分散液液微萃取-分光光度法测定食用菌中镉的含量

李 姌，王 蒙，杨亚玲＊

重金属镉具有毒害和致癌作用，即使低浓度的镉离子在人体内积累后也会引起慢性中毒，甚至致畸、致癌［1－2］。当环境受到镉污染后，镉可能在生物体内富集，且其半衰期较长，可通过食物链进入人体［3］。镉是联合国粮农组织及世界健康组织（FAOW／HO）所确定第3位优先研究的污染物，对环境的污染仅次于汞与铅，是环境科学和生命科学中优先测定的元素之一。

食用菌营养美味，备受消费者青睐［4］。但有研究表明食用菌对重金属元素具有较强的富集和生物转化作用［5］，加上近年来环境污染问题的加剧，食用菌重金属污染越来越受到关注。云南省是食用菌重要产区之一，云南野生食用菌镉含量偏高［6］。研究表明，食用菌对镉的富集能力较强。

目前，镉含量的测定主要采用原子吸收光谱法［7］、电感耦合等离子体原子发射光谱法［8］、原子荧光光谱法［9］等。可见分光光度法具有准确、经济、操作简单、易普及等特点，已广泛用于各种样品中镉的测定［10－14］。但其灵敏度低且特异性差，对于微量或痕量镉及基体复杂的样品中镉的测定往往难以满足测定要求。为了提高检测的灵敏度及降低干扰，采用分离富集的方法是常用的选择。分散液液微萃取（DLL ME）是一种基于水相、萃取相和分散相三元溶剂体系的新型样品前处理方法。在取得令人满意的富集比和回收率的同时，分散液液微萃取显著降低了有机溶剂的使用量，而且由于不使用蒸发溶剂，其分析时间比液液萃取和固相萃取都明显缩短［15］。

非离子表面活性剂Triton X-100存在下与镉离子显色时［16］，表现出相对高的摩尔吸光系数和灵敏度。用2-（5-溴吡啶-2-偶氮）-5-二乙氨基苯酚（5-Br-PADAP）-Triton X-100-β-环糊精体系［17］测定镉已有报道。本工作利用Triton X-114的增敏作用和DLL ME分散剂的作用，以辛醇为萃取剂，进行Cd （Ⅱ ）-5-Br-PADAP-Triton X-114 体 系 的DLL ME萃取食用菌中痕量镉，采有分光光度法测定其含量。

1 试验部分

1．1 仪器与试剂

TU-1810型紫外-可见分光光度计；SK-80型离心机；WH-1型微型涡旋混合仪；KQ 3200型超声波清洗仪。

镉标准储备溶液：1．000 g·L－1，称取硫酸镉1．854 4 g溶于水中，用水定容至1 L容量瓶中。使用时用水稀释至所需质量浓度。

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缓冲溶液。

所用试剂均为分析纯，试验用水为去离子水。

1．2 试验方法

将食用菌用水洗干净，自然晾干后，于70℃烘干4 h，用粉碎机粉碎后过0．15 mm筛，再于70℃烘干至恒重，备用。称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和过氧化氢3 mL，均匀混合后放入微波消解系统进行消解，微波消解程序见表1。

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

消解完成，消解罐冷却至室温后，将消解液移转至50 mL小烧杯中，于沸水浴中加热除去多余的硝酸和过氧化氢，至消解液约1 mL为止，冷却后用硝酸（2＋98）溶液清洗内罐，洗液一起并入50 mL容量瓶中，用水定容，摇匀，得样品溶液，备用。同时做空白试验。

移取样品溶液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 缓冲溶液3．0 mL，100 g·L－1Triton X-114溶液3．0 mL，用水稀释至刻度，摇匀，放置10 min后，加入辛醇1．0 mL，涡旋混合1 min，以5 000 r·min－1转速离心5 min，形成上层红色环，然后吸出下层溶液，红色环沉于管低，吸出，用乙醇定容至3 mL，于540 n m处用1 c m比色皿，以试剂空白为参比，测量吸光度。

