吳事正,張旭輝,楊盼盼,唐書(shū)澤*
流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光法對(duì)飲用水中黃綠青霉素的在線檢測(cè)
吳事正,張旭輝,楊盼盼,唐書(shū)澤*
(暨南大學(xué)理工學(xué)院食品科學(xué)與工程系,廣東 廣州 510632)
利用黃綠青霉素對(duì)魯米諾-過(guò)氧化氫-納米氧化銅化學(xué)發(fā)光體系的抑制作用檢測(cè)飲用水中可能出現(xiàn)的突發(fā)性污染,并對(duì)測(cè)定體系的條件進(jìn)行單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化。結(jié)果表明:在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下,黃綠青霉素檢測(cè)線性范圍為0.005~3 mg/L,檢出限為8.2×10-5mg/L。對(duì)質(zhì)量濃度為0.005 mg/L的黃綠青霉素進(jìn)行平行測(cè)定11 次,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.3%,黃綠青霉素加標(biāo)回收率范圍為78%~91%。該方法簡(jiǎn)便快捷、實(shí)用性強(qiáng),可應(yīng)用于飲用水中黃綠青霉素突發(fā)性污染在線快速檢測(cè)。
流動(dòng)注射;化學(xué)發(fā)光;黃綠青霉素;在線檢測(cè)
水是人體生命活動(dòng)的基本需求,因此飲用水的安全性對(duì)人體生命健康尤為重要[1]。安全的飲用水從水廠到居民飲用或到食品廠加工需經(jīng)過(guò)一段較長(zhǎng)的距離和許多環(huán)節(jié)[2],存在突發(fā)性污染或人為投毒的隱患,從而有可能導(dǎo)致飲用水和食物中毒事件的發(fā)生[3]。復(fù)旦大學(xué)曾經(jīng)發(fā)生飲用水投毒案件,N-二甲基亞硝胺被投入飲用水中,造成受害學(xué)生死亡[4]。
飲用水中發(fā)生的突發(fā)性污染物主要是化學(xué)合成毒物如農(nóng)藥和工業(yè)有害化合物[5-7],因此對(duì)于這類化學(xué)合成毒物一般管控很嚴(yán)格,但是來(lái)自天然動(dòng)植物的有毒物質(zhì)可能導(dǎo)致的突發(fā)性污染或人為投毒隱患容易被忽視。大米發(fā)霉后產(chǎn)生的黃綠青霉素(citreoviridin,CIT)是一種容易被忽視的污染或人為投毒物質(zhì)。CIT是黃綠青霉菌產(chǎn)生的生物活性代謝產(chǎn)物[8],對(duì)小白鼠的靜脈注射和口服的LD50分別為2.0 mg/kg和29.0 mg/kg[9],毒性很強(qiáng),容易被不法分子搜集富積利用導(dǎo)致恐怖襲擊事件。本實(shí)驗(yàn)主要研究CIT在飲用水中可能存在的快速檢測(cè)方法,利用該方法預(yù)警預(yù)防飲用水、食品加工用水及湖泊中CIT可能發(fā)生的飲用水中毒事件。
CIT的檢測(cè)方法有高效液相色譜法[10]、薄層色譜法、氣相色譜法、酶聯(lián)免疫吸附法[11]等。高效液相色譜法效率高且選擇性好,但是分析成本高,儀器昂貴。薄層色譜法方法簡(jiǎn)單且價(jià)格低廉,但是其靈敏度和特異性相對(duì)較差。氣相色譜法和酶聯(lián)免疫吸附法都具有較高的靈敏度[12],但難以在線檢測(cè)。流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光分析法具有靈敏度高、線性范圍寬、分析速度快,可實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)樣進(jìn)行在線檢測(cè),已被廣泛應(yīng)用于食品科學(xué)、藥物分析和環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域[13-16]。但是利用流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光法檢測(cè)CIT的研究少見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)主要研究流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光法檢測(cè)體系,探討其在線快速檢測(cè)飲用水、食品加工用水以及湖泊中CIT突發(fā)性污染的可行性。
1.1 材料、試劑與設(shè)備
實(shí)驗(yàn)用水均為采購(gòu)于興安超市的怡寶純凈水,以及加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)中的珠江河水(采樣于廣州珠江)和明湖水(采樣于暨南大學(xué)校內(nèi)明湖)。
魯米諾標(biāo)準(zhǔn)品(CAS:521-31-3;純度98%)美國(guó)Sigma公司;過(guò)氧化氫溶液 廣州東巨有限公司;納米氧化銅分散液 宣城晶瑞新材料有限公司;CIT標(biāo)準(zhǔn)品(CAS:25425-12-1;純度97%) 廣州菲博生物科技有限公司。
