檢測(cè)水中藻類的方法主要有三種:
1.?藻類檢測(cè)和計(jì)數(shù)新方法——置式顯微鏡法;
2.?改進(jìn)的水中藻類檢測(cè)方法;
3.藻類葉綠素及其降解產(chǎn)物的測(cè)定方法。
1、藻類檢測(cè)和計(jì)數(shù)新方法——置式顯微鏡法
由于環(huán)境污染,一些湖泊富營(yíng)養(yǎng)化程度不斷加劇,導(dǎo)致水中藻類的快速增長(zhǎng)。大量藻類的存在,直接影響了自來(lái)水的生產(chǎn)和供應(yīng)。為了了解藻類對(duì)水廠各工藝環(huán)節(jié)的影響,以湖泊水為水源的許多水廠都相繼開(kāi)展了藻類計(jì)數(shù)檢測(cè)項(xiàng)目。國(guó)內(nèi)普遍采用的方法是將1L水樣加魯戈試劑固定在一個(gè)容器中,自然沉降24h后,利用虹吸的方法吸去上清液,并濃縮定容到30~50mL,然后取1mL放入血球計(jì)數(shù)板,在正置式顯微鏡下進(jìn)行鏡檢計(jì)數(shù)[1]。此方法由于所需的水樣較多(1L),在需要采集多個(gè)水樣時(shí),采集和運(yùn)送的工作量大;在沉樣時(shí)還要多次沖洗轉(zhuǎn)移,增加了產(chǎn)生誤差的機(jī)會(huì),而且操作不便。昆明自來(lái)水總公司的水源之一是富化程度較高的滇池水,因而昆明水司較早開(kāi)展了此項(xiàng)目,并得到了瑞士蘇黎世供水局的技術(shù)支持和大力幫助。我們所采用的藻類計(jì)數(shù)方法的特點(diǎn)是使用倒置式顯微鏡,藻樣通過(guò)沉樣板一步沉降到位,與國(guó)內(nèi)普遍采用的方法相比具有準(zhǔn)確快捷,水樣用量少,運(yùn)送方便,無(wú)須多次沖洗轉(zhuǎn)移,操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),適用于生產(chǎn)和科研檢測(cè)。
1.用品準(zhǔn)備
(1)沉樣板。由一個(gè)長(zhǎng)12cm,寬4.1cm,中央有圓形凹槽(底面積為5cm2)的長(zhǎng)方形有機(jī)玻璃板和一個(gè)可滑動(dòng)的、底部與凹槽形狀完全吻合的空心圓筒(容積為25mL)以及一塊圓形蓋玻片組成(見(jiàn)圖1),有機(jī)玻璃板的左側(cè)有一小孔,用于放掉上清液。
(2)倒置式顯微鏡。與普通倒置式顯微鏡不同的是,它的載物臺(tái)經(jīng)簡(jiǎn)單改造,增加了一個(gè)長(zhǎng)方形的金屬框,大小恰好可放置沉樣板。金屬框的作用是將沉樣板固定在載物臺(tái)上,使沉樣板可與載物臺(tái)同步移動(dòng),避免沉樣板發(fā)生偏移。兩個(gè)目鏡,一個(gè)裝有微型刻度尺,可直接測(cè)量藻類的大小和長(zhǎng)度,另一個(gè)裝有“??”形標(biāo)尺,在訐數(shù)時(shí)用它界定訐數(shù)范圍。
(3)250mL試劑瓶。用于盛裝水樣。
(4)移液管(1~25mL)。
2.藥品準(zhǔn)備
①魯戈試劑(Lugols?Solution);②福爾馬林(40%);③灑精(50%)。
3.方法與步驟
3.1取樣
先在250mL試劑中加入6~7滴魯戈劑,再加入200mL,左右水樣,搖勻。如果水樣需保存較長(zhǎng)時(shí)間,可加入適量福爾馬林(40%)。
3.2沉降
用移液管取適量水樣加入沉樣板,再加入蒸餾水至滿,加蓋圓玻片,靜沉24h。取多少水樣,同藻類的多寡而定,藻類數(shù)量多可少取,數(shù)量少可多取,一般水樣體積在1~25mL之間。
