專(zhuān)利名稱(chēng)：食品中苯并(a)芘的熒光快速篩查方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種苯并(a)芘的篩查方法，尤其是一種食品中苯并(a)芘的熒光快速篩查方法。
背景技術(shù)：
苯并(a)芘(又稱(chēng)3，4-苯并芘)作為多環(huán)芳烴的一種，是目前已知的最強(qiáng)致癌的化合物之一，常被人們用作為多環(huán)芳烴的典型代表物，是已發(fā)現(xiàn)的200多種多環(huán)芳烴中最主要的食品污染物(許牡丹，毛跟年，食品安全性與分析檢測(cè)，北京化學(xué)工業(yè)出版社，第一版，2003)。因此，人們?cè)谑称分凶钇毡闄z測(cè)的多環(huán)芳烴就是苯并(a)芘，并以此作為多環(huán)芳烴的指標(biāo)，來(lái)判斷多環(huán)芳烴的污染情況。食品中的苯并(a)芘來(lái)源復(fù)雜，大致有以下途徑內(nèi)源性(即生物合成)；受工業(yè)廢水、廢氣、土壤等的污染；動(dòng)物性食品在加工過(guò)程中以及加工工藝不合理時(shí)，燃燒燃料產(chǎn)生或食品脂肪受高溫而熱解產(chǎn)生苯并(a)芘。例如煙熏烤制食品，既有煤煙污染因素，又有高溫使其產(chǎn)生苯并(a)芘的作用，極易發(fā)生苯并(a)芘嚴(yán)重超標(biāo)的問(wèn)題。因此我國(guó)對(duì)煙熏燒烤魚(yú)肉類(lèi)、植物油和糧食中的苯并(a)芘提出了允許限量的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB 7104-1994)。食品中苯并(a)芘等致癌多環(huán)芳烴的超標(biāo)，會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生嚴(yán)重危害，故有必要嚴(yán)格監(jiān)控，但由于現(xiàn)存檢測(cè)方法的復(fù)雜性，許多質(zhì)檢部門(mén)沒(méi)能真正開(kāi)展起來(lái)。
目前食品中苯并(a)芘的分析方法一般有四個(gè)環(huán)節(jié)樣品提取、富集凈化、分離、測(cè)定，主要有以下幾種氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC/MS)(Md.Yeakub Ali，Richard B.Cole，J.Agric.Food.Chem.，2001，49(9)4192.)、高效液相色譜分離與熒光檢測(cè)技術(shù)聯(lián)用(HPLC-FL)(1、Stijn F.van，Kerkhoff M.A.T.，Vandeginste B.G.M.，J.Chromatogr.，A，1996，750(1+2)263；2、ChenB.H.，Wang C.Y.，Chiu C.P.，J.Agric.Food Chem.，1996，442244；3、Kishikawa N.，WadaM.，Kuroda N.，Akiyama S.，Nakashima K.，J.Chromatogr.B，2003，789257.)等有較強(qiáng)的分離分析的能力，但均需煩瑣的前處理操作，而且儀器設(shè)備昂貴，難以進(jìn)行快速篩查。另一方面由于經(jīng)過(guò)色譜分離，增加了實(shí)驗(yàn)步驟，且需用洗脫劑沖稀，檢測(cè)靈敏度會(huì)收到影響。
我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(食品中苯并(a)芘的測(cè)定方法，中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，GB/T5009.27-1996.)對(duì)食品中苯并(a)芘的測(cè)定方法樣品先用有機(jī)溶劑提取，或經(jīng)皂化后提取，再將提取液經(jīng)液-液分配或色譜柱凈化，然后在乙酰化濾紙上分離苯并(a)芘，因苯并(a)芘在紫外光照射下呈紫色熒光斑點(diǎn)，將分離后有苯并(a)芘的濾紙部分剪下，用溶劑浸出后，用熒光分光光度計(jì)測(cè)熒光強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)比較定量(食品中苯并(a)芘的測(cè)定方法，中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，GB/T 5009.27-1996.)。這種檢測(cè)方法雖然是國(guó)家認(rèn)可的定量方法，但實(shí)驗(yàn)過(guò)程極為復(fù)雜，樣品損失也較多，給定量工作帶來(lái)很多不便。
