文/賀嬌嬌
本文講述了甲基汞的危害及常見的檢測(cè)方法。由于,水產(chǎn)動(dòng)物、肉食性魚類中可能含有較高的甲基汞 // 雖然,目前國標(biāo)中,生物樣品的甲基汞限量還是0.5-1 ppm,但是隨著分析檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展以及人們對(duì)食品安全認(rèn)識(shí)的提高,對(duì)生物樣品的檢測(cè)力度必將加大,對(duì)于甲基汞的含量也必將嚴(yán)格把控。本文采用一款國內(nèi)的全自動(dòng)烷基汞分析儀,應(yīng)用吹掃捕集—?dú)庀嗌V—冷原子熒光的方法對(duì)魚肉樣品中的甲基汞進(jìn)行測(cè)定,魚肉樣品的前處理方法采用粉碎后凍干,用堿性甲醇溶液提取,測(cè)試結(jié)果理想。
上世紀(jì)80年代,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在北歐和北美的偏遠(yuǎn)地區(qū)的湖泊中魚體汞含量超過了世界衛(wèi)生組織建議的食用水產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。通過研究發(fā)現(xiàn),這種汞污染是由于人類活動(dòng)向大氣排放的汞,通過大氣傳輸遷移到這些偏遠(yuǎn)地區(qū)并以干、濕沉降的形式進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)。大氣汞通常以HgO的形態(tài)存在,進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)后,形態(tài)會(huì)發(fā)生一定的轉(zhuǎn)變。據(jù)研究表明:汞的各類化合物中,甲基汞是一種非常強(qiáng)效的神經(jīng)毒素,對(duì)于人類而言,會(huì)可通過血腦屏障引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)的永久性損傷;對(duì)孕婦而言,可通過胎盤引起胎兒先天性水俁病,而且,其具有親脂性、生物積累效應(yīng)和生物放大效應(yīng),其毒性是無機(jī)汞的幾百倍,所以,總汞的分析已不足以反映飲用水、食品對(duì)人體的危害。對(duì)甲基汞的分析,尤其是痕量甲基汞的分析非常有必要。
常見的幾種甲基汞的分析方法有:GC-ECD,LC-AFS 、Purge and Trap GC-CVAFS;其中,GCECD方法是97年以來,對(duì)環(huán)境甲基汞測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)方法,但是,具有:樣品預(yù)處理復(fù)雜,富集過程中容易受到污染,多次手動(dòng)富集,人為誤差影響大;樣品中含硫化合物,也會(huì)被富集萃取,在分析過程中積存在色譜柱中,使色譜柱分離效率下降,干擾測(cè)定;萃取、浸提以及進(jìn)樣器清洗采用致癌物——苯;只能分析甲基汞;檢測(cè)器易受帶電負(fù)性的組分干擾等不足之處,所以,并沒有推廣,而LC-AFS,通用性好,可以對(duì)多種元素(砷、汞、硒)的形態(tài)進(jìn)行分析,但是,靈敏度和檢出限(ppb級(jí))達(dá)不到痕量金屬分析要求;另外,需要用的試劑復(fù)雜,每次實(shí)驗(yàn)都需要配置過硫酸鉀溶液、鹽酸溶液和硼氫化鉀溶液以輔助完成汞各個(gè)形態(tài)的消解、還原以及再冷原子化過程。
表1 標(biāo)準(zhǔn)曲線數(shù)據(jù)
Purge and Trap GC-CVAFS是美國EPA1630檢測(cè)甲基汞的標(biāo)準(zhǔn),其具有:所需樣品量少;方便采樣工作;樣品前處理簡單;單個(gè)樣品分析速度快(5-7.5 min);有機(jī)試劑用量少,環(huán)境友好;檢出限低,適用于:痕量金屬分析等優(yōu)點(diǎn),適合于水、土壤、生物樣品、糧食作物、尿液等分析。
