陳惠，陶利萍，郭星辛

(湖南省產(chǎn)商品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院，長沙 410000)

汞在生物體內(nèi)可以累積，而且難以代謝。自然界中汞的存在形態(tài)有元素汞、無機(jī)汞和有機(jī)汞[1-3]，不同形態(tài)的汞有著不同的毒性，其中有機(jī)汞中的甲基汞毒性最大，一旦進(jìn)入人體，能夠遍布人體的各個(gè)器官，尤其對腎臟及神經(jīng)系統(tǒng)能造成不可修復(fù)的損害[4-7]。水產(chǎn)動(dòng)物及其制品中汞的主要存在形態(tài)為甲基汞[8]，因?yàn)樵谒形⑸锏淖饔孟拢蟛糠譄o機(jī)汞能通過一定形式轉(zhuǎn)化為甲基汞[9]。水生生物攝取甲基汞后在體內(nèi)富集，又通過食物鏈逐級(jí)傳遞，最終進(jìn)入人體，威脅人類健康[10]。

水產(chǎn)動(dòng)物及其制品在我國居民飲食結(jié)構(gòu)中占比較大，GB 2762—2017 《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》明確規(guī)定了水產(chǎn)動(dòng)物及其制品中甲基汞的限量值[11]，因此對水產(chǎn)動(dòng)物及其制品中甲基汞含量進(jìn)行準(zhǔn)確測定具有重要意義。目前食品中甲基汞的檢測主要依據(jù)GB 5009.17—2014 《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中總汞及有機(jī)汞的測定》，采用液相色譜-原子熒光光譜法測定。但該方法已被GB 5009.17—2021《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中總汞及有機(jī)汞的測定》[12](2022 年3 月7 日正式實(shí)施)替代，新方法增加了液相色譜-電感耦合等離體子質(zhì)譜法測定甲基汞。為了實(shí)驗(yàn)室能夠順利用新方法開展該項(xiàng)目的檢測工作，筆者采用液相色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定水產(chǎn)品中甲基汞含量，依據(jù)CNAS-GL 006—2019 《化學(xué)分析中不確定的評估指南》[13]和JJF 1059.1—2012 《測量不確定度評定與表示》[14]，對測定結(jié)果的不確定度進(jìn)行評定。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

電感耦合等離體子質(zhì)譜儀：7700X 型，美國安捷倫科技有限公司。

液相色譜儀：Agilent 1260 型，美國安捷倫科技有限公司。

臺(tái)式離心機(jī)：Allegre 25 型，美國貝克曼庫爾特有限公司。

電子天平：BSA224S-CW 型，感量為0.1 mg，德國賽多利斯集團(tuán)。

甲基汞標(biāo)準(zhǔn)溶液：(71.0±2.9) μg/g(以Hg 計(jì))，編號(hào)為GBW 08675，中國計(jì)量科學(xué)院。

氬氣：體積分?jǐn)?shù)不小于99.99%，長沙賽眾特種氣體有限公司。

鹽酸、氨水、L-半胱氨酸、乙酸銨：優(yōu)級(jí)純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

海魚樣品：市售。

1.2 儀器工作條件

1.2.1 液相色譜儀

色譜柱：Venusil MP C18柱(150 mm×4.6 mm，5 μm，天津博納艾杰爾科技有限公司)；流動(dòng)相：3%甲醇-0.04 mol/L 乙酸銨-1 g/LL-半胱氨酸溶液，流量為1.0 mL/min；進(jìn)樣體積：100 μL。

1.2.2 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀

射頻功率：1 500 W；采樣深度：8 mm；霧化室溫度：2 ℃；載氣：氬氣，流量為0.85 L/min；補(bǔ)償氣：氬氣，流量為0.20 L/min；積分時(shí)間：0.3 s；定量離子質(zhì)荷比：202。