3.3計(jì)數(shù)
將沉樣板上的圓筒用蓋玻片推開(kāi),放掉上清液,置于顯微鏡上,以目鏡上的“工工”形標(biāo)尺為界線,隨機(jī)選取若干條帶計(jì)數(shù)。
一般情況是這樣計(jì)數(shù)的;①在10×16倍鏡頭下,計(jì)數(shù)全部視野(1cm2)內(nèi)的大型藻類。②在×25的倍鏡下,隨機(jī)選取5條帶,計(jì)數(shù)基中的中型藻類。③在10×40倍的鏡頭下,隨機(jī)選取1條帶,計(jì)數(shù)其中的微型藻類。
在實(shí)際運(yùn)用中,可根據(jù)當(dāng)?shù)氐脑孱惽闆r,確定所選取的條帶數(shù)。
3.4計(jì)算
式中N?——1mL;
5——沉樣板板底部圓形凹槽的底面積,cm2;
S——每個(gè)計(jì)數(shù)條帶的面積,cm2;
A——選取的條帶數(shù);
V——水樣體積;mL;
N——實(shí)際數(shù)的A個(gè)條帶的藻類個(gè)數(shù)。
將上述三個(gè)放大倍數(shù)下計(jì)數(shù)得的藻類依上式分別計(jì)算,再相加,即得到藻類總數(shù)。
3.5清洗
計(jì)數(shù)完畢,用蒸留水沖洗沉樣板,浸泡于50%的酒精中過(guò)認(rèn),再次用蒸留水沖洗后,晾干待用。
4.注意事項(xiàng)
(1)沉樣前,要將水樣搖勻
(2)將沉樣板的圓筒推開(kāi)時(shí),要防止產(chǎn)生氣泡。
(3)將沉樣板置于顯微鏡上時(shí),要盡量保持平衡,避免藻類向一側(cè)傾斜。
(4)在選取計(jì)條帶時(shí),既要注意隨機(jī)性,又要注意均勻性。
5.實(shí)際樣品檢測(cè)
取某水廠原水用上述方法(簡(jiǎn)稱倒置法)和國(guó)內(nèi)普遍采用的傳統(tǒng)方法(簡(jiǎn)稱正置法)分別進(jìn)行藻類檢測(cè)和計(jì)數(shù),結(jié)果見(jiàn)表1。
由表1可見(jiàn),倒置法水樣用量少,并有較高的精密度;正置法水樣用量多,精密度較低,而且由于正置法使用的血球計(jì)數(shù)的容積所限(0.1m3),出現(xiàn)在計(jì)數(shù)框內(nèi)的藻類種類也有限,如果需要分類計(jì)數(shù),有一定局限性,不好操作。倒置法可以一邊分類鑒定,一邊分類計(jì)數(shù),水樣中存在的種類在1cm2的計(jì)數(shù)范圍內(nèi)基本都能看到,分類鑒定和計(jì)數(shù)的結(jié)果比較全面,操作也方便。另外,倒置法將水樣一步沉降到位,省略了許多中間環(huán)節(jié),減少了多次沖洗?轉(zhuǎn)移帶來(lái)的操作誤差,從而提高了準(zhǔn)確度。
6結(jié)論
利用倒置式顯微鏡進(jìn)行藻類檢測(cè)和計(jì)數(shù)的方法,比使用正置式顯微鏡的血球計(jì)數(shù)板法水樣用量少,中間環(huán)節(jié)少,準(zhǔn)確快捷,精密度較高,在分類鑒定和計(jì)數(shù)時(shí),操作較為方便。但該方法使用的沉樣板國(guó)內(nèi)尚無(wú)廠家生產(chǎn),需要從國(guó)外購(gòu)買。
二、改進(jìn)的水中藻類檢測(cè)方法
