分散液液微萃取結(jié)合測(cè)汞儀分析水產(chǎn)食品中甲基汞

段建坤等

摘 要 建立了以分散液液微萃取技術(shù)作為分離富集手段，以測(cè)汞儀分析水產(chǎn)品中的甲基汞的方法。以測(cè)汞儀直接測(cè)定樣品中總汞，并用差減法計(jì)算出無機(jī)汞的含量。實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了分散液相微萃取的條件。實(shí)驗(yàn)表明，以二氯甲烷為萃取劑，乙醇為分散劑，二者體積比為1∶5，HCl濃度為1 mol/L，NaCl濃度為120 g/L時(shí)， 可以得到較為理想的結(jié)果。本方法的動(dòng)態(tài)線性范圍為0.2～20 μg/L，檢出限為 0.10 μg/L，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差6.0%， 富集倍數(shù)為8。儀器測(cè)定總汞的檢出限為0.1 μg/kg，線性范圍0.2～50 μg/kg，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差2.4%。本方法簡單、快速，溶劑消耗量少。以標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)驗(yàn)證本方法的準(zhǔn)確性，其測(cè)定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值吻合較好。將本方法應(yīng)用于實(shí)際水產(chǎn)制品的分析，得到較滿意的結(jié)果。

關(guān)鍵詞 分散液液微萃?。?測(cè)汞儀； 甲基汞

1 引 言

汞是一種毒性較大、熔點(diǎn)低、易揮發(fā)的重金屬，以多種形態(tài)存在于環(huán)境和生物體中。汞進(jìn)入人體后，會(huì)對(duì)人體造成極大的危害。20世紀(jì)50年代，日本化工廠排放含汞的廢水，造成數(shù)千人中毒的“水俁事件”，引發(fā)了全世界對(duì)汞中毒的廣泛關(guān)注。人體中汞的主要來源是被污染的食品，尤其是各種水產(chǎn)品。汞能夠以多種形態(tài)存在于環(huán)境和生物體中，主要有無機(jī)形態(tài)（一價(jià)及二價(jià)的汞化合物）和有機(jī)態(tài)的甲基汞、二甲基汞、乙基汞、苯基汞等。水產(chǎn)品中的汞大部分是甲基汞，其在人體內(nèi)的吸收效率高達(dá)90%以上。因此，對(duì)水樣中和食品中汞的分析，不僅要提供食品中汞的總量信息，更重要的是要提供汞的形態(tài)信息。因此，對(duì)水產(chǎn)中的汞進(jìn)行形態(tài)分析是十分有必要的[1，2]。

汞的形態(tài)分析一般以色譜技術(shù)與原子光譜/質(zhì)譜技術(shù)聯(lián)用來實(shí)現(xiàn)，如氣相色譜、液相色譜和原子熒光光譜法（AFS）[3]、原子吸收光譜法（AAS）[4，5]以及電感耦合等離子質(zhì)譜法（ICPMS）[6]等的聯(lián)用。這些方法準(zhǔn)確度高，但在分析復(fù)雜樣品（如海水、沉積物、生物樣品等）和測(cè)定痕量組分時(shí)，由于樣品基體的復(fù)雜性以及汞的低含量，實(shí)現(xiàn)汞的形態(tài)分析還存在一定難度，因此，樣品的分離富集是必不可少的。傳統(tǒng)的分離富集手段包括液液萃取和固相萃取、冷阱捕集等，但是樣品和試劑的消耗較大，容易引發(fā)環(huán)境污染和安全事故。開發(fā)新型“綠色”萃取技術(shù)，成為了分析工作者的研究熱點(diǎn)，固相微萃?。⊿PME）[7，8]、液相微萃?。↙PME）[9，10]、濁點(diǎn)萃取（CPE）[11，12]這些新型綠色萃取技術(shù)具有使用有機(jī)溶劑少，富集倍數(shù)大，操作簡單，便于與其他分析儀器實(shí)現(xiàn)聯(lián)用等優(yōu)點(diǎn)。