IFIS-C型智能流動(dòng)注射進(jìn)樣器 西安瑞邁分析儀器有限責(zé)任公司;BPCL-K型微弱發(fā)光測(cè)量?jī)x 北京亞泊斯科技有限公司;UV-751GD紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)瑞利儀器分析有限公司;EL104 電子天平 上海梅特勒-托利多儀器有限公司;PHS-3C數(shù)字式pH計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司。
1.2 方法
1.2.1 進(jìn)樣方法
圖1為流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光流程圖。a通道泵入魯米諾溶液,b通道注入CIT溶液,在混合管路進(jìn)行預(yù)先混合,c、d流路分別泵入過(guò)氧化氫溶液和納米氧化銅溶液,各流路溶液在六通閥處混合反應(yīng)產(chǎn)生熒光。發(fā)光信號(hào)由光電倍增管PMT檢測(cè),經(jīng)放大器AMP放大后,再將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸送至計(jì)算機(jī)上以峰線圖的形式顯示。
圖1 流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光流程圖Fig. 1 Schematic diagram of flow-injection chemiluminescence system
1.2.2 化學(xué)發(fā)光反應(yīng)動(dòng)力學(xué)曲線
納米氧化銅作為增敏劑[17-19]對(duì)魯米諾-過(guò)氧化氫化學(xué)發(fā)光體系有很強(qiáng)的增敏作用,實(shí)驗(yàn)研究CIT對(duì)魯米諾-過(guò)氧化氫-納米氧化銅化學(xué)發(fā)光體系發(fā)光強(qiáng)度的影響,并繪制動(dòng)力學(xué)曲線。
1.2.3 單因素試驗(yàn)
由于魯米諾pH值、過(guò)氧化氫濃度、魯米諾濃度、納米氧化銅質(zhì)量濃度對(duì)體系的發(fā)光強(qiáng)度有很大的影響,因此選取影響化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度的4 個(gè)因素魯米諾pH值、過(guò)氧化氫濃度、魯米諾濃度、納米氧化銅濃度進(jìn)行單因素試驗(yàn)。在控制其他變量的情況下進(jìn)行試驗(yàn),考察4 個(gè)因素對(duì)體系化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度的影響。
1.2.3.1 魯米諾pH值對(duì)化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度的影響
CIT質(zhì)量濃度為0.005 mg/L時(shí),魯米諾濃度5×10-5mol/L、過(guò)氧化氫濃度0.02 mol/L、納米氧化銅質(zhì)量濃度20 mg/L條件下,考察魯米諾pH值在12.2、12.5、12.8、13.1、13.4、13.7、14時(shí)對(duì)化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度的影響。
1.2.3.2 過(guò)氧化氫濃度對(duì)化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度的影響
CIT質(zhì)量濃度為0.005 mg/L時(shí),魯米諾濃度5×10-5mol/L、魯米諾溶液pH13.1、納米氧化銅質(zhì)量濃度20 mg/L條件下,考察過(guò)氧化氫濃度為0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08 mol/L時(shí)對(duì)化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度的影響。
1.2.3.3 魯米諾濃度對(duì)化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度的影響
CIT質(zhì)量濃度為0.005 mg/L時(shí),魯米諾pH13.1、過(guò)氧化氫濃度0.05 mol/L、納米氧化銅質(zhì)量濃度20 mg/L條件下,考察魯米諾濃度在1×10-5、5×10-5、2×10-4、4×10-4、6×10-4、8×10-4、1×10-3mol/L時(shí)對(duì)化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度的影響。
1.2.3.4 納米氧化銅質(zhì)量濃度對(duì)化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度的影響
CIT質(zhì)量濃度為0.005 mg/L時(shí),魯米諾濃度4×10-4mol/L、魯米諾溶液pH13.1、過(guò)氧化氫濃度0.05 mol/L條件下,考察納米氧化銅質(zhì)量濃度為20、30、40、50、60、70、80 mg/L時(shí)對(duì)化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度的影響。
1.2.4 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)
