一种用于检测橡胶树hcn的检测试剂及制备方法
阅读说明：本技术 一种用于检测橡胶树hcn的检测试剂及制备方法 (Detection reagent for detecting HCN of rubber tree and preparation method thereof ) 是由 杨洪 李德军 代龙军 王立丰 赵溪竹 于 2021-07-28 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种用于检测橡胶树HCN的检测试剂,以氯仿为溶剂,每20～25mL氯仿含有4,4'-二氨基二苯甲烷10～15g、乙酰乙酸乙酯铜10～15g、海藻酸钠聚合物2～5g和聚乙烯吡咯烷酮5～8g。本发明制备的检测试剂可直接用于检测橡胶树树皮的HCN含量,该检测试剂具有检测时间快、结果准确、操作简单、成本低等优点,可适用于大量橡胶树树皮的氰化氢含量的检测。(The invention provides a detection reagent for detecting rubber tree HCN, which takes chloroform as a solvent, and each 20-25 mL of chloroform contains 10-15 g of 4,4' -diaminodiphenylmethane, 10-15 g of copper ethyl acetoacetate, 2-5 g of sodium alginate polymer and 5-8 g of polyvinylpyrrolidone. The detection reagent prepared by the invention can be directly used for detecting the HCN content of the rubber tree bark, has the advantages of short detection time, accurate result, simple operation, low cost and the like, and can be suitable for detecting the hydrogen cyanide content of a large amount of rubber tree barks.)
技术领域
本发明涉及生物化学检测技术领域，特别涉及一种用于检测橡胶树HCN的检测试剂及制备方法。
背景技术
天然橡胶在弹性、耐磨性和延展性等方面具有合成橡胶不可替代的优势，在一些重要工业领域(如航空、航天和重型汽车等制造业)具有广泛的应用。巴西橡胶树(Heveabrasiliensis，简称橡胶树)是天然橡胶的主要来源。巴西橡胶树是大戟科植物，也是我国热带地区主要的经济作物。巴西橡胶树传统育种周期约为30年，早期产量预测是缩短育种周期的关键。死皮(tapping panel dryness)是限制橡胶树产量的主要因子。据统计，我国主要植胶区域死皮累计发生率在20％～40％之间，严重地区在50％以上，每年因橡胶树死皮而造成的直接经济损失高达30亿元。此外，随着高产无性系和乙烯利刺激采胶技术的推广，橡胶树死皮发生率和严重程度呈逐年上升趋势。因此，对死皮发生进行早期预测，及时进行预防和干预是目前降低死皮危害的最有效手段。
巴西橡胶树是典型的产氰植物，当橡胶树出现死皮症状时，树干树皮组织释放的HCN含量较高，即HCN与死皮发生有关。因此，可通过检测树皮组织中的HCN对死皮进行早期的预测。采用HCN试纸可直接检测橡胶树叶，测定树叶中的HCN含量，而橡胶树的树皮内部组织不同于橡胶树叶，其存在多种层次结构，同时具有较深的颜色，HCN试纸检测并不适用于检测橡胶树树皮的HCN含量，易造成检测结果不准确，因此，需要制备一种适用于橡胶树树皮HCN含量检测的检测试剂，对实现橡胶树死皮进行早期的准确预测提供重要基础。
发明内容
鉴以此，本发明的目的在于提供一种用于检测橡胶树HCN的检测试剂及制备方法，本发明制备的HCN检测试剂直接滴加至橡胶树树皮，即可完成HCN含量的检测，该检测试剂具有检测时间快、结果准确、操作简单、成本低等优点。
本发明的技术方案是这样实现的：
4,4'-二氨基二苯甲烷和乙酰乙酸乙酯铜可与氰化氢发生反应，形成有颜色的化合物，因此可用于检测物质中氰化氢的含量，化学反应方程式如下：
2CuAc2+C17H22N2+2HCN→2CuCN+[C17H21N2]Ac+3HAc
