高效液相色谱法测定植物根系分泌物中的有机酸
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收稿日期： !""$ )"# )!) 通讯联系人： 王 * 平， 女， 副教授， 高级工程师， 研究方向： 环境分析化学， *+& ： （ "!$ ） +#"#!")" ， ,)-".& ： /0 , 12 - #"3%%’ 4%-’ 45’ 基金项目： 南京林业大学创新科研资助项目 （ "#&."’ ） ’
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色
谱
第 !" 卷
有机酸分析的要求。低分子质量的二元有机酸的分 析以往大 多 采 用 反 相 液 相 色 谱 和 离 子 交 换 色 谱 系 统， 但由于植物根系分泌物成分复杂， 其中有机酸的 含量又很低， 再加上 经 取 样 到 分 析 的 全 过 程 极 易 受 到污染， 分析难度 较 大， 因 此 长 期 以 来 缺 少 准 确、 可 靠且适用于植物根系分泌物中有机酸的分析方法。 # # 本文采用 !"#$%&’ ()"*+, -./$$% - 阳离子交 换树脂柱， 以 & ))#0 1 2 - ! 34 " 水溶液为流 动 相， 选 取前述植物根系分泌物中最常见的 % 种有机酸为研 究组分， 考 察 流 动 相 的 5- 值 及 分 离 温 度 对 % 种 有 机酸， 特别是对较难分离的柠檬酸、 酒石酸和丙二酸 等有机酸分离效果的影响。本文所建立的方法精密 度、 准确度和再现性均符合痕量组分测定的要求， 并 且具有样品用量少、 分析快速等特点， 用于铝胁迫时 植物根系分泌物中 有 机 酸 的 分 析 与 研 究， 结果令人 满意。
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高效液相色谱法测定植物根系分泌物中的有机酸
王 * 平， * 周* 荣
（ 南京林业大学现代分析中心，江苏 南京 !)""&. ） 摘要： 以小麦为例， 建立了植物根系分泌物中有机酸的提取和测定方法。小麦根 系 分 泌 物 由 培 根 法 培 育 收 集， 先后 定 容， 以 $ --%& 9 1 2 ! :8 % 水 经阳离子和阴离子交换树脂提取， 旋转蒸发至 干 后 用 62 !/ ) 的 稀 27&8 % 溶 液 溶 解、 溶液为流动相， 经 ;.%)<"= >-.5+? 20@) +. 2 阳离子交换树脂柱分离， 在波长 !)" 5- 处 紫 外 检 测。 在 小 麦 根 系 分 日内检测精密度为 )/ ! B ( %/ . B ， 日 间 检 测 精 密 度 为 &/ & B ( )"/ # B ， 不同 泌物中， 有机酸的检测限为 ) ( )!" ! A 9 1 ， 剂量的加标回收率为 +!/ " B ( ’#/ ! B ， 相对标准偏差为 "/ #. B ( &/ &) B 。该方法简便快速， 灵敏可靠， 适用于 介 质 复 杂的环境样品中有机酸的测定。 关键词： 高效液相色谱法； 有机酸； 植物根系分泌物 中图分类号： 8#$+* * 文献标识码： > * * 文章编号： )""" )+.)& （ !""# ） "& )"!&’ )"%* * 栏目类别： 研究论文
! ! %" 样品准备和处理 # # 将二周 苗 龄 的 小 麦 种 植 在 固 体 基 物 （ 粒 径 !! )) 的土壤 ） 中， 一周后用四分法从培养单元 （ *$( )) . *&( )) . *!( )) ； 内置 !*(( = 土壤， 种植麦 苗 +( 株） 取出基物 %( = ， 用蒸馏水冲洗 %( = 基物和 * 株根， 离心冲洗液， 上层清液先 流 过 阳 离 子 交 换 树 脂柱 （ *’ )) . *" )) "@ ’@ ） ， 柱内装填 & = ()B+8$ 0"7+ C%$*!( ! 树脂 （ - / 型， 上海化学试剂公司） ， 然后 流过阴离子交换树脂柱 （ *’ )) . *" )) "@ ’@ ） ， 柱 内装填 ! = D#;+, * . $ 树脂 （ *(( 0 !(( 目， 上海化 学试剂公司） 。滞留 在 阴 离 子 交 换 树 脂 柱 内 的 有 机 酸用 * )#0 1 2 -E0 洗 脱， 洗 脱 液 用 旋 转 蒸 发 器（ "( >） 浓缩至近干， 用 5- !, * 的 稀 -E04 " 溶 液 溶 解 残 留物并定容至 * @ (( )2 ， 用 (, "& ! ) 滤 膜 过 滤 后 作 为试液， 同时做样品空白， 供 -.2E 分析。 ! ! &" 有机酸的分析［ $ ’ !# ］ # # 定性 # 采用两种方法对植物根系分泌物中的有 机酸组分定性： 在相同的色谱条件下， 将样品色谱图 与有机酸标准液色 谱 图 进 行 对 照， 根据保留时间确 定样品中的有机酸； 在样品中加入有机酸的标准溶 液， 根据峰高的突增进一步验证色谱峰的归属。 # # 定量 # 植物根 系 分 泌 物 中 的 有 机 酸 浓 度 很 低。 本实验采用 :*5#;+8 色 谱 工 作 站 中 增 强 型 积 分 法 测量峰面积， 按外标法定量。
