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固相微萃取技術在白蟻表皮碳氫化合物分析中的應用
白蟻是上*的檢疫性有害生物，其中許多種類對農、林、水利、交通、化工、房屋建筑等方面危害巨大，涉及到國計民生的幾乎各個方面。但在分類鑒定上由于白蟻的外部形態相似，體壁柔軟，骨化程度低，可分類的性狀較少。且白蟻的繁殖隔離機制主要不是通過 器官的結構來完成的，無論雌雄有翅繁殖成蟲， 均為幾塊簡單的骨片，分類鑒定時無法采用 的特征。因而目前對截獲白蟻種類的鑒定主要根據兵蟻的形態，但兵蟻的形態有較大變異，更有一些類群缺乏兵蟻，利用兵蟻分類具有一定局限性，且不少白蟻的種類由于地域的差異形態有一定的趨同現象，這都給白蟻的分類帶來了較大的困難。
國內外研究報道，昆蟲表皮碳氫化合物的組分和含量在種之間存在差異，即使在親緣關系很近的種之間也有明顯差異。由于昆蟲表皮碳氫化合物組成具有一定的物種特異性和地理種群特異性，已在蜜蜂、螞蟻、舌蠅、蟑螂、白蟻、棉鈴蟲的分類中得到了越來越多的應用。白蟻表皮碳氫化合物起著多種作用，影響到其取食、交配、蟻巢的構建以及其種群之間的防御。它是表皮蠟層中一類長鏈烴類，是蠟層的主要成分。是比較重要的信息物質，可以有效地抵制水分的散失和微生物的入侵。在白蟻表皮碳氫化合物的提取方法中，傳統的正己烷提取法存在操作復雜、提取時間較難掌握等缺陷。
本研究的目的為利用固相微萃取裝置探索其在白蟻表皮碳氫化合物提取分析上的可行性，為白蟻鑒定工作鑒定提供一定的基礎。
1 材料與方法
1.1供試蟲源
中國臺灣乳白蟻Coptotermes formosanus Shiraki由無錫市白蟻防治所室內飼蟲，試蟲均為成熟健壯工蟻，試蟲在(25±1)℃饑餓24 h后備用。
1.2試劑與儀器
手動SPME手柄，3種萃取頭100 ttmPDMS萃取頭、75 μmPDMS／DVB萃取頭和85 gmPA苯取頭(購置美國Supleeo公司)。
Finnigan Trace GC Ultra型氣相色譜儀(意大利Thermo Finnigan公司)，Finnigan Trace DSO型質譜儀(美國Thermo Electron公司)。色譜柱HP-5MS(30 m×250μm i.d，×0.25μm)(美國Agilent公司)。
1.3儀器分析條件
進樣口溫度為250℃，程序升溫為80％保持1 min，16％／min升溫到280％保持10 min。載氣為He氣，流速為0.5 mL／min，電子俘獲檢測器溫度(ECD)溫度為280℃，萃取頭在進樣口的停留時間為10 min，隨后立即拔出，電子電離(EI)：70 ev。質譜掃描范圍為m/x 40～650。
1.4樣品制備方法
取50頭白蟻兵蟻放于2 mL的萃取瓶中，在蟲體上方加入金屬網對白蟻進行隔離，同時插入萃取頭進行萃取，萃取時間為30、60、90min以選出佳萃取時間。萃取完成后退去萃取頭，隨即進入氣譜進樣口中進行解析，每次解析時間為10 min。萃取頭每使用1次后，都要在250℃的進樣口中解吸附60 min。萃取頭和萃取時間確定后，取同種白蟻進行萃取，重復4次。
1.5數據分析
所有數據利用Statistica 6.O分析差異顯著性。
2 結果與分析
2.1萃取頭的選擇
將3種萃取頭用于萃取白蟻表皮碳氫化合物結果表明，85μmPA的萃取效率比100μmPDMS、75 tmaPDMS／dvb要低。PDMS與PDMS／dvb之間沒有明顯差異(圖1)，但PDMS比PDMS／dvb萃取頭的抗逆性能以及重復性要好。固而在以下實驗中采取了用PDMS萃取的方法。
