用对释放速率均具有显著影响，因此，萃取时间和剂量共同影响R的释放速率。对于S组分而言，萃取时间对释放速率没有显著影响，剂量对释放速率具有显著影响，萃取时间和剂量的交互作用对释放速率具有显著影响，因此S释放速率主要是受剂量的影响。对于Z组分而言，萃取时间对释放速率具有显著影响，剂量对释放速率具有显著影响，萃取时间和剂量的交互作用对释放速率具有显著影响，因此，萃取时间和剂量共同影响Z的释放速率。
具体来说，对于R组分，如图2A所示，在100000ng和1000ng剂量下，萃取30min的释放速率均显著高于萃取1h和2h的释放速率(100000ng：F2,8＝22.420，P＝0.002；1000ng：F2,8＝20.931，P＝0.002)；而在10000ng剂量下，萃取30min的释放速率与萃取1h的释放速率没有显著差异，但显著高于萃取2h的释放速率(F2,8＝11.094，P＝0.010)。综上所述，对于应用SPME法测定该载体中R的释放速率时，在1000ng、10000ng和100000ng剂量下，SPME方法的萃取时间和R在PVC管载体中的释放特性相互影响释放速率，在这三种剂量下，应用该方法可能不一定能够得到准确的测定结果。在每一萃取时间下，R释放速率在1000ng、10000ng和100000ng下随其剂量的增加而增加(30min：F2,8＝117.14，P<0.0001；1h：F2,8＝99.097，P<0.0001；2h：F2,8＝1050.789，P<0.0001)。
对于S组分，如图2B所示，在100000ng和10000ng剂量下，萃取30min，1h和2h的S释放速率均不存在显著差异(100000ng：F2,8＝3.638，P＝0.092；10000ng：F2,8＝0.177，P＝0.842)，在1000ng剂量下，萃取30min，1h和2h的S释放速率存在一定的差异(F2,8＝7.368，P＝0.024)。这说明对于应用SPME法测定该载体中S的释放速率时，在10000ng和100000ng剂量下，萃取30min，1h和2h对结果没有显著影响，对检测结果不会产生明显误差，为实现快速测定，优选萃取时间为30min；而在剂量为1000ng时，SPME方法的萃取时间和S在载体中的释放特性相互影响释放速率，在这种剂量下，应用该方法可能不一定能够得到准确的测定结果。每一萃取时间下，S释放速率在1000ng、10000ng和100000ng下随其剂量的增加而增加(30min：F2,8＝421.771，P<0.0001；1h：F2,8＝83.913，P<0.0001；2h：F2,8＝101.642，P<0.0001)。
对于Z组分，如图2C所示，在100000ng和1000ng剂量下，不同萃取时间的释放速率存在显著差异，其中萃取30min释放速率最高(100000ng：F2,8＝7.575，P＝0.023；1000ng：F2,8＝12.016，P＝0.008)，说明SPME方法的萃取时间和Z在载体中的释放特性相互影响释放速率，在这两种剂量下，应用该方法可能不一定能够得到准确的测定结果；而在10000ng剂量下，三种萃取时间下的释放速率没有显著差异(F2,8＝0.098，P＝0.908)，这说明对于应用SPME法测定该载体中Z的释放速率时，在10000ng剂量下，萃取30min，1h和2h对结果没有显著影响，对检测结果不会产生明显误差，为实现快速测定，在剂量为10000ng时优选萃取时间为30min。每一萃取时间下，Z释放速率在1000ng、10000ng和100000ng下随其剂量的增加而增加(30min：F2,8＝150.195，P<0.0001；1h：F2,8＝408.079，P<0.0001；2h：F2,8＝1137.450，P<0.0001)。
结论：
本发明通过模拟温室大棚的温湿度，选择在温度25±1℃、相对湿度60％±5％条件下，研究信息素的释放速率，以期获得与田间应用相吻合的实验结果。
萃取时间是影响SPME萃取效率的重要因素之一。萃取时间影响挥发性组分吸附平衡的到达。一般情况下，萃取时间越长，萃取头上纤维膜上萃取的挥发性化合物分子越多。然而，当萃取头纤维膜涂层达到饱和后，萃取时间的继续延长则对萃取效率不再有影响，甚至会出现解吸附现象。本发明中，萃取时间对三种聚集信息素组分在两种载体中的释放速率或没有显著影响，或随时间增加呈下降趋势，说明该试验所选取的萃取头对不同聚集信息素组分萃取效率存在差异。
在橡胶塞载体中，剂量为1000ng、10000ng和100000ng的(R)-lavandulylacetate的释放速率在萃取时间分别为30min、1h和2h时没有显著变化，即实验结果在萃取30min、1h和2h都相对稳定可靠，为实现快速检测，优选萃取时间为30min；而在PVC管载体中，这三种剂量的(R)-lavandulyl acetate的释放速率在萃取时间分别为30min、1h和2h时具有明显变化，说明该方法不适宜于在以PVC管为载体的(R)-lavandulyl acetate释放速率的测定。
