液相色谱—原子荧光光谱联用法测定水产品中的甲基汞
作者: 厉君悄 许志瑛 夏苗苗 胡梦玲 李加亮
摘 要:为改进检测水产品中甲基汞的方法,用盐酸溶液(5 mol/L)室温下超声水浴样品,离心后用氢氧化钠溶液(6 mol/L)中和,再用L-半胱氨酸溶液定容,经有机膜过滤,用C18色谱柱分离并检测。结果表明:甲基汞在0~50 μg/L的浓度范围内,色谱峰面积和浓度呈良好的线性关系(相关系数为0.999 5),添加3个不同浓度的甲基汞标准液,样品的加标回收率为77.2%~102.4%,相对标准偏差为5.4%~12.3%。该方法检测步骤简便、效率高、回收率也符合要求,可用于水产品中甲基汞的分析。
关键词:原子荧光;液相色谱;甲基汞
中图分类号:TS254.7 文献标志码:B 文章编号:1674-7909(2024)7-154-4
DOI:10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.07.035
0 引言
水产品蛋白质丰富、脂肪含量低,同时还富含维生素、无机盐等人体必需营养物质,具有独特的营养价值。尽管水产品可以满足人们的营养物质需求,但其如果含有重金属,则会对人类健康造成一定的威胁。汞就是一种被重点管控的重金属。甲基汞含有剧毒[1],能够对人体的神经系统造成严重伤害,甚至会诱发癌症[2-4]。金枪鱼作为食物链顶端的捕食者,会通过捕食其他海洋生物而摄入甲基汞。这些被捕食的海洋生物如果体内含有较高的甲基汞,那么金枪鱼体内的甲基汞含量也会相应增加。
目前,对水产品中甲基汞的检测主要采用联用技术,如液相色谱—电感耦合等离子体质谱联用法[5]、气相色谱—原子荧光联用法[6]、气相色谱—质谱联用法[7]、液相色谱—原子荧光联用法[8]等。液相色谱—电感耦合等离子体质谱联用法[5]的优点是灵敏度高、检出限低,但是仪器成本过高。气相色谱—质谱联用法[7]灵敏度高,但需要四乙基硼化钠(NaBEt4)等试剂进行衍生,操作复杂,且NaBEt4 室温下遇到含有机物的蒸汽易发生燃烧或爆炸,危险性高。采用液相色谱—原子荧光光谱联用法检测,线性方程稳定、检出限低、稳定性高。此试验通过对试样提取的处理方法进行研究,建立适合的样品提取优化条件,改进提出适用于测定水产品中甲基汞的液相色谱—原子荧光光谱联用法,为今后水产品中甲基汞检测提供方法依据。
1 试验部分
1.1 仪器与试剂
1.1.1 仪器设备
BSA-100液相色谱—原子荧光光谱联用仪,北京宝德仪器有限公司;PX223ZH/E千分之一电子天平,奥豪斯仪器(常州)有限公司;TGL16M冷冻离心机,湖南凯达科学仪器有限公司;SK3300H超声波清洗器,上海科导超声仪器有限公司;MS3basic漩涡混合器,IKA。
1.1.2 材料与试剂
盐酸为优级纯,L-半胱氨酸、乙酸铵、硼氢化钠、氢氧化钠为分析纯,甲醇为色谱纯,氯化甲基汞标准储备溶液[1 000 mg/L,上海安普璀世标准技术服务有限公司,冷冻(-20±5)℃,置于阴凉处贮存]。
1.2 仪器条件
1.2.1 原子荧光检测条件
载流为浓度10%的盐酸溶液,还原剂为2 g/L的硼氢化钠溶液,负高压为280 V,屏蔽气的流量为900 mL/min,载气的流量为400 mL/min,主阴极电流为30 mA,辅阴极电流为0 mA,蠕动泵速为35 r/min。
1.2.2 液相色谱检测条件
C18分析柱(4.6 mm×150 mm,5 μm),流动相为(3%甲醇+0.04 mol/L乙酸铵+1 g/L L-半胱氨酸),进样体积为100 μL,流速为1.0 mL/min。
1.2.3 甲基汞标准溶液的曲线配制绘制
准确吸取氯化甲基汞标准储备液1.0 mL,用流动相定容至1 000 mL,得到1.0 mg/L甲基汞标准使用液。分别准确吸取不同体积的甲基汞标准使用液,用流动相定容至10 mL的容量瓶中,以甲基汞的峰面积为纵坐标,甲基汞的浓度为横坐标,绘制标准曲线。
1.3 样品前处理
称取样品1.0 g(精确到0.001 g),放置于50 mL塑料离心管中,加入10 mL的5 mol/L盐酸溶液,于旋涡混合器中混合,水浴超声60 min,中途摇匀4次。超声结束后,放置于冷冻离心机,8 000 r/min离心15 min。离心结束后准确吸取上清液2.0 mL放置于15 mL塑料离心管中,用6 mol/L的氢氧化钠溶液进行逐滴加入,测得pH值为3~7时,加入L-半胱氨酸溶液0.1 mL,用水定容至5 mL,待用。