水中藻類傳統(tǒng)的測(cè)定方法是將一定量的水樣加魯哥試劑因定,在筒型分液漏斗中進(jìn)行自然沉淀,48h后,借助虹吸方法吸去上層清液,按要求濃縮定容到30—50ml,然后在鏡下計(jì)數(shù),由于固定沉降時(shí)間較長(zhǎng),檢測(cè)結(jié)果常滯后于生產(chǎn)和研究,影響了及時(shí)分析和解決問(wèn)題。為了解決這一問(wèn)題,下文對(duì)傳統(tǒng)的檢測(cè)蚊法中的沉淀濃縮進(jìn)行了改進(jìn),摸索出一種快速測(cè)定藻類的方法,測(cè)定時(shí)間縮至當(dāng)天即可出結(jié)果,而且準(zhǔn)確、可靠,適用于生產(chǎn)和科研檢測(cè)。
1測(cè)定原理
利用測(cè)大腸菌的抽濾裝置,對(duì)檢測(cè)水樣進(jìn)行抽濾,藻類被截留在濾膜(0.35—0.65μm)上,利用濾膜對(duì)藻細(xì)胞的吸附力并不強(qiáng),用少量純水在HJ-3型電磁攪拌器上萃取4、5次就能將全部的藻細(xì)胞洗回水中。
濾膜的主要成分是硝化纖維素(CN),可深于丙酮,而丙酮對(duì)藻細(xì)胞形狀基本沒(méi)影響,當(dāng)濾膜遇到丙酮后會(huì)變成透明膠液,不影響鏡下觀察檢測(cè)。
由于丙酮易揮發(fā),濾膜變干會(huì)恢復(fù)原型,為了保證藻細(xì)胞和濾膜的濕度,考慮到丙酮和甘油的相容性,甘油的吸潮性及本身的油脂性,能使藻細(xì)胞和濾膜在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保持濕潤(rùn)透明,因此,在丙酮溶劑中加了一定比例的甘油,但甘油太多,會(huì)影響濾膜的溶解。
2.實(shí)驗(yàn)方法
2.1抽濾萃取法
取適量水樣,按100:1的量加魯哥試劑固定,在裝有濾膜的抽濾器上進(jìn)行抽濾。取下濾膜,放到100ml的小燒杯里,有藻細(xì)胞的一面朝上,加5—8ml純水;調(diào)好電磁攪拌器轉(zhuǎn)速,使液體攪拌時(shí)不會(huì)向上濺出,將小燒杯放到攪拌器上轉(zhuǎn)1mim左右,取洗液。
加入純水5—8ml純水;重復(fù)上步聚;振洗5次,定空洗液至50ml,在顯微鏡下記數(shù),計(jì)算公工:
N=[(A/Ac)×(Vs/V·Va)]×n
式中,N為每升原水樣中的浮游植物數(shù)量(個(gè)·J-1);A為計(jì)數(shù)框的體積(ml);n為計(jì)數(shù)所得藻類數(shù)目(個(gè))。
2.2驗(yàn)證法
將上述實(shí)驗(yàn)洗凈后的濾膜放入一平面皿,在空調(diào)下或熱源邊(不要超過(guò)40℃)使濾膜稍干燥,將濾膜放一載玻片上,加二至四滴濾膜透明液,使膜完全溶解成透明膠液,蓋上蓋玻片,在CHK型顯微鏡下觀察。
此方法也可用來(lái)驗(yàn)證傳統(tǒng)沉淀法中的棄液藻細(xì)胞流失情況。
3?結(jié)果及分析
取已知數(shù)量的小球藻9.643×105·1-1,按上述方法進(jìn)行回收實(shí)驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表1,兩種方法在實(shí)際水樣中的應(yīng)用結(jié)果如表2所示。
傳統(tǒng)沉淀方法精確度低,平行樣相對(duì)偏關(guān)在+15%;測(cè)試時(shí)間較長(zhǎng),根據(jù)理論推算,最小的藻為沉?xí)r間需要60?,我們實(shí)驗(yàn)靜置學(xué)時(shí)間為43H,常有一些較小的藻細(xì)胞隨棄液流失,而且在南方地區(qū)氣溫較高,藻細(xì)胞大都偏小,易發(fā)生流失現(xiàn)象,流失達(dá)30%以上。