在橡胶塞或PVC管载体中，10000ng和10000ng的neryl(S)-2-methylbutanoate的释放速率在萃取时间分别为30min、1h和2h时没有显著变化，即实验结果在萃取30min、1h和2h都相对稳定可靠，为实现快速检测，优选萃取时间为30min；而剂量为1000ng的neryl(S)-2-methylbutanoate在橡胶塞载体中的释放速率无法检测，在PVC管载体中的释放速率在萃取时间分别为30min、1h和2h时具有明显变化，说明该方法不适宜于在以橡胶塞或PVC管为载体的剂量为1000ng的neryl(S)-2-methylbutanoate释放速率的测定。
在橡胶塞载体中，剂量为1000ng的(R)-lavandulyl 3-methyl-3-butenoate的释放速率无法检测，而10000ng和100000ng的(R)-lavandulyl 3-methyl-3-butenoate的释放速率在萃取时间分别为30min、1h和2h时具有明显变化，说明该方法不适宜于在以橡胶塞为载体的(R)-lavandulyl 3-methyl-3-butenoate释放速率的测定。在PVC管载体中，1000ng和100000ng的(R)-lavandulyl 3-methyl-3-butenoate的释放速率在萃取时间分别为30min、1h和2h时具有明显变化，说明该方法不适宜于在以PVC管为载体的1000ng和100000ng剂量的(R)-lavandulyl3-methyl-3-butenoate释放速率的测定，而剂量为10000ng的(R)-lavandulyl3-methyl-3-butenoate的释放速率在萃取时间分别为30min、1h和2h时没有显著变化，即实验结果在萃取30min、1h和2h都相对稳定可靠，为实现快速检测，优选萃取时间为30min。
样品量同样影响SPME的萃取效率。本研究中，三种聚集信息素组分的萃取效率均随剂量的增加呈增加趋势，当剂量超过100000ng时，释放速率无明显变化或略微降低。一般情况下，三种聚集信息素在载体中的释放速率在萃取剂量分别为1000ng、10000ng和100000ng时随剂量的增加而增大。其中，neryl(S)-2-methylbutanoate和(R)-lavandulyl3-methyl-3-butenoate低剂量1000ng时在橡胶塞载体中检测不到。
本研究通过探索聚集信息素剂量和SPME萃取时间对释放速率的影响，发现在温度25±1℃、相对湿度60％±5％条件下，使用固相微萃取进行载体中释放速率测定时针对不同的信息素，不同的载体具有不同的适应性，固相微萃取并不适宜于任何剂量的任何信息素在任意一种载体中释放速率的测定，例如在橡胶塞载体中，当neryl(S)-2-methylbutanoate或(R)-lavandulyl 3-methyl-3-butenoate的添加量为1000ng时，使用该方法并不能测出其释放速率，这时并不能否认这两种信息素在载体中没有释放；当(R)-lavandulyl 3-methyl-3-butenoate的添加量为10000ng或100000ng时，(R)-lavandulyl3-methyl-3-butenoate的释放速率在萃取时间分别为30min、1h和2h时具有明显的变化，说明固相微萃取的萃取时间和信息素在载体中的释放特性相互影响着释放速率，在这两种剂量下，应用该方法不能得到准确的测定结果，说明该方法不适宜于在以橡胶塞为载体的剂量为10000ng或100000ng的(R)-lavandulyl 3-methyl-3-butenoate释放速率的测定。这一结果为明确三种组分在载体上的释放模式提供了可行方法，为进一步测定蓟马聚集信息素组分长期释放规律、开发基于聚集信息素的引诱剂奠定了基础。诱芯的引诱效果与信息素释放量或释放速率密切相关，快速、稳定的释放量或释放速率的测定方法是研究诱芯中信息素释放特性的基础。
以上是对本发明的较佳实施方式的具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围。
Claims (5)
1.一种载体中蓟马信息素neryl-(S)-2-methylbutanoate释放速率的测定方法，该方法将固相微萃取技术和气相色谱-质谱联用技术相结合，通过测定载体中neryl-(S)-2-methylbutanoate的释放量进行释放速率的测定，其特征在于，所述载体为橡胶塞载体或PVC管载体，所述固相微萃取的萃取时间为30min，萃取剂量为10000ng或100000ng。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固相微萃取所使用的萃取头为100μm的Polydimethylsiloxane Coating萃取头。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固相微萃取的萃取条件为温度25 ±1℃，相对湿度60% ± 5%，光照周期为14L : 10D。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将制备好的诱芯放置在温度25 ± 1℃，相对湿度60% ± 5%，光照周期为14L :10D的人工气候室中，采用100μm的Polydimethylsiloxane Coating萃取头萃取30 min；
（2）将萃取的样品通过气相色谱-质谱联用仪进行分析，根据标准曲线计算释放量；
（3）根据释放量和时间计算得到释放速率。
