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摘 要：该方法利用同步荧光分析法中的导数-恒能量同步荧光法，基于上海棱光技术有限公司F97Pro荧光分光光度计产品，通过对食品样品进行简单的萃取处理，在选定的同步荧光扫描参数下直接测定，运用标准加入法定量计算，实现了对食品中苯并（a）芘的快速测定。该方法检出极限为0.1 ng/g。
关键词：同步荧光法 苯并（a）芘 应用导数 多环芳烃
中图分类号：0657 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（b）-0117-02
苯并（a）芘作为多环芳烃的一种，是目前已知的最强致癌的化合物之一。食品中苯并（a）芘等致癌多环芳烃的超标，会对人体产生严重危害，有必要进行严格监控。我国已对烟熏烤鱼肉类、植物油和粮食中的苯并（a）芘提出了允许限量的国家标准。目前食品中苯并（a）芘的分析方法主要有高效液相色谱分离与荧光检测联用技术、荧光分光光度法和目测荧光比色法。这些方法需要繁琐的前处理操作，而且仪器设备昂贵，难以进行快速便捷的检测，一定程度上影响质检和监管部门对食品中苯并（a）芘的监测水平。
已有相关文献报道同步荧光法测定食品中苯并（a）芘[1-2]，同步荧光法可有效解决常规荧光光谱中存在的多环芳烃类物质光谱重叠、不易分辨等问题[3]，减少样品的前处理步骤，只需对食品进行简单的萃取，采用标准加入法定量，即可测定苯并（a）芘含量值。该文基于国产F97Pro荧光分光光度计上的恒能量同步荧光扫描及其导数处理功能，建立了快速测定食品中苯并（a）芘的方法，方法检出极限为0.1 ng/g。
1 实验仪器及试剂
1.1 仪器
荧光分光光度计，F97Pro荧光分光光度计，上海棱光技术有限公司。
超声波反应器，离心机，电子精密天平。
1.2 试剂及配制
配制如下标准溶液
（1）0.1 μg/mL的苯并（a）芘的二甲基亚砜标准溶液。
（2）1.0 ng/mL的苯并（a）芘的二甲基亚砜标准溶液。
（3）0.1 μg/mL的苯并（a）芘的二氯甲烷标准溶液。
（4）0.1 μg/mL的苯并（a）芘的苯标准溶液。
2 样品处理
2.1 食用油类样品
取食用油1 g左右于4 mL带盖试剂瓶中，加入1.2 mL二甲基亚砜溶剂，试剂瓶加盖后振摇混匀，300 W功率下超声辅助萃取5 min后，取出，用4000 r/min离心5分钟。在溶液分层清晰状态下取出二甲基亚砜萃取层。剩余油层再分别用1.2 mL二甲基亚砜溶剂萃取两次。3次萃取共用二甲基亚砜萃取剂3.6 mL，合并3次的二甲基亚砜萃取液，取3 mL作为待测液。
2.2 肉类固体样品
称取1 g左右剪碎后的肉类固体样品，将其用滤纸包住，放入50 mL具塞广口玻璃瓶中，加入20 mL二氯甲烷，振摇后放置2～3 h，取上清液3 mL作为待测液。
3 测量操作程序
3.1 恒能量同步荧光扫描
使用F97Pro荧光分光光度计在同步荧光模式下，选择等波数差同步扫描模式，或采用软件附加的苯并（a）芘专用检测功能。参数设置推荐如下。
等波数差设定为1150 cm-1，激发波长和发射波长带宽均为5 nm，扫描起始激发波长为370 nm，扫描终止激发波长为410 nm，扫描速度30 nm/min，采样间隔0.1 nm，增益设置（PMT）设定为高（900 V）。
取3mL待测萃取液进入荧光样品池或4mL规格样品瓶。进行恒能量同步荧光扫描。获取同步荧光扫描图谱。
3.2 标准加入法操作
