通过超声清洗器对茉莉酸类植物激素固相微萃取

茉莉酸类植物激素( Jasmonates，JAs) 是一种环戊烷衍生物，大部分含有环戊烷酮结构，比较有代表 性的如茉莉酸( Jasmonic acid) 、茉莉酮( Jasmone) 、茉莉酸甲酯( Methyl jasmonate，MeJA) 等． JAs 可调节植 物的生长发育过程，同时，JAs 也是植物抗虫、抗菌等生物胁迫所必需的一类植物激素． 其中，茉莉酸 在植物体内一种特殊的酶，即茉莉酸甲基转移酶的催化作用下可发生甲基化生成茉莉酸甲酯，茉莉酸甲 酯具有挥发性，为植物内、植物间信号的传导发挥了关键作用． 随着 JAs 的生理功能被不断揭示，建立 其简便快速的分析方法对于促进植物激素作用机理的研究具有重要的现实意义． 然而，JAs 在植物体 内的含量很低，而植物样品的组成往往较复杂，会对植物激素的测定产生极大的干扰． 因此，在进行分析检测之前，分离富集的前处理技术至关重要。

固相微萃取因其简单、快速、灵敏、无溶剂、成本低等，尤其是集采样、萃取、富集、进样于一体的优 点而得到广泛关注． 分子印迹技术( MIT) 是指以某一特定的目标物作为模板分子和功能单体、交联 剂共聚制备聚合物的过程，得到的这种聚合物经去除模板后形成的空腔对模板分子及与模板分子结构 类似的物质具有选择性识别功能． 因此，将分子印迹技术引入到 SPME 涂层的制备可以解决传统固相 微萃取面临的非特异性吸附问题，有效提高 SPME 涂层对于复杂样品的处理能力。

聚 3，4-乙烯二氧噻吩( PEDOT) 是一种有机导电杂环类聚合物，因其电化学活性高、环境稳定性好、 成膜性好等优点引起了诸多科学工作者的兴趣． PEDOT 或掺杂后的 PEDOT 可用于电化学传感器的 制备，也可应用于样品前处理． 其中，Ling 等人首次将 PEDOT 涂层用于茉莉酸类植物激素 的 SPME，但 PEDOT 中只掺杂了磺化石墨烯，对目标物吸附的选择性有限． 而 Pardieu 等人利用噻吩3-乙酸( AAT) 作为功能单体，与 PEDOT 共聚，制备了以除草剂阿特拉津为模板的分子印迹修饰电极． 因 此，本文中从提高 PEDOT 涂层选择性的角度出发，以顺式-茉莉酮( CJ) 为模板分子，AAT 为功能单体，在 不锈钢丝上电聚合制备了对茉莉酸类植物激素具有特异性吸附的分子印迹 PEDOT 涂层( CJ-MI / PEDOT) ，用于植物样品中植物激素的 SPME，并与气相色谱联用，建立了腊梅花中 CJ 和 MeJA 的 SPMEGC 分析方法，示意图如图 1 所示．

1 实验

1． 1 仪器与试剂

仪器: CHI 830D 电化学工作站( 上海晨华仪器有限公司) ; GC5400 气相色谱仪( 江 苏天瑞仪器股份有限公司) ; GC5400 氢火焰离子检测器( 江苏天瑞仪器股份有限公司) ; TM-5 毛细管色 谱柱( 上海天美科学仪器有限公司) ; S10-3 型恒温磁力搅拌器( 上海司乐仪器有限公司) ; 电子天平( 赛多利斯) ; KQ218 超声波清洗器( 昆山市超声仪器有限公司) ; UPW-20N 超纯水仪 ( 北京历元电子仪器有限公司) ; DZF-6020 真空干燥箱( 上海精宏) ; SX2-2-10 管式电炉 ( 武汉电庐实验电炉厂) ; Spectrum One 傅里叶红外光谱仪( 美国 PEＲKIN ELMEＲ 公司) ; DIAMOND TG / DTA 热重分析仪( 美国 PEＲKIN ELMEＲ 公司) ; JSM 7100F 场发射扫描电子显微镜( 日本电子株式会社) 试剂: 茉莉酸甲酯( MeJA，＞ 90% ) 和顺式-茉莉酮( CJ，＞ 92% ) 购自东京化成工业株式会社; 噻吩-3- 乙酸( AAT，＞ 98% ) 、十二烷基硫酸钠( SDS，分析纯) 和环氧树脂( 95% ) 购自上海麦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) ; 对甲基苯磺酸( TsOH，分析纯) 和磷酸氢二钠 ( ＞ 99% ) 购自上海国药集团化学试剂有限公司; 氯化钠( ＞ 99． 5% ，天津博迪化工股份有限公司) ; 甲醇 ( 色谱纯) 和乙腈( 色谱纯) 购自美国 TEDIA 有限公司． 标准储备液的配制: 配制 10 mg·mL － 1的 MeJA 和 CJ 混合甲醇溶液，并置于 4 ℃冰箱内保存． 实验所有用水均为电导率 18． 2 MΩ·cm 的超纯水．