5.一种如权利要求1所述的方法在测定橡胶塞载体或PVC管载体中neryl-(S)-2-methylbutanoate释放量或释放速率上的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810963019.4A CN110857931A (zh) | 2018-08-22 | 2018-08-22 | 载体中蓟马聚集信息素释放速率的测定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810963019.4A CN110857931A (zh) | 2018-08-22 | 2018-08-22 | 载体中蓟马聚集信息素释放速率的测定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110857931A true CN110857931A (zh) | 2020-03-03 |
Family
ID=69635968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810963019.4A Pending CN110857931A (zh) | 2018-08-22 | 2018-08-22 | 载体中蓟马聚集信息素释放速率的测定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110857931A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1859845A (zh) * | 2003-08-29 | 2006-11-08 | 生物环球有限公司 | 害虫防治剂载体 |
| CN102933084A (zh) * | 2009-10-28 | 2013-02-13 | 柑橘病虫害预防基金会 | 控制黄龙病的驱虫剂组合物和基因方法 |
| CN108041034A (zh) * | 2018-01-03 | 2018-05-18 | 贵州省茶叶研究所 | 一种茶棍蓟马雌虫聚集信息素引诱剂及其该引诱剂的诱芯制备方法 |
-
2018
- 2018-08-22 CN CN201810963019.4A patent/CN110857931A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1859845A (zh) * | 2003-08-29 | 2006-11-08 | 生物环球有限公司 | 害虫防治剂载体 |
| US20070065476A1 (en) * | 2003-08-29 | 2007-03-22 | Stephen Sexton | Pest control agent carrier |
| CN102933084A (zh) * | 2009-10-28 | 2013-02-13 | 柑橘病虫害预防基金会 | 控制黄龙病的驱虫剂组合物和基因方法 |
| CN108041034A (zh) * | 2018-01-03 | 2018-05-18 | 贵州省茶叶研究所 | 一种茶棍蓟马雌虫聚集信息素引诱剂及其该引诱剂的诱芯制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| ZAYED S ABDULLAH 等: "A new attractant for monitoring western flower thrips, Frankliniella occidentalis in protected crops", 《SPRINGERPLUS》, 31 December 2015 (2015-12-31), pages 1 - 9 * |
| 李学琳 等: "4类昆虫信息化学物质在不同缓释载体上的释放速率", 《林业科学》, vol. 51, no. 12, 31 December 2015 (2015-12-31), pages 63 - 70 * |
| 祝晓云 等: "花蓟马雄虫释放的聚集信息素的分离和鉴定", 《昆虫学报》, vol. 55, no. 4, 30 April 2012 (2012-04-30), pages 376 - 385 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ramasubramanian et al. | A simple and sensitive single-step method for gas chromatography–mass spectrometric determination of fipronil and its metabolites in sugarcane juice, jaggery and sugar | |
| Faiola et al. | Secondary organic aerosol formation from healthy and aphid-stressed scots pine emissions | |
| Kaur et al. | Analytical method for determination of fipronil and its metabolites in vegetables using the QuEChERS method and gas chromatography/mass spectrometry | |