抽濾萃取法能較好地阻止藻細(xì)胞流失,但由于濾敢太小,一般只能抽濾濁度10NTU以下的水,對(duì)于源水最多只能抽濾200ML左右的水量,太多則濾孔就會(huì)被堵?而難以達(dá)到抽濾效果,所以存在取水量較少,影響代表性,如有條件,濾膜孔徑可取在1.5-1.8M,對(duì)于低濁度的出廠水和濾后水,則不存在這個(gè)問(wèn)題,可抽濾200-300ml水量,而且能準(zhǔn)確地反映水中殘存藻細(xì)胞的數(shù)量。
傳統(tǒng)的沉淀方法中由于染色時(shí)間較長(zhǎng),藻細(xì)胞和雜質(zhì)均被染成褐色,在鏡下觀察時(shí),影響藻細(xì)胞的分?而抽濾萃取則沒(méi)有這種問(wèn)題,因?yàn)樵寮?xì)胞還保存著很好的原本色澤(絕大多數(shù)為綠色)和形狀,較容易與水中的細(xì)菌、真菌以及低等浮游動(dòng)物、顆粒、纖維等區(qū)分開(kāi)來(lái)。
3、藻類葉綠素及其降解產(chǎn)物的測(cè)定方法
下文綜述了用分光光度法,熒光檢測(cè)法及高效液相色譜法測(cè)定藻類葉綠素及其降解產(chǎn)物的方法.?分別詳細(xì)介紹了各種方法的設(shè)備,程序,計(jì)算公式及特點(diǎn).。此外,還介紹了藻類類胡蘿卜素的高效液相色譜測(cè)定方法。?按測(cè)定方法分為六個(gè)部分:(1)?葉綠素a?,?b?和c?的分光光度法測(cè)定(三色法)?;?(2)?葉綠素a?的熒光檢測(cè)法;?(3)?存在脫鎂葉綠素a?時(shí)葉綠素a?的分光光度法測(cè)定;?(4)?存在脫鎂葉綠素a?時(shí)葉綠素a?的熒光法測(cè)定;?(5)?高效液相色譜(HPLC)?測(cè)定藻類的葉綠素及它們的降解產(chǎn)物;?(6)?HPLC?測(cè)定藻類葉綠素及類胡蘿卜素。
藻類的特異性色素是葉綠素、葉黃素和胡蘿卜素.?浮游藻類里常見(jiàn)的三種葉綠素是葉綠素a?,b?和c.葉綠素a?在一切浮游藻類里大約占有機(jī)物干重的1~2?%?,是估計(jì)藻類生物量的好指標(biāo).?細(xì)胞的葉綠素含量隨種類或類群而有所不同,同時(shí)還受年齡、生長(zhǎng)率、光和營(yíng)養(yǎng)條件的影響.脫鎂葉綠素a?(一種葉綠素a?的普通降解產(chǎn)物)?能夠干擾葉綠素a?的測(cè)定,因?yàn)槿绻嬖诿撴V葉綠素a?,它能在葉綠素a?的相同光譜區(qū)吸收光和熒光,造成葉綠素a?值的誤差.?當(dāng)測(cè)定葉綠素a?的時(shí)候還要測(cè)定脫鎂葉綠素a.?葉綠素a?和脫鎂葉綠素a?之比可作為浮游植物生理?xiàng)l件的一個(gè)良好指標(biāo).下文綜述了用分光光度法,熒光檢測(cè)法及高效液相色譜法測(cè)定藻類葉綠素及其降解產(chǎn)物的方法:
(1)?葉綠素a?,?b?和c?的分光光度法測(cè)定(三色法)?;
(2)?葉綠素a?的熒光檢測(cè)法;?
(3)?存在脫鎂葉綠素a時(shí),葉綠素a?的分光光度法測(cè)定;?
(4)?存在脫鎂葉綠素a?時(shí)葉綠素a?的熒光法測(cè)定;?
(5)?高效液相色譜測(cè)定藻類的葉綠素及它們的降解產(chǎn)物;?(6)?HPLC?測(cè)定藻類葉綠素及類胡蘿卜素.
1?葉綠素a?,?b?和c?的分光光度法測(cè)定(三色法)
用丙酮水溶液自浮游生物濃縮樣萃取色素,用分光光度計(jì)測(cè)定萃取物的吸光度.?葉綠素自細(xì)胞內(nèi)提出的難度,不同藻類差異相當(dāng)大.?為了將色素完全萃出,通常需要用組織研磨器機(jī)械的破壞細(xì)胞.