树皮由外向内分为外表皮、形成层和韧皮部等多层次组织结构，海藻酸钠聚合物可使检测试剂的成分形成交联互穿网络，聚乙烯吡咯烷酮可去除树皮中蛋白质、单宁等物质，减少树皮中营养成分对显色剂显色效果的影响，同时具有表面活性剂的作用，海藻酸钠聚合物和聚乙烯吡咯烷酮可起到稳定并促进检测试剂渗入进树皮的多层次组织结构，有利于检测试剂与树皮组织内部的HCN充分地作用。
一种用于检测橡胶树HCN的检测试剂，以氯仿为溶剂，每20～25mL氯仿含有4,4'-二氨基二苯甲烷10～15g、乙酰乙酸乙酯铜10～15g、海藻酸钠聚合物2～5g和聚乙烯吡咯烷酮5～8g。
进一步说明，所述海藻酸钠聚合物的制备方法，包括如下步骤：
步骤Sa：取海藻酸钠，加入质量浓度0.25～0.30％的高碘酸钠溶液，避光搅拌1-2h，得反应液；
步骤Sb：反应液中加入质量浓度5～8％的氯化钙水溶液，搅拌50～60min，加入质量浓度4～6％的聚丙烯酸钠溶液，25～35℃超声乳化5～10min，得乳化液；
步骤Sc：将乳化液以3000～4000rpm离心20～30min，取沉淀物75～85℃喷雾干燥25～35min，得海藻酸钠聚合物。
进一步说明，所述海藻酸钠、高碘酸钠溶液、氯化钙水溶液和聚丙烯酸钠溶液的质量比为0.02～0.025：0.2～0.3：55～65：0.5～0.8。
进一步说明，一种用于检测橡胶树HCN的检测试剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)取氯仿，加入4,4'-二氨基二苯甲烷和乙酰乙酸乙酯铜，搅拌10～15min，得混合液；
(2)取混合液，加入聚乙烯吡咯烷酮，超声频率2.5～3MHz，超声时间25～30min，得初步液；
(3)向初步液中加入海藻酸钠聚合物，在50～55℃下进行剪切，剪切速率5000～8000rpm，剪切时间12～18min，冷却，得检测试剂。
进一步说明，一种用于检测橡胶树HCN的检测试剂的使用方法，将检测试剂滴加至橡胶树树皮上，静置5～10min，完成橡胶树HCN的检测。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过科学配制的HCN的检测试剂，可实现橡胶树树皮HCN含量的检测，检测结果清楚、预测准确率高。
本发明采用海藻酸钠聚合物和聚乙烯吡咯烷酮，可去除树皮中蛋白质、单宁等物质，减少树皮中营养成分对显色剂显色效果的影响，聚乙烯吡咯烷酮可提高检测试剂的组分之间的相容性和改善液体的分散性，起到稳定检测试剂的作用，海藻酸钠聚合物与聚乙烯吡咯烷酮相互协同，促使检测试剂快速均匀地渗入树皮组织内部，促进检测试剂与树皮内部HCN充分地作用，使显色效果更明显、结果更准确。
附图说明
图1为本发明将树皮分为内部和外部的示意图
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。
本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
本发明实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
一种用于检测橡胶树HCN的检测试剂，以氯仿为溶剂，每22mL氯仿含有4,4'-二氨基二苯甲烷12g、乙酰乙酸乙酯铜12g、海藻酸钠聚合物3g和聚乙烯吡咯烷酮5g。
所述海藻酸钠聚合物的制备方法，包括如下步骤：
步骤Sa：按海藻酸钠、高碘酸钠溶液、氯化钙水溶液和聚丙烯酸钠溶液的质量比为0.022：0.2：60：0.6，取海藻酸钠0.022g，加入质量浓度0.28％的高碘酸钠溶液0.2g，避光搅拌2h，得反应液；
步骤Sb：反应液中加入质量浓度6％的氯化钙水溶液60g，搅拌55min，加入质量浓度5％的聚丙烯酸钠溶液0.6g，30℃超声乳化8min，得乳化液；
步骤Sc：将乳化液以3500rpm离心25min，取沉淀物80℃喷雾干燥30min，得海藻酸钠聚合物。
一种用于检测橡胶树HCN的检测试剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)取氯仿，加入4,4'-二氨基二苯甲烷和乙酰乙酸乙酯铜，搅拌12min，得混合液；
(2)取混合液，加入聚乙烯吡咯烷酮，超声处理的频率2.8MHz，超声时间28min，，得初步液；
(3)向初步液中加入海藻酸钠聚合物，在55℃下进行剪切，剪切速率6500rpm，剪切时间15min，冷却，得检测试剂。
一种用于检测橡胶树HCN的检测试剂的使用方法，将检测试剂滴加至橡胶树树皮上，静置8min，完成橡胶树HCN的检测。
