通過超聲清洗器對茉莉酸類植物激素固相微萃取

茉莉酸類植物激素( Jasmonates，JAs) 是一種環戊烷衍生物，大部分含有環戊烷酮結構，比較有代表 性的如茉莉酸( Jasmonic acid) 、茉莉酮( Jasmone) 、茉莉酸甲酯( Methyl jasmonate，MeJA) 等． JAs 可調節植 物的生長發育過程，同時，JAs 也是植物抗蟲、抗菌等生物脅迫所必需的一類植物激素． 其中，茉莉酸 在植物體內一種特殊的酶，即茉莉酸甲基轉移酶的催化作用下可發生甲基化生成茉莉酸甲酯，茉莉酸甲 酯具有揮發性，為植物內、植物間信號的傳導發揮了關鍵作用． 隨著 JAs 的生理功能被不斷揭示，建立 其簡便快速的分析方法對于促進植物激素作用機理的研究具有重要的現實意義． 然而，JAs 在植物體 內的含量很低，而植物樣品的組成往往較復雜，會對植物激素的測定產生極大的干擾． 因此，在進行分析檢測之前，分離富集的前處理技術至關重要。

固相微萃取因其簡單、快速、靈敏、無溶劑、成本低等，尤其是集采樣、萃取、富集、進樣于一體的優 點而得到廣泛關注． 分子印跡技術( MIT) 是指以某一特定的目標物作為模板分子和功能單體、交聯 劑共聚制備聚合物的過程，得到的這種聚合物經去除模板后形成的空腔對模板分子及與模板分子結構 類似的物質具有選擇性識別功能． 因此，將分子印跡技術引入到 SPME 涂層的制備可以解決傳統固相 微萃取面臨的非特異性吸附問題，有效提高 SPME 涂層對于復雜樣品的處理能力。

聚 3，4-乙烯二氧噻吩( PEDOT) 是一種有機導電雜環類聚合物，因其電化學活性高、環境穩定性好、 成膜性好等優點引起了諸多科學工作者的興趣． PEDOT 或摻雜后的 PEDOT 可用于電化學傳感器的 制備，也可應用于樣品前處理． 其中，Ling 等人首次將 PEDOT 涂層用于茉莉酸類植物激素 的 SPME，但 PEDOT 中只摻雜了磺化石墨烯，對目標物吸附的選擇性有限． 而 Pardieu 等人利用噻吩3-乙酸( AAT) 作為功能單體，與 PEDOT 共聚，制備了以除草劑阿特拉津為模板的分子印跡修飾電極． 因 此，本文中從提高 PEDOT 涂層選擇性的角度出發，以順式-茉莉酮( CJ) 為模板分子，AAT 為功能單體，在 不銹鋼絲上電聚合制備了對茉莉酸類植物激素具有特異性吸附的分子印跡 PEDOT 涂層( CJ-MI / PEDOT) ，用于植物樣品中植物激素的 SPME，并與氣相色譜聯用，建立了臘梅花中 CJ 和 MeJA 的 SPMEGC 分析方法，示意圖如圖 1 所示．

1 實驗

1． 1 儀器與試劑

儀器: CHI 830D 電化學工作站( 上海晨華儀器有限公司) ; GC5400 氣相色譜儀( 江 蘇天瑞儀器股份有限公司) ; GC5400 氫火焰離子檢測器( 江蘇天瑞儀器股份有限公司) ; TM-5 毛細管色 譜柱( 上海天美科學儀器有限公司) ; S10-3 型恒溫磁力攪拌器( 上海司樂儀器有限公司) ; 電子天平( 賽多利斯) ; KQ218 超聲波清洗器( 昆山市超聲儀器有限公司) ; UPW-20N 超純水儀 ( 北京歷元電子儀器有限公司) ; DZF-6020 真空干燥箱( 上海精宏) ; SX2-2-10 管式電爐 ( 武漢電廬實驗電爐廠) ; Spectrum One 傅里葉紅外光譜儀( 美國 PEＲKIN ELMEＲ 公司) ; DIAMOND TG / DTA 熱重分析儀( 美國 PEＲKIN ELMEＲ 公司) ; JSM 7100F 場發射掃描電子顯微鏡( 日本電子株式會社) 試劑: 茉莉酸甲酯( MeJA，＞ 90% ) 和順式-茉莉酮( CJ，＞ 92% ) 購自東京化成工業株式會社; 噻吩-3- 乙酸( AAT，＞ 98% ) 、十二烷基硫酸鈉( SDS，分析純) 和環氧樹脂( 95% ) 購自上海麥克林生化科技有限公司; 3，4-乙烯二氧噻吩( EDOT，99% ，阿拉丁，上海) ; 對甲基苯磺酸( TsOH，分析純) 和磷酸氫二鈉 ( ＞ 99% ) 購自上海國藥集團化學試劑有限公司; 氯化鈉( ＞ 99． 5% ，天津博迪化工股份有限公司) ; 甲醇 ( 色譜純) 和乙腈( 色譜純) 購自美國 TEDIA 有限公司． 標準儲備液的配制: 配制 10 mg·mL － 1的 MeJA 和 CJ 混合甲醇溶液，并置于 4 ℃冰箱內保存． 實驗所有用水均為電導率 18． 2 MΩ·cm 的超純水．

