電子捕獲-氣相色譜法測定水產品中甲基汞的研究

◎ 王 欣，紀衛紅，郭文麗

（天津市食品安全檢測技術研究院，天津 300308）

甲基汞（Methyl Mercury）是一種有毒化學物質，根據2017 年10 月27 日世界衛生組織國際癌癥研究機構公布的致癌物清單初步整理參考，其被列為2B類致癌物，可對人體健康造成嚴重危害。研究表明，除了職業暴露外，水產品是人們主要攝入甲基汞的來源[1-3]。在我國的飲食結構中，魚類占有重要地位。然而，由于甲基汞的生物積累和生物放大效應，魚類體內的甲基汞含量比其他汞化合物更高。根據研究，魚類體內甲基汞的含量占總汞含量的95%左右，是人體內甲基汞的主要來源之一[4-5]。為了保障人們的身體健康，有效地檢測水產品中的甲基汞含量至關重要。本研究針對這一問題開發了一種操作簡單且靈敏度高的甲基汞檢測方法，以魚肉和蝦肉為檢測基質，采用控制變量和單點矯正的方法對提取工藝和檢測條件進行了優化。優化后的方法操作簡單，能夠準確測定水產品中甲基汞的含量。本研究可為相關監管部門提供科學依據，進一步加強對水產品中甲基汞的監測與控制，有助于保障人們的身體健康。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

草魚、鯉魚、鯽魚、鰱魚和蝦，購自本地市場，采集樣品可食用部分，用組織粉碎機攪碎，-20 ℃冷凍；氯化甲基汞（分析純，Dr.Ehrenstorfer GmbH 公司）；氯化鈉、鹽酸、苯（分析純，上海國藥集團化學試劑有限公司）；實驗用水均為GB/T 6682 2008 規定的一級水。

1.2 儀器與設備

天平（精確度：0.01 mg，沈陽龍騰電子有限公司）；渦旋振蕩儀（2-16KL，上海納茲儀器有限公司）；離心機（2-16KL，上海巴玖實業有限公司）；氣相色譜儀（GC-7890A、安捷倫公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 甲基汞標準溶液的配制

稱量氯化甲基汞粉末于25 mL 容量瓶中，以苯定容，混勻后得到濃度為1 mg·mL-1的甲基汞標準苯溶液。用1 mL 移液管取1 mL 甲基汞標準苯溶液置于100 mL容量瓶中以苯定容，混勻后得10 μg·mL-1的甲基汞標準工作液，冷藏、待用。

1.3.2 樣品前處理

稱取1 g 左右的魚肉樣品置于研缽中，加1 g 氯化鈉粉末研磨，之后加入2 mL 一定濃度的鹽酸繼續研磨至糊狀。將研磨后的樣品轉移到25 mL 具塞試管中，并以鹽酸清洗研缽2 ～3 次，同樣轉移到試管中（試管內液體總量不得超過10 mL），用鹽酸定容至10 mL；塞上試管塞，置于渦旋振蕩儀上，渦旋10 min，靜置浸泡1 h，過濾到10 mL 離心管中，加苯提取，振蕩2 min，4 000 r·min-1離心10 min，取上清液，過膜，待測。取未加標的樣品按上述操作方法操作，得空白對照，待用。

1.3.3 色譜條件

色譜柱：Agilent DB-1701 柱(30 m 0.25 mm，0.25 μm)；檢測器：電子捕獲檢測器（ECD）；載氣（N2）流量：1 mL·min-1；進樣量：1.0 μL，不分流進樣。

2 結果與分析

2.1 色譜條件優化

取甲基汞標準工作液，以苯稀釋得濃度為0.20 μg·mL-1、0.05 μg·mL-1、0.10 μg·mL-1的甲基汞標準溶液，進樣分析，改變色譜條件（柱箱溫度、檢測器溫度及氣化室溫度），根據峰形及出峰時間進行色譜條件優化，優化結果見表1。因此確定氣化室溫度為210 ℃，檢測器溫度為180 ℃，柱箱溫度為210 ℃。

