基于國產熒光分光光度計應用導數

蔡貴民

摘 要：該方法利用同步熒光分析法中的導數-恒能量同步熒光法，基于上海棱光技術有限公司F97Pro熒光分光光度計產品，通過對食品樣品進行簡單的萃取處理，在選定的同步熒光掃描參數下直接測定，運用標準加入法定量計算，實現了對食品中苯并（a）芘的快速測定。該方法檢出極限為0.1 ng/g。

關鍵詞：同步熒光法 ?苯并（a）芘 ?應用導數 ?多環芳烴

中圖分類號：0657 ? ? 文獻標識碼：A ? ?文章編號：1674-098X（2014）11（b）-0117-02

苯并（a）芘作為多環芳烴的一種，是目前已知的最強致癌的化合物之一。食品中苯并（a）芘等致癌多環芳烴的超標，會對人體產生嚴重危害，有必要進行嚴格監控。我國已對煙熏烤魚肉類、植物油和糧食中的苯并（a）芘提出了允許限量的國家標準。目前食品中苯并（a）芘的分析方法主要有高效液相色譜分離與熒光檢測聯用技術、熒光分光光度法和目測熒光比色法。這些方法需要繁瑣的前處理操作，而且儀器設備昂貴，難以進行快速便捷的檢測，一定程度上影響質檢和監管部門對食品中苯并（a）芘的監測水平。

已有相關文獻報道同步熒光法測定食品中苯并（a）芘[1-2]，同步熒光法可有效解決常規熒光光譜中存在的多環芳烴類物質光譜重疊、不易分辨等問題[3]，減少樣品的前處理步驟，只需對食品進行簡單的萃取，采用標準加入法定量，即可測定苯并（a）芘含量值。該文基于國產F97Pro熒光分光光度計上的恒能量同步熒光掃描及其導數處理功能，建立了快速測定食品中苯并（a）芘的方法，方法檢出極限為0.1 ng/g。

1 實驗儀器及試劑

1.1 儀器

熒光分光光度計，F97Pro熒光分光光度計，上海棱光技術有限公司。

超聲波反應器，離心機，電子精密天平。

1.2 試劑及配制

配制如下標準溶液

（1）0.1 μg/mL的苯并（a）芘的二甲基亞砜標準溶液。

（2）1.0 ng/mL的苯并（a）芘的二甲基亞砜標準溶液。

（3）0.1 μg/mL的苯并（a）芘的二氯甲烷標準溶液。

（4）0.1 μg/mL的苯并（a）芘的苯標準溶液。

2 樣品處理

2.1 食用油類樣品

取食用油1 g左右于4 mL帶蓋試劑瓶中，加入1.2 mL二甲基亞砜溶劑，試劑瓶加蓋后振搖混勻，300 W功率下超聲輔助萃取5 min后，取出，用4000 r/min離心5分鐘。在溶液分層清晰狀態下取出二甲基亞砜萃取層。剩余油層再分別用1.2 mL二甲基亞砜溶劑萃取兩次。3次萃取共用二甲基亞砜萃取劑3.6 mL，合并3次的二甲基亞砜萃取液，取3 mL作為待測液。

2.2 肉類固體樣品

稱取1 g左右剪碎后的肉類固體樣品，將其用濾紙包住，放入50 mL具塞廣口玻璃瓶中，加入20 mL二氯甲烷，振搖后放置2～3 h，取上清液3 mL作為待測液。

3 測量操作程序

3.1 恒能量同步熒光掃描

使用F97Pro熒光分光光度計在同步熒光模式下，選擇等波數差同步掃描模式，或采用軟件附加的苯并（a）芘專用檢測功能。參數設置推薦如下。

等波數差設定為1150 cm-1，激發波長和發射波長帶寬均為5 nm，掃描起始激發波長為370 nm，掃描終止激發波長為410 nm，掃描速度30 nm/min，采樣間隔0.1 nm，增益設置（PMT）設定為高（900 V）。

取3mL待測萃取液進入熒光樣品池或4mL規格樣品瓶。進行恒能量同步熒光掃描。獲取同步熒光掃描圖譜。

3.2 標準加入法操作

同步熒光掃描完畢后，針對食用油類樣品，選擇0.1 μg/mL苯并（a）芘二甲基亞砜標準溶液，針對固體類樣品的，選擇0.1 μg/mL苯并（a）芘二氯甲烷標準溶液。取上述標準溶液30 μL進入樣品池中，充分混勻。