恒能量同步熒光法是同步熒光分析法的一個(gè)分支，由Inman和Winefordner提出(1、Inman E.L，Winefordner Jr.J D，Anal.Chim.Acta.，1982，138245；2、Inman E.L，Winefordner Jr.J D，Anal.Chem，1982，542018.)。該法以熒光體的量子振動(dòng)躍遷的特征能量為依據(jù)而進(jìn)行同步掃描。若選擇一固定能量差Δv等于某一能量差，則在同步掃描中，當(dāng)激發(fā)能量和發(fā)射能量剛好匹配一定吸收-發(fā)射躍遷條件時(shí)，該躍遷處于最佳條件，由此產(chǎn)生的同步光譜峰可達(dá)到最大強(qiáng)度。恒能量同步熒光法使常規(guī)熒光光譜和理論預(yù)測(cè)的熒光體能級(jí)躍遷聯(lián)系起來(lái)了，使所得到的同步光譜譜帶寬度變窄了，可得到最大程度的光譜分辨和免受雜散光干擾。
導(dǎo)數(shù)-恒能量同步熒光光譜(1、Li Y.Q.，Huang X.Z.，Xu J.G.，Chen G.Z..Anal.Chim.Acta，1992，256285；2、Li Y.Q.，Huang X.Z..Fresenius J.Anal.Chem.，1997，3571072.)能進(jìn)一步減小光譜干擾，增強(qiáng)特征光譜精細(xì)結(jié)構(gòu)的分辨能力，排除基體干擾，從而有利于提高靈敏度，是一種用于復(fù)雜混合物分析的快速、簡(jiǎn)便和有效的辦法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可明顯減少對(duì)食品樣品的前處理過(guò)程，操作簡(jiǎn)便快捷，費(fèi)用低廉的食品中苯并(a)芘的熒光快速篩查方法。
本發(fā)明的具體步驟為1、樣品處理將食品剪碎、研磨后，稱(chēng)取2～20g，優(yōu)選5g，將樣品放入試劑瓶中，浸泡在10～50mL二氯甲烷中，放置后用吸管取出上層清液，移入常規(guī)石英熒光樣品池；2、測(cè)量使用帶有導(dǎo)數(shù)-恒能量同步掃描的熒光分光光度計(jì)，對(duì)熒光分光光度計(jì)設(shè)置以下恒能量同步熒光光譜測(cè)定條件恒能量差Δv＝1100～1500cm-1，優(yōu)選1400cm-1，以激發(fā)波長(zhǎng)計(jì)其波長(zhǎng)掃描范圍需包括350～420nm這一光譜區(qū)域；或加置二階求導(dǎo)功能，用于做導(dǎo)數(shù)-恒能量同步熒光光譜；3、將裝有萃取液的熒光樣品池放入熒光分光光度計(jì)的樣品室中，進(jìn)行恒能量同步熒光光譜或?qū)?shù)-恒能量同步熒光光譜的測(cè)繪；4、數(shù)據(jù)讀取；
5、數(shù)據(jù)處理，利用標(biāo)準(zhǔn)加入法計(jì)算。
在步驟1中，所說(shuō)的樣品可包在濾紙中，再放入試劑瓶。
在步驟4中，所說(shuō)的數(shù)據(jù)讀取的方法為基于恒能量同步熒光光譜法，利用零階恒能量同步熒光光譜，按基線法，分別讀取試樣于383nm處扣除基體的熒光強(qiáng)度作為定量計(jì)算用的相對(duì)熒光強(qiáng)度；或者基于導(dǎo)數(shù)-恒能量同步熒光光譜法，利用二階導(dǎo)數(shù)-恒能量同步熒光光譜，采用相鄰峰-谷法分別讀取試樣于384和394nm處的信號(hào)強(qiáng)度值，其絕對(duì)值加和即為定量計(jì)算用的導(dǎo)數(shù)熒光強(qiáng)度。
帶有導(dǎo)數(shù)-恒能量同步掃描的熒光分光光度計(jì)可采用如美國(guó)的PERKIN ELMER LS-50B熒光分光光度計(jì)，VARIAN ECLIPSE型熒光分光光度計(jì)及中國(guó)的MYF多功能熒光分光光度計(jì)等。
