[发明专利]热裂解气相色谱质谱联用对橡胶草中天然橡胶的检测方法

说明书

本发明公开了一种热裂解气相色谱质谱联用对橡胶草中天然橡胶的检测方法。本发明利用热裂解气相色谱质谱联用仪，对橡胶草根部的天然橡胶进行高通量高灵敏度定量。该检测方法前处理过程简易，检测结果精确，不需要繁琐的前处理提纯步骤和大量的溶剂消耗。该发明可用于筛选高天然橡胶含量的橡胶草品种。

技术领域

本发明属于分析领域，涉及一种热裂解气相色谱质谱联用对橡胶草中天然橡胶的检测方法。

背景技术

天然橡胶是重要的战略物资和工业原料，其本身具有良好的回弹性、隔水性、可塑性、绝缘性，经过适当处理后可以耐酸碱、耐热、抗撕裂、耐磨，所以被广泛用于生产轮胎、鞋、医用手套、胶带和防毒面具等。天然橡胶与煤炭、钢铁、石油并称为四大基础工业原料。虽然合成橡胶兴起对天然橡胶产业发展有一定冲击，但仍然不能撼动其做为基础工业原料的地位。目前，橡胶树是天然橡胶的唯一商业化来源，但其生长对土壤有机质、温湿度、降水量、海拔等有特殊要求，所以只能在热带和亚热带地区生长。随着天然橡胶的需求量急剧增加(2014年需求量大于1210万吨)，寻找可替代的天然橡胶来源受到全球性的关注。天然橡胶作为重要的工业资源，价格受市场调控和产胶国的制约。因此，发展适合我国的天然橡胶产业，成为重要的课题。橡胶草因其根部可以大量产胶，且具有广阔的生长适应性，已成为研究天然橡胶合成的模式植物。橡胶草最早发现于哈萨克斯坦，也称俄罗斯蒲公英，菊苣属菊科植物，因其根部含有天然橡胶，俗称橡胶草。橡胶草表现出很大的种内基因和表型多样性，其天然橡胶含量占根干重的2％-15％，橡胶草经驯化后，天然橡胶含量可提高50％以上。基于橡胶草中天然橡胶裂解机理的快速定量研究对加快从橡胶草野生植物到经济作物的驯化与改良有重要意义,是培育高天然橡胶含量橡胶草的基础。

利用传统方法筛选高天然橡胶含量的橡胶草，依赖于繁琐的前处理提纯步骤或大量的溶剂消耗。植物中天然橡胶含量检测多采用称重法，索氏提取法，核磁共振法，红外光谱法等。称重法对天然橡胶进行分析，是用溶剂对样品提纯后，直接称重或采用热重法对提纯后的样品进行分析，样品提纯过程耗时，且所用有机溶剂对环境造成很大污染。索氏提取法，虽然避免了溶剂浪费，但其测试不能批量进行，且准确度欠佳。采用核磁共振对天然橡胶进行分析，需要提纯样品，通常要经过十几小时溶剂萃取后，对样品进行分析，萃取后的溶剂也会造成一定的污染，且核磁共振波谱仪价格昂贵。红外光谱法对顺式聚异戊二烯进行分析，首先也需要进行溶剂提取，提取后通过测定红外光谱中顺式-1，4和-3，4结构双键上碳-氢键变角振动吸收峰的积分面积进行定量，由于红外进行分析时易受背景干扰造成误差，还需要采用核磁共振法分析后加入校正系数。

橡胶草育种急需一种简单、快速、准确的可替代方法对天然橡胶进行定量。探索新的定量方法提高准确性，开发高通量高灵敏度的定量方法具有很大应用价值。热裂解技术是近些年对聚合物分析中发展起来的，热裂解-气相色谱-质谱联用技术(pyrolysis gaschromatography-mass spectrometry，Py-GC-MS)用于分析难溶以及复杂的有机物质，尤其适用于分析复杂高分子物质。Py-GC-MS应用于橡胶草育种的研究还未见报道，且目前在其他植物应用中，由于质谱对不同物质响应的差别很大，广泛使用的面积积分法定量准确性比较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种热裂解气相色谱质谱联用对橡胶草中天然橡胶的检测方法。

本发明提供的对橡胶草中天然橡胶含量的检测方法，包括：

1)将橡胶草根部烘干后磨碎，得到待测橡胶草样品；

2)将步骤1)所得待测橡胶草样品进行热裂解气相色谱质谱联用检测；

3)对所述待测橡胶草样品中的天然橡胶含量进行定性和定量分析，完成所述橡胶草中天然橡胶含量的检测。

上述方法的步骤1)烘干步骤中，温度为50℃；时间为48h；所述磨碎步骤中，磨碎方法为利用液氮磨碎。

所述步骤2)热裂解气相色谱质谱联用检测步骤中，热裂解的模式为双击模式；