111? 儀器和試劑
(1)?分光光度計(jì):用窄帶的(015~210nm)?.
(2)?1cm?,4cm?和10cm?光程的比色池.
(3)?醫(yī)用離心機(jī).
(4)?組織研磨器(最好使用圓底的研磨管和搗桿)?.
(5)?離心管:15ml?,有刻度和螺帽.
(6)?過(guò)濾設(shè)備:過(guò)濾器,濾膜(0145μm?孔徑,47mm?直徑)?或玻璃纖維過(guò)濾器(GFPC?或GFPA?,415cm?直徑)?,真空泵.
(7)MgCO3?懸浮液:在100ml?蒸餾水中加入110g?細(xì)粉末MgCO3?.
(8)?90?%(體積比)?丙酮水溶液.
112? 測(cè)定程序
(1)?離心或過(guò)濾濃縮水樣.?在離心前或過(guò)濾的最后一步加入012ml?MgCO3?懸浮液.
(2)?把樣品置入組織研磨器,用2~3ml?90?%丙酮水溶液覆蓋浸泡.
(3)?把樣品移入一個(gè)有螺帽的離心管,用幾毫升90?%丙酮水溶液洗研磨器,并把洗液加入到萃取液
中,用90?%丙酮水溶液調(diào)節(jié)體積到5~10ml?.
(4)?在蓋緊的離心管中于500g?離心20min?澄清萃取液,把澄清的萃取液傾入一支清潔的,標(biāo)定過(guò)的15ml?有螺帽的離心管并測(cè)定萃取液的總體積.
(5)?把萃取液移入1cm?的比色池,在750、663、645?和630nm?測(cè)定吸光度(OD)?.
113? 計(jì)算
葉綠素a?,b?和c?的測(cè)定分別使用663、645?和630nm?的吸光度.?750?nm?的讀數(shù)用來(lái)校正渾濁度.?將每個(gè)色素的OD?值中減去這個(gè)渾濁度校正值后,帶入下列公式計(jì)算濃度:
(1)?葉綠素a?(mgPl)?=?11164?(OD663?)?–?2116?(OD645?)?+?0110?(OD630?)
葉綠素b?(mgPl)?=?20197?(OD645?)?–?3194?(OD663?)?–?3166?(OD630?)
葉綠素c?(mgPl?)?=?54122?(OD630?)?–?14118?(OD645?)?–?5153?(OD663?)
(2)?各單位體積色素量的計(jì)算如下:
葉綠素a?(mgPm3?)?=?葉綠素a?(mgPl?)?×萃取液的總體積(l)?/?水樣體積(m3?)
2?葉綠素a?的熒光檢測(cè)法
葉綠素a?的熒光檢測(cè)法比分光光度法靈敏,需樣品較少.?而且不要求像分光光度法那樣的波長(zhǎng)分辨率,在430nm?的激發(fā)波長(zhǎng)和在663nm?的發(fā)射波長(zhǎng)抽取在試管內(nèi)測(cè)定葉綠素a?可過(guò)的最佳靈感度.
211? 儀器和試劑
(1)?熒光計(jì),備有高強(qiáng)度F4?T.?5?藍(lán)光燈,光電倍增管R?–?136?(紅敏)?,可滑動(dòng)窗孔,光發(fā)射(CS?–?2?–?64)
和光激發(fā)(CS?–?5?–?60)?濾光片,以及一個(gè)高靈敏度門.
(2)?其他設(shè)備和試劑同111
212? 測(cè)定程序
(1)? 用已知濃度的葉綠素溶液標(biāo)定熒光計(jì):
用分光光度法測(cè)定濃度約為2、6、20?和60μgPl?的葉綠素a?萃取液,再在每一靈敏度位置對(duì)每一溶液進(jìn)行讀數(shù),導(dǎo)出標(biāo)定系數(shù)Fs
Fs?=?CaPRs
式中 Fs?———靈敏度位置S?的標(biāo)定系數(shù)
Rs?———靈敏度位置S?的熒光計(jì)讀數(shù)
Ca?———分光光度法測(cè)定的葉綠素a?濃度(μgPl)
(2)? 在能夠取得適中讀數(shù)的各靈敏度位置測(cè)定樣品的熒光,將讀數(shù)乘以適當(dāng)?shù)臉?biāo)定系數(shù),得到葉綠素a?濃度..