國標(biāo)中對(duì)飲用水、地表水、水產(chǎn)及其制品中的甲基汞都做出了限定,其中可能對(duì)我們影響最大的,就是人體每天所攝入的水和食物,尤其是水產(chǎn)動(dòng)物、肉食性魚類,由于,生物富集效應(yīng),含有的甲基汞含量最高。
本文通過堿性甲醇溶液提取魚粉中的甲基汞,運(yùn)用吹掃捕集—?dú)庀嗌V—冷原子熒光方法進(jìn)行檢測(cè)。
全自動(dòng)烷基汞分析儀;
北京普立泰科儀器有限公司;
智能石墨消解系統(tǒng)PT60;
北京普立泰科儀器有限公司;
振蕩器;
渦旋振蕩儀;
試劑
氯化甲基汞標(biāo)準(zhǔn)溶液(中國計(jì)量科學(xué)研究院),標(biāo)準(zhǔn)參考物為DORM-4,四乙基硼化鈉(≥98%),一水合檸檬酸(≥98%),二水合檸檬酸鈉(≥99%),HCl(分析純),醋酸(分析純),KOH(≥85%),甲醇(色譜純)。
緩沖溶液:取檸檬酸10.79 g,檸檬酸鈉14.68 g,用水溶解并定容至100 mL。
1%四乙基硼化鈉:把1 g四乙基硼化鈉加入2%KOH溶液中,混勻后分裝到小瓶中,放入冰箱冷凍室冷凍。
圖1 標(biāo)準(zhǔn)曲線線性趨勢(shì)線
甲基汞儲(chǔ)備液:取一定量氯化甲基汞標(biāo)準(zhǔn)溶液,用甲醇定容至1 ppm。儲(chǔ)備液放入冰箱冷藏。實(shí)驗(yàn)中所需工作溶液均由上述儲(chǔ)備液逐級(jí)用水稀釋,現(xiàn)用現(xiàn)配。
25%KOH甲醇溶液(m/V):將25 g,KOH固體溶于75 mL甲醇中。
1.標(biāo)準(zhǔn)曲線及質(zhì)量控制
取5 mL,1 ppm的甲基汞,加含有0.5%醋酸和0.2%鹽酸的水溶液并定容至100 mL,此時(shí),標(biāo)液濃度為50 ppb;取2 mL,100 ppb的甲基汞,加入含有0.5%醋酸和0.2%鹽酸的純水溶液中并定容至100 mL,此時(shí)標(biāo)液濃度為1 ppb;取5 mL,1 ppb的甲基汞,加入含有0.5%醋酸和0.2%鹽酸的純水溶液中并定容至100 mL,此時(shí)標(biāo)液濃度為50 ppt;如果用水稀釋,需要現(xiàn)用現(xiàn)配。
配置標(biāo)準(zhǔn)曲線:
分別添加甲基汞標(biāo)液:0.5 pg、1 pg、5 pg、10 pg、25 pg、50 pg、100 pg、150 pg;
對(duì)應(yīng)取量為 50 ppt:10 μL、20 μL、100 μL、200 μL ;
1 p pb :25 μ L、50 μ L、100 μL、150 μL, 加 水 定 容至25 mL,然后,加入緩沖溶液300 μL,再加入40 μL四乙基硼化鈉(1%),加入四乙基硼化鈉(1%)后需要迅速蓋緊瓶蓋,蓋上蓋后充分振蕩后待測(cè),檢測(cè)數(shù)據(jù)見表1:
PA1630中提出根據(jù)響應(yīng)因子法判斷標(biāo)準(zhǔn)曲線是否可信,響應(yīng)因子的計(jì)算方式見下式:
其中:
Rs指標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)的峰高或峰面積;
Re指衍生化試劑空白的峰高或峰面積;
Cs指標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)于的濃度(ng/L);
進(jìn)一步評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)曲線質(zhì)量的參數(shù)為:
RSD(CF)=100×STD(CF)/AVE(CF)=2.32%;
根據(jù)最小二乘法判斷線性,見圖1:
根 據(jù):EPA1630要 求,RSD≤15%,如果RSD>15%,需要重新校準(zhǔn)分析系統(tǒng)并重新測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)曲線。計(jì)算結(jié)果RSD=2.32%,說明:標(biāo)準(zhǔn)曲線可信度高,另外,根據(jù)最小二乘法,R2=0.9998,說明標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性良好。