在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用響應(yīng)面分析法[20-22]得到最優(yōu)的檢測(cè)條件。根據(jù)Box-Behnken設(shè)計(jì)原理,進(jìn)行四因素三水平響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn),采用29 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行響應(yīng)面分析試驗(yàn),其中共有24 個(gè)析因點(diǎn),為減小誤差,其中取5 組中心點(diǎn),因素與水平見(jiàn)表1。
表1 響應(yīng)面試驗(yàn)因素與水平Table 1 Coded values and corresponding actual values of independent variables used in response surface analysis
1.2.5 共存物質(zhì)的影響與加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)
飲用水中的金屬離子及常見(jiàn)水體化學(xué)物質(zhì)對(duì)CIT的測(cè)定結(jié)果可能有干擾作用[23-24]。在選定的最佳實(shí)驗(yàn)條件下,當(dāng)CIT的質(zhì)量濃度為0.005 mg/L時(shí),考察一些常見(jiàn)的干擾物對(duì)CIT測(cè)定的影響。在選定的最佳實(shí)驗(yàn)條件下,測(cè)定珠江江水、明湖水、怡寶純凈水中CIT的含量,再進(jìn)行質(zhì)量濃度為0.05 mg/L和0.1 mg/L的CIT的加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)。
1.2.6 標(biāo)準(zhǔn)曲線、精密度與檢出限
在選定的最佳試驗(yàn)條件下,測(cè)定CIT質(zhì)量濃度為0.005~3 mg/L的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度,繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線,并計(jì)算出檢出限和精密度。檢出限公式[25]表示為:
式中:CL為檢出限;M為標(biāo)準(zhǔn)曲線在低質(zhì)量濃度范圍內(nèi)的斜率;Sb為空白標(biāo)準(zhǔn)偏差;K為置信因子,一般取2或3。
1.2.7 反應(yīng)機(jī)理探討
為了探討可能的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)機(jī)理,在200~700 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)對(duì)魯米諾-過(guò)氧化氫、魯米諾-過(guò)氧化氫-納米氧化銅、魯米諾-過(guò)氧化氫-納米氧化銅-CIT混合溶液進(jìn)行紫外吸收掃描。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
采用Design Expert 8.0軟件進(jìn)行響應(yīng)面統(tǒng)計(jì)學(xué)分析(P<0.05),使用Origin 8.5軟件繪制相關(guān)圖表。
2.1 發(fā)光過(guò)程的動(dòng)力學(xué)特征
如圖2所示,比較曲線c、d,CIT對(duì)魯米諾-過(guò)氧化氫體系有顯著的抑制作用。觀察曲線a、c,納米氧化銅可以作為增敏劑加入到魯米諾-過(guò)氧化氫體系中對(duì)體系的化學(xué)發(fā)光進(jìn)行增敏。曲線a、b表明CIT對(duì)魯米諾-過(guò)氧化氫-納米氧化銅體系仍然有顯著的抑制作用,因此,實(shí)驗(yàn)選擇魯米諾-過(guò)氧化氫-納米氧化銅體系對(duì)CIT進(jìn)行檢測(cè)。
圖2 CIT-魯米諾-過(guò)氧化氫體系化學(xué)發(fā)光動(dòng)力學(xué)曲線Fig. 2 Kinetic curves of chemiluminescence of CIT-luminol-hydrogen peroxide systems
2.2 單因素試驗(yàn)結(jié)果
2.2.1 魯米諾溶液pH值的選取
圖3 魯米諾溶液pH值與化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度的關(guān)系Fig. 3 Relationship between pH of luminal solution and chemiluminescence intensity
在堿性環(huán)境較弱的時(shí)候,堿性環(huán)境可增強(qiáng)魯米諾化學(xué)發(fā)光體系的靈敏度[26]。如圖3所示,當(dāng)魯米諾pH值為13.1時(shí),化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度最大。當(dāng)堿性過(guò)強(qiáng)會(huì)抑制體系化學(xué)發(fā)光,可能是因?yàn)檫^(guò)多的氫氧根離子會(huì)阻礙魯米諾與過(guò)氧化氫反應(yīng),因此選擇魯米諾溶液pH值為13.1。