重復3.1恒能量同步熒光掃描操作，獲取同步熒光掃描圖譜。

再依次重復加入30 μL的0.1 μg/mL苯并（a）芘標準溶液3～5次，獲取相應的同步熒光掃描圖譜。

3.3 二階導數處理，定量分析數據獲取

對所得同步熒光掃描圖譜進行二階導數處理，數據處理間隔10（相當于1 nm），觀察加入苯并（a）芘標準后形成的苯并（a）芘特征峰波長值（389 nm附近），采用峰零法記錄其二階導數同步熒光強度值作為定量分析數據。

3.4 標準加入法曲線擬合

計算標準加入法的加入濃度值作為橫軸，對應的二階導數定量分析數據作為縱軸，擬合標準加入曲線，求得曲線橫軸截距值絕對值X0。

4 結果的表示方法

食品樣品中苯并（a）芘的濃度計算如下：

式2

式中，C為樣品中苯并（a）芘的濃度，單位為納克每克（ng/g）;

X0為標準加入法曲線橫軸截距絕對值，單位為納克每毫升（ng/ml）;

V為樣品萃取液體積，此處食用油類樣品二甲基亞砜萃取劑為3.6，肉類固體樣品二氯甲烷為20，單位為毫升（mL）;

m為樣品質量，此處為1左右，單位為克（g）。

5 結果與討論

花生油樣品恒能量同步熒光掃描圖中苯并（a）芘的特征峰見圖1。對恒能量同步熒光圖譜進行二階導數處理，圖譜參見圖2。

采用標準加入法獲取的導數-恒能量同步熒光圖譜以及擬合的標準曲線參見圖3和圖4。

6 方法檢出限

對1.0 ng/mL的苯并（a）芘標準樣品進行11次重復測試，根據JJG537-2006熒光分光光度計國家計量檢定規程中對熒光光度計檢出限的計算標準，得出該方法的檢出限為0.08 ng/g，小于0.1 ng/g

7 方法精密度

對六份葵花籽油樣品進行同時測試，考察方法的精密度。測試結果見表1。

其相對標準偏差為2.6%，考慮到測試樣品苯并（a）芘濃度較低，結果還是令人滿意的。

8 方法的回收率

配制苯并（a）芘的苯溶液0.1 μg/mL，添加到實際花生油和葵花籽油樣品中，再實際換算成食用油樣品中的苯并（a）芘含量，進行回收率測定。測得的結果見表2。可以看出，用導數-恒能量同步掃描熒光法對食品中苯并（a）芘檢測方法的回收率為95.8%～100.5%之間，結果令人滿意。

9 結論

用F97Pro熒光分光光度計，基于導數-恒能量同步掃描熒光法對食品中苯并（a）芘的快速檢測。測定該方法的檢出限小于0.1 μg/kg，回收率為95.8%～100.5%之間。

在前處理步驟方面，該方法測量食品中苯并（a）芘便捷高效，相比國標紙層析熒光法，前處理簡單，只需進行簡單的萃取步驟。

在檢測用時方面，本方法樣品前處理步驟適合批量處理，可把樣品前處理平均時間縮短至10 min以內。在樣品測定環節，多個樣品瓶操作可將樣品測定同步掃描和樣品加標混勻操作同時進行，有效降低樣品測定環節時間，使用一次性樣品瓶的操作后平均測定樣品用時縮短為10 min以內。

在使用批量樣品處理的情況下，可實現20 min測定一個食品苯并（a）芘含量的速度，是現有檢測苯并（a）芘方法中速度最快的方法之一。

參考文獻

[1] 李耀群，林麗榮，李秀英，等.食用油中苯并（a）芘的熒光檢測方法，中國，201010591113.5[P].2011-05-25.

[2] 李耀群，李吶.食品中苯并（a）芘的熒光快速篩查方法，中國，20051000 6077.0[P].2005-06-29.