分散液液微萃?。―LLME）是液相微萃取技術(shù)的一種，由Rezaee等[13]于2006年提出。DLLME萃取速度很快，操作簡便，消耗低，環(huán)境友好，便于與其他分析儀器聯(lián)用[14]。分散液液微萃取用于甲基汞的萃取并對(duì)汞進(jìn)行形態(tài)分析也有報(bào)道[15]，但萃取液一般均需要進(jìn)一步的處理以便能應(yīng)用于后續(xù)檢測(cè)器。測(cè)汞儀無需樣品前處理，適合于固體和液體的樣品的直接分析，其檢測(cè)靈敏度較高[16]，而且樣品需求量較少，用于直接檢測(cè)DLLME萃取液有著較大的優(yōu)勢(shì)。

基于此，本研究建立了以DLLME萃取樣品中甲基汞，萃取液直接以測(cè)汞儀測(cè)定的分析方法，操作簡單，分析速度快，靈敏度高，而且能實(shí)現(xiàn)汞形態(tài)的分離分析。方法用于標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和實(shí)際樣品的分析，結(jié)果令人滿意。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器與試劑

DMA80全自動(dòng)固相測(cè)汞儀（意大利Milestone公司），測(cè)定波長為253.65 nm，318K高速冷凍離心機(jī)（德國Saitorius公司），超純水機(jī)（美國Millipore公司），超聲波清洗器（上海科導(dǎo)超聲儀器有限公司）。實(shí)驗(yàn)所用器皿均用10% HNO3浸泡24 h以上，用去離子水淋洗干凈，晾干備用。

汞標(biāo)準(zhǔn)溶液甲基汞（GBW08675）、無機(jī)汞（GBW（E）080124）購于中國計(jì)量科學(xué)研究院。上述標(biāo)準(zhǔn)溶液以超純水稀釋為標(biāo)準(zhǔn)使用液（1.00 mg/L）。汞標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)GBW10029 魚肉、GBW 10051豬肝、GBW 07601人發(fā)均購自中國計(jì)量科學(xué)研究院。NaOH、HCl和NaCl為優(yōu)級(jí)純，其余試劑為分析純。超純水電阻率18.2 MΩ·cm。實(shí)際樣品（鱈魚酥、金槍魚泥、墨魚、魷魚、龍頭魚和紫菜）購自武漢當(dāng)?shù)爻小?/p>

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

總汞測(cè)定時(shí)，直接稱取約0.05 g樣品于樣品舟中，以測(cè)汞儀分析。甲基汞的測(cè)定程序如下：稱取0.2～0.5 g 樣品于15 mL離心管中，加入6 mol/L HCl 5 mL，混勻后超聲萃取2 h，4 ℃下，8000 r/min離心10 min。取2.5 mL上清液，加入5 mol/L NaOH溶液2 mL，定容至5 mL。以注射器向其中注入1 mL分散劑和萃取劑，放置5 min，5000 r/min離心5 min，去掉上層水溶液，取100 μL下層萃取液注入測(cè)汞儀樣品舟進(jìn)行分析測(cè)定。

3 結(jié)果與討論

3.1 萃取條件的優(yōu)化

3.1.1 萃取劑的選擇

分散相液相微萃取中萃取劑要求密度大于水。實(shí)驗(yàn)了四氯化碳、三氯甲烷、二氯甲烷作為萃取劑的萃取性能，結(jié)果見圖1，可以看出，二氯甲烷的萃取性能要遠(yuǎn)好于另外兩種。

3.1.2 分散劑的選擇 分散液一般采用能與水互溶的溶劑，實(shí)驗(yàn)中比較了甲醇、乙醇、乙腈和丙酮4種溶劑作為分散液時(shí)的萃取性能（圖2）。結(jié)果表明，甲醇和乙醇效果相當(dāng)，萃取效率都高于丙酮和乙腈。考慮到乙醇的毒性較小，選擇乙醇作為分散劑。

萃取液與分散液的體積比也是影響萃取效率的重要因素之一?？疾炝硕叩捏w積比1∶1～1∶5時(shí)的萃取效率，結(jié)果見圖3，可見，當(dāng)二者體積比為1∶4或1∶5時(shí)，萃取能力最強(qiáng)，最終選擇體積比為1∶5。

