江信健 陈枝华 王友强 陈则通 郑荔 李小岗 范婷婷 张静 谢勇平

摘要

[目的]建立一种检测8羟基喹啉铜的方法。[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）作为增强型荧光信号探针，建立8羟基喹啉铜的测定方法。[结果]在最佳条件下荧光增强值与8羟基喹啉铜的浓度在5×10^-9～5×10^-5 mol/L范围内成良好的线性关系，检测限为6×10^-10 mol/L。[结论]该方法灵敏度高、检测范围宽，结果令人满意，可用于实际样品中8羟基喹啉铜含量的直接测定。

关键词 8羟基喹啉铜;10甲基3硝基-吖啶酮;荧光;增强

中图分类号 S432  文献标识码 A  文章编号 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 福建检验检疫局科技项目（FK201220）。

作者简介

江信健（1963-），男，福建福州人，高级农艺师，硕士，从事植物检疫研究。*通讯作者，硕士，从事植物检疫研究。

收稿日期 20141128

8羟基喹啉铜由8羟基喹啉与硫酸铜作用而得，农业上用作杀菌剂，也用作竹木产品、绳索、线、皮革、乙烯基塑料的防霉剂。近年来研究表明，8羟基喹啉铜具有较强的生物活性，有一定的致癌作用，因此会给人类健康和生态环境带来很大危害^[1-2]。目前8羟基喹啉铜的测定方法已报道的有高效液相色谱^[3-4]等，但是这些方法或是仪器昂贵、操作复杂，或是检测限高、选择性低。荧光增强法是利用某些物质对荧光化合物的荧光增强作用， 通过测量荧光化合物的荧光增强值间接地实现对该物质的含量测定^[5-7]。该法具有检出限低、灵敏度高、操作简单快速和稳定性好等特点，目前已成功用于一些激素类药物的分析，但利用该法测定8羟基喹啉铜的研究尚未见报道。为此，笔者采用自制合成的吖啶酮衍生物MAT作为增强型荧光信号探针，建立了一种测定8羟基喹啉铜的方法，以期为8羟基喹啉铜的监测提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1

仪器。Cary Eclipse荧光光谱仪（Agilent公司）; 10 mm石英比色皿; pHS3B 型精密酸度计（上海雷磁仪器厂）;BS110S电子分析天平（德国Sartorius公司）;超声波清洗器（江苏昆山超声仪器有限公司）;超纯水系统（Millipore MilliQ）。

1.1.2

试剂。MAT（自制合成）;8羟基喹啉铜标准品（SigmaAldlich公司）;其他试剂均为分析纯。

1.2 方法

1.2.1 8羟基喹啉铜标准溶液（1.0×10^-3 mol/L）的配制。称8羟基喹啉铜标准品用无水乙醇溶解并定容，摇匀即得，用时再用相应缓冲液稀释至所需浓度。

1.2.2 MAT的合成。

称取1.0 g 吖啶酮于烧杯中，加入125 ml DMF，加热至160 ℃，在搅拌下加入碘甲烷反应30 min。趁热将溶液倾入冰水中，有固体沉淀物析出。将所得的固体滤出，并用无水乙醇进一步重结晶纯化，于75 ℃烘箱中干燥，得到黄色晶体。称取0.6 g上述晶体于干燥圆底烧瓶中，加入36%醋酸3 ml，再依次滴加0.36 ml浓硝酸和0.8 ml冰醋酸，搅拌加热。保持在58 ℃反应2 h。趁热倒入布氏漏斗中，抽滤，滤饼水洗后烘干，得到黄色固体粗品，无水乙醇重结晶后得到黄色针状粉末（MAT）。MAT的表征数据如下： C，66.22%;H，4.12%;N，11.02%（计算值：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 试验方法。

在量瓶中依次加入适量MAT溶液、8羟基喹啉铜标准溶液，用亚沸水稀释定容，摇匀。以波长341 nm光激发，在422 nm波长处测定荧光强度，激发和发射光狭缝值分别为10和5 nm，同时测定试剂空白荧光强度值。考察荧光增强与浓度的关系。

