银氯化物沉淀:影响含银蘑菇中银准确测定的关键因素 —— 一项关乎真菌微量元素研究的重要发现

【字体: 时间:2025年04月15日 来源:Biological Trace Element Research 3.4

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  在真菌微量元素研究中,为解决含银蘑菇中银质量分数的准确测定问题,研究人员开展了以硝酸消解后银测定为主题的研究。结果表明,标准消解程序会因 AgCl 沉淀导致银测定不准确,这一成果为后续准确测定提供了关键依据。

  在神奇的大自然中,蘑菇(macrofungi, macromycetes)不仅是餐桌上的美味,还在生物地球化学循环中扮演着重要角色,它们能积累包括贵金属在内的多种微量元素。自 20 世纪 70 年代起,科研人员就对蘑菇中微量元素的积累展开了研究。早期使用色谱、光度法、中子活化分析(INAA)、原子吸收光谱(AAS)等方法,90 年代后,基于 ICP 的技术如电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、电感耦合等离子体原子 / 光学发射光谱(ICP-AES, ICP-OES)逐渐成为主流。
在众多微量元素中,蘑菇对银的积累备受关注,尤其是银超积累蘑菇,如欧洲的三种鹅膏菌(Amanita),其中 Amanita strobiliformis 在其果实中干质量(DM)的银含量可达数百 mg/kg,最高甚至超过 1200mg/kg。然而,在研究过程中,研究人员发现不同分析方法得到的银含量结果差异巨大。当使用 ICP-MS 替代 INAA 对 Amanita strobiliformis 样本进行分析时,得到的银质量分数远低于预期,且这种差异难以解释,因为两种方法对标准参考物质(SRMs)中银的测定结果都令人满意。

为了解开这个谜团,捷克科学院(Czech Academy of Sciences)等机构的研究人员 Iva Synková 和 Jan Borovi?ka 开展了深入研究。他们的研究成果发表在《Biological Trace Element Research》上。

研究人员采用了多种关键技术方法:首先是 INAA,通过短时间和长时间的中子辐照,利用不同的银同位素()测定蘑菇样本中的银含量;其次是 HR-ICP-MS,对经过热板和微波消解的样本进行银含量分析;此外,还进行了银加标实验,选取不同氯含量的蘑菇样本,添加银标准溶液后用 HR-ICP-MS 测定银含量;最后,运用扫描电子显微镜(SEM)和 X 射线衍射技术(XRD)对消解过程中产生的沉淀进行分析。

研究结果如下:

  1. INAA 和 HR-ICP-MS 对比实验:对 12 个蘑菇样本的分析显示,INAA 和 HR-ICP-MS 测定的标准参考物质 1566b 中银浓度与认证范围相符。但在蘑菇样本中,两种方法差异显著。微波消解时,12 个样本仅 3 个匹配良好;热板消解时,12 个样本中有 6 个回收率低于 90%。并且,氯质量分数与回收率呈显著负相关(分别为 -0.87 和 -0.59)。
  2. 银加标实验:在高氯含量的 Amanita 样本中,随着添加银量的增加,分析回收率急剧下降。A. muscaria 中,银质量分数在 47mg/kg 以下时回收率较满意;A. solitaria 中,银质量分数超过 35mg/kg 就难以准确测定;而低氯含量的 Imperator rhodopurpureus 样本,大部分回收率在 90 - 110% 之间,仅最高银加标时回收率较低。
  3. Amanita strobiliformis 对比分析:利用同位素的短时间和长时间 INAA 测定 Amanita strobiliformis 样本,得到的银质量分数分别为。HR-ICP-MS 测定经消解的样本银质量分数为混合消解的样本更低,仅为。干灰化后 HR-ICP-MS 测定的银质量分数为,约为 INAA 测定值的一半。而改进自 Joerger 等人的方法测定的银质量分数为,与长时间 INAA 结果相近。
  4. 沉淀物研究:对 Amanita strobiliformis 样本消解产生的沉淀进行 SEM 和 XRD 分析,发现沉淀由微小立方晶体组成,确定为氯化银(AgCl)。

研究结论和讨论部分指出,对于富含银和氯的样本,使用硝酸消解测定银含量可能存在问题。许多蘑菇含高浓度氯,消解时会产生 AgCl 沉淀,导致银测定值比实际低很多,以往部分蘑菇银质量分数数据可能受此影响。分析标准参考物质也无法检测出该问题。INAA 是目前测定蘑菇中银的合适方法,但因研究反应堆关闭可用性降低。而 Joerger 等人提出的两步消解方法,虽可用于准确测定含氯丰富的 Amanita 样本中的银,但需确保消解后 AgCl 完全溶解以及稀释溶液的稳定性。这项研究对于准确测定蘑菇中的银含量至关重要,为后续研究蘑菇银超积累现象、生物意义及生物技术应用奠定了基础,也为其他类似样本中银含量的测定提供了重要参考。
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