2.2.2 過(guò)氧化氫濃度的選取
圖4 過(guò)氧化氫濃度與化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度的關(guān)系Fig. 4 Relationship between hydrogen peroxide concentration and chemiluminescence intensity
如圖4所示,在過(guò)氧化氫濃度為0.05 mol/L時(shí),化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到最大值。由于過(guò)氧化氫作為氧化劑在較小濃度范圍內(nèi)可快速氧化魯米諾,當(dāng)氧化劑濃度過(guò)大反而會(huì)抑制其與魯米諾的化學(xué)反應(yīng)。因此,實(shí)驗(yàn)選擇過(guò)氧化氫溶液濃度為0.05 mol/L。
2.2.3 魯米諾濃度的選取
圖5 魯米諾濃度與化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度的關(guān)系Fig. 5 Relationship between luminol concentration and chemiluminescence intensity
如圖5所示,隨著魯米諾濃度的增大,體系的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度隨著增大。到達(dá)4×10-4mol/L后,隨著魯米諾濃度的增大,體系的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度增強(qiáng)緩慢,說(shuō)明在此時(shí)體系中的過(guò)氧化氫大部分已經(jīng)充分與魯米諾反應(yīng)。即使繼續(xù)增大魯米諾溶液的濃度,化學(xué)發(fā)光體系增加發(fā)光強(qiáng)度的幅度仍然很小,考慮到成本和環(huán)保,實(shí)驗(yàn)選定魯米諾溶液濃度為4×10-4mol/L。
2.2.4 納米氧化銅質(zhì)量濃度的選取
圖6 納米氧化銅質(zhì)量濃度與化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度的關(guān)系Fig. 6 Relationship between nanometer copper oxide concentration and chemiluminescence intensity
如圖6所示,在納米氧化銅質(zhì)量濃度為50 mg/L時(shí),體系的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到最大。說(shuō)明納米氧化銅溶液作為增敏劑在此時(shí)的質(zhì)量濃度最有助于增敏體系發(fā)光,當(dāng)增敏劑質(zhì)量濃度過(guò)大可能會(huì)阻止魯米諾與過(guò)氧化氫的相互接觸,從而導(dǎo)致發(fā)光強(qiáng)度的降低,因此實(shí)驗(yàn)選定納米氧化銅質(zhì)量濃度為50 mg/L。
2.3 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果
2.3.1 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果
利用響應(yīng)面對(duì)檢測(cè)條件進(jìn)行優(yōu)化,響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果見(jiàn)表2?;貧w方程的方差分析結(jié)果見(jiàn)表3。P值的大小表明了模型及各因素之間的顯著水平。P值小于0.05時(shí),表明模型或各因素有顯著影響;P值小于0.01時(shí),表明模型或各因素極顯著[27]。
表2 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Table 2 Box-Behnken design with experimental results for response surface analysis
2.3.2 模型擬合及回歸方程的顯著性檢驗(yàn)
發(fā)光強(qiáng)度(y)和各因素變量的二次回歸方程為:y=45 180.40-6 354.50A+4 698.92B+3 711.75C-567.83D+1 767.50AB-9 753.00AC+5 754.00AD-853.25BC+3 593.00BD+236.50CD-9 994.57A2-9 485.70B2-20 490.20C2-14 982.58D2。
表3 回歸方程的方差分析結(jié)果Table 3 Analysis of variance of regression equation
由表3可知,模型P值為0.001 1小于0.010 0,表明該擬合模型極顯著。其中A和AC的影響顯著,A2、B2、C2、D2的影響極顯著,而B(niǎo)、C、D、AB、AD、BC、BD、CD均呈不顯著。由圖7可直觀看出不同因素交互作用的顯著性。
圖7 各因素交互作用的響應(yīng)面分析結(jié)果Fig. 7 Response surface plots showing the interactive effects of four factors on response variable