3? 存在脫鎂葉綠素a?時(shí)葉綠素a?的分光光度法測(cè)定
由于脫鎂葉綠素在接近葉綠素a?相同的波長(zhǎng)上有吸收,因而含有脫鎂葉綠素時(shí)葉綠素a?的測(cè)定值可能偏高.?葉綠素a?由于酸化作用變成脫鎂葉綠素a?,吸收峰的值比原來(lái)大約降低40?%?,并從663nm?移至665nm?,酸化前后產(chǎn)生的吸收峰之比為1170?,可用來(lái)表觀葉綠素a?的濃度作脫鎂葉綠素a?的校正.
311? 儀器和試劑
(1)?同111
(2)?HCl?1mol·L?–?1
312? 測(cè)定程序
(1)?用90?%丙酮水溶液萃取色素,離心澄清,在750、663nm?讀取OD?值.
(2)?在1cm?的比色池中用兩滴1mol·L?–?1?HCl?酸化萃取液,輕輕攪拌1~2min?后在750、665nm?讀取OD?值.
(3)?酸化前OD663和酸化后OD665值都減去OD750值.
313? 計(jì)算
使用校正過(guò)的值計(jì)算葉綠素a?濃度(C)?與脫鎂葉綠素a?濃度(P)
C(mgPm3?)?=?26173?(663b?–?665a)V1PV2L
P(mgPm3?)?=?26173[117?(665a)?–?663b?]V1PV2L
式中V1?———萃取液的體積(l)
V2?———水樣的體積(m3?)
L?———比色皿液層厚度(cm)
663b?,665a?分別為酸化前后90?%丙酮水溶液萃取的吸光度.
26173?是吸光度校正
4?存在脫鎂葉綠素a?時(shí)葉綠素a?的熒光法測(cè)定
用熒光法測(cè)定脫鎂葉綠素a?的濃度,需要測(cè)定酸化前后丙酮萃取液的熒光.?葉綠素a?由于酸化后變成脫鎂葉綠素a?,致使熒光降低,利用這一原理進(jìn)行測(cè)定萃取液的脫鎂葉綠素a?濃度.
411? 儀器和試劑
(1)?同21a
(2)?HCl?1mol·L?–?1
(3)?純?nèi)~綠素a
412? 測(cè)定程序
校準(zhǔn)熒光計(jì),在每一靈敏度位置測(cè)定酸化前后萃取液的熒光.?計(jì)算校準(zhǔn)系數(shù)(Fs?)?,用酸化前的熒光讀數(shù)除以酸化后的熒光讀數(shù),算出酸化前后的熒光比.
413? 計(jì)算
葉綠素a?(mgPm3?)?=?Fs?(Rb?–?Ra)?rP(r?–?1)
脫鎂葉綠素a?(mgPm3?)?=?Fs?(rRa?–?Rb)?rP(r?–?1)
式中 Fs?———靈敏度位置S?的換算系數(shù)
Rb?———萃取液酸化前的熒光
Ra?———萃取液酸化后的熒光
r?———RbPRa
5? 高效液相色譜測(cè)定藻類的葉綠素及它們的降解產(chǎn)物
511? 儀器和試劑
除色素提取物外還包括:
(1)?高效液相色譜儀,流速為210mlPm.
(2)?裝有100?微升進(jìn)樣環(huán)管的高壓進(jìn)樣閥.
(3)?保護(hù)柱(410?3?015cm?,?C18?,?3μm)
(4)?反相HPLC?柱(C18?,?10cm?,?3μm)
(5)?熒光檢測(cè)器,波長(zhǎng)為430?±30nm?,可發(fā)射超過(guò)600nm?熒光.
(6)?數(shù)據(jù)紀(jì)錄裝置,長(zhǎng)條紙記錄器或電子積分儀.
