吖啶酮衍生物作為增強型熒光信號探針用于8—羥基喹啉銅的檢測

江信健 陳枝華 王友強 陳則通 鄭荔 李小崗 范婷婷 張靜 謝勇平

摘要

[目的]建立一種檢測8羥基喹啉銅的方法。[方法]采用自制合成的吖啶酮衍生物10甲基3硝基-吖啶酮（MAT）作為增強型熒光信號探針，建立8羥基喹啉銅的測定方法。[結果]在最佳條件下熒光增強值與8羥基喹啉銅的濃度在5×10^-9～5×10^-5 mol/L范圍內成良好的線性關系，檢測限為6×10^-10 mol/L。[結論]該方法靈敏度高、檢測范圍寬，結果令人滿意，可用于實際樣品中8羥基喹啉銅含量的直接測定。

關鍵詞 8羥基喹啉銅;10甲基3硝基-吖啶酮;熒光;增強

中圖分類號 S432 ?文獻標識碼 A ?文章編號 0517-6611（2015）03-104-02

Acridone Derivatives as an Enhanced Fluorescent Signal Probe for Detection of 8hydroxyquinoline Copper

JIANG Xinjian， CHEN Zhihua， WANG Youqiang， ZHENG Li* et al

（Fuzhou Entryexit Inspection & Quarantine Bureau， Fuzhou， Fujian 350002）

Abstract [Objective] The aim was to establish a detection method for 8hydroxyquinoline Copper. [Method] Using the selfmade acridone derivative 10methyl3nitroacridone （MAT） as an enhanced fluorescence signal probe， a method for determination of 8hydroxyquinoline copper was established. [Result] Under the optimal conditions， the value of fluorescence enhancement showed a good linear relationship with the concentration of 8hydroxyquinoline copper in the range of 5×10^-9 to 5×10^-5 mol/L， and the detection limit was 6×10^-10 mol/L. [Conclusion] The method has high sensitivity and wide detection range， so it can be used for direct determination of 8hydroxyquinoline copper in real samples with satisfactory results.

Key words 8hydroxyquinoline copper; MAT; Fluorescence;Enhanced

基金項目 福建檢驗檢疫局科技項目（FK201220）。

作者簡介

江信健（1963-），男，福建福州人，高級農藝師，碩士，從事植物檢疫研究。*通訊作者，碩士，從事植物檢疫研究。

收稿日期 20141128

8羥基喹啉銅由8羥基喹啉與硫酸銅作用而得，農業上用作殺菌劑，也用作竹木產品、繩索、線、皮革、乙烯基塑料的防霉劑。近年來研究表明，8羥基喹啉銅具有較強的生物活性，有一定的致癌作用，因此會給人類健康和生態環境帶來很大危害^[1-2]。目前8羥基喹啉銅的測定方法已報道的有高效液相色譜^[3-4]等，但是這些方法或是儀器昂貴、操作復雜，或是檢測限高、選擇性低。熒光增強法是利用某些物質對熒光化合物的熒光增強作用， 通過測量熒光化合物的熒光增強值間接地實現對該物質的含量測定^[5-7]。該法具有檢出限低、靈敏度高、操作簡單快速和穩定性好等特點，目前已成功用于一些激素類藥物的分析，但利用該法測定8羥基喹啉銅的研究尚未見報道。為此，筆者采用自制合成的吖啶酮衍生物MAT作為增強型熒光信號探針，建立了一種測定8羥基喹啉銅的方法，以期為8羥基喹啉銅的監測提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1

儀器。Cary Eclipse熒光光譜儀（Agilent公司）; 10 mm石英比色皿; pHS3B 型精密酸度計（上海雷磁儀器廠）;BS110S電子分析天平（德國Sartorius公司）;超聲波清洗器（江蘇昆山超聲儀器有限公司）;超純水系統（Millipore MilliQ）。

1.1.2

試劑。MAT（自制合成）;8羥基喹啉銅標準品（SigmaAldlich公司）;其他試劑均為分析純。

1.2 方法

1.2.1 8羥基喹啉銅標準溶液（1.0×10^-3 mol/L）的配制。稱8羥基喹啉銅標準品用無水乙醇溶解并定容，搖勻即得，用時再用相應緩沖液稀釋至所需濃度。

1.2.2 MAT的合成。

稱取1.0 g 吖啶酮于燒杯中，加入125 ml DMF，加熱至160 ℃，在攪拌下加入碘甲烷反應30 min。趁熱將溶液傾入冰水中，有固體沉淀物析出。將所得的固體濾出，并用無水乙醇進一步重結晶純化，于75 ℃烘箱中干燥，得到黃色晶體。稱取0.6 g上述晶體于干燥圓底燒瓶中，加入36%醋酸3 ml，再依次滴加0.36 ml濃硝酸和0.8 ml冰醋酸，攪拌加熱。保持在58 ℃反應2 h。趁熱倒入布氏漏斗中，抽濾，濾餅水洗后烘干，得到黃色固體粗品，無水乙醇重結晶后得到黃色針狀粉末（MAT）。MAT的表征數據如下： C，66.22%;H，4.12%;N，11.02%（計算值：C，66.14%;H，394%;N，11.02%）;IR （KBr） ν：2970，2860（υCH₃），1584 （υCC），1650 （υCC），1380 （υCNO₂）。MS：m/z 255 （[M+1]+）。¹H NMR （CDCl₃，δ） 7.82 （d，ArH），7.64 （s，ArH），7.62 （t，ArH），7.48 （d，ArH），6.92 （d，ArH），6.76 （t，ArH），6.50 （d，ArH），及2.72 （m，CH₃）。