2 结果与分析
2.1 样品前处理条件的优化
样品前处理的目的是提取出目标化合物。此试验采用GB5009.17—2021《食品安全国家标准 食品中总汞及有机汞的测定》的第二篇第一法检测[6];测定过程中发现,滴加0.1%的甲基橙溶液作为指示剂,溶液由红色变为橙色时,测得的pH值均超过7.0。此试验用到的色谱柱Venusi MP系列推荐的pH值范围为2.0~6.0,当样品溶液为呈碱性时,对色谱柱不利,影响使用寿命[8]。当逐一滴加6 mol/L的氢氧化钠溶液时,酸碱中和产生的热量会使甲基汞挥发,检测数值会偏低;再者样品溶液温度较高,无法第一时间测得pH值,使得试验操作烦琐耗时,降低试验效率。
因此,此试验需要在冰水浴中进行pH值调节[9],以避免放热反应对试验数据的影响,且能提高试验效率。当用0.1%的甲基橙溶液作为指示剂,溶液由红色变为橙色时,往往pH值会超过所要求的范围,因此可以在滴定到终点时,用50 μL的移液枪缓慢贴管壁滴加6 mol/L的氢氧化钠溶液[10],当pH值超过7.0时,也可以用微量的5 mol/L的盐酸溶液进行中和,使测得的pH值在5.0~6.5。在测定pH值时,pH计探头会残留样品溶液,需用水冲洗探头(控制在1 mL左右,以保证样品溶液的准确性)。
2.2 方法验证
用流动相将甲基汞标准使用液稀释成浓度为0.0、1.0、5.0、10.0、30.0、50.0 μg/L的标准系列溶液。甲基汞的含量与峰面积呈线性关系,以色谱峰面积为纵坐标,甲基汞浓度为横坐标,绘制曲线,计算相关系数,见表1、图1、图2。
2.3 样品测定
用该方法对不同种类、地域的水产品进行检测,包括对虾、贻贝、章鱼、青花鱼、金枪鱼、安康鱼、鲳鱼、秘鲁鱿鱼等8种水产品。样品均取可食部分,匀浆后冷冻保存备用。样品中甲基汞检出情况见表2。
2.4 加标回收率及精密度
此次试验采用金枪鱼样品进行加标试验,添加3个不同浓度的甲基汞标准液,每个浓度平行测定6次,测定加标回收率。试验结果表明,回收率的结果在77.2%~102.4%,相对标准偏差(Relative Standard Deviation,RSD)的结果在5.4%~12.3%,见表3。
3 结论
此试验采用GB 5009.17—2021《食品安全国家标准 食品中总汞及有机汞的测定》的第二篇第一法检测水产品中的甲基汞含量,并对试验条件进行优化,精密度和回收率均符合要求。此方法样品前处理过程简单,利用宝德仪器公司开发的BSA-100液相色谱—原子荧光光谱联用仪进行处理。该仪器操作简单并且运行成本低,能提供简便可靠的技术手段,可为水产品质量安全提供技术支持。
参考文献:
[1]江津津,曾庆孝,阮征,等.水产品中汞与甲基汞风险评估的研究进展[J].食品工业科技,2007(11):244-246.
[2]张叶,刘芳,陆荣柱.甲基汞诱导的神经毒性和凋亡[J].国外医学(医学地理分册),2012,33(4):280-284.
[3]曹欢,胡钰梅,潘迎捷,等.水产品中重金属异质性导致的风险[J].生态毒理学报,2021,16(6):161-173.
[4]宋成成.水产品中重金属污染现状及检测技术[J].食安科普,2022(9):40-41.
[5]陈雪昌,梅光明,张小军,等.高效液相色谱-原子荧光法测定水产品中甲基汞含量[J].食品科学,2012,33(4):234-237.
[6]史建波,廖春阳,王亚伟,等.气相色谱和原子荧光联用测定生物和沉积物样品中甲基汞[J].光谱学与光谱分析,2006(2):336-339.
[7]刘奇,柯常亮,陈洁文,等.水产品中甲基汞测定方法的优化[J].食品工业科技,2016(3):299-302.
[8]林凯,姜杰,黎雪慧,等.水产品中不同形态汞的高效液相色谱-原子荧光光谱分析研究[J].中国食品卫生杂志,2014,26(1):58-62.
[9]杨婧,胡迪,范清,等.水产品中无机汞和甲基汞的液相色谱-原子荧光联用测定法[J].职业与健康,2022,38(12):1634-1636,1641.
[10]吕超,刘丽萍,董慧茹,等.盐酸提取-液相色谱-原子荧光联用技术检测水产品中甲基汞等汞化合物[J].分析试验室,2010,29(2):64-68.
(栏目编辑:李 菡)
作者简介:厉君悄(1989—),女,本科,助理工程师,研究方向:水产品安全(通信作者)。