[3] 何立芳，林丹麗，李耀群.多環芳烴混合物的快速導數-恒能量同步熒光光譜分析[J].應用化學，2004，21（9）：937-941.endprint

摘 要：該方法利用同步熒光分析法中的導數-恒能量同步熒光法，基于上海棱光技術有限公司F97Pro熒光分光光度計產品，通過對食品樣品進行簡單的萃取處理，在選定的同步熒光掃描參數下直接測定，運用標準加入法定量計算，實現了對食品中苯并（a）芘的快速測定。該方法檢出極限為0.1 ng/g。

關鍵詞：同步熒光法 ?苯并（a）芘 ?應用導數 ?多環芳烴

中圖分類號：0657 ? ? 文獻標識碼：A ? ?文章編號：1674-098X（2014）11（b）-0117-02

苯并（a）芘作為多環芳烴的一種，是目前已知的最強致癌的化合物之一。食品中苯并（a）芘等致癌多環芳烴的超標，會對人體產生嚴重危害，有必要進行嚴格監控。我國已對煙熏烤魚肉類、植物油和糧食中的苯并（a）芘提出了允許限量的國家標準。目前食品中苯并（a）芘的分析方法主要有高效液相色譜分離與熒光檢測聯用技術、熒光分光光度法和目測熒光比色法。這些方法需要繁瑣的前處理操作，而且儀器設備昂貴，難以進行快速便捷的檢測，一定程度上影響質檢和監管部門對食品中苯并（a）芘的監測水平。

已有相關文獻報道同步熒光法測定食品中苯并（a）芘[1-2]，同步熒光法可有效解決常規熒光光譜中存在的多環芳烴類物質光譜重疊、不易分辨等問題[3]，減少樣品的前處理步驟，只需對食品進行簡單的萃取，采用標準加入法定量，即可測定苯并（a）芘含量值。該文基于國產F97Pro熒光分光光度計上的恒能量同步熒光掃描及其導數處理功能，建立了快速測定食品中苯并（a）芘的方法，方法檢出極限為0.1 ng/g。

1 實驗儀器及試劑

1.1 儀器

熒光分光光度計，F97Pro熒光分光光度計，上海棱光技術有限公司。

超聲波反應器，離心機，電子精密天平。

1.2 試劑及配制

配制如下標準溶液

（1）0.1 μg/mL的苯并（a）芘的二甲基亞砜標準溶液。

（2）1.0 ng/mL的苯并（a）芘的二甲基亞砜標準溶液。

（3）0.1 μg/mL的苯并（a）芘的二氯甲烷標準溶液。

（4）0.1 μg/mL的苯并（a）芘的苯標準溶液。

2 樣品處理

2.1 食用油類樣品

取食用油1 g左右于4 mL帶蓋試劑瓶中，加入1.2 mL二甲基亞砜溶劑，試劑瓶加蓋后振搖混勻，300 W功率下超聲輔助萃取5 min后，取出，用4000 r/min離心5分鐘。在溶液分層清晰狀態下取出二甲基亞砜萃取層。剩余油層再分別用1.2 mL二甲基亞砜溶劑萃取兩次。3次萃取共用二甲基亞砜萃取劑3.6 mL，合并3次的二甲基亞砜萃取液，取3 mL作為待測液。

2.2 肉類固體樣品

稱取1 g左右剪碎后的肉類固體樣品，將其用濾紙包住，放入50 mL具塞廣口玻璃瓶中，加入20 mL二氯甲烷，振搖后放置2～3 h，取上清液3 mL作為待測液。

3 測量操作程序

3.1 恒能量同步熒光掃描

使用F97Pro熒光分光光度計在同步熒光模式下，選擇等波數差同步掃描模式，或采用軟件附加的苯并（a）芘專用檢測功能。參數設置推薦如下。

等波數差設定為1150 cm-1，激發波長和發射波長帶寬均為5 nm，掃描起始激發波長為370 nm，掃描終止激發波長為410 nm，掃描速度30 nm/min，采樣間隔0.1 nm，增益設置（PMT）設定為高（900 V）。

取3mL待測萃取液進入熒光樣品池或4mL規格樣品瓶。進行恒能量同步熒光掃描。獲取同步熒光掃描圖譜。

3.2 標準加入法操作

同步熒光掃描完畢后，針對食用油類樣品，選擇0.1 μg/mL苯并（a）芘二甲基亞砜標準溶液，針對固體類樣品的，選擇0.1 μg/mL苯并（a）芘二氯甲烷標準溶液。取上述標準溶液30 μL進入樣品池中，充分混勻。

