食用菌中11種金屬元素測定研究

【摘要】 采用微波消解法進行前處理，電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS）測定食用菌中砷、鉛、鎘、鉻、鋰、銻、銅、鐵、鎂、錳和硒的含量。試驗表明：As、Pb、Cd、Cr、Li、Sb、Se等元素在0～50ng/mL濃度范圍內線性良好，Cu、Fe、Mg、Mn在0～500ng/mL濃度范圍內線性良好，各元素的線性方程相關系數均大于0.999，檢出限在0.07～0.49ng/L之間，測定所有元素相對標準偏差均小于5%，加標回收率在89.3%～104.0%之間。此方法能夠同時進行多元素的測定，大大提高工作效率，方便快捷的同時，運用碰撞池模式排除質譜干擾，保證了試驗的準確性。

【關鍵詞】 食用菌；金屬元素；微波消解；電感耦合等離子體質譜

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2018.02.008

Research on Determination of 11 Metals in Edible Fungi

HOU Ting-ting

（Fushun Institute of Product Quality Supervision and Inspection，Fushun 113006，China）

Abstract： The content of arsenic， lead， cadmium， chromium， lithium， antimony， copper， iron， magnesium， manganese and selenium in edible fungi were determined by ICP-MS. Tests show that the As， Pb， Cd， Cr， Li， Sb， Se and other elements in 0～50 ng/mL good linear concentration range， Cu， Fe， Mg， Mn in 0～500 ng/mL linear concentration range， good linear equation of the correlation coefficient of each element were greater than 0.999， the detection limit between 0.07～0.49 ng/L， determination of all elements relative standard deviation less than 5%， standard addition recovery rate is between 89.3%～104.0%. This method can simultaneously carry out multi-element determination， greatly improve work efficiency， convenient and fast， and use collision pool mode to eliminate mass spectrum interference， so as to ensure the accuracy of the experiment.

Key words： edible fungus；metal elements；MWD；ICP-MS

食用菌是我國重要的經濟作物之一，近些年隨著科技進步，食用菌栽培得以迅猛發展。生活中隨處可見各種食用菌，如香菇、草菇、蘑菇、金針菇、杏鮑菇、木耳、銀耳等。食用菌中含磷、鉀、鈉、鈣、鐵、鋅、鎂、錳及其他多種微量元素[1]。食用菌在生長過程中，也會富集重金屬元素，如果食用了富集大量重金屬元素的食用菌會對人體造成損害。

本試驗應用微波消解技術作為樣品前處理方法，電感耦合等離子體質譜法（簡稱ICP-MS）測定食用菌中砷、鉛、鎘、鉻、鋰、銻、銅、鐵、鎂、錳和硒等11種元素含量，ICP-MS具有靈敏度高、檢出限低、線性范圍寬等優點。通過實驗分析食用菌中11種金屬元素的含量情況。本方法簡單、快速高效，能同時對多元素進行檢測，縮短檢驗周期，提高工作效率。

1 試驗部分

1.1 儀器與試劑

NexION 350x型電感耦合等離子體質（ICP-MS）：美國PE公司；超純水機（Milli-Q A10）電阻率≥18.2MΩ·cm：美國Millipor公司；美國CEM MARS6微波消解儀；梅特勒ML204T型萬分位電子分析天平；優級純濃硝酸（德國Merck公司）；多元素標準溶液（Ba，Sr，Tl，Al，As，B，Be，Bi，Ca，Cd，Co，Cr，Cu，Fe，K，Li，Mg，Mn，Mo，Ni，Pb，Sb，Se，Sn，Ti，V，Zn濃度為100μg/mL，Ba，Sr，Tl：濃度為50.0μg/mL）：GNM-M27196-2013國家有色金屬及電子材料分析測試中心；ICP-MS調諧液（Be，Ca，Co，Fe，In，U濃度為1μg/L），美國PE公司；試驗用食用菌均購于當地大型超市。

1.2 儀器工作條件

1.2.1 微波消解條件與式樣前處理

準確稱取經萬能粉碎機處理后的樣品0.5g（精確到0.001g）于消解罐內，加入8mL硝酸放置過夜。微波消解儀功率為1500W，微波消解程序設定（見表1），樣品消解完全冷卻后，在加熱板上趕酸。將澄清的消化液轉移至25mL容量瓶中，用少量純水洗滌內罐3次，合并洗滌液并定容至刻度線。同時做試劑空白。

1.2.2 ICP-MS儀器條件

霧化條件：PFA同心霧化器，霧化室溫度2℃；

等離子體條件：射頻功率1500W，載氣流量1.20L/min；

接口處：采樣錐（Ni）孔徑1.1mm，截取錐（Ni）孔徑0.9mm，超截取錐（Ni）孔徑1.0mm采樣深度8.0 mm。

1.3 試驗方法

將消化液用ICP-MS進行測定，同時做11種元素的檢出限，并計算出加標回收率。

2 結果與討論

2.1 標準曲線和檢出限

As、Pb、Cd、Cr、Li、Sb、Se元素濃度梯度為0、1ng/mL、5ng/mL、10ng/mL、30ng/mL、50ng/mL；Cu、Fe、Mg、Mn元素濃度梯度為0、10ng/mL、50ng/mL、100ng/mL、300ng/mL、500ng/mL。將樣品空白連續測定10次，以標準偏差的3倍計算儀器檢出限。各元素的線性方程相關系數以及檢出限見表2。

表2中線性方程的相關系數R值全部大0.999，檢出限在0.07～0.49 ng/L范圍內，完全滿足痕量元素的分析要求

2.2 加標回收率

2.2 加標回收率

計算加標回收率，加標回收率在89.3%～104.0%之間，試驗結果見表3

2.3 實際樣品的測定

試驗樣品選用超市中常見的8種食用菌，按照上述方法進行測定，結果見表4。

由表4可以看出8種食用菌中所含的11種元素的分布情況，試驗各污染元素均符合國家相關要求。同一類食用菌中個別元素含量存在顯著差異，試驗用食用菌中鎂含量最高，同時硒元素也存在于食用菌中，黑木耳含量最高。重金屬在自然環境中不可降解，通過食物鏈在動植物體內富集，相關文獻表明，食用菌對Cd，Hg，As，Cu，Zn具有明顯的富集作用，尤其是Cu、Zn的富集特性[2]，食用菌作為食品，所富含的重金屬超過一定限量時會對人體產生危害，對食品安全構成很大的威脅。

3 結語

采用微波消解前處理樣品，電感耦合等離子體質譜法測定食用菌中砷、鉛、鎘等十一種金屬元素。此方法能夠同時進行多元素的測定，運用碰撞模式排除質譜干擾，保證了試驗的準確性，與原子吸收光譜法相比較，相同時間內完成的金屬檢驗項目要遠遠多于光譜法，能更有效、快速的完成繁重、大批量的檢驗任務，而且線性范圍寬的特點，使得ICP-MS的實用性更加突出，這在實驗室對金屬檢測有著重要意義。

【參考文獻】

[1] 解楠，冷桃花，劉丁，等.ICP-MS測定食用菌中重金屬含量的研究[J].食品工業，2012，33（6）.

[2] 吳海江，茆燦泉，郭紅光.微生物與重金屬作用機理研究[J].安徽農業科學，2009，37（11）：5068-5071.

[3] 鄭偉華，王成，張紅艷，等.7種食用菌鉛、鎘、汞、砷含量監測及質量安全風險評價[J]. 西南農業學報，2016（3）.