涂層的電制備 稱取 0． 014 2 g AAT，加入 50 μL 乙腈，超聲溶解均勻; 加入 9． 5 μL CJ，超聲混合均勻后預聚合 40 min; 取 12 μL 經減壓蒸餾純化后的 EDOT 于 10 mL 燒杯中，在 0． 1 mol L － 1 TsOH 和 5 mmol L － 1 SDS 作用下充分溶解，然后加入上述預聚合物，超聲混合均勻，形成澄清透 明溶液; 將三電極體系浸入上述配好的電解液中，采用循環伏安法( CV) 在不銹鋼絲上電沉積 CJ-MI / PEDOT 涂層，掃描電位是 － 0． 2 1． 2 V，掃速為 30 mV·s － 1，掃描圈數為 20 圈; 將聚合好的印跡涂層用 超純水淋洗后浸入 0． 1 mol L － 1 Na2HPO4甲醇溶液，采用 CV 法除去印跡涂層中的模板分子，掃描電位 為-0． 2 0． 8 V，掃速為100 mV·s － 1，掃描圈數為10 圈; 制備好的印跡涂層經超純水淋洗后在室溫下自 然晾干，然后置于管式電爐內，在 N2保護下進行老化，老化溫度為 250 ℃，時間 120 min; 將冷卻后的印 跡涂層用環氧樹脂粘在自制的 SPME 手柄上，室溫下保存待用． ( 以上合并成一段) 非印跡涂層( NI / PEDOT) 的制備除了不加模板分子 CJ 外，其他步驟同上． 另外，為了便于比較，在相同條件下制備了 PEDOT 涂層．

在 15 mL 的玻璃萃取瓶中加入 8 mL 飽和 NaCl 溶液，加入 10 μL 一定濃度的 MeJA 和 CJ 混合溶液; 萃取瓶用鋁蓋密封后置于 45 ℃水浴中，設置磁力攪拌轉速為 400 r· min － 1 ; 將自制手柄的萃取頭插入萃取瓶，將 CJ-MI /PEDOT 涂層推出到瓶內溶液的上空; 萃取 20 min 后， 將涂層收回到萃取裝置內，然后立即插入氣相色譜儀的氣化室，熱解吸 3 min，記錄氣相色譜峰面積．

氣相色譜儀進樣口溫度為 220 ℃ ; 柱溫 160 ℃ ( 恒溫模式) ; FID 檢測器溫度設為 250 ℃ ; 不分流進樣; 解吸時間 3 min． 1． 5 實際樣品處理 在臘梅花盛開的季節，新鮮采摘一定量的花苞與花瓣． 分別稱取 2 g 花苞和花瓣， 略微研磨后各加入 5 mL 甲醇，超聲提取 1 h; 提取完成后，以 4 000 r min － 1的轉速離心 20 min，取上清液 氮吹至近干; 余下物質用少量飽和 NaCl 溶液重新溶解，并用 0． 22 μm 的針孔濾膜過膜，濾液轉移至 100 mL 容量瓶定容，密封后置于 4 ℃冰箱內保存待用．

CJ-MI /PEDOT 涂層 中 3 098 cm － 1處的吸收峰可以歸因于—COOH 中 O—H 的振動吸收，2 905 cm － 1處的吸收峰應該為—CH3 中飽和 C—H 的伸縮振動吸收，這些吸收峰都來自于 AAT 分子結構中官能團的特征吸收; 而 1 618 cm － 1 處的吸收峰可能歸因于噻吩環中 C C  的伸縮振動，1 085 cm － 1處的吸收峰應歸屬于噻吩環的 C—O— C 振動吸收，而 980、831 cm － 1處的吸收峰可能由 C—S 的伸縮振動引起，這些都屬于 PEDOT 分子結構中 官能團的典型吸收峰． 以上結果表明，在電聚合過程中 AAT 已成功共聚在 PEDOT 分子結構中． 采用掃描電鏡技術對 CJ-MI /PEDOT 涂層的形貌進行了表征，該涂 層在不銹鋼絲外的分布比較均勻; 圖 3b 可看出該材料具有豐富的孔隙結構; 是 PEDOT 結構的典型特點;  綜上，CJ-MI /PEDOT 涂 層具有多孔的顆粒狀結構，這使其具有較大的比表面積，為傳質提供了有利條件，適合用于 SPME． 采用熱重分析技術對 CJ-MI /PEDOT 涂層的熱穩定性進行了考察，結果如圖 4 所示． 由圖可見，該涂 層在 30 800 ℃的范圍內發生了兩次失重: 第一次為 30 100 ℃，為涂層中所吸收水分的揮發所致; 第 二次從 290 ℃開始，應為 PEDOT 的分解所致． 在 100 290 ℃范圍內，該涂層比較穩定，說明 CJ-MI / PEDOT 涂層可在 290 ℃內保持穩定，適合與氣相色譜聯用。

本研究采用電化學方法制備以 CJ 為模板分子的 PEDOT 涂層，并與氣相色譜聯用，建立了 CJ-MI /PEDOT-GC 方法，成功應用于植物組織中茉莉酸類植物激素的檢測． 該方法提高了 PEDOT 涂層對于目 標物的選擇性，且得到的多孔涂層熱穩定性高、使用壽命長，對目標物也表現出良好的選擇性萃取能力; 與氣相色譜聯用檢測臘梅中的 CJ 和 MeJA，檢測限低、靈敏度高、線性范圍寬，適用于植物組織中茉莉酸 類植物激素的分析檢測。