《Food Chemistry》：A safer LED-excited spectrofluorometric platform for rapid determination of benzo[
a]pyrene in edible oils
编辑推荐：
•单色器耦合的LED平台在低能耗下保留了波长扫描能力。•替代标准策略减少了对致癌性BaP溶液的常规操作。•简单的样品前处理与自动化流程简化了操作流程。•快速测定，5分钟内完成每个样品。引言多环芳烃（PAHs）是在不完全燃烧和高温加工过程中形成的普遍性污染物。食品中的一些PAH
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单色器耦合的LED平台在低能耗下保留了波长扫描能力。
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替代标准策略减少了对致癌性BaP溶液的常规操作。
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简单的样品前处理与自动化流程简化了操作流程。
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快速测定，5分钟内完成每个样品。
引言
多环芳烃（PAHs）是在不完全燃烧和高温加工过程中形成的普遍性污染物。食品中的一些PAHs已被报道具有毒性和致癌特性。其中，苯并[a]芘（BaP）因其高毒性以及与食品安全监测的相关性而尤其令人担忧（Yin等人，2025），并被国际癌症研究机构（International Agency for Research on Cancer, 2025）归类为对人类致癌的物质（第一类）。长期暴露于BaP与癌症及其他不良健康结果风险升高相关，且大约80%的摄入量归因于受污染食品的摄入（Singh等人，2020）。包括BaP在内的PAH4化合物可能来源于油料作物在生长、收获、干燥和储存过程中的污染，或在油脂加工过程中引入或形成。由于这些化合物的亲脂性，它们可残留在油脂相中，因此商用食用油脂在使用前可能已含有这些污染物（Yin等人，2025）。
食用油脂中PAHs的实验室色谱测定通常采用气相色谱-质谱联用（GC–MS或GC–MS/MS）以及高效液相色谱，常与荧光检测器联用（HPLC-FLD），并引入萃取、净化或富集步骤以提高选择性并减轻富脂基质效应（Adib等人，2023；Barp等人，2022；Meng等人，2022；Peng等人，2022）。尽管这些流程具有高灵敏度和选择性，但它们通常耗工、耗溶剂，并依赖昂贵仪器和受训分析人员。这限制了通量和便携性，因此对常规测定仍具挑战。
BaP/PAHs的快速方法包括基于表面增强拉曼散射（SERS）的传感、纸质器件和免疫分析（Chi等人，2023；Huang等人，2025；Liu等人，2023；Wang等人，2024）。这些策略可缩短分析时间，但其对食用油监测的常规应用仍受富脂样品中基质引起的背景干扰、灵敏度要求、定量稳健性以及现场部署相关的实际限制所困扰。因此，一种能够在食用油中提供可靠定量测定、减少致癌性BaP校准溶液的常规操作并透明报告其分析绿色性投入的快速方法仍然值得期待。一个精简且分析透明的流程，便于常规校准、标准化和面向现场的部署，对实际应用同样重要。
荧光光谱法因具有高灵敏度、选择性和操作简便性，在食品和环境分析中颇具吸引力（Gu等人，2024；Ingwani等人，2023；Ma等人，2023；Tong等人，2025；Yosrey等人，2022），也已被用于BaP分析（Liu等人，2023；Sun等人，2021）。激发-发射矩阵（EEM）荧光结合多元分解已被用于分离重叠荧光物质的贡献，并在复杂油脂基质中分离出与PAHs相关的特征（Ho等人，2023；Huang等人，2024；Liu等人，2026；Zhang与Wu，2022）。同步荧光光谱法（SFS）及其变体可通过耦合激发与发射扫描来提高有效光谱分辨率，从而抑制基质背景并改善多组分混合物的选择性（Cai等人，2021；Jouyban与Rahimpour，2021；Lei等人，2024；Soares与Botelho，2025；Sunuwar等人，2024）。