重復3.1恒能量同步熒光掃描操作，獲取同步熒光掃描圖譜。

再依次重復加入30 μL的0.1 μg/mL苯并（a）芘標準溶液3～5次，獲取相應的同步熒光掃描圖譜。

3.3 二階導數處理，定量分析數據獲取

對所得同步熒光掃描圖譜進行二階導數處理，數據處理間隔10（相當于1 nm），觀察加入苯并（a）芘標準后形成的苯并（a）芘特征峰波長值（389 nm附近），采用峰零法記錄其二階導數同步熒光強度值作為定量分析數據。

3.4 標準加入法曲線擬合

計算標準加入法的加入濃度值作為橫軸，對應的二階導數定量分析數據作為縱軸，擬合標準加入曲線，求得曲線橫軸截距值絕對值X0。

4 結果的表示方法

食品樣品中苯并（a）芘的濃度計算如下：

式2

式中，C為樣品中苯并（a）芘的濃度，單位為納克每克（ng/g）;

X0為標準加入法曲線橫軸截距絕對值，單位為納克每毫升（ng/ml）;

V為樣品萃取液體積，此處食用油類樣品二甲基亞砜萃取劑為3.6，肉類固體樣品二氯甲烷為20，單位為毫升（mL）;

m為樣品質量，此處為1左右，單位為克（g）。

5 結果與討論

花生油樣品恒能量同步熒光掃描圖中苯并（a）芘的特征峰見圖1。對恒能量同步熒光圖譜進行二階導數處理，圖譜參見圖2。

采用標準加入法獲取的導數-恒能量同步熒光圖譜以及擬合的標準曲線參見圖3和圖4。

6 方法檢出限

對1.0 ng/mL的苯并（a）芘標準樣品進行11次重復測試，根據JJG537-2006熒光分光光度計國家計量檢定規程中對熒光光度計檢出限的計算標準，得出該方法的檢出限為0.08 ng/g，小于0.1 ng/g

7 方法精密度

對六份葵花籽油樣品進行同時測試，考察方法的精密度。測試結果見表1。

其相對標準偏差為2.6%，考慮到測試樣品苯并（a）芘濃度較低，結果還是令人滿意的。

8 方法的回收率

配制苯并（a）芘的苯溶液0.1 μg/mL，添加到實際花生油和葵花籽油樣品中，再實際換算成食用油樣品中的苯并（a）芘含量，進行回收率測定。測得的結果見表2。可以看出，用導數-恒能量同步掃描熒光法對食品中苯并（a）芘檢測方法的回收率為95.8%～100.5%之間，結果令人滿意。

9 結論

用F97Pro熒光分光光度計，基于導數-恒能量同步掃描熒光法對食品中苯并（a）芘的快速檢測。測定該方法的檢出限小于0.1 μg/kg，回收率為95.8%～100.5%之間。

在前處理步驟方面，該方法測量食品中苯并（a）芘便捷高效，相比國標紙層析熒光法，前處理簡單，只需進行簡單的萃取步驟。

在檢測用時方面，本方法樣品前處理步驟適合批量處理，可把樣品前處理平均時間縮短至10 min以內。在樣品測定環節，多個樣品瓶操作可將樣品測定同步掃描和樣品加標混勻操作同時進行，有效降低樣品測定環節時間，使用一次性樣品瓶的操作后平均測定樣品用時縮短為10 min以內。

在使用批量樣品處理的情況下，可實現20 min測定一個食品苯并（a）芘含量的速度，是現有檢測苯并（a）芘方法中速度最快的方法之一。

參考文獻

[1] 李耀群，林麗榮，李秀英，等.食用油中苯并（a）芘的熒光檢測方法，中國，201010591113.5[P].2011-05-25.

[2] 李耀群，李吶.食品中苯并（a）芘的熒光快速篩查方法，中國，20051000 6077.0[P].2005-06-29.