2.3.3 響應(yīng)面檢測(cè)條件的預(yù)測(cè)與驗(yàn)證
結(jié)合軟件的最優(yōu)化預(yù)測(cè)功能,預(yù)測(cè)得到CIT的最佳檢測(cè)條件為魯米諾pH12.98、過(guò)氧化氫濃度0.05 mol/L、魯米諾濃度4×10-4mol/L、納米氧化銅質(zhì)量濃度49.26 mg/L,發(fā)光強(qiáng)度為 47 295。最終確定修正后的檢測(cè)條件為魯米諾pH13.0、過(guò)氧化氫濃度0.05 mol/L、魯米諾濃度4×10-4mol/L、納米氧化銅質(zhì)量濃度50 mg/L。在此條件下進(jìn)行3 次平行檢測(cè)實(shí)驗(yàn),得到化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度平均值為46 437,與理論值偏低1.8%,重復(fù)性好,說(shuō)明采用響應(yīng)面法優(yōu)化的提取條件可靠。
2.4 共存物質(zhì)的影響與加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)
考慮到要將所建立的方法應(yīng)用到實(shí)際樣品的在線檢測(cè),實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)了常見(jiàn)離子和共存組分對(duì)該化學(xué)發(fā)光體系的干擾情況。結(jié)果表明,在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下,當(dāng)CIT質(zhì)量濃度為0.005 mg/L,干擾允許誤差為±5%時(shí),500 倍的Na+、Cl-、Br-、CO32-、SO42-、CH3COO-、蔗糖、甲醛不干擾測(cè)定,300 倍的Ca2+、K+、Mg2+、乙醇、葡萄糖、酒石酸、糊精不干擾測(cè)定,100 倍的淀粉、乳酸、丙氨酸、醋酸不干擾測(cè)定,50 倍的Zn2+、Mn2+、Fe2+、Pb2+、苯甲酸鈉、賴氨酸不干擾測(cè)定,10倍的乙二胺四乙酸二鈉、硬脂酸、核黃素對(duì)實(shí)驗(yàn)無(wú)干擾,5 倍的抗壞血酸(VC)、檸檬酸、Fe3+、鄰硝基苯酚不干擾測(cè)定。在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下,對(duì)不同水樣進(jìn)行3 次平行測(cè)定,取平均值報(bào)告測(cè)定結(jié)果。同時(shí)進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),每個(gè)加標(biāo)水樣平行測(cè)定3 次,取平均值報(bào)告回收率,結(jié)果見(jiàn)表4,回收率的平均值在78%~91%之間。
表4 加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 4 Results of recovery tests
2.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線、檢出限與精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果
在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下,以CIT溶液質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線?;瘜W(xué)發(fā)光強(qiáng)度與CIT的質(zhì)量濃度在0.005~3 mg/L范圍內(nèi)有良好的線性關(guān)系,線性回歸方程為y=-1 257.3x+38 026,相關(guān)系數(shù)R2為0.996 1。按照IUPAC組織的規(guī)定,以3 倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算的方法得到檢出限為8.2×10-5mg/L,對(duì)質(zhì)量濃度為0.005 mg/L的CIT進(jìn)行平行測(cè)定11 次,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.3%,說(shuō)明儀器的精密度良好。
2.6 反應(yīng)機(jī)理探討
圖8 紫外-可見(jiàn)吸收光譜圖Fig. 8 UV-Vis absorption spectra of CL systems
為探討CIT對(duì)魯米諾-過(guò)氧化氫-納米氧化銅體系抑制作用的反應(yīng)機(jī)理,采用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)對(duì)不同溶液混合方式進(jìn)行掃描,掃描后對(duì)紫外吸收光譜進(jìn)行研究。紫外-可見(jiàn)光譜如圖8所示,CIT的最大吸收峰在384 nm處(曲線a),曲線c、d、e 3 組溶液均在301 nm和351 nm處有兩個(gè)吸收峰,由此說(shuō)明將納米氧化銅加入魯米諾-過(guò)氧化氫體系后,并沒(méi)有新的物質(zhì)產(chǎn)生,可以推斷納米氧化銅在魯米諾-過(guò)氧化氫體系中僅起到催化作用,并未參加反應(yīng)。