一种GC-MS与触角电位仪联用分析昆虫信息化学物质的方法

IPRDB

API 数据接口

专利申请

使用指引 chat嘟嘟

会员体验

联系我们

交流群

现在联系顾问~

一种GC-MS与触角电位仪联用分析昆虫信息化学物质的方法
申请号	CN201810410750.4	申请日	2018-05-02	公开(公告)号	CN108562668A	公开(公告)日	2018-09-21
申请人	中国农业科学院烟草研究所; 中国烟草总公司四川省公司;			发明人	李重阳; 任广伟; 曹建敏; 王新伟; 王秀芳; 刘英杰; 刘金燕; 徐蓬军; 李斌;
摘要	本发明提出一种GC-MS与触角电位仪联用分析昆虫信息化学物质的方法，属于化合物筛选测定技术领域，能够确保昆虫活性物质的筛选与样品物质成分的鉴定同步进行，实验步骤简化、快速高效，能够保障实验数据的一致性，且更经济实用。该技术方案包括将昆虫的触角沿基部剪下，去除顶端少许后，用导电胶将离体触角两端分别固定在触角电位仪的探头上，并与微电极相连；将样品进样到气相色谱仪中，进行气质-触角电位仪联用分析；对气质联用色谱图和触角电位仪色谱图上相同保留时间出现的峰进行质谱检测，通过核对标准谱库与标准化合物的质谱图鉴定出具有活性的昆虫信息化学物质。本发明能够应用于昆虫对信息化学物质的感受机理、筛选活性信息素成分或植物次生物质等方面。
权利要求	1.一种气质与触角电位仪联用分析昆虫信息化学物质的方法，其特征在于，包括以下步骤：将昆虫的触角沿基部剪下，去除顶端少许后，用导电胶将离体触角两端分别固定在触角电位仪的探头上，并与微电极相连；将样品进样到气相色谱仪中，进行气质-触角电位仪联用分析；对气质联用色谱图和触角电位仪色谱图上相同保留时间出现的峰进行质谱检测，通过核对标准谱库与标准化合物的质谱图鉴定出具有活性的昆虫信息化学物质。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气相色谱仪内加设两路微流分流器，一路连接质谱仪，另一路连接触角电位仪，其中，从气相色谱毛细柱末端分离的样品气流以设定比例分成两股气流，前者流入质谱仪中，后者经加热到适当温度后，汇入持续供应的清洁气流中流入触角电位仪中并吹向昆虫触角。 3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述昆虫触角为棉铃虫、烟青虫或小地老虎的成虫触角。 4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，从气相色谱毛细柱末端分离的样品气流以 1:3的比例分成两股气流。 5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，气相色谱柱为HP-5ms Ultra Inert，30m× 250μmID，0.25μm；质谱色谱柱为DB5MS，2.75m×150μmID；触角电位仪色谱柱为DB5MS，1m× 200μmID。 6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将样品进样到气相色谱仪时采用不分流进样，进样量2.0μL；载气为高纯氦气，流速2.25mL/min；程序升温，起始温度40℃，保持2分钟，以5℃/min升温至260℃，保持5分钟。 7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，质谱条件：El离子源，电子能量70eV，质子扫描范围35-500amu，离子源温度230℃，四级杆温度150℃，传输线温度250℃。 8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，利用刺激气流发生器提供稳定的清洁气流，并将气流流速控制在20-30ml/min。 9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，调节气相色谱仪中的连接器将温度调整到 250℃为样品气流进行加热，以防止样品气流冷凝。 10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述触角电位仪设置在法拉第笼中。