2.2 苯用量優化

稱取空白魚肉樣品1 g左右于25 mL具塞試管中，向其中加入0.1 mL 濃度為10 μg·mL-1的甲基汞標準溶液，浸泡、冷藏放置一段時間按1.3.2（鹽酸濃度選用2 mol·L-1）進行實驗，僅改變苯用量，研究苯用量對水產品中甲基汞提取的影響，實驗結果見表2?；厥章试诒接昧繛?.5 mL 時最高，且未發現明顯乳化現象。所以在其他條件恒定的條件下，苯用量為2.5 mL，回收率最高，為54.28%。

表2 苯用量的優化結果表

2.3 鹽酸濃度優化

稱取空白魚肉樣品1 g左右于25 mL具塞試管中，向其中加入0.1 mL 濃度為10 μg·mL-1的甲基汞標準溶液，浸泡、冷藏放置一段時間按1.3.2（苯萃取量為2 mL）進行實驗，僅改變鹽酸濃度，研究鹽酸濃度對水產品中甲基汞提取的影響，實驗結果見表3。第5 組、第6 組實驗提取出的溶液為灰黑色及黑色，可能原因為10 mol·L-1及以上濃度的濃鹽酸具有較強的氧化性，使魚樣中的其他物質（如碳等）氧化、碳化，影響實驗結果；第1 組實驗乳化現象明顯。鹽酸濃度的最優條件為6 mol·L-1，回收率最高，為71%。

表3 鹽酸濃度的優化結果表

2.4 檢出限

按國際理論與應用化學聯合會（International Union of Pure and Applied Chemistry，IUPAC）給出的檢出限的定義，檢出限換算公式為

式中：D為方法檢出限，μg·g-1；Q為實驗進樣量，1 g；S/N為儀器信噪比，300 db。經計算，方法檢出限為0.01 μg·g-1。

2.5 回收率與精密度實驗

按照1.3.2 實驗過程（鹽酸濃度為6 mol·L-1，苯萃取量為2.5 mL）稱取空白樣品，進行加標回收實驗，加標量分別為0.01 μg·g-1、0.02 μg·g-1、0.10 μg·g-1，每個濃度重復測定3 次，實驗結果見表4。結果表明，回收率為71.4%～81.5%，RSD為0.7%～1.8%，符合《實驗室質量控制規范 食品理化檢測》（GB/T 274042008）附錄F 要求。

2.6 通用性分析

本次試驗的通用性確定是通過對資料與實驗原理的綜合分析得到。通過查閱文獻可知，各類水產品中甲基汞的來源均為汞的生物及非生物甲基化以及食物鏈的富集作用，并且在生物體內的代謝基本一致；從實驗的預處理過程中可以看出實驗的處理過程并沒有物種差異的變化，從中分析可知此次研究所進行的實驗具有通用性；取市售不同品種水產品（草魚、鯉魚、鯽魚、鰱魚、蝦）各5 份樣品，檢測甲基汞含量，可進一步以實驗角度證明實驗的通用性，結果見表5。結果分析表明本研究建立的方法在各類水產品中均可實現甲基汞的快速有效檢測。

表5 不同品種甲基汞的檢測結果表 單位：mg·kg-1

3 結論

本研究結果顯示，甲基汞檢測實驗的最佳條件為氣化室溫度210 ℃、檢測器溫度180 ℃、柱箱溫度210 ℃、鹽酸濃度6 mol·L-1、苯萃取量2.5 mL。經驗證，該方法檢出限為0.01 μg·g-1，回收率可達到71.4%～81.5%，精密度良好，重現性良好；經分析，本實驗通用性良好，在各類水產品中均可實現甲基汞的快速、有效檢測，為水產品中甲基汞的檢測提供了操作簡單、快捷、耗時短、可進行大批量樣品測定的實驗方法。