本發(fā)明通過(guò)二階導(dǎo)數(shù)-恒能量同步熒光方法檢測(cè)，對(duì)主要致癌物--苯并(a)芘進(jìn)行定量分析，找出恒能量熒光分析食品中苯并(A)芘的最佳樣品前處理和最佳測(cè)定條件。實(shí)現(xiàn)導(dǎo)數(shù)-恒能量同步熒光法快速定性鑒別和定量檢測(cè)食品中主要致癌物苯并(a)芘的含量，從而利用所建立方法可實(shí)現(xiàn)對(duì)苯并(a)芘含量超標(biāo)的不合格食品的快速篩選。
本發(fā)明提出食品中苯并(a)芘的恒能量同步熒光法及導(dǎo)數(shù)-恒能量同步熒光法測(cè)量方案。該方法僅對(duì)樣品進(jìn)行簡(jiǎn)單的萃取，無(wú)須其它的處置，即可直接測(cè)定，大大減少對(duì)食品樣品的前處理過(guò)程，操作簡(jiǎn)便、快捷、費(fèi)用低廉，適用于苯并(a)芘超標(biāo)食品的快速篩選。


圖1為海蠣餅樣品的零階-恒能量同步熒光光譜。在圖1中，橫坐標(biāo)為λex(nm)，縱坐標(biāo)為Relative Fluorescence Intensity(相對(duì)熒光強(qiáng)度)，恒能量差Δv＝1400cm-1，BaP為苯并(a)芘，在383nm處為苯并(a)芘的熒光峰，因在短波區(qū)存在較大的光譜基體干擾，故采用基線法克服其影響。
圖2為海蠣餅樣品的二階導(dǎo)數(shù)-恒能量同步熒光光譜。在圖2中，橫坐標(biāo)和恒能量差Δv與圖1相同，縱坐標(biāo)為Derivative Fluorescence Intensity(導(dǎo)數(shù)熒光強(qiáng)度)，BaP為苯并(a)芘，由譜圖的比較可看出，二階導(dǎo)數(shù)-恒能量同步熒光譜中苯并(a)芘(峰-谷)相對(duì)峰值較大，譜帶比較窄，可以減少讀值的誤差，而且可以減小光譜干擾，增強(qiáng)特征光譜精細(xì)結(jié)構(gòu)的分辨能力，提高靈敏度。因此我們推薦采用導(dǎo)數(shù)-恒能量同步熒光光譜進(jìn)行定量檢測(cè)。
圖3為海蠣餅樣品的標(biāo)準(zhǔn)加入曲線。在圖3中，橫坐標(biāo)為Additive Concentration(加標(biāo)濃度，ng/mL)，縱坐標(biāo)為Derivative Fluorescence Intensity(a.u.)。
圖4為肉絲樣品的恒能量同步熒光光譜。
圖5為肉絲樣品的二階導(dǎo)數(shù)-恒能量同步熒光光譜。
圖6為肉絲樣品的標(biāo)準(zhǔn)加入曲線。
圖7為肉松樣品的恒能量同步熒光光譜。
圖8為肉松樣品的二階導(dǎo)數(shù)-恒能量同步熒光光譜。
圖9為肉松樣品的標(biāo)準(zhǔn)加入曲線。
具體實(shí)施例方式
以下通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
實(shí)施例1海蠣餅樣品海蠣餅研磨后，稱(chēng)取5g，將樣品包在濾紙中放入試劑瓶中，浸泡在50mL二氯甲烷中，放置，用吸管取出上層清液，移入熒光分光光度計(jì)的常規(guī)石英熒光樣品池，進(jìn)行導(dǎo)數(shù)-恒能量同步熒光光譜的測(cè)繪。儀器參數(shù)如下設(shè)置恒能量差Δv＝1400cm-1；掃描起始激發(fā)波長(zhǎng)為250nm，掃描終止波長(zhǎng)為600nm。得到如圖1所示的恒能量同步熒光光譜，由圖1所示的苯并(a)芘光譜峰可用于苯并(a)芘的鑒別和粗略測(cè)定。
實(shí)施例2與實(shí)施例1類(lèi)似，其區(qū)別在于加置二階求導(dǎo)功能，得到如圖2所示的導(dǎo)數(shù)-恒能量同步熒光光譜。采用相鄰峰-谷法分別讀取光譜于384和394nm處的信號(hào)強(qiáng)度值，它們的絕對(duì)值加和即為定量計(jì)算用的導(dǎo)數(shù)熒光強(qiáng)度。同時(shí)另取5份上層清液，加苯并(a)芘標(biāo)準(zhǔn)溶液，同法測(cè)繪導(dǎo)數(shù)-恒能量同步熒光光譜。測(cè)繪如圖3的標(biāo)準(zhǔn)加入曲線。標(biāo)準(zhǔn)加入曲線的線性擬合方程為Y＝144.4+72.0*X，相關(guān)系數(shù)為0.9992，線性良好。由此得上層清液含2.01ng/mL的苯并(a)芘，換算為海蠣餅樣品中苯并(a)芘的含量則為20.1μg/kg。
