直接测汞仪测定西藏冬虫夏草中总汞含量-中国口岸科学技术-2021年06期

直接测汞仪测定西藏冬虫夏草中总汞含量

作者：王君1 曹晓钢1* 王顺芝1 李二鹏1 唐庆强2 王晓龙1

摘要用DMA-80直接测汞仪对西藏冬虫夏草中总汞进行测定。使用DMA-80测汞仪，样品直接进样，对15份样品进行测定。在0.1 ～5 ng范围内线性良好，回收率在90.4 %～105.1 %之间，相对标准偏差1.8%～2.9%（n＝6），方法检出限为0.62 µg/kg。使用测汞仪直接测定西藏冬虫夏草中总汞含量，无需前处理，具有快速、检出限低、重复性好等优点，适用于西藏冬虫夏草中总汞含量的快速测定。

王君1 曹晓钢1* 王顺芝1 李二鹏1 唐庆强2 王晓龙1

冬虫夏草为麦角菌科真菌冬虫夏草菌（Cordyceps sinensis）寄生在鳞翅目蝙蝠蛾科蝠蛾属（Hepialus）幼虫上形成的虫生子囊真菌^[1]。冬虫夏草是我国特有的珍稀名贵药材，仅分布于青藏高原，海拔3500～5000 m高寒湿润的高山灌丛和高山草甸上^[2]。西藏是野生冬虫夏草的主要产区，冬虫夏草已成为西藏的一张特色名片。因为中药材在生长过程中对汞的富集作用，因此汞在中药材中广泛存在，长期摄入汞会对神经系统与肾脏系统造成不可逆的危害。《中华人民共和国药典》2020年版(一部)对冬虫夏草中铅、镉、汞、铜做出了相关限量规定，《中华人民共和国药典》2020年版中药材汞的检测方法收录有电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）和原子吸收分光光度法（AAS），这两种检测方法不仅都需要对中药材进行酸消解前处理，前处理耗时长、劳动强度大，还存在汞沸点低、易挥发损失、酸试剂耗费大、污染环境等问题。采用直接测汞仪法检测样品中的总汞，不用做酸化高温消解，固体样品无需处理成液体状态，固体状态的样品也可直接进样，极大简化了分析步骤，还具有重复性好、线性范围较广等优点。因此，近年来直接测汞仪法已在中药、地质、地矿、食品等领域得到较好的应用^[3-6]。

目前对于冬虫夏草中汞含量测定的研究都采用微波消解ICP-MS法或微波消解原子荧光法^[7-9]。本文拟采用DMA80直接测汞仪对西藏冬虫夏草中汞含量进行测定，建立冬虫夏草汞含量的直接测定方法，同时通过对15份冬虫夏草中总汞含量的分析，为目前西藏冬虫夏草中汞污染的现状进行初步探索并提供数据参考。

1 材料与方法

1.1 仪器

Milestone DMA-80直接测汞仪（意大利）；Sartorius LE225D电子天平（d ＝0.01 mg，德国）；样品粉碎装置（德国IKA A11）。

1.2 试剂

汞标准溶液(1000 mg/L，GBW(E)082134，钢铁研究总院分析测试研究所)；Milli-Q超纯水仪(美国密理博)；硝酸（CNW，优级纯）；高纯氧气(纯度大于99. 995% )；质控样品（中国检科院）。

2 方法与结果

2.1 仪器工作参数

仪器的工作参数详见表1。

表1 DMA-80仪器工作参数

Tabel 1 Operating parameters of DMA-80

仪器参数	工作条件
干燥温度	180℃
保持时间	65 s
热解温度	600℃
热解时间	90 s
保持时间	90 s
金汞齐时间	12 s
记录时间	30 s
载气压力	0.4 psi

2.2 标准曲线及检出限

用0.5%硝酸稀释溶液配制0.1 ng、0.5 ng、1 ng、2 ng、5 ng 5个汞标准工作溶液，按照此顺序，吸取标准工作溶液到样品舟中检测，按设置好的仪器工作参数进行测定，二次拟合曲线方程为Y＝-0.00853950X²＋0.14088561X＋0.00007774, r²＝0.9998。

重复测定11次空白的吸收值，计算标准偏差，以3倍空白标准偏差作为检出限，取样量以0.05 g计算，检出限为0.62 μg/kg。

2.3 样品测定

新鲜冬虫夏草样品取回后，经去除泥沙、清洗干净后，自然风干，水分＜10 g/100g。取10 g洗净干燥后的冬虫夏草用样品粉碎机研磨成尽量细的粉末，用60目筛子去除掉无法研磨成细粉的颗粒，并反复混匀。测定样品前应确保空白样品舟的信号值在0.0030以下，否则应先预处理样品舟，消除背景干扰。准确称取0.05 g混合均匀的样品于样品舟中，根据设置好的仪器工作参数和拟合曲线，检测样品中的总汞含量。

2.4 精密度试验

按照试验方法，取一批冬虫夏草样品，分别平行测定6次，计算汞含量的相对标准偏差，其测定结果RSD值为0.028%，说明仪器精密度好，检测结果见表2。

表2 精密度实验结果（n＝6）

Tabel 2 Result of RSD (n＝6)