加入CIT之后發(fā)光體系吸收峰的位置并沒(méi)有改變,也沒(méi)有新的峰產(chǎn)生,說(shuō)明CIT加入體系后并沒(méi)有新的物質(zhì)產(chǎn)生,曲線c、d、e 3 個(gè)體系的發(fā)光體仍然是激發(fā)態(tài)的氨基鄰苯二甲酸根離子,激發(fā)態(tài)的氨基鄰苯二甲酸根離子在返回基態(tài)的過(guò)程中以光子的形式釋放出能量[28]。在水溶液中,魯米諾氧化的最終產(chǎn)物是3-氨基鄰苯二甲酸根離子,從魯米諾到3-氨基鄰苯二甲酸根的形成此過(guò)程中形成了一系列中間產(chǎn)物如·OH、O2-·[29-30]等,由于這些中間產(chǎn)物為氧化性自由基,推測(cè)這些氧化性自由基可能與CIT中的還原性基團(tuán)作用形成了使激發(fā)態(tài)的3-氨基鄰苯二甲酸根離子的數(shù)目減少的產(chǎn)物,導(dǎo)致魯米諾化學(xué)發(fā)光體系的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)受到抑制。
基于CIT對(duì)魯米諾-過(guò)氧化氫-納米氧化銅化學(xué)發(fā)光體系具有顯著的抑制作用,本實(shí)驗(yàn)將流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光檢測(cè)技術(shù)成功應(yīng)用于飲用水中CIT的測(cè)定,建立了測(cè)定飲用水中的CIT的流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光分析方法。測(cè)定方法靈敏度高、線性范圍寬、運(yùn)行費(fèi)用低、分析速度快、儀器設(shè)備簡(jiǎn)單??捎糜陲嬘盟⑹称芳庸び盟约昂粗蠧IT突發(fā)性污染的快速檢測(cè),且效果顯著,實(shí)用性強(qiáng)。
[1] COLLIVIGNARELLI C. Water safety: one of the primary objectives of our time[J]. 2016, 12(1): 1-7. DOI:10.4136/ambi-agua.1994.
[2] JI H W, LEE S I. Use of pollutant release and transfer register (PRTR)to assess potential risk associated with chemicals in a drinking water supply facility[J]. Desalination and Water Treatment, 2016, 57(60):29228-29239. DOI:10.1080/19443994.2016.1171170.
[3] 王延勇. 我國(guó)生活飲用水安全的現(xiàn)狀與對(duì)策[J]. 中國(guó)初級(jí)衛(wèi)生保健,2007, 21(1): 34-36.
[4] 金春波. 校園投毒事件報(bào)道分析[J]. 采寫編, 2016(1): 85-86.
[5] YOST E E, STANEK J, BURGOON L D. A decision analysis framework for estimating the potential hazards for drinking water resources of chemicals used in hydraulic fracturing fluids[J]. Science of the Total Environment, 2016, 574: 1544-1558. DOI:10.1016/j.scitotenv.2016.08.167.
[6] MAINALI B, PHAM T T, NGO H H, et al. Maximum allowable values of the heavy metals in recycled water for household laundry[J].Science of the Total Environment, 2013, 452/453(5): 427-432.DOI:10.1016/j.scitotenv.2013.03.012.
[7] SAHA N, RAHMAN M S, AHMED M B, et al. Industrial metal pollution in water and probabilistic assessment of human health risk[J]. Journal of Environmental Management, 2017, 185: 70-78.DOI:10.1016/j.jenvman.2016.10.023.
[8] ZHUANG Z H, QUE S J, GAO Y M, et al. Artificial antigen synthesis and the development of polyclonal antibody-based immunoassay for citreoviridin determination.[J]. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 2014, 30(1): 343-349. DOI:10.1007/s11274-013-1431-0.
[9] 侯海峰, 李群偉. 黃綠青霉素的研究進(jìn)展[J]. 醫(yī)學(xué)綜述, 2005, 11(2):177-178.