说明书全文	一种GC-MS与触角电位仪联用分析昆虫信息化学物质的方法技术领域 [0001] 本发明属于化合物筛选测定技术领域，尤其涉及一种GC-MS与触角电位仪联用分析昆虫信息化学物质的方法。背景技术 [0002] 随着我国经济的迅速发展，人们生活水平日益提高，尤其是对高品质日常饮食、生活环境等需求的不断提高，催生了绿色农业、有机农业的快速发展，而在农作物生产过程中不可避免的面临农业害虫的问题，因此，迫使人们去寻找防治害虫的绿色防控技术。利用昆虫信息化学物质来抑制害虫为害，既能降低害虫危害造成的损失，又能保护生态环境、保障农作物质量安全、促进农产品的整体提质增效，符合农业生产可持续发展的目标，因此，这方面的研究已成为昆虫化学生态方面的研究热点。 [0003] 昆虫触角电位(EAG)和气相色谱-触角电位(GC-EAD)是昆虫化学生态学中最重要的电生理技术，在研究昆虫对信息化学物质的感受机理、筛选活性信息素成分或植物次生物质等方面发挥关键作用。触角电位是直接检测昆虫对化学信号物质反应的电生理技术，在信息素和挥发性植物次生物质的研究中，触角电位技术法可以鉴定昆虫对化学信号的感受通道，从一系列的化学物质中筛选出昆虫有生理反应的活性化合物，从而大大简化后续的研究工作。 [0004] EAG通常和GC一起使用，称为触角电位—气谱联用仪(GC-EAD)，其利用气相色谱能从复杂混合物中分离微量组分的优势，结合EAG的高度选择性，不必对每一部分化学成分都进行详细分析，仅考虑EAG有反应的物质，可以实现化学混合物的迅速筛选。GC-EAD在研究昆虫与信息化合物已有很多成功的案例，但在使用时需要搭配GC-MS，而在相同的色谱条件下，对生物活性成分进行定性，操作步骤繁琐，且两者的出峰时间会有差异。发明内容 [0005] 本发明提出一种GC-MS与触角电位仪联用分析昆虫信息化学物质的方法，该方法确保昆虫活性物质的筛选与样品物质成分的鉴定同步进行，实验步骤简化、快速高效，能够保障实验数据的一致性，经济实用。 [0006] 为了达到上述目的，本发明提供了一种气质与触角电位仪联用分析昆虫信息化学物质的方法，包括以下步骤： [0007] 将昆虫的触角沿基部剪下，去除顶端少许后，用导电胶将离体触角两端分别固定在触角电位仪的探头上，并与微电极相连； [0008] 将样品进样到气相色谱仪中，进行气质-触角电位仪联用分析； [0009] 对气质联用色谱图和触角电位仪色谱图上相同保留时间出现的峰进行质谱检测，通过核对标准谱库与标准化合物的质谱图鉴定出具有活性的昆虫信息化学物质。 [0010] 作为优选，所述气相色谱仪内加设两路微流分流器，一路连接质谱仪，另一路连接触角电位仪，其中，从气相色谱毛细柱末端分离的样品气流以设定比例分成两股气流，前者流入质谱仪中，后者经加热到适当温度后，汇入持续供应的清洁气流中流入触角电位仪中并吹向昆虫触角。 [0011] 上述技术方案中通过调节连接至质谱仪和连接至触角电位仪的两个支路的长度，可实现气质色谱得到的波峰与EAG的波峰同时记录，并实现有效对应，这样可使收集的化学信息物质被迅速筛选，通过核对标准谱库与标准化合物的质谱图可被高效快速鉴定。需要说明的是，在针对不同昆虫物种检测不同信息化学物质时，所设定的气流比例可以是不同的，该气流比例可通过调节连接至质谱仪和连接至触角电位仪的两个支路的长度实现。 [0012] 作为优选，所述昆虫触角为棉铃虫、烟青虫或小地老虎的成虫触角。 [0013] 作为优选，从气相色谱毛细柱末端分离的样品气流以1:3的比例分成两股气流。 [0014] 作为优选，气相色谱柱为HP-5ms Ultra Inert，30m×250μmID，0.25μm；质谱色谱柱为DB5MS，2.75m×150μmID；触角电位仪色谱柱为DB5MS，1m×200μmID。该技术方案中，气相色谱柱为仪器自带，质谱色谱柱与触角电位色谱柱的长度为经过测算处理后的长度，以保证两支路的流量比为1:3。 [0015] 作为优选，将样品进样到气相色谱仪时采用不分流进样，进样量2.0μL；载气为高纯氦气，流速2.25mL/min；程序升温，起始温度40℃，保持2分钟，以5℃/min升温至260℃，保持5分钟。 [0016] 作为优选，质谱条件：El离子源，电子能量70eV，质子扫描范围35-500amu，离子源温度230℃，四级杆温度150℃，传输线温度250℃。 [0017] 作为优选，利用刺激气流发生器提供稳定的清洁气流，并将气流流速控制在20-30ml/min。 [0018] 作为优选，调节气相色谱仪中的连接器将温度调整到250℃为样品气流进行加热，以防止样品气流冷凝。 [0019] 需要说明的是，上述气相色谱、质谱以及刺激气流发生器中所涉及的参数条件本领域技术人员可根据检测不同的物质进行合理调整，并不局限于上述技术方案所列举的。 [0020] 作为优选，所述触角电位仪设置在法拉第笼中。该方案中为了避免触角电位仪受到周围漂移的电磁场干扰，因此，对其进行了特殊设置。 [0021] 与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于： [0022] 本发明所提供的GC-MS与EAG联用方法可使昆虫活性物质的筛选与样品物质成分的鉴定同步进行，可在有效简化实验步骤的同时，保障实验数据的一致性。此外，该方法将原来做GC-MS和GC-EAD需要的两台气相色谱仪调整为一台，另外，在堵上通往EAG的通口时还可完成仅GC-MS操作的需要，因此更为经济，节约成本。附图说明 [0023] 图1为本发明实施例所提供的GC-MS-EAG工作模式示意图； [0024] 图2为本发明实施例所提供的棉铃虫雌蛾对样品的EAG反应图(A)和与其对应的样品化合物质谱检测图(B)。具体实施方式 [0025] 下面将对本发明实施例所提供的气质与触角电位仪联用分析昆虫信息化学物质的方法中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0026] 实施例1 [0027] 一、实验材料 [0028] 苯甲醛能引起棉铃虫成虫触角反应，以苯甲醛为溶质、正己烷为溶剂，配置成浓度为20ppm的样品溶液；羽化后2天的棉铃虫雌虫。 [0029] 二、实验方法 [0030] 样品分析鉴定使用气相色谱(GC)-质谱(MS)-触角电位仪(EAG)(GC为Agilent7890B，MS为Agilent7010B，EAG产自Syntech)。 [0031] 方法流程如图1所示，包括： [0032] GC-MS条件如下：样品进样色谱柱为HP-5ms Ultra Inert(30m×250μmID，filmthickness为0.25μm，Agilent Technologies)，连接质谱色谱柱为DB5MS(2.75m×150μmID，filmthickness为0μm，Agilent Technologies)，连接触角电位仪色谱柱为DB5MS(1m×200μmID，filmthickness为0μm，Agilent Technologies)；不分流进样，进样量2.0μL；载气为高纯氦气，流速2.25mL/min；程序升温，起始温度40℃，保持2分钟，以5℃/min升温至260℃，保持5分钟。质谱条件：El离子源，电子能量70eV，质子扫描范围35～500amu，离子源温度 230℃，四级杆温度150℃，传输线温度250℃；通过核对标准谱库(NIST、willey)与标准化合物的质谱图，根据标准化合物的保留时间对提取物组分进行定性分析。 [0033] 触角制备及触角电位仪测定条件如下：从棉铃虫雌虫头部的触角基部将一根触角切下，去除顶端2个鞭节，用Spectra 360导电胶将离体触角的两端分别固定在触角电位探头(PRG-2，Syntech)上，并与置于显微操作台上(MP-15，Syntech)的微电极相连；由刺激气流发生器(CS-55，Syntech)，提供稳定气流，控制气流流速在20-30ml/min；调节气相色谱连接器(EC-03，Syntech)温度到250℃，为气相分流物质加热，防止样品冷凝；信号通过双通道USB接口数据采集控制器(IDAC-2，Syntech)放大，输出的信号输入到计算机内(Thinkpad T410I)，用GC-EAD信号记录分析程序(GC-EAD 2010V 1.2.2，Syntech)进行数据的采集、贮存和处理。 [0034] 启动气相色谱，预热后，开始进样，气相色谱进样的同时，点击GC-EAD信号记录分析程序，同步开始记录。 [0035] 三、实验结果 [0036] 如图2所示，经过触角电位仪测定，触角电位仪图谱(A)中样品中有一物质能引起棉铃虫雌蛾触角的反应，其出峰时间为11.507min；质谱图(B)中对应该化合物的出峰时间为11.481min，与EAG出峰时间(11.507min)基本一致，经鉴定为目标化合物苯甲醛。 [0037] 结果表明，本发明实施例所提供的方法能快速有效的筛选活性信息化合物，且能保障实验数据的一致性，经济实用，具有很好的推广应用价值。