1.3 溶液配制

甲基汞標(biāo)準(zhǔn)中間溶液：1 000 μg /L，稱取0.352 1 g 甲基汞標(biāo)準(zhǔn)溶液于25 mL 容量瓶中，用流動(dòng)相稀釋并定容至標(biāo)線，混勻。

甲基汞系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液：分別移取50、250、500、1 500、2 500 μL 甲基汞標(biāo)準(zhǔn)中間溶液，置于5 只50 mL 容量瓶中，用流動(dòng)相稀釋并定容至標(biāo)線，配制成甲基汞的質(zhì)量濃度分別為1.0、5.0、10.0、30.0、50.0 μg/L 的系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。

1.4 樣品處理

稱取0.5 g 左右的樣品，置于15 mL 聚丙烯塑料管中，加入5 mol/L 鹽酸溶液10 mL，于常溫下超聲提取1 h，期間多次振搖。將聚丙烯塑料管置于離心機(jī)中，于4 ℃下以8 000 r/min 轉(zhuǎn)速離心15 min。移取2.0 mL 上清液至5 mL 容量瓶中，逐滴加入氨水溶液(1+1)至樣品溶液pH 為3～7 時(shí)，加入 10 g/L的L-半胱氨酸溶液0.1 mL，用水稀釋并定容至標(biāo)線，用0.45 μm 有機(jī)濾膜過濾，待測。

1.5 測量數(shù)學(xué)模型

樣品中甲基汞的質(zhì)量分?jǐn)?shù)按式(1)計(jì)算：

式中：w——樣品中甲基汞的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，mg/kg；

f——稀釋因子，f=2.5；

ρ——樣品溶液中甲基汞的質(zhì)量濃度，μg/L；

ρ0——空白溶液的質(zhì)量濃度，μg/L；

V——加入提取溶劑的體積，mL；

m——稱樣質(zhì)量，g。

2 不確定度來源

參照CNAS-GL 006—2009 《化學(xué)分析中不確定度的評估指南》[13]，采用液相色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定水產(chǎn)品中甲基汞含量的不確定度來源主要包括：(1)樣品稱量引入的不確定度；(2)樣品處理過程引入的不確定度；(3)標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過程引入的不確定度(4)標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的不確定度；(5)測量重復(fù)性引入的不確定度。

3 不確定度評定

3.1 樣品稱量引入的不確定度

海魚樣品經(jīng)研磨、粉碎、混勻，可認(rèn)為樣品均勻，代表性充分，樣品均勻性引入的不確定度忽略不計(jì)。樣品稱量的不確定度主要由分析天平的不確定度決定。查看檢定證書，所使用天平的最大允許誤差為±0.5 mg，天平線性最大稱量誤差符合矩形分布，包含因子k=，樣品重復(fù)稱量6 次的平均值m為0.501 0 g，則樣品稱量引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

3.2 樣品處理過程引入的不確定度

在樣品處理過程中，使用了10 mL 移液器、5 mL 移液器和5 mL 容量瓶。以上兩項(xiàng)不確定度分量互不相關(guān)，合成得10 mL 移液器引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

室溫為20 ℃，溫度變化為±3 ℃，溫度變化引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

以上兩項(xiàng)不確定度分量互不相關(guān)，合成得5 mL移液器引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

室溫為20 ℃，溫度變化為±3 ℃，溫度變化引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

以上兩項(xiàng)不確定度分量互不相關(guān)，合成得5 mL容量瓶(單表線，A 級(jí))引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

上述各不確定分量互不相關(guān)，合成得樣品處理過程引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

3.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制引入的不確定度

3.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度引入的不確定度

甲基汞標(biāo)準(zhǔn)溶液中汞的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為71.0 μg/g，擴(kuò)展不確定度為2.9 μg/g，k=2，則甲基汞標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