涂层的电制备 称取 0． 014 2 g AAT，加入 50 μL 乙腈，超声溶解均匀; 加入 9． 5 μL CJ，超声混合均匀后预聚合 40 min; 取 12 μL 经减压蒸馏纯化后的 EDOT 于 10 mL 烧杯中，在 0． 1 mol L － 1 TsOH 和 5 mmol L － 1 SDS 作用下充分溶解，然后加入上述预聚合物，超声混合均匀，形成澄清透 明溶液; 将三电极体系浸入上述配好的电解液中，采用循环伏安法( CV) 在不锈钢丝上电沉积 CJ-MI / PEDOT 涂层，扫描电位是 － 0． 2 1． 2 V，扫速为 30 mV·s － 1，扫描圈数为 20 圈; 将聚合好的印迹涂层用 超纯水淋洗后浸入 0． 1 mol L － 1 Na2HPO4甲醇溶液，采用 CV 法除去印迹涂层中的模板分子，扫描电位 为-0． 2 0． 8 V，扫速为100 mV·s － 1，扫描圈数为10 圈; 制备好的印迹涂层经超纯水淋洗后在室温下自 然晾干，然后置于管式电炉内，在 N2保护下进行老化，老化温度为 250 ℃，时间 120 min; 将冷却后的印 迹涂层用环氧树脂粘在自制的 SPME 手柄上，室温下保存待用． ( 以上合并成一段) 非印迹涂层( NI / PEDOT) 的制备除了不加模板分子 CJ 外，其他步骤同上． 另外，为了便于比较，在相同条件下制备了 PEDOT 涂层．

在 15 mL 的玻璃萃取瓶中加入 8 mL 饱和 NaCl 溶液，加入 10 μL 一定浓度的 MeJA 和 CJ 混合溶液; 萃取瓶用铝盖密封后置于 45 ℃水浴中，设置磁力搅拌转速为 400 r· min － 1 ; 将自制手柄的萃取头插入萃取瓶，将 CJ-MI /PEDOT 涂层推出到瓶内溶液的上空; 萃取 20 min 后， 将涂层收回到萃取装置内，然后立即插入气相色谱仪的气化室，热解吸 3 min，记录气相色谱峰面积．

气相色谱仪进样口温度为 220 ℃ ; 柱温 160 ℃ ( 恒温模式) ; FID 检测器温度设为 250 ℃ ; 不分流进样; 解吸时间 3 min． 1． 5 实际样品处理 在腊梅花盛开的季节，新鲜采摘一定量的花苞与花瓣． 分别称取 2 g 花苞和花瓣， 略微研磨后各加入 5 mL 甲醇，超声提取 1 h; 提取完成后，以 4 000 r min － 1的转速离心 20 min，取上清液 氮吹至近干; 余下物质用少量饱和 NaCl 溶液重新溶解，并用 0． 22 μm 的针孔滤膜过膜，滤液转移至 100 mL 容量瓶定容，密封后置于 4 ℃冰箱内保存待用．

CJ-MI /PEDOT 涂层 中 3 098 cm － 1处的吸收峰可以归因于—COOH 中 O—H 的振动吸收，2 905 cm － 1处的吸收峰应该为—CH3 中饱和 C—H 的伸缩振动吸收，这些吸收峰都来自于 AAT 分子结构中官能团的特征吸收; 而 1 618 cm － 1 处的吸收峰可能归因于噻吩环中 C C  的伸缩振动，1 085 cm － 1处的吸收峰应归属于噻吩环的 C—O— C 振动吸收，而 980、831 cm － 1处的吸收峰可能由 C—S 的伸缩振动引起，这些都属于 PEDOT 分子结构中 官能团的典型吸收峰． 以上结果表明，在电聚合过程中 AAT 已成功共聚在 PEDOT 分子结构中． 采用扫描电镜技术对 CJ-MI /PEDOT 涂层的形貌进行了表征，该涂 层在不锈钢丝外的分布比较均匀; 图 3b 可看出该材料具有丰富的孔隙结构; 是 PEDOT 结构的典型特点;  综上，CJ-MI /PEDOT 涂 层具有多孔的颗粒状结构，这使其具有较大的比表面积，为传质提供了有利条件，适合用于 SPME． 采用热重分析技术对 CJ-MI /PEDOT 涂层的热稳定性进行了考察，结果如图 4 所示． 由图可见，该涂 层在 30 800 ℃的范围内发生了两次失重: 第一次为 30 100 ℃，为涂层中所吸收水分的挥发所致; 第 二次从 290 ℃开始，应为 PEDOT 的分解所致． 在 100 290 ℃范围内，该涂层比较稳定，说明 CJ-MI / PEDOT 涂层可在 290 ℃内保持稳定，适合与气相色谱联用。

本研究采用电化学方法制备以 CJ 为模板分子的 PEDOT 涂层，并与气相色谱联用，建立了 CJ-MI /PEDOT-GC 方法，成功应用于植物组织中茉莉酸类植物激素的检测． 该方法提高了 PEDOT 涂层对于目 标物的选择性，且得到的多孔涂层热稳定性高、使用寿命长，对目标物也表现出良好的选择性萃取能力; 与气相色谱联用检测腊梅中的 CJ 和 MeJA，检测限低、灵敏度高、线性范围宽，适用于植物组织中茉莉酸 类植物激素的分析检测。