同步荧光扫描完毕后，针对食用油类样品，选择0.1 μg/mL苯并（a）芘二甲基亚砜标准溶液，针对固体类样品的，选择0.1 μg/mL苯并（a）芘二氯甲烷标准溶液。取上述标准溶液30 μL进入样品池中，充分混匀。
重复3.1恒能量同步荧光扫描操作，获取同步荧光扫描图谱。
再依次重复加入30 μL的0.1 μg/mL苯并（a）芘标准溶液3～5次，获取相应的同步荧光扫描图谱。
3.3 二阶导数处理，定量分析数据获取
对所得同步荧光扫描图谱进行二阶导数处理，数据处理间隔10（相当于1 nm），观察加入苯并（a）芘标准后形成的苯并（a）芘特征峰波长值（389 nm附近），采用峰零法记录其二阶导数同步荧光强度值作为定量分析数据。
3.4 标准加入法曲线拟合
计算标准加入法的加入浓度值作为横轴，对应的二阶导数定量分析数据作为纵轴，拟合标准加入曲线，求得曲线横轴截距值绝对值X0。
4 结果的表示方法
食品样品中苯并（a）芘的浓度计算如下：
式2
式中，C为样品中苯并（a）芘的浓度，单位为纳克每克（ng/g）;
X0为标准加入法曲线横轴截距绝对值，单位为纳克每毫升（ng/ml）;
V为样品萃取液体积，此处食用油类样品二甲基亚砜萃取剂为3.6，肉类固体样品二氯甲烷为20，单位为毫升（mL）;
m为样品质量，此处为1左右，单位为克（g）。
5 结果与讨论
花生油样品恒能量同步荧光扫描图中苯并（a）芘的特征峰见图1。对恒能量同步荧光图谱进行二阶导数处理，图谱参见图2。
采用标准加入法获取的导数-恒能量同步荧光图谱以及拟合的标准曲线参见图3和图4。
6 方法检出限
对1.0 ng/mL的苯并（a）芘标准样品进行11次重复测试，根据JJG537-2006荧光分光光度计国家计量检定规程中对荧光光度计检出限的计算标准，得出该方法的检出限为0.08 ng/g，小于0.1 ng/g
7 方法精密度
对六份葵花籽油样品进行同时测试，考察方法的精密度。测试结果见表1。
其相对标准偏差为2.6%，考虑到测试样品苯并（a）芘浓度较低，结果还是令人满意的。
8 方法的回收率
配制苯并（a）芘的苯溶液0.1 μg/mL，添加到实际花生油和葵花籽油样品中，再实际换算成食用油样品中的苯并（a）芘含量，进行回收率测定。测得的结果见表2。可以看出，用导数-恒能量同步扫描荧光法对食品中苯并（a）芘检测方法的回收率为95.8%～100.5%之间，结果令人满意。
9 结论
用F97Pro荧光分光光度计，基于导数-恒能量同步扫描荧光法对食品中苯并（a）芘的快速检测。测定该方法的检出限小于0.1 μg/kg，回收率为95.8%～100.5%之間。
在前处理步骤方面，该方法测量食品中苯并（a）芘便捷高效，相比国标纸层析荧光法，前处理简单，只需进行简单的萃取步骤。
在检测用时方面，本方法样品前处理步骤适合批量处理，可把样品前处理平均时间缩短至10 min以内。在样品测定环节，多个样品瓶操作可将样品测定同步扫描和样品加标混匀操作同时进行，有效降低样品测定环节时间，使用一次性样品瓶的操作后平均测定样品用时缩短为10 min以内。
在使用批量样品处理的情况下，可实现20 min测定一个食品苯并（a）芘含量的速度，是现有检测苯并（a）芘方法中速度最快的方法之一。
参考文献
[1] 李耀群，林丽荣，李秀英，等.食用油中苯并（a）芘的荧光检测方法，中国，201010591113.5[P].2011-05-25.
[2] 李耀群，李呐.食品中苯并（a）芘的荧光快速筛查方法，中国，20051000 6077.0[P].2005-06-29.