實(shí)施例3肉絲樣品將樣品剪碎，研磨，稱(chēng)取5g，用濾紙包好，浸泡在25mL的二氯甲烷溶劑中，放置，用吸管取出上層清液，移入熒光分光光度計(jì)的常規(guī)石英熒光樣品池，進(jìn)行恒能量同步熒光檢測(cè)。儀器參數(shù)如下設(shè)置恒能量差Δv＝1400cm-1；掃描起始激發(fā)波長(zhǎng)為250nm，掃描終止波長(zhǎng)為450nm。得到如圖4所示的恒能量同步熒光光譜，由圖示的苯并(a)芘光譜峰可用于苯并(a)芘的鑒別和粗略測(cè)定。加置二階求導(dǎo)功能，得到如圖5所示的導(dǎo)數(shù)-恒能量同步熒光光譜。采用相鄰峰-谷法分別讀取光譜于384和394nm處的信號(hào)強(qiáng)度值，它們的絕對(duì)值加和即為定量計(jì)算用的導(dǎo)數(shù)熒光強(qiáng)度。同時(shí)另取5份上層清液，加苯并(a)芘標(biāo)準(zhǔn)溶液，同法測(cè)繪導(dǎo)數(shù)-恒能量同步熒光光譜。繪制如圖6的標(biāo)準(zhǔn)加入曲線。標(biāo)準(zhǔn)加入曲線的線性擬合方程為Y＝85.2+59.9*X，相關(guān)系數(shù)為0.9985，線性良好。由此得萃取液含1.40ng/mL的苯并(a)芘，換算為肉絲樣品中苯并(a)芘的含量則為7.0μg/kg。
實(shí)施例4肉松樣品將樣品剪碎，研磨，稱(chēng)取5g，將樣品包在濾紙中放入試劑瓶中，浸泡在25mL二氯甲烷中，放置，用吸管取出上層清液，移入熒光分光光度計(jì)的常規(guī)石英熒光樣品池，進(jìn)行導(dǎo)數(shù)-恒能量同步熒光光譜的測(cè)繪。儀器參數(shù)如下設(shè)置掃描速率240nm/min；恒能量差Δv＝1400cm-1；單色儀狹縫寬度5nm；掃描起始激發(fā)波長(zhǎng)為250nm，掃描終止波長(zhǎng)為450nm。得到如圖7所示的恒能量同步熒光光譜，由圖7所示的苯并(a)芘光譜峰可用于苯并(a)芘的鑒別和粗略測(cè)定。加置二階求導(dǎo)功能，得到如圖8所示的導(dǎo)數(shù)-恒能量同步熒光光譜。采用相鄰峰-谷法分別讀取光譜于384和394nm處的信號(hào)強(qiáng)度值，它們的絕對(duì)值加和即為定量計(jì)算用的導(dǎo)數(shù)熒光強(qiáng)度。同時(shí)另取5份上層清液，加苯并(a)芘標(biāo)準(zhǔn)溶液，同法測(cè)繪導(dǎo)數(shù)-恒能量同步熒光光譜。繪制如圖9的標(biāo)準(zhǔn)加入曲線。標(biāo)準(zhǔn)加入曲線的線性擬合方程為Y＝162.7+59.4*X，相關(guān)系數(shù)為0.9989，線性良好。由此得上層清液含2.73ng/mL的苯并(a)芘，換算為肉松樣品中苯并(a)芘的含量則為13.6μg/kg。
實(shí)施例5肉干樣品將樣品剪碎，研磨，稱(chēng)取2g，將樣品包在濾紙中放入試劑瓶中，浸泡在10mL二氯甲烷中，放置，用吸管取出上層清液，移入熒光分光光度計(jì)的常規(guī)石英熒光樣品池，進(jìn)行導(dǎo)數(shù)-恒能量同步熒光光譜的測(cè)繪。儀器參數(shù)如下設(shè)置恒能量差Δv＝1100cm-1；設(shè)置二階求導(dǎo)功能。測(cè)繪導(dǎo)數(shù)-恒能量同步熒光光譜，并按標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)量。苯并(a)芘測(cè)定效果良好。
