分散液液微萃取-分光光度法測定食用菌中鎘的含量

李 姌，王 蒙，楊亞玲＊

重金屬鎘具有毒害和致癌作用，即使低濃度的鎘離子在人體內(nèi)積累后也會引起慢性中毒，甚至致畸、致癌［1－2］。當(dāng)環(huán)境受到鎘污染后，鎘可能在生物體內(nèi)富集，且其半衰期較長，可通過食物鏈進(jìn)入人體［3］。鎘是聯(lián)合國糧農(nóng)組織及世界健康組織（FAOW／HO）所確定第3位優(yōu)先研究的污染物，對環(huán)境的污染僅次于汞與鉛，是環(huán)境科學(xué)和生命科學(xué)中優(yōu)先測定的元素之一。

食用菌營養(yǎng)美味，備受消費者青睞［4］。但有研究表明食用菌對重金屬元素具有較強(qiáng)的富集和生物轉(zhuǎn)化作用［5］，加上近年來環(huán)境污染問題的加劇，食用菌重金屬污染越來越受到關(guān)注。云南省是食用菌重要產(chǎn)區(qū)之一，云南野生食用菌鎘含量偏高［6］。研究表明，食用菌對鎘的富集能力較強(qiáng)。

目前，鎘含量的測定主要采用原子吸收光譜法［7］、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法［8］、原子熒光光譜法［9］等。可見分光光度法具有準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)、操作簡單、易普及等特點，已廣泛用于各種樣品中鎘的測定［10－14］。但其靈敏度低且特異性差，對于微量或痕量鎘及基體復(fù)雜的樣品中鎘的測定往往難以滿足測定要求。為了提高檢測的靈敏度及降低干擾，采用分離富集的方法是常用的選擇。分散液液微萃?。―LL ME）是一種基于水相、萃取相和分散相三元溶劑體系的新型樣品前處理方法。在取得令人滿意的富集比和回收率的同時，分散液液微萃取顯著降低了有機(jī)溶劑的使用量，而且由于不使用蒸發(fā)溶劑，其分析時間比液液萃取和固相萃取都明顯縮短［15］。

非離子表面活性劑Triton X-100存在下與鎘離子顯色時［16］，表現(xiàn)出相對高的摩爾吸光系數(shù)和靈敏度。用2-（5-溴吡啶-2-偶氮）-5-二乙氨基苯酚（5-Br-PADAP）-Triton X-100-β-環(huán)糊精體系［17］測定鎘已有報道。本工作利用Triton X-114的增敏作用和DLL ME分散劑的作用，以辛醇為萃取劑，進(jìn)行Cd （Ⅱ ）-5-Br-PADAP-Triton X-114 體 系 的DLL ME萃取食用菌中痕量鎘，采有分光光度法測定其含量。

1 試驗部分

1．1 儀器與試劑

TU-1810型紫外-可見分光光度計；SK-80型離心機(jī)；WH-1型微型渦旋混合儀；KQ 3200型超聲波清洗儀。

鎘標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液：1．000 g·L－1，稱取硫酸鎘1．854 4 g溶于水中，用水定容至1 L容量瓶中。使用時用水稀釋至所需質(zhì)量濃度。

Triton X-114溶液：100 g·L－1。

5-Br-PADAP乙醇溶液：0．2 g·L－1。

p H 9．0的 NH4Cl-NH3·H2O緩沖溶液。

所用試劑均為分析純，試驗用水為去離子水。

1．2 試驗方法

將食用菌用水洗干凈，自然晾干后，于70℃烘干4 h，用粉碎機(jī)粉碎后過0．15 mm篩，再于70℃烘干至恒重，備用。稱取烘干至恒重的食用菌0．500 0 g，放入聚四氟乙烯消解罐，加入硝酸5 mL和過氧化氫3 mL，均勻混合后放入微波消解系統(tǒng)進(jìn)行消解，微波消解程序見表1。

表1 微波消解程序Tab．1 Micr owave digestion procedure

消解完成，消解罐冷卻至室溫后，將消解液移轉(zhuǎn)至50 mL小燒杯中，于沸水浴中加熱除去多余的硝酸和過氧化氫，至消解液約1 mL為止，冷卻后用硝酸（2＋98）溶液清洗內(nèi)罐，洗液一起并入50 mL容量瓶中，用水定容，搖勻，得樣品溶液，備用。同時做空白試驗。

移取樣品溶液5．00 mL于25 mL比色管中，加入0．2 g·L－15-Br-PADAP溶液2．0 mL，p H 9．0的 NH4Cl-NH3·H2O 緩沖溶液3．0 mL，100 g·L－1Triton X-114溶液3．0 mL，用水稀釋至刻度，搖勻，放置10 min后，加入辛醇1．0 mL，渦旋混合1 min，以5 000 r·min－1轉(zhuǎn)速離心5 min，形成上層紅色環(huán)，然后吸出下層溶液，紅色環(huán)沉于管低，吸出，用乙醇定容至3 mL，于540 n m處用1 c m比色皿，以試劑空白為參比，測量吸光度。

