王猛，劉憲軍，王曉琦，曹寶帥

1.滄州市食品藥品檢驗(yàn)所（滄州 061000）；2.衡水市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)中心（衡水 053000）

汞是全球性廣泛存在的主要污染物之一[1-2]，甲基汞作為有機(jī)汞的一種，其毒性最強(qiáng)且具有脂溶性，在水體中易被生物體吸收和富集，魚體中的甲基汞濃度可達(dá)到水體中的104～106倍[3]。長(zhǎng)期食用被汞污染的食物將會(huì)引起慢性中毒，發(fā)生在日本的水俁病就是因長(zhǎng)期食用被污染的魚和貝類引起的[4-5]。因此，對(duì)水產(chǎn)品中甲基汞的測(cè)定是非常必要的。GB 2762—2017《食品中污染物限量》和GB 2733—2015《鮮、凍動(dòng)物性水產(chǎn)品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中均規(guī)定魚（不包括食肉魚類）及其他水產(chǎn)品中甲基汞限量為0.5 mg/kg，食肉魚類（如鯊魚、金槍魚及其他）為1 mg/kg。

目前，甲基汞檢測(cè)方法有多種，如氣相色譜（GC）、液相色譜（HPLC）、毛細(xì)管電泳（CE）分離等分析手段結(jié)合原子吸收光譜（AAS）、原子熒光光譜（AFS）、電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）等檢測(cè)儀聯(lián)用[6-9]。國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室一般采用GB 5009.17—2014中液相色譜-原子熒光光譜聯(lián)用方法對(duì)水產(chǎn)品中甲基汞進(jìn)行測(cè)定。這些方法前處理過程較為繁瑣且有毒，同時(shí)靈敏度也不高。因此建立一個(gè)靈敏、準(zhǔn)確、操作方便的水產(chǎn)品甲基汞測(cè)定方法很有必要。

試驗(yàn)基于EPA1630建立全自動(dòng)甲基汞分析儀測(cè)定水產(chǎn)品中甲基汞的方法，對(duì)河北市場(chǎng)水產(chǎn)品中甲基汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行測(cè)定，對(duì)水產(chǎn)品安全控制及評(píng)價(jià)具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料

從河北市場(chǎng)（滄州、衡水、秦皇島、唐山、保定、廊坊與石家莊水產(chǎn)市場(chǎng)）抽取具有代表性的15種水產(chǎn)品作為研究對(duì)象，樣品包括鯉魚（Cyprinuscarpio）、魷魚（Loligochinensis）、帶魚（Trichiuruslepturus）、草魚（Ctenopharyngodonidella）等，具體品種見表4。樣品涵蓋了淡水魚與生活在不同水層的海產(chǎn)品，每種水產(chǎn)品30個(gè)批次，每個(gè)批次樣品若干（≥2.0 kg）。

1.2 儀器設(shè)備與試劑

全自動(dòng)甲基汞測(cè)定儀（MERX，美國(guó)Brooks Lab）。

MeHg標(biāo)液（Brook Rand LLC，Seattle，WA，USA）；NaBEt4（≥99.8%，Strem Chemicals，USA）；KOH（≥85.0%，Merck，Germany）；甲醇（≥99.9%，Merck，Germany）；標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)DORM-3（NRCC，Canada）；醋酸鈉（優(yōu)級(jí)純）；冰醋酸（優(yōu)級(jí)純）。

1.3 樣品處理

樣品用勻漿機(jī)粉碎，稱取0.1 g（精確到0.001 g）于50 mL離心管中，加入2.5 mL 25% KOH/CH3OH溶液，蓋緊蓋子，放入60 ℃烘箱加熱4 h；靜置10 min，再加入3.5 mL甲醇，搖勻，靜置；取0.1～1 mL（根據(jù)樣品甲基汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)）上清液樣品溶液于40 mL棕色樣品瓶中，加入35 mL去離子水，用醋酸-醋酸鈉緩沖液（pH 3.6）調(diào)節(jié)樣品pH至4.9±0.1，加入50 μL乙基化試劑，再用去離子水定容至刻度，蓋緊蓋子，搖勻，靜置10～15 min，等待全自動(dòng)甲基汞儀器分析。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制