[3] 何立芳，林丹麗，李耀群.多環芳烴混合物的快速導數-恒能量同步熒光光譜分析[J].應用化學，2004，21（9）：937-941.endprint

摘 要：該方法利用同步熒光分析法中的導數-恒能量同步熒光法，基于上海棱光技術有限公司F97Pro熒光分光光度計產品，通過對食品樣品進行簡單的萃取處理，在選定的同步熒光掃描參數下直接測定，運用標準加入法定量計算，實現了對食品中苯并（a）芘的快速測定。該方法檢出極限為0.1 ng/g。

關鍵詞：同步熒光法 ?苯并（a）芘 ?應用導數 ?多環芳烴

中圖分類號：0657 ? ? 文獻標識碼：A ? ?文章編號：1674-098X（2014）11（b）-0117-02

苯并（a）芘作為多環芳烴的一種，是目前已知的最強致癌的化合物之一。食品中苯并（a）芘等致癌多環芳烴的超標，會對人體產生嚴重危害，有必要進行嚴格監控。我國已對煙熏烤魚肉類、植物油和糧食中的苯并（a）芘提出了允許限量的國家標準。目前食品中苯并（a）芘的分析方法主要有高效液相色譜分離與熒光檢測聯用技術、熒光分光光度法和目測熒光比色法。這些方法需要繁瑣的前處理操作，而且儀器設備昂貴，難以進行快速便捷的檢測，一定程度上影響質檢和監管部門對食品中苯并（a）芘的監測水平。

已有相關文獻報道同步熒光法測定食品中苯并（a）芘[1-2]，同步熒光法可有效解決常規熒光光譜中存在的多環芳烴類物質光譜重疊、不易分辨等問題[3]，減少樣品的前處理步驟，只需對食品進行簡單的萃取，采用標準加入法定量，即可測定苯并（a）芘含量值。該文基于國產F97Pro熒光分光光度計上的恒能量同步熒光掃描及其導數處理功能，建立了快速測定食品中苯并（a）芘的方法，方法檢出極限為0.1 ng/g。

1 實驗儀器及試劑

1.1 儀器

熒光分光光度計，F97Pro熒光分光光度計，上海棱光技術有限公司。

超聲波反應器，離心機，電子精密天平。

1.2 試劑及配制

配制如下標準溶液

（1）0.1 μg/mL的苯并（a）芘的二甲基亞砜標準溶液。

（2）1.0 ng/mL的苯并（a）芘的二甲基亞砜標準溶液。

（3）0.1 μg/mL的苯并（a）芘的二氯甲烷標準溶液。

（4）0.1 μg/mL的苯并（a）芘的苯標準溶液。

2 樣品處理

2.1 食用油類樣品

取食用油1 g左右于4 mL帶蓋試劑瓶中，加入1.2 mL二甲基亞砜溶劑，試劑瓶加蓋后振搖混勻，300 W功率下超聲輔助萃取5 min后，取出，用4000 r/min離心5分鐘。在溶液分層清晰狀態下取出二甲基亞砜萃取層。剩余油層再分別用1.2 mL二甲基亞砜溶劑萃取兩次。3次萃取共用二甲基亞砜萃取劑3.6 mL，合并3次的二甲基亞砜萃取液，取3 mL作為待測液。

2.2 肉類固體樣品

稱取1 g左右剪碎后的肉類固體樣品，將其用濾紙包住，放入50 mL具塞廣口玻璃瓶中，加入20 mL二氯甲烷，振搖后放置2～3 h，取上清液3 mL作為待測液。

3 測量操作程序

3.1 恒能量同步熒光掃描

使用F97Pro熒光分光光度計在同步熒光模式下，選擇等波數差同步掃描模式，或采用軟件附加的苯并（a）芘專用檢測功能。參數設置推薦如下。

等波數差設定為1150 cm-1，激發波長和發射波長帶寬均為5 nm，掃描起始激發波長為370 nm，掃描終止激發波長為410 nm，掃描速度30 nm/min，采樣間隔0.1 nm，增益設置（PMT）設定為高（900 V）。

取3mL待測萃取液進入熒光樣品池或4mL規格樣品瓶。進行恒能量同步熒光掃描。獲取同步熒光掃描圖譜。

3.2 標準加入法操作

同步熒光掃描完畢后，針對食用油類樣品，選擇0.1 μg/mL苯并（a）芘二甲基亞砜標準溶液，針對固體類樣品的，選擇0.1 μg/mL苯并（a）芘二氯甲烷標準溶液。取上述標準溶液30 μL進入樣品池中，充分混勻。