(7)?注射器,玻璃,250μL
(8)?HPLC?洗脫劑:洗脫劑A(80∶15∶5?;甲醇∶Ⅰ型試劑∶離子對(duì)溶液)?,洗脫劑B(80∶20?;甲醇∶丙酮)?.
(9)?校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)物:分別將1ml?純?nèi)~綠素a?和b?溶于100ml?90?%丙酮中,用分光光度法測(cè)定其準(zhǔn)確濃度.?用上述葉綠素a?和b?標(biāo)準(zhǔn)物經(jīng)鹽酸酸化后制得脫鎂葉綠素a?+?a′和b?+?b′標(biāo)準(zhǔn)物;從硅藻中萃取葉綠素c?和脫植基葉綠素a?,酸化脫植基葉綠素a?制得脫鎂葉綠素酸a?,分別用薄層色譜法(TLC)?純化,分光光度法校準(zhǔn),作為標(biāo)準(zhǔn)物.
512? 測(cè)定程序
(1)?用洗脫劑A?,流速為210mlPm?,建立和平衡HPLC?系統(tǒng);校準(zhǔn)熒光計(jì)的感光度,用葉綠素a?標(biāo)樣的濃度最大值作為滿刻度.
(2)?通過(guò)先前制備的標(biāo)準(zhǔn)物校準(zhǔn)HPLC?系統(tǒng)的工作標(biāo)準(zhǔn).?分別混合葉綠素與脫植基葉綠素a?,脫鎂葉綠素a?和脫鎂葉綠素酸a?,作為混合標(biāo)準(zhǔn)物.?混合1ml?標(biāo)準(zhǔn)液與300μL?離子對(duì)溶液,平衡5?分鐘后進(jìn)樣.?混合1ml?90?%丙酮與300μL?離子對(duì)溶液作為空白液.?用150μL?標(biāo)準(zhǔn)液漂洗注射器2?次,注射器中吸入250μL?標(biāo)準(zhǔn)液用于進(jìn)樣,將注射器插入進(jìn)樣閥,充滿100μL?的進(jìn)樣環(huán)管.?建立標(biāo)準(zhǔn)色素濃度與熒光峰面積(或高)?的標(biāo)準(zhǔn)曲線.
(3)?混合1ml?90?%丙酮色素提取物與300μL?離子對(duì)溶液,作為進(jìn)樣樣品.
(4)?使用兩步溶劑程序,用于優(yōu)化葉綠素及其降解產(chǎn)物的分離.?進(jìn)樣后,5?分鐘內(nèi)將洗脫劑A?轉(zhuǎn)變?yōu)橄疵搫?/span>B?,維持B15?分鐘,流速為210mlPm.?在下一次進(jìn)樣前,需用洗脫劑A?重新平衡色譜柱5?分鐘.?總分析時(shí)間約為25?分鐘.
(5)?用下列公式計(jì)算各色素的濃度
Ci?=?AsFiVe
PVEVs
式中 Ci?=?各色素的濃度mgPl
As?=?各次進(jìn)樣的色素峰面積
Fi?=?標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)因子
Ve?=?進(jìn)樣體積(011ml)
VE?=?萃取體積(ml)
Vs?=?樣品體積(l)
(6)?這種方法僅用于葉綠素及其降解產(chǎn)物的定量.
(7)?檢測(cè)限隨熒光計(jì)結(jié)構(gòu)與流速而變,但對(duì)于大多數(shù)葉綠素與它們的降解產(chǎn)物來(lái)說(shuō),每次進(jìn)樣檢測(cè)限范圍在10~100pg.?HPLC?法的精確度主要取決于色素標(biāo)準(zhǔn)樣的純度.?更理想的方法是測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)樣的吸收光譜(350~750nm)?并與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)相比較.?色素的純度也可用HPLC?法來(lái)測(cè)定,條件是不存在能與標(biāo)準(zhǔn)物的吸收和熒光譜帶相重疊的共洗脫污染物.?如果分光光度法測(cè)得的數(shù)據(jù)經(jīng)脫鎂色素校正,HPLC?的結(jié)
果表達(dá)為色素當(dāng)量(例如:葉綠素a?當(dāng)量=?脫植基葉綠素a?+?葉綠素a?+?葉綠素a′,假定使用正確的分子量校正值)?,那么HPLC?法與分光光度法提供的色素濃度與提供的EPA?標(biāo)準(zhǔn)符合得很好.?因此如果明顯的存在色素衍生物,用分光光度法測(cè)得的數(shù)據(jù)會(huì)偏高.?要HPLC?法與熒光法測(cè)得的數(shù)據(jù)一致則取決于附加的葉綠素b?,c?和它們的衍生物.