3.3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液稱量引入的不確定度

3.3.3 系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液配制引入的不確定度

甲基汞系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液配制過程引入的不確定度主要來源于玻璃量器的容量偏差及溶液溫度變化。依據(jù)JJG 196—2006 《常用玻璃量器檢定規(guī)程》[16]和JJG 646—2006 《移液器檢定規(guī)程》[15]，可以確定所使用的玻璃量器(25 mL 單標(biāo)線容量瓶使用1次，50 mL 單標(biāo)線容量瓶使用5 次)的最大允許誤差。實(shí)驗(yàn)室溫度為(20±3) ℃，溫度變化引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度uT，rel=0.000 36。甲基汞系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液配制過程中玻璃量器允許誤差引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel，i、溫度變化引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度uT，rel及合成相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(Vi)見表1。

表1 玻璃量器引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度

表1 中各不確定分量互不相關(guān)，合成得甲基汞系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液配制引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

上述各不確定分量互不相關(guān)，合成得標(biāo)準(zhǔn)溶液配制引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

3.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的不確定度

利用液相色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜儀對質(zhì)量濃度分別為0、1.0、5.0、10.0、30.0、50.0 μg/L 的甲基汞系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行測定，每個(gè)質(zhì)量濃度點(diǎn)重復(fù)測定3 次，取平均值作為測定值。以甲基汞的質(zhì)量濃度(X)為自變量，以色譜峰面積(Y)為因變量，采用最小二乘法擬合標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，得到線性回歸方程，測定結(jié)果見表2。

表2 甲基汞系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液測定結(jié)果

標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(L)按式(2)和式(3)進(jìn)行計(jì)算：

式中，sA——色譜峰面積殘差的標(biāo)準(zhǔn)差；

n——系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的測定總次數(shù)，n=18；

Yi——標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜峰面積；

a——標(biāo)準(zhǔn)曲線的截距；

b——標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率；

Xi——標(biāo)準(zhǔn)曲線各點(diǎn)的質(zhì)量濃度，μg/L；

p——樣品測定次數(shù)，p=6；

X0——通過標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算的樣品溶液的質(zhì)量濃度，μg/L；

根據(jù)表2 數(shù)據(jù)，計(jì)算得：X=16，n=18，a= -3 334.1，p=6，b=45 712，將相關(guān)數(shù)據(jù)代入式(2)、式(3)，計(jì)算得標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

對市售海魚樣品進(jìn)行6 次重復(fù)測定，其質(zhì)量濃度平均值為10.2 μg/L，則標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

3.5 測量重復(fù)性引入的不確定度

在1.2 儀器工作條件下，對海魚樣品中甲基汞含量進(jìn)行6 次獨(dú)立測定，測定結(jié)果見3。

由表3 數(shù)據(jù)計(jì)算得測量重復(fù)性引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

表3 海魚中甲基汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)(以Hg 計(jì))測定結(jié)果 mg/kg

3.6 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

以上各不確定度分量互不相關(guān)，則合成相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

3.7 擴(kuò)展不確定度

依據(jù)JJF 1135—2005 《化學(xué)分析測量不確定度評定》[17]，在95%置信區(qū)間內(nèi)，取包含因子k=2，則測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度：

3.8 結(jié)果報(bào)告

海魚樣品中甲基汞(以Hg 計(jì))的含量表示為：(0.508±0.044) mg/kg，k=2。

4 結(jié)語

采用GB 5009.17—2021《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中總汞及有機(jī)汞的測定》中規(guī)定的液相色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用法測定海魚樣品中的甲基汞，對測定結(jié)果的不確定度進(jìn)行評定。測定結(jié)果的不確定度主要來源于標(biāo)準(zhǔn)溶液配制和標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合，樣品的稱量、樣品定容體積及測量重復(fù)性對不確定度影響相對較小。為了保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，使用該方法測量甲基汞時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)選擇高純度的標(biāo)準(zhǔn)品，標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過程中選擇允許誤差較小的量器；(2)做好儀器的維護(hù)保養(yǎng)，保證其穩(wěn)定性和高靈敏度；(3)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的方法進(jìn)行樣品處理，確保樣品中甲基汞的提取率；(4)定期檢定核查計(jì)量器具，保證其精密度。