2  结果与分析

2.1  通过荧光方法验证设计原则

用荧光法验证传感器的可行性。MAT在422 nm波长处发出较强的荧光（图1），加入8羟基喹啉铜后，由于8羟基喹啉铜与MAT的静电作用，从而发生能量共振转移，荧光增强。且在一定浓度范围内随着浓度的增大而增强，据此拟定了测定8羟基喹啉铜的新方法。结果表明，该方法是可行的。

注：a.MAT;b.8羟基喹啉铜。

图1 MAT、8羟基喹啉铜共存时的荧光光谱

2.2 MAT浓度变化对体系的影响

以8羟基喹啉铜为测定对象，对体系的测定条件进行了选择，首先考察了溶液浓度变化对体系荧光增强△F的影响，8羟基喹啉铜浓度固定为10 μmol/L，MAT溶液浓度从1.0 μmol/L变化到01 mmol/L。结果表明，当体系中的MAT浓度为10.0 μmol/L时，荧光增强程度最大且处于一个较稳定的状态。因此，选取体系中MAT溶液的浓度为10.0 μmol/L。

2.3 pH变化对体系的影响

研究了不同pH条件对体系荧光增强△F的影响。结果表明，在pH 6.0～7.0范围内，体系在8羟基喹啉铜存在前后，光强度增强程度较稳定。因此，试验体系选择pH为6.5。

2.4 溶液温度对体系的影响

通过控制溶液的温度考察溶液温度对体系的影响。结果表明，温度从10 ℃变化到70 ℃，体系的荧光强度在加入前后的变化值随着温度的升高而基本保持不变，故选择室温进行测定。

2.5  干扰试验结果

在MAT浓度为10.0 μmol/L、8羟基喹啉铜浓度为10.0 μmol/L的测定条件下（相对误差±5%）进行干扰试验。对于10.0 μmol/L的8羟基喹啉铜而言，1 000倍量的Ca²⁺、Fe²⁺、Mg²⁺等金属离子，环糊精、葡萄糖以及饱和的淀粉水溶液不干扰测定。表面活性剂溴化十六烷基吡啶及十二烷基磺酸钠会使荧光强度稍微下降。

2.6  线性关系考察

按照试验方法，测定一系列不同浓度8羟基喹啉铜对MAT的荧光增强曲线（图2）。结果表明，在5×10^-9～5×10^-5 mol/L范圍内，8羟基喹啉铜素的浓度与荧光强度成良好的线性关系（图3），线性回归方程为：Ip=191c+4.95，式中Ip单位为μA，C单位为10^-9mol/L，相关系数R=0.993 4，检出限为6×10^-10 mol/L。

图2 不同浓度8羟基喹啉铜标准溶液加入后体系的荧光光谱曲线

图3 MAT的荧光强度与8羟基喹啉铜浓度的对数值线性关系

2.7 样品测定

8羟基喹啉铜在水中溶解度较低，是一种不易水解且难挥发的物质。大量使用的8羟基喹啉铜最终通过各种途径进入到人体中，而最近有报道表明8羟基喹啉铜对生物体具有一定毒性，并且在一定条件下会转化成强致癌物质。竹木产品对8羟基喹啉铜具有明显的吸附作用，且吸附在竹木产品中的8羟基喹啉铜降解十分缓慢，因此很有必

要对竹木产品中吸附的8羟基喹啉铜的含量进行监测。所

有竹木产品样品均采自福建省。使用前转移适量样品置于锥形瓶中，加入萃取溶剂，常温下超声萃取，过滤，滤液旋转蒸发，用流动相定容，用滤膜过滤后作为供试液进行加标回收试验。在空白样品中分别添加1×10^-8、5×10^-8、10×10^-8 mol/L 3个浓度水平的8羟基喹啉铜标准溶液，测定其回收率，结果表明方法的平均回收率为97.6%、111.2%、1086%。3个添加浓度水平下精密度试验的相对标准偏差（RSD）均小于5%。回收率试验结果令人满意。

3  结论

建立了8羟基喹啉铜含量测定的荧光法，并对其测定条件进行了优化。与同类方法相比，该方法具有所用样品量少、灵敏度高、检出限较低、反应快速、稳定性好和操作简单等特点。该方法可用于实际样品的分析，结果令人满意。

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