机酸的含量和分布对植物营养学的研究起着重要的 作用［ ) 0 % ］。文献报道 有 机 酸 的 测 定 方 法 有 酶 法、 分 光光度法、 气相色谱法 （ C7 ） 、 离子色谱法 （ Q7 ） 、 高 效液相色谱法 （ 2017 ） 及毛 细 管 电 泳 法 （ 7, ） 等， 其 中 Q7 、 2017 和 7, 是目前较精确、 较常用的仪器分 析法［ $ 0 # ］， 但它 们 在 使 用 中 都 存 在 一 些 问 题： Q7 易 受介质干扰， 对样品 的 要 求 较 高； 7, 也 能 测 定 有 机 酸， 但由于毛细管 柱 内 径 小， 导 致 检 测 光 程 变 短， 检 测灵敏度较低， 远不能满足环境样品中痕量、 超痕量
!" 实验部分
! ! !" 仪器和试剂 # # 仪 器： 6&7+89 ’(( 高 效 液 相 色 谱 仪， 6&7+89 !))’ 紫 外 吸 收 检 测 器， :*5#;+8 色 谱 工 作 站 （ 美国 6&7+89 公司） ； %!(* 旋 转 蒸 发 仪 （ 上海申科机械研 究所） ； 3&87#8"<9 电子微量分析天平 （ 北京赛多利斯 .-3$!& （ 数显） 酸度计 （上海精密 天平有限 公 司 ） ； 科学仪器 有 限 公 司 ） ， 水 相 针 式 过 滤 器， 直 径 为 *+ )) ， 孔径为 (, "& ! ) 。 # # 试 剂： 盐 酸、 硫 酸、 高 氯 酸、 柠 檬 酸、 草 酸、 琥珀 酸、 酒石酸、 苹果酸、 乙酸和丙二酸等试剂为国产优 级纯产品。实验用水为超纯水。 # # 有机酸标准液 的 配 制： 分别称取适量上述有机 酸 （ 精确至(, ((( * = ） 并用 超 纯 水 稀 释 或 溶 解， 以孔 径为 (, "& ! ) 的微孔滤膜过滤， 转移至 &( )2 容量 瓶中， 定 容， 制 成 质 量 浓 度 为 *(( )= 1 2 的 储 备 液， 保 存 于 冰 箱 中。 根 据 实 验 需 要， 将 上 述 草 酸、 柠檬 酸、 酒石酸、 苹果酸、 琥珀酸、 乙酸和丙二酸储备液按 *- *(- &- *(- & - *& - *( 的 体 积 比 混 合， 并稀释成所需 质量浓度的系列混合标准溶液。 # # 流 动 相 的 配 制： 取 (, !% )2 浓 硫 酸， 用超纯水 稀释 至 * (((, (( )2 ， 经 孔 径 为 (, "& ! ) 的 微 孔 滤 膜过滤及超声波脱气后备用。 ! ! #" 色谱条件 # # !"#$%&’ ()"*+, -./$$% - 色 谱 柱 （ +(( )) . %, $ )) ", ’, ） ； 流动相为 & ))#0 1 2 - ! 34 " 水溶液， 流速 (, & )2 1 )"* ； 柱 温 &( > ； 进 样 量 *( ! 2 ； 紫外 检测波长 !*( *) 。在选定的色谱条件下， 得到 % 种 有机酸混合标准品的色谱图见图 * 。
收稿日期： !""$ )"# )!) 通讯联系人： 王 * 平， 女， 副教授， 高级工程师， 研究方向： 环境分析化学， *+& ： （ "!$ ） +#"#!")" ， ,)-".& ： /0 , 12 - #"3%%’ 4%-’ 45’ 基金项目： 南京林业大学创新科研资助项目 （ "#&."’ ） ’
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有机酸分析的要求。低分子质量的二元有机酸的分 析以往大 多 采 用 反 相 液 相 色 谱 和 离 子 交 换 色 谱 系 统， 但由于植物根系分泌物成分复杂， 其中有机酸的 含量又很低， 再加上 经 取 样 到 分 析 的 全 过 程 极 易 受 到污染， 分析难度 较 大， 因 此 长 期 以 来 缺 少 准 确、 可 靠且适用于植物根系分泌物中有机酸的分析方法。 # # 本文采用 !"#$%&’ ()"*+, -./$$% - 阳离子交 换树脂柱， 以 & ))#0 1 2 - ! 34 " 水溶液为流 动 相， 选 取前述植物根系分泌物中最常见的 % 种有机酸为研 究组分， 考 察 流 动 相 的 5- 值 及 分 离 温 度 对 % 种 有 机酸， 特别是对较难分离的柠檬酸、 酒石酸和丙二酸 等有机酸分离效果的影响。本文所建立的方法精密 度、 准确度和再现性均符合痕量组分测定的要求， 并 且具有样品用量少、 分析快速等特点， 用于铝胁迫时 植物根系分泌物中 有 机 酸 的 分 析 与 研 究， 结果令人 满意。
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机酸的含量和分布对植物营养学的研究起着重要的 作用［ ) 0 % ］。文献报道 有 机 酸 的 测 定 方 法 有 酶 法、 分 光光度法、 气相色谱法 （ C7 ） 、 离子色谱法 （ Q7 ） 、 高 效液相色谱法 （ 2017 ） 及毛 细 管 电 泳 法 （ 7, ） 等， 其 中 Q7 、 2017 和 7, 是目前较精确、 较常用的仪器分 析法［ $ 0 # ］， 但它 们 在 使 用 中 都 存 在 一 些 问 题： Q7 易 受介质干扰， 对样品 的 要 求 较 高； 7, 也 能 测 定 有 机 酸， 但由于毛细管 柱 内 径 小， 导 致 检 测 光 程 变 短， 检 测灵敏度较低， 远不能满足环境样品中痕量、 超痕量
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