２０１２年９月　第３６卷第５期　安徽大学学报（自然科学版）　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｎｈｕｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ）　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ　２０１２　ＶｏＩ＿３６　Ｎｏ．５　

同步荧光法同时快速测定水中多环芳烃混合物　

蔡其洪　，杨子峰　，朱航　，许桂芬　

（１．莆田学院医学院药学系，福建莆田３５１１００；２．澳门科技大学中医药学院，澳门９９９０７８）　

摘要：建立同时快速测定２，３－苯并芴、苯并［ａ］芘和茈３种多环芳烃的同步荧光法．选择波长差　△Ａ＝２６　ｎｍ，只需一次扫描，就可实现３个组分的同时鉴别和定量测定．２，３一苯并芴、苯并［ａ］芘和茈的　线性范围分别为０．０２—５０　ｎｇ・ｍＬ～、０．０５～２００　ｎｇ・ｍＬ　和０．１—４００　ｎｇ・ｍＬ～，检出限分别为０．００３　５　ｎｇ・ｍＬ～、０．００２　１　ｎｇ・ｍＬ　和０．００６　０　ｎｇ・ｍＬ～．该方法简单快速，灵敏度高，线性范围宽，用于各种实　际水样的分析，获得很好的效果．　关键词：同步荧光法；多环芳烃；水；快速测定　中图分类号：０６５７．３　文献标志码：Ａ　文章编号：１０００—２１６２（２０１２）０５—００９７—０６　

Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ　ａｎｄ　ｒａｐｉｄ　ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｏｌｙｃｙｃｌｉｃ　ａｒｏｍａｔｉｃ　ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ　

ｍｉｘｔｕｒｅｓ　ｉｎ　ｗａｔｅｒ　ｖｉａ　ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ　

ＣＡＩ　Ｑｉ—ｈｏｎｇ　，ＹＡＮＧ　Ｚｉ．ｆｅｎｇ　，ＺＨＵ　Ｈａｎｇ　，ＸＵ　Ｇｕｉ．ｆｅｎ　

（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｐｈａｒｍａｃｙ，Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｐｕｔｉａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｐｕｔｉａｎ　３５１１００，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｆａｃｕｌｔｙ　ｏｆ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，Ｍａｃａｕ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｍａｃａｕ　９９９０７８，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ　ｆｏｒ　ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ　ａｎｄ　ｒａｐｉｄ　ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ　

ｐｏｌｙｃｙｃｌｉｃ　ａｒｏｍａｔｉｃ　ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ（ＰＡＨｓ）２，３一ｂｅｎｚｏｆｌｕｏｒｅｎｅ（２，３一ＢＦ），ｂｅｎｚｏ［ａ］ｐｙｒｅｎｅ（ＢａＰ）ａｎｄ　

ｐｅｒｙｌｅｎｅ（Ｐｅｒｙ）ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｔｈｒｅｅ　ＰＡＨｓ　ｃｏｕｌｄ　ｂｅ　ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ　ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ　ａｎｄ　ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙ　

ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｓｉｎｇｌｅ　ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｗｈｅｎ　Ａ　Ａ　ｗａｓ　２６　ｎｍ．Ｔｈｅ　ｌｉｎｅａｒ　ｒａｎｇｅｓ　ｆｏｒ　２，３一ｂｅｎｚｏｆｌｕｏｒｅｎｅ，ｂｅｎｚｏ［ａ］　

ｐｙｒｅｎｅ　ａｎｄ　ｐｅｒｙｌｅｎｅ　ｗｅｒｅ　０．０２—５０　ｎｇ・ｍＬ～，０．０５—２００　ｎｇ・ｍＬ～ａｎｄ　０．１－４００　ｎｇ・ｍＬ～。ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　

ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｌｉｍｉｔｓ　ｏｆ　０．００３　５　ｎｇ・ｍＬ～，０．００２　１　ｎｇ・ｍＬ～ａｎｄ　０．００６　０　ｎｇ・ｍＬ一，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗａｓ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ　ｈｙ　ｉｔｓ　ｓｉｍｐｌｉｃｉｔｙ，ｒａｐｉｄｎｅｓｓ，ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ　ａｎｄ　ｗｉｄｅ　ｌｉｎｅａｒ　ｒａｎｇｅ．Ｔｈｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｍｅｔｈｏｄ　ｈａｄ　

ｂｅｅｎ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｈｒｅｅ　ＰＡＨｓ　ｉｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｗａｔｅｒ　ｓａｍｐｌｅｓ　ｗｉｔｈ　ｓａｔｉｓｆｉｅｄ　ｒｅｓｕｌｔｓ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ；ｐｏｌｙｃｙｃｌｉｃ　ａｒｏｍａｔｉｃ　ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ；ｗａｔｅｒ；ｒａｐｉｄ　

ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉ０ｎ　

多环芳烃（ＰＡＨｓ）是两个以上的苯环以稠环形式相连的一类化合物，其中许多具有致癌、致畸、致突　

变的作用，人类的外环境如水、土壤和大气中都不同程度地含有多环芳烃．大气、土壤及许多物质表面的　

ＰＡＨｓ都有可能被带入水体环境，继而通过海藻、甲壳类动物、软体动物和鱼组成的食物链或直接通过　

饮用水向人体转移，最终都有可能在人体内聚集，对人的身体健康产生严重的危害，是人类致癌的重要　

收稿日期：２０１２—０３—１１　基金项目：福建省科技计划重点资助项目（２０１１Ｙ００４８）；莆田市科技计划资助项目（２００９Ｓ０２（２））；莆田学院科研基　金重点资助项目（２００６Ｚ００３）　作者简介：蔡其洪（１９７１一），男，福建莆田人，莆田学院副教授，硕士．　引文格式：蔡其洪，杨子峰，朱航，等．同步荧光法同时快速测定水中多环芳烃混合物［Ｊ］．安徽大学学报：自然科学　

版，２０１２，３６（５）：９７—１０２．

　９８　安徽大学学报（自然科学版）　第３６卷　

起因之一　．因此ＰＡＨｓ的监测越来越受到人们的重视，许多国家和组织都出台了水中ＰＡＨｓ监测目　

录和检测方法以控制ＰＡＨｓ对人类生活环境的危害．　目前国内外ＰＡＨｓ的检测方法主要采用高效液相色谱法　Ｊ、色谱一质谱法　和荧光分析法　Ｊ．　

其中高效液相色谱法和色谱一质谱法两种方法均需烦琐的前处理操作，分析时间长，检测费用比较贵，　

而且由于分析过程中使用洗脱剂稀释，检测灵敏度会受到影响．ＰＡＨｓ具有较好的荧光性质，因此常利　

用荧光分析法进行检测，然而常规的荧光分析法无法同时测定光谱相互重叠的组分．同步荧光法具有谱　

图简化、谱带窄化、选择性提高和光散射干扰减少等特点，是一种具有高选择性、高灵敏度的分析方法，　

尤其适合复杂背景和多组分混合物的分析　Ｊ．目前同步荧光法用于ＰＡＨｓ的检测有恒波长同步荧光　

法ｎ　、恒能量同步荧光法¨　和可变角同步荧光法　引．其中，恒波长同步荧光法习惯上称为同步荧光法，　

是普通的商品化仪器都具有的功能，文献多报道用于两种物质的分析检测或者用于克服复杂背景的干　

扰，用于３种及以上物质同时检测的报道极为少见　．　

作者建立了同步荧光法同时快速测定３种ＰＡＨｓ的新方法，并应用在实际样品的检测中，该法可大　

大节省分析检测的费用和时间，普通的商品化仪器即可实现，特别适用推广和基层实验窒使用．　

１实验部分　

１．１主要仪器与试剂　

Ｆ－４６００荧光分光光度计，日本日立公司．２，３一苯并芴（Ａｌｄｒｉｃｈ，９９％）、苯并［ａ］芘（Ｓｉｇｍａ，９７％）和茈　

（Ｓｉｇｍａ，９９％）的标准环己烷储备液均为１００　ｔｘｇ・ｍＬ～，使用时用环己烷（重蒸馏）稀释到所需的浓度．　

１．２水样品提取方法　

取不同水样品５０　ｍＬ置于分液漏斗，用１０　ｍＬ的环己烷分别萃取３次，合并萃取液，混合均匀．　

１．３测定方法　

取试液置于１　ｃｍｘｌ　ｅｍ石英池中，设置仪器实验参数：激发和发射单色仪狭缝宽度均为５　ｎｍ，扫描　

速度为１　２００　ｎｍ・ｍｉｎ一．选择ＡＡ＝２６　ｎｍ的波长差进行恒波长同步荧光法测定．　

２结果与讨论　

２．１荧光激发光谱和发射光谱　

选择２，３一苯并芴（２，３一ＢＦ）、苯并［ａ］芘（ＢａＰ）和茈（Ｐｅｒｙ）３种ＰＡＨｓ溶液的浓度分别为２０　

ｎｇ・ｍＬ～、６０　ｎｇ・ｍＬ　和１００　ｎｇ・ｍＬ～，分别扫描它们的荧光激发和发射光谱，结果如图１所示．２，３一　

苯并芴、苯并［ａ］芘和茈的荧光激发和发射波长分别是Ａ　＝３１７　ｎｍ，Ａ　＝３４３　ａｍ；Ａ　＝３８５　ｒｉｍ，Ａ　＝４０６　

ｎｍ；Ａ。　＝４３６　ｎｍ，Ａ　＝４４０　ｎｍ．　

ｄ　’一　、＿、　电芝ｉ　矮　

智　霉　３　５００　

３　ＯＯＯ　