2 結(jié)果與討論

2．1 吸收光譜

按試驗方法對5．00 mg·L－1鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行顯色，測量顯色體系在不同波長的吸光度并繪制吸收曲線，見圖1。

由圖1可知：在5．00 mg·L－1鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入Triton X-114進(jìn)行DLL ME后，體系的吸光度明顯增大，最大吸收波長在540 n m。試驗選擇540 n m作為測定波長。

圖1 吸收光譜Fig．1 Absorption spectra

2．2 酸度的選擇

Cd（Ⅱ）與5-Br-PADAP反應(yīng)需要在堿性介質(zhì)中進(jìn)行，酸度是影響顯色反應(yīng)速率及生成物穩(wěn)定性的重要因素。試驗考察了不同體積（0．2～5 mL）的p H 9．0 NH4Cl-NH3·H2O 緩沖溶液對吸光度的影響，當(dāng)緩沖溶液體積在2．5～3．5 mL內(nèi)，吸光度達(dá)到最大并保持不變。因此，試驗選擇緩沖溶液體積為3．0 mL。

2．3 顯色劑用量的選擇

按試驗方法固定其他試劑的用量，加入不同體積的0．2 g·L－15-Br-PADAP溶液測定吸光度。結(jié)果表明：0．2 g·L－15-Br-PADAP溶液的用量在1．5～2．5 mL，吸光度最大且基本不變，試驗選取0．2 g·L－15-Br-PADAP溶液用量為2．0 mL。

2．4 表面活性劑的影響

按試驗方法考察表面活性劑對顯色反應(yīng)的增效作用，通過加入 Triton X-114與不加 Triton X-114進(jìn)行吸光度的比較。結(jié)果表明：加入100 g·L－1Triton X-114溶液2．0 mL，吸光度提高了45%。進(jìn)一步研究加入量（1．0～5．0 mL）對吸光度的影響，當(dāng)100 g·L－1Triton X-114溶液用量在1．5～2．0 mL時，吸光度最大且穩(wěn)定。考慮到后續(xù)的DLL ME中Triton X-114作為分散劑的作用，試驗選擇100 g·L－1Triton X-114溶液用量為3．0 mL。

2．5 萃取劑及其用量的選擇

按試驗方法考察了DLL ME中常用的萃取劑（四氯化碳、三氯化碳、二氯化碳、丁醇、辛醇、異辛醇）對顯色體系萃取率的影響，結(jié)果表明：辛醇的萃取率最高，且分相效果最好。試驗選擇辛醇作為萃取劑。同時試驗考察了辛醇用量對萃取率的影響，結(jié)果表明：辛醇用量為1．0 mL時，吸光度最大。試驗選擇辛醇用量為1．0 mL。

2．6 渦旋混合時間的選擇

試驗考察了加入萃取劑后，渦旋混合時間對萃取效果的影響。結(jié)果表明，渦旋混合時間為1 min時吸光度最大。試驗選擇渦旋混合時間為1 min。

2．7 共存離子的影響

在選擇的試驗條件下對一些常見的共存離子進(jìn)行干擾試驗。在含2μg Cd2＋的25 mL顯色體系中，當(dāng)相對誤差在±5%以內(nèi)時：100倍的K＋、Na＋、Cl－、NO3－，20倍的 Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋、Al3＋，2倍的Ni2＋、Mn2＋對Cd2＋的測定無明顯影響。

2．8 標(biāo)準(zhǔn)曲線與檢出限

按試驗方法對鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液系列進(jìn)行測定，以鎘質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明：鎘的質(zhì)量濃度在10．00 mg·L－1以內(nèi)與吸光度呈線性關(guān)系，線性回歸方程為A＝0．121 6 x＋0．022 9，相關(guān)系數(shù)為0．999 4。

對空白溶液進(jìn)行6次平行測定，按3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計算得檢出限（3s）為0．05 mg·L－1。

2．9 樣品分析

按試驗方法測定2個食用菌樣品中的鎘，并進(jìn)行加標(biāo)回收試驗，平行分析6次，計算加標(biāo)回收率和測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD），結(jié)果見表2。同時采用石墨爐原子吸收光譜法（FAAS）測定鎘，結(jié)果見表2。

表2 樣品分析結(jié)果（n＝6）Tab．2 Analysis results of samples（n＝6）

由表2可知：樣品加標(biāo)回收率在93．3%～103%之間，RSD在1．4%～3．2%之間，測定結(jié)果與FAAS測定值基本一致。

本工作采用分散液液微萃取-分光光度法測定食用菌中的痕量鎘，該方法簡單快速，精密度、準(zhǔn)確度高，可滿足食用菌中鎘含量的測定要求。

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