[10] 李德安, 孫樹(shù)秋, 李曉丹, 等. 黃綠青霉素的高效液相色譜法檢測(cè)[J].中華地方病學(xué)雜志, 2004, 23(2): 160-162.
[11] 闕善進(jìn). 黃綠青霉素人工抗原的制備及酶聯(lián)免疫吸附法的建立[D].福州: 福建農(nóng)林大學(xué), 2012.
[12] LING S, JIE P, YU J, et al. Preparation and identification of monoclonal antibody against fumonisin B1, and development of detection by Ic-ELISA[J]. Toxicon, 2014, 80(3): 64-72. DOI:10.1016/j.toxicon.2014.08.057.
[13] KHATAEE A, HASANZADEH A, LOTFI R, et al. Determination of dexamethasone by flow-injection chemiluminescence method using capped CdS quantum dots[J]. Spectrochimica Acta Part A Molecular &Biomolecular Spectroscopy, 2015, 150: 63-71. DOI:10.1016/j.saa.2015.05.047.
[14] 高向陽(yáng), 趙琛, 游新俠, 等. 流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光法測(cè)定油炸食品中的丙烯酰胺[J]. 食品科學(xué), 2013, 34(22): 239-242. DOI:10.7506/spkx 1002-6630-201322047.
[15] KHATAEE A, LOTFI R, HASANZADEH A, et al. A flow injection chemiluminescence method for determination of nalidixic acid based on KMnO4-morin sensitized with CdS quantum dots[J].Spectrochimica Acta Part A Molecular & Biomolecular Spectroscopy,2015, 154. DOI:10.1016/j.saa.2015.10.039.
[16] YAN Z, ZHANG Z, YU Y, et al. Chemiluminescence determination of potassium bromate in flour based on flow injection analysis[J]. Food Chemistry, 2016, 190: 20-24. DOI:10.1016/j.foodchem.2015.05.076.
[17] KHATAEE A R, FATHINIA M, HASANZADEH A, et al. Enhanced chemiluminescence of the luminol-KMnO4, system by CuO nanosheets and its application for determination of meropenem in water and human serum[J]. Journal of Luminescence, 2014, 149(5): 272-279.DOI:10.1016/j.jlumin.2014.01.038.
[18] KHATAEE A, IRANIFAM M, FATHINIA M, et al. Flow-injection chemiluminescence determination of cloxacillin in water samples and pharmaceutical preparation by using CuO nanosheets-enhanced luminol-hydrogen peroxide system[J]. Spectrochimica Acta Part A Molecular & Biomolecular Spectroscopy, 2015, 134: 210-217.DOI:10.1016/j.saa.2014.06.125.
[19] KHATAEE A R, HASANZADEH A, IRANIFAM M, et al. CuO nanosheets-enhanced flow-injection chemiluminescence system for determination of vancomycin in water, pharmaceutical and human serum[J]. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 2014, 122(6): 737-743. DOI:10.1016/j.saa.2013.12.014.
[20] DOBLADO-MALDONADO A F, JANSSEN F, GOMAND S V, et al.A response surface analysis of the aqueous leaching of amylose from maize starch[J]. Food Hydrocolloids, 2017, 63: 265-272. DOI:10.1016/j.foodhyd.2016.09.006.
[21] 侯學(xué)敏, 李林霞, 張直峰, 等. 響應(yīng)面法優(yōu)化薄荷葉總黃酮提取工藝及抗氧化活性[J]. 食品科學(xué), 2013, 34(6): 124-128.
[22] D’ARCHIVIO A A, MAGGI M A. Investigation by response surface methodology of the combined effect of pH and composition of water-methanol mixtures on the stability of curcuminoids[J]. Food Chemistry, 2017, 219: 414-418. DOI:10.1016/j.foodchem.2016.09.167.
[23] KHATAEE A, LOTFI R, HASANZADEH A, et al. Flow-injection chemiluminescence analysis for sensitive determination of atenolol using cadmium sulfide quantum dots[J]. Spectrochimica Acta Part A Molecular & Biomolecular Spectroscopy, 2016, 157: 88-95.DOI:10.1016/j.saa.2015.12.015.