重復3.1恒能量同步熒光掃描操作，獲取同步熒光掃描圖譜。

再依次重復加入30 μL的0.1 μg/mL苯并（a）芘標準溶液3～5次，獲取相應的同步熒光掃描圖譜。

3.3 二階導數處理，定量分析數據獲取

對所得同步熒光掃描圖譜進行二階導數處理，數據處理間隔10（相當于1 nm），觀察加入苯并（a）芘標準后形成的苯并（a）芘特征峰波長值（389 nm附近），采用峰零法記錄其二階導數同步熒光強度值作為定量分析數據。

3.4 標準加入法曲線擬合

計算標準加入法的加入濃度值作為橫軸，對應的二階導數定量分析數據作為縱軸，擬合標準加入曲線，求得曲線橫軸截距值絕對值X0。

4 結果的表示方法

食品樣品中苯并（a）芘的濃度計算如下：

式2

式中，C為樣品中苯并（a）芘的濃度，單位為納克每克（ng/g）;

X0為標準加入法曲線橫軸截距絕對值，單位為納克每毫升（ng/ml）;

V為樣品萃取液體積，此處食用油類樣品二甲基亞砜萃取劑為3.6，肉類固體樣品二氯甲烷為20，單位為毫升（mL）;

m為樣品質量，此處為1左右，單位為克（g）。

5 結果與討論

花生油樣品恒能量同步熒光掃描圖中苯并（a）芘的特征峰見圖1。對恒能量同步熒光圖譜進行二階導數處理，圖譜參見圖2。

采用標準加入法獲取的導數-恒能量同步熒光圖譜以及擬合的標準曲線參見圖3和圖4。

6 方法檢出限

對1.0 ng/mL的苯并（a）芘標準樣品進行11次重復測試，根據JJG537-2006熒光分光光度計國家計量檢定規程中對熒光光度計檢出限的計算標準，得出該方法的檢出限為0.08 ng/g，小于0.1 ng/g

7 方法精密度

對六份葵花籽油樣品進行同時測試，考察方法的精密度。測試結果見表1。

其相對標準偏差為2.6%，考慮到測試樣品苯并（a）芘濃度較低，結果還是令人滿意的。

8 方法的回收率

配制苯并（a）芘的苯溶液0.1 μg/mL，添加到實際花生油和葵花籽油樣品中，再實際換算成食用油樣品中的苯并（a）芘含量，進行回收率測定。測得的結果見表2。可以看出，用導數-恒能量同步掃描熒光法對食品中苯并（a）芘檢測方法的回收率為95.8%～100.5%之間，結果令人滿意。

9 結論

用F97Pro熒光分光光度計，基于導數-恒能量同步掃描熒光法對食品中苯并（a）芘的快速檢測。測定該方法的檢出限小于0.1 μg/kg，回收率為95.8%～100.5%之間。

在前處理步驟方面，該方法測量食品中苯并（a）芘便捷高效，相比國標紙層析熒光法，前處理簡單，只需進行簡單的萃取步驟。

在檢測用時方面，本方法樣品前處理步驟適合批量處理，可把樣品前處理平均時間縮短至10 min以內。在樣品測定環節，多個樣品瓶操作可將樣品測定同步掃描和樣品加標混勻操作同時進行，有效降低樣品測定環節時間，使用一次性樣品瓶的操作后平均測定樣品用時縮短為10 min以內。

在使用批量樣品處理的情況下，可實現20 min測定一個食品苯并（a）芘含量的速度，是現有檢測苯并（a）芘方法中速度最快的方法之一。

參考文獻

[1] 李耀群，林麗榮，李秀英，等.食用油中苯并（a）芘的熒光檢測方法，中國，201010591113.5[P].2011-05-25.

[2] 李耀群，李吶.食品中苯并（a）芘的熒光快速篩查方法，中國，20051000 6077.0[P].2005-06-29.

[3] 何立芳，林丹麗，李耀群.多環芳烴混合物的快速導數-恒能量同步熒光光譜分析[J].應用化學，2004，21（9）：937-941.endprint