[3] 何立芳，林丹丽，李耀群.多环芳烃混合物的快速导数-恒能量同步荧光光谱分析[J].应用化学，2004，21（9）：937-941.
关键词：同步荧光法 苯并（a）芘 应用导数 多环芳烃
中图分类号：0657 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（b）-0117-02
苯并（a）芘作为多环芳烃的一种，是目前已知的最强致癌的化合物之一。食品中苯并（a）芘等致癌多环芳烃的超标，会对人体产生严重危害，有必要进行严格监控。我国已对烟熏烤鱼肉类、植物油和粮食中的苯并（a）芘提出了允许限量的国家标准。目前食品中苯并（a）芘的分析方法主要有高效液相色谱分离与荧光检测联用技术、荧光分光光度法和目测荧光比色法。这些方法需要繁琐的前处理操作，而且仪器设备昂贵，难以进行快速便捷的检测，一定程度上影响质检和监管部门对食品中苯并（a）芘的监测水平。
已有相关文献报道同步荧光法测定食品中苯并（a）芘[1-2]，同步荧光法可有效解决常规荧光光谱中存在的多环芳烃类物质光谱重叠、不易分辨等问题[3]，减少样品的前处理步骤，只需对食品进行简单的萃取，采用标准加入法定量，即可测定苯并（a）芘含量值。该文基于国产F97Pro荧光分光光度计上的恒能量同步荧光扫描及其导数处理功能，建立了快速测定食品中苯并（a）芘的方法，方法检出极限为0.1 ng/g。
1 实验仪器及试剂
1.1 仪器
荧光分光光度计，F97Pro荧光分光光度计，上海棱光技术有限公司。
超声波反应器，离心机，电子精密天平。
1.2 试剂及配制
配制如下标准溶液
（1）0.1 μg/mL的苯并（a）芘的二甲基亚砜标准溶液。
（2）1.0 ng/mL的苯并（a）芘的二甲基亚砜标准溶液。
（3）0.1 μg/mL的苯并（a）芘的二氯甲烷标准溶液。
（4）0.1 μg/mL的苯并（a）芘的苯标准溶液。
2 样品处理
2.1 食用油类样品
取食用油1 g左右于4 mL带盖试剂瓶中，加入1.2 mL二甲基亚砜溶剂，试剂瓶加盖后振摇混匀，300 W功率下超声辅助萃取5 min后，取出，用4000 r/min离心5分钟。在溶液分层清晰状态下取出二甲基亚砜萃取层。剩余油层再分别用1.2 mL二甲基亚砜溶剂萃取两次。3次萃取共用二甲基亚砜萃取剂3.6 mL，合并3次的二甲基亚砜萃取液，取3 mL作为待测液。
2.2 肉类固体样品
称取1 g左右剪碎后的肉类固体样品，将其用滤纸包住，放入50 mL具塞广口玻璃瓶中，加入20 mL二氯甲烷，振摇后放置2～3 h，取上清液3 mL作为待测液。
3 测量操作程序
3.1 恒能量同步荧光扫描
使用F97Pro荧光分光光度计在同步荧光模式下，选择等波数差同步扫描模式，或采用软件附加的苯并（a）芘专用检测功能。参数设置推荐如下。
等波数差设定为1150 cm-1，激发波长和发射波长带宽均为5 nm，扫描起始激发波长为370 nm，扫描终止激发波长为410 nm，扫描速度30 nm/min，采样间隔0.1 nm，增益设置（PMT）设定为高（900 V）。
取3mL待测萃取液进入荧光样品池或4mL规格样品瓶。进行恒能量同步荧光扫描。获取同步荧光扫描图谱。
3.2 标准加入法操作
同步荧光扫描完毕后，针对食用油类样品，选择0.1 μg/mL苯并（a）芘二甲基亚砜标准溶液，针对固体类样品的，选择0.1 μg/mL苯并（a）芘二氯甲烷标准溶液。取上述标准溶液30 μL进入样品池中，充分混匀。