[24] KHATAEE A, HASANZADEH A, IRANIFAM M, et al. A novel flowinjection chemiluminescence method for determination of baclofen using L-cysteine capped CdS quantum dots[J]. Sensors & Actuators B Chemical, 2015, 215: 272-282. DOI:10.1016/j.snb.2015.03.066.
[25] 徐金龍, 劉中勇, 華斌, 等. 分析化學(xué)中檢出限問(wèn)題探討[J]. 檢驗(yàn)檢疫學(xué)刊, 2012(6): 74-76.
[26] 朱定波, 馬強(qiáng), 燕廷, 等. 魯米諾-鐵氰化鉀流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光體系測(cè)定飲用水中a-茄堿[J]. 食品工業(yè)科技, 2012, 33(22): 84-86.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2012.22.006.
[27] 林建原, 季麗紅. 響應(yīng)面優(yōu)化銀杏葉中黃酮的提取工藝[J]. 中國(guó)食品學(xué)報(bào), 2013, 13(2): 83-90.
[28] 石志敏. 流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光法測(cè)定環(huán)境水中有機(jī)污染物的研究[D].新鄉(xiāng): 河南師范大學(xué), 2012.
[29] CHAICHI M J, EHSANI M. Determination of glucose and cholesterol using a novel optimized luminol-CuO nanoparticles-H2O2, chemiluminescence method by box-behnken design[J]. Journal of Fluorescence, 2015, 25(4): 861-870. DOI:10.1007/s10895-015-1566-5.
[30] GUO J Z, CUI H, ZHOU W, et al. Ag nanoparticle-catalyzed chemiluminescent reaction between luminol and hydrogen peroxide[J].Journal of Photochemistry & Photobiology A Chemistry, 2008,193(2/3): 89-96. DOI:10.1016/j.jphotochem.2007.04.034.
On-Line Determination of Citreoviridin in Drinking Water by Flow Injection Chemiluminescence
WU Shizheng, ZHANG Xuhui, YANG Panpan, TANG Shuze*
(Department of Food Science and Engineering, College of Science and Technology, Jinan University, Guangzhou 510632, China)
Based on the inhibition of citreoviridin (CIT) on luminol-hydrogen peroxide-nanometer copper oxide chemiluminescence system, a new method was proposed for the identification of sudden drinking water pollution. The detection system was optimized by one-factor-at-a-time and orthogonal array design methods. Results showed that under the optimized experimental conditions, the linear range for CIT determination was 0.005–3 mg/L. The limit of detection(LOD) of CIT was 8.2 × 10-5mg/L. The precision expressed as relative standard deviation (RSD) was 2.3% for 11 replicate determinations of 0.005 mg/L CIT, and the recoveries of spiked samples were 78%–91%. This online determination method showed the advantages of convenience and strong practicability and could have a great potential application in rapid detection of sudden citreovirid pollution in drinking water.
flow injection; chemiluminescence; citreoviridin; on-line monitoring
DOI∶10.7506/spkx1002-6630-201724041
TS201.6
A
1002-6630(2017)24-0253-07
吳事正, 張旭輝, 楊盼盼, 等. 流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光法對(duì)飲用水中黃綠青霉素的在線檢測(cè)[J]. 食品科學(xué), 2017, 38(24):253-259.
10.7506/spkx1002-6630-201724041. http://www.spkx.net.cn
WU Shizheng, ZHANG Xuhui, YANG Panpan, et al. On-line determination of citreoviridin in drinking water by flow injection chemiluminescence[J]. Food Science, 2017, 38(24)∶ 253-259. (in Chinese with English abstract) DOI∶10.7506/spkx1002-6630-201724041. http∶//www.spkx.net.cn
2016-12-29
廣東省公益研究與能力建設(shè)專項(xiàng)(2014A020218009)
吳事正(1991—),男,碩士研究生,研究方向?yàn)槭称钒踩c預(yù)警。E-mail:wszjnu@qq.com
*通信作者:唐書(shū)澤(1957—),男,教授,博士,研究方向?yàn)槭称钒踩c預(yù)警。E-mail:tangsz@jnu.edu.cn