2 结果与讨论

2．1 吸收光谱

按试验方法对5．00 mg·L－1镉标准溶液进行显色，测量显色体系在不同波长的吸光度并绘制吸收曲线，见图1。

由图1可知：在5．00 mg·L－1镉标准溶液中加入Triton X-114进行DLL ME后，体系的吸光度明显增大，最大吸收波长在540 n m。试验选择540 n m作为测定波长。

图1 吸收光谱Fig．1 Absorption spectra

2．2 酸度的选择

Cd（Ⅱ）与5-Br-PADAP反应需要在碱性介质中进行，酸度是影响显色反应速率及生成物稳定性的重要因素。试验考察了不同体积（0．2～5 mL）的p H 9．0 NH4Cl-NH3·H2O 缓冲溶液对吸光度的影响，当缓冲溶液体积在2．5～3．5 mL内，吸光度达到最大并保持不变。因此，试验选择缓冲溶液体积为3．0 mL。

2．3 显色剂用量的选择

按试验方法固定其他试剂的用量，加入不同体积的0．2 g·L－15-Br-PADAP溶液测定吸光度。结果表明：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变，试验选取0．2 g·L－15-Br-PADAP溶液用量为2．0 mL。

2．4 表面活性剂的影响

按试验方法考察表面活性剂对显色反应的增效作用，通过加入 Triton X-114与不加 Triton X-114进行吸光度的比较。结果表明：加入100 g·L－1Triton X-114溶液2．0 mL，吸光度提高了45%。进一步研究加入量（1．0～5．0 mL）对吸光度的影响，当100 g·L－1Triton X-114溶液用量在1．5～2．0 mL时，吸光度最大且稳定。考虑到后续的DLL ME中Triton X-114作为分散剂的作用，试验选择100 g·L－1Triton X-114溶液用量为3．0 mL。

2．5 萃取剂及其用量的选择

按试验方法考察了DLL ME中常用的萃取剂（四氯化碳、三氯化碳、二氯化碳、丁醇、辛醇、异辛醇）对显色体系萃取率的影响，结果表明：辛醇的萃取率最高，且分相效果最好。试验选择辛醇作为萃取剂。同时试验考察了辛醇用量对萃取率的影响，结果表明：辛醇用量为1．0 mL时，吸光度最大。试验选择辛醇用量为1．0 mL。

2．6 涡旋混合时间的选择

试验考察了加入萃取剂后，涡旋混合时间对萃取效果的影响。结果表明，涡旋混合时间为1 min时吸光度最大。试验选择涡旋混合时间为1 min。

2．7 共存离子的影响

在选择的试验条件下对一些常见的共存离子进行干扰试验。在含2μg Cd2＋的25 mL显色体系中，当相对误差在±5%以内时：100倍的K＋、Na＋、Cl－、NO3－，20倍的 Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋、Al3＋，2倍的Ni2＋、Mn2＋对Cd2＋的测定无明显影响。

2．8 标准曲线与检出限

按试验方法对镉标准溶液系列进行测定，以镉质量浓度为横坐标，以吸光度为纵坐标绘制标准曲线。结果表明：镉的质量浓度在10．00 mg·L－1以内与吸光度呈线性关系，线性回归方程为A＝0．121 6 x＋0．022 9，相关系数为0．999 4。

对空白溶液进行6次平行测定，按3倍标准偏差计算得检出限（3s）为0．05 mg·L－1。

2．9 样品分析

按试验方法测定2个食用菌样品中的镉，并进行加标回收试验，平行分析6次，计算加标回收率和测定值的相对标准偏差（RSD），结果见表2。同时采用石墨炉原子吸收光谱法（FAAS）测定镉，结果见表2。

表2 样品分析结果（n＝6）Tab．2 Analysis results of samples（n＝6）

由表2可知：样品加标回收率在93．3%～103%之间，RSD在1．4%～3．2%之间，测定结果与FAAS测定值基本一致。

本工作采用分散液液微萃取-分光光度法测定食用菌中的痕量镉，该方法简单快速，精密度、准确度高，可满足食用菌中镉含量的测定要求。

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