1.2.3 試驗方法。

在量瓶中依次加入適量MAT溶液、8羥基喹啉銅標準溶液，用亞沸水稀釋定容，搖勻。以波長341 nm光激發，在422 nm波長處測定熒光強度，激發和發射光狹縫值分別為10和5 nm，同時測定試劑空白熒光強度值。考察熒光增強與濃度的關系。

2 ?結果與分析

2.1 ?通過熒光方法驗證設計原則

用熒光法驗證傳感器的可行性。MAT在422 nm波長處發出較強的熒光（圖1），加入8羥基喹啉銅后，由于8羥基喹啉銅與MAT的靜電作用，從而發生能量共振轉移，熒光增強。且在一定濃度范圍內隨著濃度的增大而增強，據此擬定了測定8羥基喹啉銅的新方法。結果表明，該方法是可行的。

注：a.MAT;b.8羥基喹啉銅。

圖1 MAT、8羥基喹啉銅共存時的熒光光譜

2.2 MAT濃度變化對體系的影響

以8羥基喹啉銅為測定對象，對體系的測定條件進行了選擇，首先考察了溶液濃度變化對體系熒光增強△F的影響，8羥基喹啉銅濃度固定為10 μmol/L，MAT溶液濃度從1.0 μmol/L變化到01 mmol/L。結果表明，當體系中的MAT濃度為10.0 μmol/L時，熒光增強程度最大且處于一個較穩定的狀態。因此，選取體系中MAT溶液的濃度為10.0 μmol/L。

2.3 pH變化對體系的影響

研究了不同pH條件對體系熒光增強△F的影響。結果表明，在pH 6.0～7.0范圍內，體系在8羥基喹啉銅存在前后，光強度增強程度較穩定。因此，試驗體系選擇pH為6.5。

2.4 溶液溫度對體系的影響

通過控制溶液的溫度考察溶液溫度對體系的影響。結果表明，溫度從10 ℃變化到70 ℃，體系的熒光強度在加入前后的變化值隨著溫度的升高而基本保持不變，故選擇室溫進行測定。

2.5 ?干擾試驗結果

在MAT濃度為10.0 μmol/L、8羥基喹啉銅濃度為10.0 μmol/L的測定條件下（相對誤差±5%）進行干擾試驗。對于10.0 μmol/L的8羥基喹啉銅而言，1 000倍量的Ca²⁺、Fe²⁺、Mg²⁺等金屬離子，環糊精、葡萄糖以及飽和的淀粉水溶液不干擾測定。表面活性劑溴化十六烷基吡啶及十二烷基磺酸鈉會使熒光強度稍微下降。

2.6 ?線性關系考察

按照試驗方法，測定一系列不同濃度8羥基喹啉銅對MAT的熒光增強曲線（圖2）。結果表明，在5×10^-9～5×10^-5 mol/L范圍內，8羥基喹啉銅素的濃度與熒光強度成良好的線性關系（圖3），線性回歸方程為：Ip=191c+4.95，式中Ip單位為μA，C單位為10^-9mol/L，相關系數R=0.993 4，檢出限為6×10^-10 mol/L。

圖2 不同濃度8羥基喹啉銅標準溶液加入后體系的熒光光譜曲線

圖3 MAT的熒光強度與8羥基喹啉銅濃度的對數值線性關系

2.7 樣品測定

8羥基喹啉銅在水中溶解度較低，是一種不易水解且難揮發的物質。大量使用的8羥基喹啉銅最終通過各種途徑進入到人體中，而最近有報道表明8羥基喹啉銅對生物體具有一定毒性，并且在一定條件下會轉化成強致癌物質。竹木產品對8羥基喹啉銅具有明顯的吸附作用，且吸附在竹木產品中的8羥基喹啉銅降解十分緩慢，因此很有必

要對竹木產品中吸附的8羥基喹啉銅的含量進行監測。所

有竹木產品樣品均采自福建省。使用前轉移適量樣品置于錐形瓶中，加入萃取溶劑，常溫下超聲萃取，過濾，濾液旋轉蒸發，用流動相定容，用濾膜過濾后作為供試液進行加標回收試驗。在空白樣品中分別添加1×10^-8、5×10^-8、10×10^-8 mol/L 3個濃度水平的8羥基喹啉銅標準溶液，測定其回收率，結果表明方法的平均回收率為97.6%、111.2%、1086%。3個添加濃度水平下精密度試驗的相對標準偏差（RSD）均小于5%。回收率試驗結果令人滿意。

3 ?結論

建立了8羥基喹啉銅含量測定的熒光法，并對其測定條件進行了優化。與同類方法相比，該方法具有所用樣品量少、靈敏度高、檢出限較低、反應快速、穩定性好和操作簡單等特點。該方法可用于實際樣品的分析，結果令人滿意。

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