电子捕获-气相色谱法测定水产品中甲基汞的研究

◎ 王 欣，纪卫红，郭文丽

（天津市食品安全检测技术研究院，天津 300308）

甲基汞（Methyl Mercury）是一种有毒化学物质，根据2017 年10 月27 日世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，其被列为2B类致癌物，可对人体健康造成严重危害。研究表明，除了职业暴露外，水产品是人们主要摄入甲基汞的来源[1-3]。在我国的饮食结构中，鱼类占有重要地位。然而，由于甲基汞的生物积累和生物放大效应，鱼类体内的甲基汞含量比其他汞化合物更高。根据研究，鱼类体内甲基汞的含量占总汞含量的95%左右，是人体内甲基汞的主要来源之一[4-5]。为了保障人们的身体健康，有效地检测水产品中的甲基汞含量至关重要。本研究针对这一问题开发了一种操作简单且灵敏度高的甲基汞检测方法，以鱼肉和虾肉为检测基质，采用控制变量和单点矫正的方法对提取工艺和检测条件进行了优化。优化后的方法操作简单，能够准确测定水产品中甲基汞的含量。本研究可为相关监管部门提供科学依据，进一步加强对水产品中甲基汞的监测与控制，有助于保障人们的身体健康。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

草鱼、鲤鱼、鲫鱼、鲢鱼和虾，购自本地市场，采集样品可食用部分，用组织粉碎机搅碎，-20 ℃冷冻；氯化甲基汞（分析纯，Dr.Ehrenstorfer GmbH 公司）；氯化钠、盐酸、苯（分析纯，上海国药集团化学试剂有限公司）；实验用水均为GB/T 6682 2008 规定的一级水。

1.2 仪器与设备

天平（精确度：0.01 mg，沈阳龙腾电子有限公司）；涡旋振荡仪（2-16KL，上海纳兹仪器有限公司）；离心机（2-16KL，上海巴玖实业有限公司）；气相色谱仪（GC-7890A、安捷伦公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 甲基汞标准溶液的配制

称量氯化甲基汞粉末于25 mL 容量瓶中，以苯定容，混匀后得到浓度为1 mg·mL-1的甲基汞标准苯溶液。用1 mL 移液管取1 mL 甲基汞标准苯溶液置于100 mL容量瓶中以苯定容，混匀后得10 μg·mL-1的甲基汞标准工作液，冷藏、待用。

1.3.2 样品前处理

称取1 g 左右的鱼肉样品置于研钵中，加1 g 氯化钠粉末研磨，之后加入2 mL 一定浓度的盐酸继续研磨至糊状。将研磨后的样品转移到25 mL 具塞试管中，并以盐酸清洗研钵2 ～3 次，同样转移到试管中（试管内液体总量不得超过10 mL），用盐酸定容至10 mL；塞上试管塞，置于涡旋振荡仪上，涡旋10 min，静置浸泡1 h，过滤到10 mL 离心管中，加苯提取，振荡2 min，4 000 r·min-1离心10 min，取上清液，过膜，待测。取未加标的样品按上述操作方法操作，得空白对照，待用。

1.3.3 色谱条件

色谱柱：Agilent DB-1701 柱(30 m 0.25 mm，0.25 μm)；检测器：电子捕获检测器（ECD）；载气（N2）流量：1 mL·min-1；进样量：1.0 μL，不分流进样。

2 结果与分析

2.1 色谱条件优化

取甲基汞标准工作液，以苯稀释得浓度为0.20 μg·mL-1、0.05 μg·mL-1、0.10 μg·mL-1的甲基汞标准溶液，进样分析，改变色谱条件（柱箱温度、检测器温度及气化室温度），根据峰形及出峰时间进行色谱条件优化，优化结果见表1。因此确定气化室温度为210 ℃，检测器温度为180 ℃，柱箱温度为210 ℃。

2.2 苯用量优化

称取空白鱼肉样品1 g左右于25 mL具塞试管中，向其中加入0.1 mL 浓度为10 μg·mL-1的甲基汞标准溶液，浸泡、冷藏放置一段时间按1.3.2（盐酸浓度选用2 mol·L-1）进行实验，仅改变苯用量，研究苯用量对水产品中甲基汞提取的影响，实验结果见表2。回收率在苯用量为2.5 mL 时最高，且未发现明显乳化现象。所以在其他条件恒定的条件下，苯用量为2.5 mL，回收率最高，为54.28%。

表2 苯用量的优化结果表

2.3 盐酸浓度优化

称取空白鱼肉样品1 g左右于25 mL具塞试管中，向其中加入0.1 mL 浓度为10 μg·mL-1的甲基汞标准溶液，浸泡、冷藏放置一段时间按1.3.2（苯萃取量为2 mL）进行实验，仅改变盐酸浓度，研究盐酸浓度对水产品中甲基汞提取的影响，实验结果见表3。第5 组、第6 组实验提取出的溶液为灰黑色及黑色，可能原因为10 mol·L-1及以上浓度的浓盐酸具有较强的氧化性，使鱼样中的其他物质（如碳等）氧化、碳化，影响实验结果；第1 组实验乳化现象明显。盐酸浓度的最优条件为6 mol·L-1，回收率最高，为71%。

表3 盐酸浓度的优化结果表

2.4 检出限

按国际理论与应用化学联合会（International Union of Pure and Applied Chemistry，IUPAC）给出的检出限的定义，检出限换算公式为

式中：D为方法检出限，μg·g-1；Q为实验进样量，1 g；S/N为仪器信噪比，300 db。经计算，方法检出限为0.01 μg·g-1。

2.5 回收率与精密度实验

按照1.3.2 实验过程（盐酸浓度为6 mol·L-1，苯萃取量为2.5 mL）称取空白样品，进行加标回收实验，加标量分别为0.01 μg·g-1、0.02 μg·g-1、0.10 μg·g-1，每个浓度重复测定3 次，实验结果见表4。结果表明，回收率为71.4%～81.5%，RSD为0.7%～1.8%，符合《实验室质量控制规范 食品理化检测》（GB/T 274042008）附录F 要求。

2.6 通用性分析

本次试验的通用性确定是通过对资料与实验原理的综合分析得到。通过查阅文献可知，各类水产品中甲基汞的来源均为汞的生物及非生物甲基化以及食物链的富集作用，并且在生物体内的代谢基本一致；从实验的预处理过程中可以看出实验的处理过程并没有物种差异的变化，从中分析可知此次研究所进行的实验具有通用性；取市售不同品种水产品（草鱼、鲤鱼、鲫鱼、鲢鱼、虾）各5 份样品，检测甲基汞含量，可进一步以实验角度证明实验的通用性，结果见表5。结果分析表明本研究建立的方法在各类水产品中均可实现甲基汞的快速有效检测。

表5 不同品种甲基汞的检测结果表 单位：mg·kg-1

3 结论

本研究结果显示，甲基汞检测实验的最佳条件为气化室温度210 ℃、检测器温度180 ℃、柱箱温度210 ℃、盐酸浓度6 mol·L-1、苯萃取量2.5 mL。经验证，该方法检出限为0.01 μg·g-1，回收率可达到71.4%～81.5%，精密度良好，重现性良好；经分析，本实验通用性良好，在各类水产品中均可实现甲基汞的快速、有效检测，为水产品中甲基汞的检测提供了操作简单、快捷、耗时短、可进行大批量样品测定的实验方法。