2.檢出限
采用濃度0.02 ng/L的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)來計(jì)算檢出限,數(shù)據(jù)分別為:
3.精密度
采用0.4 ng/L和2 ng/L兩個(gè)濃度來考察儀器精密度,數(shù)據(jù)為分別為:
采用兩個(gè)點(diǎn)來考察儀器精密度,濃度0.4 ng/L下的RSD=3.63%,濃度2 ng/L下的RSD=1.72%,儀器的精密度良好。
表2 檢出限數(shù)據(jù)
表3 精密度數(shù)據(jù)
表4 魚肉質(zhì)控樣數(shù)據(jù)
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,標(biāo)準(zhǔn)曲線的RSD(CF)=2.32%,線性R2=0.9998,標(biāo)準(zhǔn)曲線滿足EPA要求及常規(guī)的分析方法要求,可以準(zhǔn)確判定樣品濃度。儀器的檢出限為0.004 ng/L,檢測(cè)下限為0.015 ng/L,低于EPA1630及國標(biāo)(征求意見稿)要求。完全滿足目前國標(biāo)中甲基汞的檢出要求,另外,儀器精密度數(shù)據(jù)為:1.72%(2 ng/L),3.63%(0.4 ng/L),說明:儀器的穩(wěn)定性好。
用去離子水清洗樣品,攪拌機(jī)勻漿,-40℃冷凍干燥。干燥后的樣品在-18℃冷凍保存。稱取0.1 g干燥后的勻漿樣品與50 mL離心管中,加入4 mL,25%的KOH甲醇溶液,擰緊后放在搖床上振蕩4 h,然后轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶,用甲醇定容至100 mL。
結(jié)果與討論
平行測(cè)了三組質(zhì)控樣,每個(gè)樣品各重復(fù)3次,數(shù)據(jù)分別為:
由于,質(zhì)控樣中所含濃度為354±31 ng/g,測(cè)量結(jié)果折算為樣品質(zhì)量濃度后均在質(zhì)控范圍內(nèi),說明該前處理方法可以有效的提取出生物樣品中的甲基汞,三組樣品數(shù)據(jù)的RSD=1.08%,證明:該前處理方法甲基汞不單提取效率高且穩(wěn)定可靠。
本文通過堿性甲醇溶液提取魚粉中的甲基汞,運(yùn)用吹掃捕集—?dú)庀嗌V—冷原子熒光方法進(jìn)行檢測(cè)。為了確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,對(duì)分析儀器的線性、檢出限、檢測(cè)下限、精密度做了測(cè)試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明:儀器的標(biāo)準(zhǔn)曲線的響應(yīng)因子的RSD=2.32%,符合美國EPA1630中所規(guī)定的RSD<15%的要求,根據(jù)最小二乘法,擬合線性曲線,R2=0.9998,說明:標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性良好;儀器的檢出限能達(dá)到0.004 ng/L,檢測(cè)下限為0.015 ng/L,低于EPA1630中規(guī)定的 MDL=0.02 ng/L,ML=0.06 ng/L;分別測(cè)定了0.4 ng/L和2 ng/L濃度下的精密度,得出的結(jié)果分別為:3.63%和1.72%。之后采用堿性甲醇溶液提取魚肉樣品中的甲基汞,通過質(zhì)控樣品DORM-4的對(duì)照,測(cè)量結(jié)果完全在質(zhì)控范圍內(nèi),說明:該前處理方法處理魚肉樣品提取效率高,3組樣品的RSD=1.08%,證明該方法穩(wěn)定可靠。 ■