与EEM相比，SFS提供更快的采集速度，当结合适当的前处理、导数、基线校正或多元算法时，已被用于油脂样品中PAH/BaP的分析（Ali等人，2020；Li等人，2011；Liu等人，2016；Soares等人，2024；Wei等人，2024）。近期工作也试图降低基于荧光的PAHs定量所带来的操作风险。在我们先前的研究中，通过将芘与二阶导数非线性同步荧光光谱法结合，建立了替代标准响应校正框架，用于乳制品中PAH4的同时测定（Guo等人，2026）。该研究表明，用单一替代标准取代多种致癌性PAH标准的常规使用在分析上是可行的。然而，该方法被设计为实验室分析方法，依赖氙灯光谱荧光计、多段非线性扫描路径、多步样品萃取以及顺序替代标准添加。因此，将基于替代标准的原则转化为面向现场的流程，需要不同层次的分析集成，包括紧凑型低功耗激发源、简化的样品导入、固定采集条件、嵌入式定量处理以及客观的质量控制标准。
为满足这些需求，我们开发了一种用于食用油中BaP快速测定的替代辅助自动化荧光快速定量（SAFER-Q）方法。该方法在紧凑型LED激发荧光光谱平台上实现，其中传统的150 W氙灯被12 W LED模块替代。在此光学构型中，LED发射被激发单色器进行光谱选择并与发射单色器协同，从而在降低热量产生和激发源额定功率的同时实现波长选择的同步扫描。考虑到BaP被国际癌症研究机构归类为对人类致癌，而Pery未被归类为对人类致癌（International Agency for Research on Cancer, 2025），Pery被引入作为更安全的替代标准并纳入软件引导的双扫描工作流。LED激发的CESFS采集方案、Pery辅助的双扫描序列以及基于软件的质量控制逻辑被协同设计为食用油中BaP快速测定的专用分析流程。其精简、大部分自动化的操作、紧凑的构型以及有限的人工干预，支持了SAFER-Q未来现场应用的可能性。SAFER-Q旨在用于食用油中BaP的快速常规监测和初步定量，而HPLC-FLD仍保留用于法规确认。
章节摘录
LED激发荧光光谱平台与CESFS采集设置
SAFER-Q方法所采用的紧凑型LED激发荧光光谱平台，由F97PRO荧光分光光度计（上海棱光科技有限公司，中国上海）进行模块化重组而开发。中心波长为380 nm×2和410 nm×2的插拔式LED阵列被用作激发源，LED激发模块额定功率为12 W。LED输出由激发单色器进行光谱选择，并导向石英比色皿
SAFER-Q方法的紧凑型LED激发平台
SAFER-Q方法在一台由F97PRO荧光分光光度计模块化重组而成的紧凑型LED激发荧光光谱平台上实现（图1A）。与氙灯相比，LED激发模块具有更低的额定光源功率、更小的物理占用面积和更低的散热需求（图S1）。它还可使用常规低压电源运行，而无需专用的模块高压装置。这些特性简化了
结论
在本研究中，我们开发了SAFER-Q，作为食用油中BaP快速测定的更安全的平台。该方法使用Pery作为替代标准，将自动化荧光处理与保留波长扫描能力的紧凑型LED平台相结合。该设计减少的BaP校准溶液的常规配制与操作，同时降低了激发源的热量输出和额定功率需求。
该方法最初是在玉米油中开发并评估其灵敏度的，
CRediT作者贡献声明
He Jia-Rong：论文撰写——审阅与编辑，论文撰写——初稿，可视化，验证，软件，方法学，概念化。Li Jia-Lin：论文撰写——审阅与编辑，验证，调查。Chen Li-Kai：论文撰写——审阅与编辑，软件，调查。Liu Hong-Jun：论文撰写——审阅与编辑，验证，调查。Wei Jia-Wen：论文撰写——审阅与编辑，验证，调查。Guo Yi-Han：论文撰写——审阅与编辑，验证，调查。Cai Gui-Min：论文撰写——
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
致谢
本工作得到福建省科技项目（编号：2022Y4008）以及国家自然科学基金（编号：22474121、22274137）资助。
Jia-Rong He|Jia-Lin Li|Li-Kai Chen|Hong-Jun Liu|Jia-Wen Wei|Yi-Han Guo|Gui-Min Cai|Gaofeng Zheng|Yao-Qun Li