6? HPLC?測(cè)定藻類葉綠素及類胡蘿卜素
611? 儀器和試劑
除色素提取物外還包括:
(1)?高效液相色譜泵,可進(jìn)行三種不同溶劑的梯度輸出,流速為110mlPm.
(2)?裝有200?微升進(jìn)樣環(huán)管的高壓進(jìn)樣閥.
(3)?保護(hù)柱.?(50?3?416mm?,C18?,5μm)
(4)?封尾的反相色譜柱(250?3?416mm?,5μm?,C18?)?.
(5)?可變波長(zhǎng)或過(guò)濾吸光度檢測(cè)器,帶有低體積流通池,檢測(cè)波長(zhǎng)為436nm.
(6)?數(shù)據(jù)紀(jì)錄裝置.
(7)?注射器,玻璃,500μL
(8)?HPLC?洗脫劑:洗脫劑A(80∶20?;?甲醇∶015M乙酸銨,pH?712)?,洗脫劑B(90∶10?;乙腈∶水)?,洗脫劑C(乙酸乙酯)?.
(9)?校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)物:葉綠素a?和b?,β,β2胡蘿卜素可購(gòu)買.?其他色素標(biāo)準(zhǔn)物可用TLC?或制備級(jí)HPLC?從植物提取物種純化得到.?在校準(zhǔn)HPLC?系統(tǒng)前,在專用溶劑中使用裝有單色器的分光光度計(jì)測(cè)定所有標(biāo)準(zhǔn)物的濃度.?使用公式:
Ci?=?1000?(Aλmax-?A750nm)PE1cmb
式中 Ci?=?各色素的濃度mgPl
A?=?特定波長(zhǎng)下的吸光度
E?=?吸光系數(shù)lPgcm
b?=?比色池長(zhǎng)度cm
612? 測(cè)定程序
(1)?用洗脫劑A?,流速為110?mlPm?,建立和平衡HPLC?系統(tǒng);
(2)?通過(guò)先前制備的標(biāo)準(zhǔn)物校準(zhǔn)HPLC?系統(tǒng)的工作標(biāo)準(zhǔn).?混合1ml?標(biāo)準(zhǔn)物與300μL?蒸餾水,搖動(dòng),平衡5?分鐘后進(jìn)樣.?用300μL?標(biāo)準(zhǔn)液漂洗注射器2?次,注射器中吸入500μL?標(biāo)準(zhǔn)液用于進(jìn)樣,將注射器插入進(jìn)樣閥,充滿200μL?的進(jìn)樣環(huán)管.?混合1ml?90?%丙酮與300μL?蒸餾水作為空白液.?建立標(biāo)準(zhǔn)色素濃度與熒光峰面積(或高)?的標(biāo)準(zhǔn)曲線.
(3)?混合1ml90?%丙酮色素提取物與300μL?蒸餾水,作為進(jìn)樣樣品.
(4)?樣品進(jìn)樣采用梯度程序用以優(yōu)化葉綠素及類胡蘿卜素的分離.
(5)?通過(guò)比較樣品峰與純標(biāo)準(zhǔn)物峰的保留時(shí)間來(lái)定性.
(6)?濃度的計(jì)算方法同512.?(5)
(7)?這種方法為葉綠素與類胡蘿卜素的分離而設(shè)計(jì),同時(shí)也可以分離主要的葉綠素分解產(chǎn)物.?方法的精確度由測(cè)定三倍進(jìn)樣的浮游植物群落和植物的提取物確定.?使用合適的內(nèi)標(biāo)物可提高精確度.