样品	检测值 (μg/kg)	平均值 (μg/kg)	RSD (%)
那曲地区索县嘎美乡12村	25.22, 25.32, 25.66	25.53	0.028

2.5 回收率试验

对2.4中冬虫夏草样品的汞含量25.53 μg/kg，作为样品的本底值，向该批冬虫夏草中分别加入10 μg/kg、20 μg/kg、50 μg/kg汞标准物质，进行6次平行测定，计算回收率。样品回收率、检测结果见表3。

表3 总汞的回收率实验结果（n＝6）

Tabel 3 Result of recovery of total mercury（n＝6）

(μg/kg)	(μg/kg)	(μg/kg)	(%)	(%)
25.53	10	34.52,32.31,33.34,33.30,34.15,32.13	90.4～97.2	2.9
	20	42.60,42.00,43.83,43.90,43.64,42.78	92.2～96.4	1.8
	50	78.01,78.43,78.92,75.42,75.25,79.36	99.6～105.1	2.3

2.6 准确度试验

选用质控样品对方法进行评价。质控样品中总汞的检测值在满意值范围内，说明该方法的准确度符合分析要求。质控样品检测结果见表4。

表4 质控样品检测结果

Tabel 4 Result of quality control sample

质控样品	指定值 (μg/kg)	满意值范围 (μg/kg)	检测值 (μg/kg)
大米米粉	9.7	3.9～15.5	10.1,10.2,9.9

2.7 ICP-MS和直接测汞仪检测结果比较

对3个西藏冬虫夏草样品分别采用ICP-MS和DMA-80直接测汞仪进行总汞含量测定，每个样品结果平行测定两次，在重复条件下两次检测结果的绝对值差与两次检测结果的算术平均值比值为检测结果的精密度。直接测汞仪法3个样品的结果精密度在2.6 %～3.0 %，ICP-MS法3个样品的结果精密度在1.8 %～2.3 %，检测结果见表5。

表5 2种不同方法检测总汞结果比较

Tabel 5 Comparison of total mercury detection results between two different methods

方法	样品	（μg/kg）	（μg/kg）	（μg/kg）	（%）
直接测汞仪法	那曲地区比如县扎拉乡1村	33.2	34.2	33.7	3.0
	林芝地区工布江达县仲萨乡	34.3	35.5	34.9	3.4
	昌都地区丁青县混合冬虫夏草1	31.3	30.5	30.9	2.6
ICP-MS法	那曲地区比如县扎拉乡1村	35.1	34.3	34.7	2.3
	林芝地区工布江达县仲萨乡	33.9	33.3	33.6	1.8
	昌都地区丁青县混合冬虫夏草1	31.2	31.8	31.5	1.9

2.8 样品检测

按照试验方法，对15份冬虫夏草样品进行检测，检测结果见表6。

3 结果与讨论

3.1 样品取样量

直接测汞仪法因灵敏度高，为避免污染通常取样量都比较小，一般会控制在0.1 g以内，如果称样量过大，导致样品燃烧不完全，结果不稳定；称样量过少，会加大称量误差，信号记录漂移，也会导致检测结果不稳定。冬虫夏草基质成分复杂，子座和虫体基质不同，子座很难完全粉碎，必要时需要过筛并充分混匀，以保证样品均匀性，避免引起测量误差。混匀后的冬虫夏草样品结构松散，取0.05 g样品已经能覆盖样品舟底部，且实验结果稳定，重复性好。

3.2 背景干扰的消除

直接测汞仪的检测原理是样品经热分解后释放出各形态汞，各形态汞经催化管被还原成单质汞，再进入齐化管富集成金汞齐，齐化管升温将金汞齐中的汞以蒸气形式释放出来，汞蒸气被载气带入吸收池，汞蒸气对253.6 nm特征谱线产生吸收并被检测器检测。若样品中汞含量高，因为汞有较强的记忆效应，会对催化管和齐化管造成污染，导致后续检测样品的测定结果偏高。因此，需要对样品舟进行背景干扰消除处理，当检测完高浓度样品后，需要在改样品后加载空白样品舟，将响应值降低到0.0030以下。

3.3 西藏冬虫夏草中汞含量

采用直接测汞仪法测定冬虫夏草的总汞含量，该方法在0.1 ～5 ng范围内线性良好，相关系数在0.999以上，回收率在90.4%～105.1%之间，相对标准偏差1.8%～2.9 %（n＝6），方法检出限为0.62 µg/kg。《中人民共和国药典》2020年版冬虫夏草是新增的重金属及有害元素检测品种，总汞的限量为≤0.2 mg/kg，15份西藏冬虫夏草的总汞含量在25.5～43.2 μg/kg之间，表明被检测的西藏冬虫夏草中总汞的含量符合药典要求。目前，已发表的文献中对于冬虫夏草中总汞测定，采用的方法为原子吸收分光光度法(AAS)和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)，都需要对冬虫夏草进行前处理，总汞含量在未检出至86.0 μg/kg之间。