基于微萃取技术的根系分泌物分析及其化感作用研究

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1、博士学位论文基于微萃取技术的根系分泌物分析及其化感作用研究RESEARCHONROOTEXUDATEANALYSISBASEDONMICROEXTRACTIONANDALLELOPATHICEFFECT孙海燕哈尔滨工业大学2014年4月 国内图书分类号：O652.6国际图书分类号：540学校代码：10213密级：公开工学博士学位论文基于微萃取技术的根系分泌物分析及其化感作用研究博士研究生：孙海燕导师：王炎教授申请学位：工学博士学科：化学工程与技术所在单位：理学院答辩日期：2014年4月授予学位单位：哈尔滨工业大学 ClassifiedIndex:O652.6U.D.C:540Disserta

2、tionfortheDoctoralDegreeinEngineeringRESEARCHONROOTEXUDATEANALYSISBASEDONMICROEXTRACTIONANDALLELOPATHICEFFECTCandidate：Supervisor：SunHaiyanProf.WangYanAcademicDegreeAppliedfor：DoctorofEngineeringSpeciality：ChemicalEngineeringandTechnologyAffiliation：SchoolofScienceApril,2014DateofDefence：Degree-Con

3、ferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology 摘要摘要根系分泌是化感物质释放的重要途径之一，根系分泌物一般浓度较低、不易溶于水、化学性质复杂，受外界因素影响较多，因此，根系分泌物的收集、分离、鉴定以及化感作用的研究始终是该领域研究的前沿和难点。因此，开发简单、绿色、原位的微萃取方式，对于还原根系分泌化感物质的真实种类，有效地研究其化感作用是非常重要的。本文以辣椒作为模式植物，根据根系分泌物的性质，建立了不同形式的分离方法，比较开发的方法与固相萃取（SPE）、液液萃取（LLE）的分析特性，研究了开发的方法在不同种类根系分泌物中的应用，并通过生物

4、测定方法研究了根系分泌物对不同受体植物的化感响应，确定出最合适的受体植物和潜在的化感物质，系统研究外源潜在化感物质单独以及协同作用受体植物的化感作用。采用顶空固相微萃取（HS-SPME）方法分析辣椒根系培养液中的邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、邻苯二甲酸二乙酯（DEP）、邻苯二甲酸二异丁酯（DIBP）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸二辛酯（DOP）等5种邻苯二甲酸酯类物质。10mL的样品溶液中加入18%的NaCl，在1000r·min-1的搅拌速度下，使用65µmPDMS/DVB的萃取纤维在80℃的温度下萃取50min，5种分析物的萃取效率最大。将萃取纤维在250℃的GC进样口温度下解析

5、10min，萃取物被完全脱附。采用HS-SPME萃取根系分泌液中低浓度的邻苯二甲酸酯类物质，5种分析物的回收率在83.4%~104.7%之间，相对标准差≤8.74%。因此，选择HS-SPME分析邻苯二甲酸酯类物质取得了较满意的萃取效果。开发了衍生后PDMS管微萃取方法分析辣椒根系分泌的2,3-二甲基苯酚（2,3-DMBP），2,6-二叔丁基苯酚（2,6-DTBP）、4,4'-（1-甲基亚乙基）双酚（4,4'-(1-M)BP）等3种酚类化合物，研究不同衍生试剂及衍生试剂体积对萃取效率的影响，200µL五氟吡啶作为衍生试剂可使3种分析物被完全衍生，采用PDMS管微萃取衍生产物，1.5mL异辛烷可

6、将PDMS微管吸附的分析物完全洗脱下来。在0.2~20μg·mL-1的线性浓度范围内，比较衍生后PDMS管微萃取与SPE方法在回收率、相对标准差和检出限等方面的萃取特性，结果表明，衍生后PDMS管微萃取根系分泌的3种酚类物质，均得到了低的检出限、满意的回收率和良好的重现性。建立3种不同衍生方式与中空纤维液相微萃取（HF-LPME）联用分析根系分泌的1-萘胺（1-NA），二苯胺（DPA）和N-苯基-2-萘胺（N-P-2-NA）3种胺-I- 哈尔滨工业大学工学博士学位论文类化合物，确定了原位衍生HF-LPME是最合适的萃取方法。研究了不同衍生试剂对原位衍生HF-LPME萃取效率的影响，15μL甲

7、苯与乙酸酐（80:20，v/v%）作为中空纤维的萃取剂，在pH=12，在50℃的温度下萃取30min，3种分析物的萃取率达到最大。原位衍生HF-LPME在回收率、相对标准差和检出限等方面的萃取特性明显优于LLE，采用原位衍生HF-LPME分析了根系分泌物中的3种胺类物质，回收率在90.2%~96.1%之间，相对标准差均小于9.1%。因此，原位衍生HF-LPME是一种操作方便、环境友好、富集倍数高的萃取方法，可