配制0.2% HCl-5% HAC試劑，用移液器準(zhǔn)確吸取0.3 mL原始甲基汞溶液（質(zhì)量濃度為1000 μg/L），配制質(zhì)量濃度為10 μg/L的溶液，依次稀釋成1，0.1和0.01 μg/L的中間液。用中間液配制0.5，1，5，10，50，100，500和1000 pg的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液（定容體積約為40 mL）。

1.5 甲基汞原理和測(cè)定

全自動(dòng)甲基汞測(cè)定儀由自動(dòng)進(jìn)樣器、氣液分離吹掃捕集熱脫附、GC熱裂解、原子熒光檢測(cè)4個(gè)模塊組成，如圖1所示。對(duì)樣品中甲基汞（CH3Hg）進(jìn)行乙基化處理，形成產(chǎn)物甲基乙基汞，經(jīng)氮?dú)獯祾吆笪降紺arbotrap捕集管上，被捕集的甲基乙基汞經(jīng)熱脫附，隨氬氣進(jìn)入氣相色譜柱進(jìn)行分離和高溫?zé)崃呀?，熱裂解將有機(jī)汞還原為元素汞（Hg0），元素汞隨氬氣進(jìn)入原子熒光檢測(cè)器（CVAFS）被分析檢測(cè)。檢測(cè)波長(zhǎng)253.7 nm，電壓670 V。由于分離系數(shù)不同，分離后的汞蒸氣（Hg0）、甲基汞（MeHg）和二價(jià)汞（Hg2+）出峰圖譜見圖2。

圖1 甲基汞測(cè)定分析系統(tǒng)

圖2 甲基汞測(cè)定色譜圖

2 結(jié)果與討論

2.1 儀器條件優(yōu)化

2.1.1 吹掃載氣N2流速的影響

MeHg測(cè)定分析系統(tǒng)利用N2作為MeHg乙基化產(chǎn)物吹掃的載氣，儀器設(shè)定N2吹掃時(shí)間為5 min，研究吹掃載氣N2流速對(duì)結(jié)果的影響。

結(jié)果顯示，當(dāng)N2流速為350 mL·min-1時(shí)效果比較理想，既可保證樣品MeHg質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高時(shí)產(chǎn)物的吹出效率，又可節(jié)約成本并避免吹掃液進(jìn)入儀器。

2.1.2 不同流速載氣Ar的影響

Ar流速大小會(huì)影響Hg0、MeHg、Hg2+三種乙基化產(chǎn)物在GC柱上的分離程度和分離效果。試驗(yàn)顯示，當(dāng)Ar流速為36 mL·min-1時(shí)，顯示出的峰型和分離效果較好，同時(shí)氣體使用量也不浪費(fèi)，能夠達(dá)到最佳效果。

2.1.3 GC柱分離溫度的選擇

GC柱溫度設(shè)定的高低將直接影響Hg0、MeHg、Hg2+三種乙基化產(chǎn)物在GC柱上的分離效果。溫度太低，樣品分析時(shí)間較長(zhǎng)；溫度太高，3個(gè)峰不能有效地進(jìn)行分離。試驗(yàn)表明，當(dāng)溫度為44 ℃時(shí)，3個(gè)峰能夠完全分離且樣品分析時(shí)間較短。

2.1.4 乙基化試劑和醋酸緩沖液添加量的優(yōu)化

測(cè)定的樣品必須以氣體形式進(jìn)入到檢測(cè)器，采用四乙基硼化鈉作為衍生化試劑，能夠使甲基汞的揮發(fā)性加強(qiáng)，靈敏度變高。乙基化試劑添加太少會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)不完全；添加太多會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)太快，從而使回收率降低且分析成本較高。此次試驗(yàn)添加50 μL乙基化試劑，工作曲線和樣品均有較好的測(cè)定結(jié)果。

同時(shí)，乙基化反應(yīng)要求在狹窄的pH范圍之內(nèi)，添加乙基化反應(yīng)試劑之前必須確保正確的pH。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液線性范圍及檢出限

表1顯示，選用線性范圍0.5～1000 pg作標(biāo)準(zhǔn)曲線，基本能夠包括實(shí)際水產(chǎn)品中甲基汞的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，且線性相關(guān)系數(shù)大于0.999，以峰高（Y）為縱坐標(biāo)，濃度（X）為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果見表1。取10份空白水樣，分別加入0.5 pg MeHg標(biāo)準(zhǔn)溶液后平行處理，最后均定容至40 mL進(jìn)行測(cè)定，以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作為方法的檢出限，方法的檢出限為0.004 μg/kg。