| CN104502504B (zh) | 一种蔬菜和水果中氯虫苯甲酰胺残留量的测定方法 | |
| CN106770707B (zh) | 一种卷烟滤嘴爆珠中挥发性有机物的筛查方法 | |
| Lu et al. | Comparative analysis of peach and pear fruit volatiles attractive to the oriental fruit moth, Cydia molesta | |
| CN113203821B (zh) | 一种化合物的应用、分析保护剂、植物提取物中香味成分的分析方法 | |
| Li et al. | Volatile-mediated within-plant signaling in hybrid aspen: required for systemic responses | |
| Cai et al. | Measurement of volatile plant compounds in field ambient air by thermal desorption–gas chromatography–mass spectrometry | |
| Kvíčalová et al. | Application of different extraction methods for the determination of selected pesticide residues in sediments | |
| Barnes et al. | Determination of the pesticide diflubenzuron in mushrooms by high-performance liquid chromatography-atmospheric pressure chemical ionisation mass spectrometry | |
| Yasuda et al. | Sex attractant pheromone of the sorghum plant bug Stenotus rubrovittatus (Matsumura)(Heteroptera: Miridae) | |
| Yasuda et al. | A new component of attractive aggregation pheromone in the bean bug, Riptortus clavatus (Thunberg)(Heteroptera: Alydidae) | |
| CN110857931A (zh) | 载体中蓟马聚集信息素释放速率的测定方法 | |
| CN110857932A (zh) | 一种橡胶塞载体中蓟马聚集信息素释放速率的测定方法 | |
| CN110857937A (zh) | 一种载体中棕榈蓟马聚集信息素释放速率的测定方法 | |
| Vercammen et al. | Automated dynamic sampling system for the on-line monitoring of biogenic emissions from living organisms | |
| CN106501426B (zh) | 感毒虫取食诱导的幼苗期黄豆植株挥发物收集方法及装置 | |
| Seco et al. | Methanol as a signal triggering isoprenoid emissions and photosynthetic performance in Quercus ilex | |
| Malajczuk et al. | Root exudates from Eucalyptus calophylla R. Br. and Eucalyptus marginata Donn. ex Sm. seedlings and their effect on Phytophthora cinnamomi Rands | |
| TW201627666A (zh) | 分析蜂蜜中之液態香料之方法 | |
| CN111983078A (zh) | 一种气质联用检测蔬菜水果中二溴氯丙烷和1，3-二氯丙烯残留量的方法 | |
| CN116298048A (zh) | 一种韭菜中农药残留的同步检测方法 | |
| Luo et al. | Pressurized liquid extraction and cleanup procedure for the determination of pyrethroids in soils using gas chromatography/tandem mass spectrometry | |
| Bonham et al. | Identification of quaternary ammonium and tertiary sulfonium compounds by plasma desorption mass spectrometry |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200303 |