2.2萃取溫度對萃取效果的影響
萃取時間對萃取效果的影響見圖2，本實驗選取了3個溫度作為萃取的實驗溫度，分別為30、60和90℃，從圖中可以看出隨著溫度的升高，萃取的峰面積越大，90℃時峰面積大，但與60℃時的峰面積之間沒有差異性，但考慮到溫度太高可能會導致白蟻體表物質變性，故而在本次實驗中選取60℃為佳萃取溫度。
2.3萃取時間對萃取效果的影響
由圖3的溫度實驗結果表明，5個不同時間內均能萃取到碳氫化合物，但隨著溫度的升高萃取的物質的量逐漸增大(圖3)。其中80min時的峰面積值高，其次為60 min，但兩者之間差異不顯著。60 min、80 min 2個萃取時間與其他3種萃取時間之間差異顯著。故而在以下的實驗中選取了60 min為適萃取時間。
2.4 白蟻碳氫化合物組分及相對含量
根據上述實驗，得到白蟻的表皮碳氫化合物的總離子圖(略)，采用峰面積歸一化法求出各組分的相對含量，應用質譜對各組分進行定性分析，并與NIST譜庫對照，鑒定出25種化合物。從表1的結果可以看出中國臺灣乳白蟻表皮碳氫化合物主要為一些烷烴和烯烴類化合物，其鏈長從C9～C20共有24中化合物，其中已11，13一二甲基二十六烷烴的含量高，為33，34；其次為2，4，6，一*基二十七烷烴含量為15.75％。結果表明SPME可以用于白蟻的表皮碳氫化合物分析。
3 討論
本研究中利用的固相微萃取(solid-phasemicroextraction，SPME)是20世紀90年代興起并迅速發展的新型的樣品前處理技術，無需有機溶劑，操作也很簡便。該技術使用的是1支攜帶方便的萃取器，適于室內使用和野外的現場取樣分析，也易于進行自動操作。這對樣品數量多、操作周期短的常規分析極為重要，不僅省時省力，而且對提高方法的度和重現性有重要意義。
傳統的正己烷提取方法存在很多缺陷，如提取時間較難確定，時間較長會導致白蟻體內化學物質的溢出，嚴重影響GC—MS分析結果；時間較短會導致對白蟻表皮碳氫化合物成分提取不*，嚴重影響分析性，且操作方法較復雜。本研究中利用的SPME法能大大改善上述傳統提取方法的缺陷。具有較強的使用價值，在昆蟲信息物質提取分析方面具有廣闊的應用前景。
本實驗結果表明，3種萃取頭中100 μmPDMS萃取頭對白蟻表皮碳氫化合物有好的萃取效果，且該種萃取頭的重復性好抗逆性強，每次實驗后應及時對萃取頭進行高溫解析，以清除其吸附的雜質，分析的。溫度實驗結果表明，所設定的3個溫度中6022為佳萃取溫度，溫度過高或過底均會影響其物質的萃取。萃取時間試驗表明，隨著萃取時間的延長萃取物質的量逐漸增加，但到達一定時間后萃取的物質的量差異不顯著。
Harverty等多年來對白蟻的表皮碳氫化合物進行研究，通過對原白蟻屬Zootermopsis群體(包括各個等級)的表皮碳氫物進行分析測定，發現了63個組分。根據各組分的有無、含量及統計分析結果，認為原白蟻屬群體可分為4個*的碳氫物表現型，從而對Zootermopsis屬現存3個種的劃分提出質疑，認為如果表皮碳氫物具有種的特異性，那么Zooternwpsis應該至少有1個新種。
本實驗的碳氫化合物分析測定，發現了中國臺灣乳白蟻24種碳氫化合物，這些化合物主要是由一組從C9～C29。的烷烴或烯烴內化合物組成，在白蟻表皮碳氫化合物中11,13-二甲基二十六烷烴的含量高，2，4，6，-*基二十七烷烴的含量次之。實驗中白蟻表皮碳氫化合物分析，應盡量使用活蟲，同時應避免萃取時對蟲體進行過多的加熱，破壞其表皮碳氫化合物組分。本實驗為白蟻分類提供了一種科學的方法。