表1 標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定結(jié)果

2.3 方法的精密度及加標(biāo)回收率

用上述檢測(cè)方法，以優(yōu)化好的儀器條件，平行測(cè)定6次草魚和帶魚樣品中甲基汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)，檢測(cè)結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差SRSD分別為1.66%和1.54%，表明該方法的重現(xiàn)性較好，結(jié)果見表2。同時(shí)向草魚和帶魚樣品分別添加3個(gè)濃度水平的甲基汞標(biāo)準(zhǔn)溶液，按上述處理方法及測(cè)定條件進(jìn)行回收率試驗(yàn)，回收率為90.5%～94.5%，表明有良好的準(zhǔn)確度，見表3。以標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)DORM-3作為全自動(dòng)甲基汞分析儀測(cè)定甲基汞的質(zhì)量控制，其測(cè)量結(jié)果（175.8±4.8 μg/kg）與標(biāo)準(zhǔn)值172.9 μg/kg吻合很好。

表2 精密度試驗(yàn)

表3 加標(biāo)回收率結(jié)果

2.4 河北市場(chǎng)甲基汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定

測(cè)定河北市場(chǎng)常見水產(chǎn)品中甲基汞的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，結(jié)果如表4所示。帶魚、鱈魚和鲅魚中甲基汞平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為178.9，235.19和215.03 μg/kg，遠(yuǎn)高于草魚（平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.45 μg/kg）和鯉魚（平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.73 μg/kg）；所有樣品的甲基汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)均低于GB 2762—2017規(guī)定的限量500 μg/kg。帶魚、鱈魚和鲅魚為典型的肉食性魚類，處于食物鏈上游，甲基汞的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高；魷魚、蝦等海產(chǎn)品，處于食物鏈下游，富集甲基汞較低；草魚、鯉魚和鰱魚為淡水魚類，甲基汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于海產(chǎn)品。由此可知，棲息活動(dòng)在不同水層的生物，甲基汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)存在明顯差別。一般來說處于食物鏈上游的魚體較下游魚體甲基汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)高[10]，即肉食性生物＞雜食性生物＞動(dòng)物性浮游生物＞植物性浮游生物。同時(shí)淡水魚食物較為簡(jiǎn)單且多為池塘養(yǎng)殖，生長(zhǎng)周期較短，甲基汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低[11]。

表4 河北市場(chǎng)水產(chǎn)品甲基汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定 單位：μg/kg

2.5 不同部位甲基汞分布

選取草魚、帶魚和鯽魚3種魚類，分別對(duì)魚體腹部肌肉、肝臟和鰓3個(gè)部位同時(shí)進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如表5所示。3種魚類肌肉中甲基汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)均最高，肝臟次之，鰓中最低。甲基汞為脂溶性物質(zhì)，主要富集于肌肉組織中。肝臟作為生物的解毒器官，鰓是魚體進(jìn)行氣體交換和離子轉(zhuǎn)移的器官，因此甲基汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低。

表5 不同部位甲基汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)比較 單位：μg/kg

3 結(jié)論

采用EPA1630方法對(duì)河北市場(chǎng)常見水產(chǎn)品中甲基汞的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行了測(cè)定研究，對(duì)儀器分析系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，結(jié)果顯示，在吹掃載氣N2流速350 mL·min-1、Ar載氣流速36 mL·min-1、GC柱溫44 ℃、適合的乙基化試劑和醋酸緩沖液添加量的條件下，試驗(yàn)的分離效果和速度最佳。該方法線性、靈敏度、準(zhǔn)確度和精密度均能滿足水產(chǎn)品甲基汞分析要求。

河北市場(chǎng)抽檢樣品甲基汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)均低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，可放心使用。不同水產(chǎn)品間，甲基汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)因所屬食物鏈層級(jí)不同而具有明顯差異。一般來說，處于食物鏈上層的魚體較下層魚體甲基汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，海產(chǎn)品中甲基汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于淡水魚。對(duì)同一種水產(chǎn)品而言，肌肉中甲基汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)均最高，肝臟次之，鰓中最低。

該方法與以往報(bào)道采用的甲基汞檢測(cè)方法相比，具有能對(duì)痕量樣品進(jìn)行檢測(cè)、前處理簡(jiǎn)單高效、測(cè)定結(jié)果快速準(zhǔn)確的優(yōu)勢(shì)，可以對(duì)大量樣品開展測(cè)定研究。