Please wait a minute...
图/表 详细信息
衍生化UPLC-MS法测定酸性植物激素
戴琛, 汪瑾, 卢亚萍
植物学报    2022, 57 (4): 500-507.   DOI: 10.11983/CBB22017
摘要   (380 HTML20 PDF(pc) (1063KB)(574)  

为有效利用超高效液相-高分辨率飞行时间质谱(UPLC-TOF-MS)对酸性植物激素进行定性定量分析, 选取几种有机酸衍生化试剂: 2-溴苯乙酮(BP)、2-二甲氨基乙胺(DMED)、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDC)和溴代丙酮基三甲基溴化铵(BTA), 分别与脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3)、吲哚乙酸(IAA)、茉莉酸(JA)和水杨酸(SA)进行衍生化反应。通过比较上述各植物激素的质谱响应值, 判断衍生化试剂的效果。将植物激素标准品进行浓度梯度稀释, 并与衍生化试剂反应, 测定它们的定量限。用衍生效果最佳的试剂与植物粗提液反应, 检验其应用效果。结果显示, 几种衍生化试剂均可大幅度提高酸性植物激素的质谱响应值, 其中DMED衍生后植物激素的质谱灵敏度提高幅度最大, 且反应稳定、重复性好。DMED衍生后, ABA、GA3、IAA、JA和SA的定量限分别为0.05、0.2、0.1、0.1和0.5 ng∙mL-1, 与未衍生化相比, 分别降低100、25、50、50和10倍, 即DMED衍生化使几种植物激素的质谱灵敏度提高10-100倍, 显著高于目前报道的灵敏度。将该方法应用于水稻(Oryza sativa)、小麦(Triticum aestivum)和蚕豆(Vicia faba)等植物材料中, 有效测定了其酸性植物激素, 且灵敏度较衍生前显著提高。该研究建立了一种简单、快速且重现性好的基于衍生化的UPLC-TOF-MS测定方法, 大幅提高了多种酸性植物激素测定的灵敏度。


Analyte Formula Ion mode m·z-1 RT (min) Responsea Responseb Responsec
ABA-BP C23H26O5 [M+H]+ 383.1858 8.93 2.4e6 4.5e5 2.5e4
GA3-BP C27H28O7 [M+H]+ 465.1913 7.62 1.76e4 2.7e3 ND
IAA-BP C18H15NO3 [M+H]+ 294.113 8.69 5.6e6 8.7e5 5.6e4
JA-BP C20H24O4 [M+H]+ 329.1753 9.55 1.4e6 2.6e5 9.8e3
SA-BP C15H12O4 [M+H]+ 257.0814 7.65 9.8e3 4.4e3 ND
ABA-DMED C19H30N2O3 [M+H]+ 335.2335 4.89 1.7e7 1.6e6 1.45e5
GA3-DMED C23H32N2O5 [M+H]+ 417.2389 4.67 9.1e6 1.2e6 8.8e4
IAA-DMED C14H19N3O [M+H]+ 246.1606 3.79 7.3e6 5.9e5 3.5e4
JA-DMED C16H28N2O2 [M+H]+ 281.2229 5.38 8.9e6 1.1e6 7.6e4
SA-DMED C11H16N2O2 [M+H]+ 209.1290 3.43 3.1e5 4.0e4 9.2e3
ABA-EDC C23H37N3O4 [M+H]+ 420.2862 6.01 1.1e7 1.2e6 1.8e5
GA3-EDC C27H39N3O6 [M+H]+ 502.2917 5.14 4.0e6 4.4e5 6.2e4
IAA-EDC C18H26N4O2 [M+H]+ 331.2134 5.89 9.8e6 2.6e6 3.2e5
JA-EDC C20H35N3O3 [M+H]+ 366.2757 5.40 8.8e6 1.2e6 2.3e5
SA-EDC C15H23N3O3 [M+H]+ 294.1818 ND ND ND ND
ABA-BTA C21H31NO5 [M+H]+ 378.228 5.82 4.0e6 5.37e5 5.4e4
GA3-BTA C25H33NO7 [M+H]+ 460.2335 4.87 1.3e6 1.6e5 2.1e4
IAA-BTA C16H20N2O3 [M+H]+ 289.1552 4.96 8.0e5 8.5e4 1.7e4
JA-BTA C18H29NO4 [M+H]+ 324.2175 6.40 1.2e6 7.4e4 9.6e3
SA-BTA C13H17NO4 [M+H]+ 252.1236 4.70 4.9e4 4.8e3 ND
View table in article
表3 不同衍生化试剂衍生后5种酸性植物激素的质谱信息
正文中引用本图/表的段落
将混合标准品溶液稀释为100、10和1 ng∙mL-1, 分别与BP、DMED、EDC和BTA四种衍生化试剂反应。反应产物进行LC-MS测定, 通过各种植物激素衍生反应物的提取离子流响应值, 比较各种衍生化试剂的衍生效果(表3)。结果显示, 5种酸性植物激素基本均可与4种衍生化试剂反应, 反应产物的质谱响应度明显提高。其中, DMED和EDC衍生产物的响应值较其它2种衍生产物更高。但是, EDC和SA不能有效形成衍生产物, 且反应的重复性较差。DMED衍生产物的质谱响应值最高, 几种植物激素测定的灵敏度均大幅提高, 且反应稳定、重复性好。因此, 选用DMED作为衍生化试剂进行下一步实验。
(A)、(C)、(E)、(G)和(I)表示酸性植物激素(ABA、GA3、IAA、JA和SA)与DMED反应后的提取离子流图; (B)、(D)、(F)、(H)和(J)表示酸性植物激素(ABA、GA3、IAA、JA和SA)与DMED反应后的质谱图。
本文的其它图/表