实施例2
一种用于检测橡胶树HCN的检测试剂，以氯仿为溶剂，每20mL氯仿含有4,4'-二氨基二苯甲烷10g、乙酰乙酸乙酯铜10g、海藻酸钠聚合物2g和聚乙烯吡咯烷酮5g。
所述海藻酸钠聚合物的制备方法，包括如下步骤：
步骤Sa：按海藻酸钠、高碘酸钠溶液、氯化钙水溶液和聚丙烯酸钠溶液的质量比为0.025：0.3：65：0.8，取海藻酸钠0.025g，加入质量浓度0.28％的高碘酸钠溶液0.3g，避光搅拌2h，得反应液；
步骤Sb：反应液中加入质量浓度6％的氯化钙水溶液65g，搅拌55min，加入质量浓度5％的聚丙烯酸钠溶液0.8g，30℃超声乳化8min，得乳化液；
步骤Sc：将乳化液以3500rpm离心25min，取沉淀物80℃喷雾干燥30min，得海藻酸钠聚合物。
实施例3
一种用于检测橡胶树HCN的检测试剂，以氯仿为溶剂，每25mL氯仿含有4,4'-二氨基二苯甲烷15g、乙酰乙酸乙酯铜15g、海藻酸钠聚合物5g和聚乙烯吡咯烷酮8g。
所述海藻酸钠聚合物的制备方法，包括如下步骤：
步骤Sa：按海藻酸钠、高碘酸钠溶液、氯化钙水溶液和聚丙烯酸钠溶液的质量比为0.020：0.2：55：0.5，取海藻酸钠0.020g，加入质量浓度0.30％的高碘酸钠溶液0.3g，避光搅拌2h，得反应液；
步骤Sb：反应液中加入质量浓度8％的氯化钙水溶液55g，搅拌60min，加入质量浓度5％的聚丙烯酸钠溶液0.5g，35℃超声乳化8min，得乳化液；
步骤Sc：将乳化液以4000rpm离心25min，取沉淀物85℃喷雾干燥30min，得海藻酸钠聚合物。
实施例2和实施例3的一种用于检测橡胶树HCN的检测试剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)取氯仿，加入4,4'-二氨基二苯甲烷和乙酰乙酸乙酯铜，搅拌12min，得混合液；
(2)取混合液，加入聚乙烯吡咯烷酮，超声处理的频率3MHz，超声时间30min，，得初步液；
(3)向初步液中加入海藻酸钠聚合物，在50℃下进行剪切，剪切速率8000rpm，剪切时间18min，冷却，得检测试剂。
一种用于检测橡胶树HCN的检测试剂的使用方法，将检测试剂滴加至橡胶树树皮上，静置10min，完成橡胶树HCN的检测。
对比例1
根据实施例1的一种用于检测橡胶树HCN的检测试剂，其区别在于：海藻酸钠聚合物0.5g和聚乙烯吡咯烷酮2g。
对比例2
根据实施例1的一种用于检测橡胶树HCN的检测试剂，其区别在于：4,4'-二氨基二苯甲烷5g、乙酰乙酸乙酯铜8g和氯仿15mL。
对比例3
根据实施例1的一种用于检测橡胶树HCN的检测试剂，其区别在于：4,4'-二氨基二苯甲烷18g、乙酰乙酸乙酯铜20g、氯仿30mL、海藻酸钠聚合物10g和聚乙烯吡咯烷酮12g。
对比例4
根据实施例1的一种用于检测橡胶树HCN的检测试剂，其区别在于：检测试剂的制备方法不同，取氯仿，加入4,4'-二氨基二苯甲烷和乙酰乙酸乙酯铜，搅拌10～15min，得混合液；取混合液，加入海藻酸钠聚合物，热剪切，冷却，得初步液；向初步液中加入聚乙烯吡咯烷酮，超声处理，得检测试剂。
一、实验过程
分别选取5棵无死皮的橡胶树H1-H5和5棵出现不同程度死皮的橡胶树T1-T5的树皮，其中，T1表示橡胶树的割面死皮长度2cm以下，T2表示割面死皮长度2cm至1/4割线长度，T3表示割面死皮长度占割线长1/4至1/2，T4表示割面死皮长度占割线长度1/2至3/4，T5表示割面死皮长度占割线长度3/4至全线死皮，将树皮如图1分为内部和外部，分别进行显色反应实验，实验结果如表1：
注：+表示显色，—表示不显色
由上表可知，显色部分为树皮内侧部分，H1-H5的树皮不显色，T1-T5的树皮呈现不同程度的蓝绿色显色效果，实施例1～3的不同程度死皮的橡胶树呈现不同颜色的显色情况，对比例1只有T4和T5的橡胶树显色，对比例2仅有T5显色，而对比例3均未显色，对比例4的T3～T5显色。
综上表明，本发明通过控制4,4'-二氨基二苯甲烷、乙酰乙酸乙酯铜、氯仿、海藻酸钠聚合物和聚乙烯吡咯烷酮的比例，使制备的检测试剂可直接用于橡胶树树皮的HCN含量检测，该检测试剂使橡胶树树皮的HCN含量的检测具有快速、结果准确、操作简单、成本低等优点，可应用于橡胶树生产的现场检测。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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