３００　３２０　３４０　３６０　３８０　４００　４２０　４４０　４６０　４８０　５００　５２０　５４０　５６０　波Ｋ／ｎｍ　图１　２０　ｎｇ・ｍＬ　２，３一苯并芴、６０　ｎｇ・ｍＬ　苯并［ａ］芘和１００　ｎｇ・ｍＬ　茈的荧光激发和发射光谱　Ｆｉｇ．１　Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｓｐｅｃｔｒａ　ｏｆ　２０　ｎｇ・ｍＬ一２，３－ｂｅｎｚｏｆｌｕｏｒｅｎｅ，６０　ｎｇ・ｍＬ　ｂｅｎｚｏ［ａ］　

ｐｙｒｅｎｅ　ａｎｄ　１００　ｎｇ・ｍＬ一

　ｐｅｒｙｌｅｎｅ　第５期　蔡其洪，等：同步荧光法同时快速测定水中多环芳烃混合物　

从图１可知，３种ＰＡＨｓ的荧光激发和发射光谱存在部分重叠，相互干扰严重，利用常规的荧光法难　

以对它们进行同时检测．　

２．２同步荧光光谱　

同步荧光分析法中△Ａ的选择是一个关键因素，通过实验选择△Ａ＝２０～４０　ｒｉｍ之间进行同步荧光　

法扫描，结果显示当△Ａ＝２６　ｎｌＴｌ时，３种ＰＡＨｓ的同步荧光光谱能很好地分开，２，３一苯并芴、苯并［ａ］芘　

和藐的同步荧光峰位置分别位于３１７　ｎｍ、３８０　ｎｍ和４１３　ｌｑｍ，３种物质几乎互不干扰，且各单一物质峰高　

与同样浓度的３种ＰＡＨｓ混合物中对应组分的峰高基本一致，如图２所示．　

０　０　＼　矮　

蔫　４０００　

３　５０Ｏ　

３００　３２０　３４０　３６０　３８０　４００　４２０　４４０　４６０　４８０　５００　波长／ｎｍ　

图２　２０　ｎｇ・ｍＬ一２，３－苯并芴、６０　ｎｇ・ｍＬ　苯并［ａ］芘、１００　ｎｇ・ｍＬ　茈和混合液的同步荧光光谱　Ｆｉｇ．２　Ｔｈｅ　ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ　ｓｐｅｃｔｒａ　ｏｆ２０　ｎｇ・ｍＬ～２，３－ｂｅｎｚｏｆｌｕｏｒｅｎｅ，６０　ｎｇ・ｍＬ　ｂｅｎｚｏ［ａ］ｐｙｒｅｎｅ，　

１００　ｎｇ・ｍＬ一　ｐｅｒｙｌｅｎｅ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｍｉｘｕｒｅ　

２．３工作曲线和检出限　

配制一系列不同浓度的２，３一苯并芴、苯并［ａ］芘和茈溶液，△Ａ＝２６　ｎｍ波长差同步荧光扫描，其中　

每一点平行测定３次，取荧光强度平均值，以３１７　ａｍ、３８０　ｎｍ和４１３　ｎｍ处的同步荧光峰的信号强度对　

２，３一苯并芴、苯并［ａ］芘和菲的浓度作工作曲线，结果如图３所示．得到３种多环芳烃的线性方程、线性　

范围、相关系数和检出限如表１所示．　

０　０　２０　３０　４０　５Ｏ　浓度／（ｎｇ・ｍＥ－　）　０　５Ｏ　１００　２５０　２ｏｏ　浓度／（ｎｇ・ｍＬ　）　８　Ｏ００　

６　０００　

４　０００　

２　０００　

０　

０　ｌＯ０　２００　３００　４００　浓度／（ｎｇ・ｌｎＬ　１　

图３　２，３一苯并芴（Ａ）、苯并［ａ］芘（Ｂ）和菲（Ｃ）的标准工作曲线　Ｆｉｇ．３　Ｔｈｅ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｃｕｒｖｅｓ　ｏｆ２，３－ｂｅｎｚｏｆｌｕｏｒｅｎｅ（Ａ　Ｊ，ｂｅｎｚｏ［ａ］ｐｙｒｅｎｅ（Ｂ　Ｊ　ａｎｄ　ｐｅｒｙｌｅｎｅ（Ｃ）　Ｏ　Ｏ　Ｏ　０　Ｏ　Ｏ　Ｏ　∞　如　∞　如　∞　如　

Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　吣　∞　∞　∞　８　６　４　２　一．　０＼赵隧鬟　靛Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　∞　∞　∞　∞　∞　０　８　６　４　２　一　；．　＼

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