重复3.1恒能量同步荧光扫描操作，获取同步荧光扫描图谱。
再依次重复加入30 μL的0.1 μg/mL苯并（a）芘标准溶液3～5次，获取相应的同步荧光扫描图谱。
3.3 二阶导数处理，定量分析数据获取
对所得同步荧光扫描图谱进行二阶导数处理，数据处理间隔10（相当于1 nm），观察加入苯并（a）芘标准后形成的苯并（a）芘特征峰波长值（389 nm附近），采用峰零法记录其二阶导数同步荧光强度值作为定量分析数据。
3.4 标准加入法曲线拟合
计算标准加入法的加入浓度值作为横轴，对应的二阶导数定量分析数据作为纵轴，拟合标准加入曲线，求得曲线横轴截距值绝对值X0。
4 结果的表示方法
食品样品中苯并（a）芘的浓度计算如下：
式2
式中，C为样品中苯并（a）芘的浓度，单位为纳克每克（ng/g）;
X0为标准加入法曲线横轴截距绝对值，单位为纳克每毫升（ng/ml）;
V为样品萃取液体积，此处食用油类样品二甲基亚砜萃取剂为3.6，肉类固体样品二氯甲烷为20，单位为毫升（mL）;
m为样品质量，此处为1左右，单位为克（g）。
5 结果与讨论
花生油样品恒能量同步荧光扫描图中苯并（a）芘的特征峰见图1。对恒能量同步荧光图谱进行二阶导数处理，图谱参见图2。
采用标准加入法获取的导数-恒能量同步荧光图谱以及拟合的标准曲线参见图3和图4。
6 方法检出限
对1.0 ng/mL的苯并（a）芘标准样品进行11次重复测试，根据JJG537-2006荧光分光光度计国家计量检定规程中对荧光光度计检出限的计算标准，得出该方法的检出限为0.08 ng/g，小于0.1 ng/g
7 方法精密度
对六份葵花籽油样品进行同时测试，考察方法的精密度。测试结果见表1。
其相对标准偏差为2.6%，考虑到测试样品苯并（a）芘浓度较低，结果还是令人满意的。
8 方法的回收率
配制苯并（a）芘的苯溶液0.1 μg/mL，添加到实际花生油和葵花籽油样品中，再实际换算成食用油样品中的苯并（a）芘含量，进行回收率测定。测得的结果见表2。可以看出，用导数-恒能量同步扫描荧光法对食品中苯并（a）芘检测方法的回收率为95.8%～100.5%之间，结果令人满意。
9 结论
用F97Pro荧光分光光度计，基于导数-恒能量同步扫描荧光法对食品中苯并（a）芘的快速检测。测定该方法的检出限小于0.1 μg/kg，回收率为95.8%～100.5%之間。
在前处理步骤方面，该方法测量食品中苯并（a）芘便捷高效，相比国标纸层析荧光法，前处理简单，只需进行简单的萃取步骤。
在检测用时方面，本方法样品前处理步骤适合批量处理，可把样品前处理平均时间缩短至10 min以内。在样品测定环节，多个样品瓶操作可将样品测定同步扫描和样品加标混匀操作同时进行，有效降低样品测定环节时间，使用一次性样品瓶的操作后平均测定样品用时缩短为10 min以内。
在使用批量样品处理的情况下，可实现20 min测定一个食品苯并（a）芘含量的速度，是现有检测苯并（a）芘方法中速度最快的方法之一。
参考文献
[1] 李耀群，林丽荣，李秀英，等.食用油中苯并（a）芘的荧光检测方法，中国，201010591113.5[P].2011-05-25.
[2] 李耀群，李呐.食品中苯并（a）芘的荧光快速筛查方法，中国，20051000 6077.0[P].2005-06-29.
[3] 何立芳，林丹丽，李耀群.多环芳烃混合物的快速导数-恒能量同步荧光光谱分析[J].应用化学，2004，21（9）：937-941.