實(shí)施例6肉松樣品將樣品剪碎，研磨，稱(chēng)取20g，將樣品包在濾紙中放入試劑瓶中，浸泡在50mL二氯甲烷中，放置，用吸管取出上層清液，移入熒光分光光度計(jì)的常規(guī)石英熒光樣品池，進(jìn)行導(dǎo)數(shù)-恒能量同步熒光光譜的測(cè)繪。儀器參數(shù)如下設(shè)置恒能量差Δv＝1500cm-1；設(shè)置二階求導(dǎo)功能。測(cè)繪導(dǎo)數(shù)-恒能量同步熒光光譜，并按標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)量。苯并(a)芘測(cè)定效果良好。
權(quán)利要求
1.食品中苯并(a)芘的熒光快速篩查方法，其特征在于其具體步驟為1)、樣品處理將食品剪碎、研磨后，稱(chēng)取2～20g，將樣品放入試劑瓶中，浸泡在10～50mL二氯甲烷中，放置后用吸管取出上層清液，移入常規(guī)石英熒光樣品池；2)、測(cè)量使用帶有導(dǎo)數(shù)-恒能量同步掃描的熒光分光光度計(jì)，對(duì)熒光分光光度計(jì)設(shè)置以下恒能量同步熒光光譜測(cè)定條件恒能量差Δν＝1100～1500cm-1，以激發(fā)波長(zhǎng)計(jì)，其波長(zhǎng)掃描范圍需包括350～420nm這一光譜區(qū)域；或加置二階求導(dǎo)功能，用于做導(dǎo)數(shù)-恒能量同步熒光光譜；3)、將裝有萃取液的熒光樣品池放入熒光分光光度計(jì)的樣品室中，進(jìn)行恒能量同步熒光光譜或?qū)?shù)-恒能量同步熒光光譜的測(cè)繪；4)、數(shù)據(jù)讀??；5)、數(shù)據(jù)處理，利用標(biāo)準(zhǔn)加入法計(jì)算。
2.如權(quán)利要求1所述的食品中苯并(a)芘的熒光快速篩查方法，其特征在于在步驟1)樣品處理中，將食品剪碎、研磨后，稱(chēng)取5g。
3.如權(quán)利要求1所述的食品中苯并(a)芘的熒光快速篩查方法，其特征在于在步驟2)中，對(duì)熒光分光光度計(jì)設(shè)置以下恒能量同步熒光光譜測(cè)定條件恒能量差Δν＝1400cm-1。
4.如權(quán)利要求1所述的食品中苯并(a)芘的熒光快速篩查方法，其特征在于在步驟1)中，所說(shuō)的樣品包在濾紙中，再放入試劑瓶。
5.如權(quán)利要求1所述的食品中苯并(a)芘的熒光快速篩查方法，其特征在于在步驟4)中，所說(shuō)的數(shù)據(jù)讀取的方法為基于恒能量同步熒光光譜法，利用零階恒能量同步熒光光譜，按基線法，分別讀取試樣于383nm處扣除基體的熒光強(qiáng)度作為定量計(jì)算用的相對(duì)熒光強(qiáng)度；或者基于導(dǎo)數(shù)-恒能量同步熒光光譜法，利用二階導(dǎo)數(shù)-恒能量同步熒光光譜，采用相鄰峰-谷法分別讀取試樣于384和394nm處的信號(hào)強(qiáng)度值，它們的絕對(duì)值加和即為定量計(jì)算用的導(dǎo)數(shù)熒光強(qiáng)度。
全文摘要
食品中苯并(a)芘的熒光快速篩查方法，涉及苯并(a)芘的篩查方法，提供明顯減少對(duì)食品樣品前處理過(guò)程，操作簡(jiǎn)便快捷，費(fèi)用低廉的食品中苯并(a)芘的熒光快速篩查方法。步驟為樣品處理將食品剪碎研磨后浸泡在二氯甲烷中，取上層清液移入樣品池；測(cè)量使用帶有導(dǎo)數(shù)－恒能量同步掃描的熒光分光光度計(jì)，其波長(zhǎng)掃描范圍需包括350～420nm這一光譜區(qū)域；或加置二階求導(dǎo)功能，用于做導(dǎo)數(shù)－恒能量同步熒光光譜；進(jìn)行恒能量同步熒光光譜或?qū)?shù)－恒能量同步熒光光譜的測(cè)繪；數(shù)據(jù)讀??；數(shù)據(jù)處理，利用標(biāo)準(zhǔn)加入法計(jì)算。僅對(duì)樣品進(jìn)行簡(jiǎn)單萃取，直接測(cè)定，減少對(duì)樣品前處理過(guò)程，操作簡(jiǎn)便快捷、費(fèi)用低廉，適用于苯并(a)芘超標(biāo)食品的快速篩選。
文檔編號(hào)G01N21/31GK1632535SQ20051000607
公開(kāi)日2005年6月29日 申請(qǐng)日期2005年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月8日
發(fā)明者李耀群, 李吶, 林丹麗, 何立芳 申請(qǐng)人:廈門(mén)大學(xué)