3.1.3 HCl和NaCl濃度的影響 在樣品提取過程中使用HCl作為提取液，需要研究HCl基體對(duì)于萃取效率的影響。結(jié)果表明，萃取效率隨HCl濃度的增大而增加，其濃度為0.5～2.0 mol/L時(shí)，萃取效率最高，繼續(xù)增大HCl濃度，萃取效率有所降低。另外，以NaOH中和HCl后的產(chǎn)物為NaCl。樣品溶液中NaCl濃度的增大，會(huì)降低甲基汞在水中的溶解度，從而提高萃取效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證明了加入NaCl會(huì)提高萃取效率（圖4）。樣品經(jīng)處理后加入NaOH定容，其中HCl和NaCl的濃度分別為1 mol/L和117 g/L， 故優(yōu)化的條件為1 mol/LHCl和120 g/L NaCl。endprint

3.2 干擾實(shí)驗(yàn)

本方法采用分散相液液微萃取手段分離甲基汞和無機(jī)汞，并實(shí)現(xiàn)對(duì)甲基汞的富集。因此，實(shí)驗(yàn)中還研究了無機(jī)汞對(duì)于甲基汞測(cè)定的影響。結(jié)果表明，50倍的無機(jī)汞離子對(duì)于甲基汞的測(cè)定結(jié)果的影響小于10%。因此，本方法可以用于實(shí)際水產(chǎn)食品中甲基汞的分析測(cè)定。

3.3 方法的分析性能

在選定的工作條件下，測(cè)定空白并計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差，按IUPAC的定義（3σ）得到甲基汞的檢出限為0.10 μg/L，方法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為6.0%（2.0 μg/L， n=11），甲基汞濃度在0.2～20 μg/L的范圍內(nèi)線性良好，相關(guān)系數(shù)為0.9992，線性方程為y=0.0389x+0.0056。甲基汞的富集倍數(shù)為8。總汞的檢出限為0.1 μg/kg，線性范圍0.2～50 μg/kg，線性方程為y=0.0553x+0.00053， 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.4%。

3.4 方法驗(yàn)證和樣品分析

以汞標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)GBW 10029魚肉、GBW 07601人發(fā)、GBW 10051豬肝作為樣品評(píng)價(jià)了方法的準(zhǔn)確性和可靠性，并對(duì)實(shí)際樣品進(jìn)行了分析測(cè)定。樣品分析結(jié)果見表1

從表1可見，標(biāo)準(zhǔn)樣品的分析結(jié)果與參考值或文獻(xiàn)值保持一致，因此，本方法準(zhǔn)確度較高。此外，實(shí)際樣品鱈魚酥和金槍魚泥為嬰幼兒輔助食品，其甲基汞含量均超過了0.02 mg/kg，因此應(yīng)減少嬰幼兒對(duì)此類輔助食品的攝入量。同樣從結(jié)果可見，海產(chǎn)品中甲基汞為主要的汞形態(tài)，無機(jī)汞的含量遠(yuǎn)低于甲基汞的含量?？梢娫谝话愕暮．a(chǎn)品測(cè)定時(shí)，無機(jī)汞不會(huì)對(duì)甲基汞的測(cè)定產(chǎn)生干擾?？傊狙芯克⒌姆椒ú僮骱唵?，分析速度快，靈敏度高，很適合于實(shí)驗(yàn)室的日常分析測(cè)定。

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Abstract A method for the determination of methylmercury in seafood has been developed using dispersive liquidliquid microextraction followed by direct mercury analyzer. Total mercury was detected by direct mercury analyzer， and inorganic mercury was calculated by the difference. The parameters affecting the extraction efficiency， including the selection of extractant and dispersant， their volume ratio， concentration of HCl and NaCl have been optimized in this study. The results showed that CH2Cl2 as extractant， ethanol as dispersant， volumn ration of 1∶5， 1 mol/L HCl and 120 g/L NaCl were chosen. The detection limit and the dynamic liner range were 0.10 μg/L and 0.2-20 μg/L， respectively. The relative standard deviation was 6.0% for eleven replicates at the spiked level of 2.0 μg/L. The enrichment factor was 8. For total Hg determination， the detection limit and the dynamic liner range for methylmercury were 0.10 μg/kg and 0.2-50 μg/kg， respectively. The relative standard deviation was 2.4%. The method was simple， fast and a little solvent needed. Some certified reference materials were analyzed to validate the accuracy of the proposed method， and the results were in good agreement with the reference value. Besides， the method was applied to the real samples with satisfactory results.

Keywords Dispersive liquidliquid microextraction； Direct mercury analyzer； Methylmercury

（Received 5 August 2014； accepted 30 September 2014）endprint