分散液液微萃取結合測汞儀分析水產食品中甲基汞

段建坤等

摘 要 建立了以分散液液微萃取技術作為分離富集手段，以測汞儀分析水產品中的甲基汞的方法。以測汞儀直接測定樣品中總汞，并用差減法計算出無機汞的含量。實驗優化了分散液相微萃取的條件。實驗表明，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， 可以得到較為理想的結果。本方法的動態線性范圍為0.2～20 μg/L，檢出限為 0.10 μg/L，相對標準偏差6.0%， 富集倍數為8。儀器測定總汞的檢出限為0.1 μg/kg，線性范圍0.2～50 μg/kg，相對標準偏差2.4%。本方法簡單、快速，溶劑消耗量少。以標準參考物質驗證本方法的準確性，其測定結果與標準值吻合較好。將本方法應用于實際水產制品的分析，得到較滿意的結果。

關鍵詞 分散液液微萃取； 測汞儀； 甲基汞

1 引 言

汞是一種毒性較大、熔點低、易揮發的重金屬，以多種形態存在于環境和生物體中。汞進入人體后，會對人體造成極大的危害。20世紀50年代，日本化工廠排放含汞的廢水，造成數千人中毒的“水俁事件”，引發了全世界對汞中毒的廣泛關注。人體中汞的主要來源是被污染的食品，尤其是各種水產品。汞能夠以多種形態存在于環境和生物體中，主要有無機形態（一價及二價的汞化合物）和有機態的甲基汞、二甲基汞、乙基汞、苯基汞等。水產品中的汞大部分是甲基汞，其在人體內的吸收效率高達90%以上。因此，對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信息。因此，對水產中的汞進行形態分析是十分有必要的[1，2]。

汞的形態分析一般以色譜技術與原子光譜/質譜技術聯用來實現，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譜法（ICPMS）[6]等的聯用。這些方法準確度高，但在分析復雜樣品（如海水、沉積物、生物樣品等）和測定痕量組分時，由于樣品基體的復雜性以及汞的低含量，實現汞的形態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，容易引發環境污染和安全事故。開發新型“綠色”萃取技術，成為了分析工作者的研究熱點，固相微萃取（SPME）[7，8]、液相微萃取（LPME）[9，10]、濁點萃取（CPE）[11，12]這些新型綠色萃取技術具有使用有機溶劑少，富集倍數大，操作簡單，便于與其他分析儀器實現聯用等優點。

分散液液微萃取（DLLME）是液相微萃取技術的一種，由Rezaee等[13]于2006年提出。DLLME萃取速度很快，操作簡便，消耗低，環境友好，便于與其他分析儀器聯用[14]。分散液液微萃取用于甲基汞的萃取并對汞進行形態分析也有報道[15]，但萃取液一般均需要進一步的處理以便能應用于后續檢測器。測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，其檢測靈敏度較高[16]，而且樣品需求量較少，用于直接檢測DLLME萃取液有著較大的優勢。

基于此，本研究建立了以DLLME萃取樣品中甲基汞，萃取液直接以測汞儀測定的分析方法，操作簡單，分析速度快，靈敏度高，而且能實現汞形態的分離分析。方法用于標準物質和實際樣品的分析，結果令人滿意。

2 實驗部分

2.1 儀器與試劑

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

汞標準溶液甲基汞（GBW08675）、無機汞（GBW（E）080124）購于中國計量科學研究院。上述標準溶液以超純水稀釋為標準使用液（1.00 mg/L）。汞標準參考物質GBW10029 魚肉、GBW 10051豬肝、GBW 07601人發均購自中國計量科學研究院。NaOH、HCl和NaCl為優級純，其余試劑為分析純。超純水電阻率18.2 MΩ·cm。實際樣品（鱈魚酥、金槍魚泥、墨魚、魷魚、龍頭魚和紫菜）購自武漢當地超市。

2.2 實驗方法

總汞測定時，直接稱取約0.05 g樣品于樣品舟中，以測汞儀分析。甲基汞的測定程序如下：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下層萃取液注入測汞儀樣品舟進行分析測定。

3 結果與討論

3.1 萃取條件的優化

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。實驗了四氯化碳、三氯甲烷、二氯甲烷作為萃取劑的萃取性能，結果見圖1，可以看出，二氯甲烷的萃取性能要遠好于另外兩種。

3.1.2 分散劑的選擇 分散液一般采用能與水互溶的溶劑，實驗中比較了甲醇、乙醇、乙腈和丙酮4種溶劑作為分散液時的萃取性能（圖2）。結果表明，甲醇和乙醇效果相當，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。考察了二者的體積比1∶1～1∶5時的萃取效率，結果見圖3，可見，當二者體積比為1∶4或1∶5時，萃取能力最強，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基體對于萃取效率的影響。結果表明，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，萃取效率最高，繼續增大HCl濃度，萃取效率有所降低。另外，以NaOH中和HCl后的產物為NaCl。樣品溶液中NaCl濃度的增大，會降低甲基汞在水中的溶解度，從而提高萃取效率。實驗結果也證明了加入NaCl會提高萃取效率（圖4）。樣品經處理后加入NaOH定容，其中HCl和NaCl的濃度分別為1 mol/L和117 g/L， 故優化的條件為1 mol/LHCl和120 g/L NaCl。endprint

3.2 干擾實驗

本方法采用分散相液液微萃取手段分離甲基汞和無機汞，并實現對甲基汞的富集。因此，實驗中還研究了無機汞對于甲基汞測定的影響。結果表明，50倍的無機汞離子對于甲基汞的測定結果的影響小于10%。因此，本方法可以用于實際水產食品中甲基汞的分析測定。

3.3 方法的分析性能

在選定的工作條件下，測定空白并計算其標準偏差，按IUPAC的定義（3σ）得到甲基汞的檢出限為0.10 μg/L，方法的相對標準偏差為6.0%（2.0 μg/L， n=11），甲基汞濃度在0.2～20 μg/L的范圍內線性良好，相關系數為0.9992，線性方程為y=0.0389x+0.0056。甲基汞的富集倍數為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， 相對標準偏差為2.4%。

3.4 方法驗證和樣品分析

以汞標準參考物質GBW 10029魚肉、GBW 07601人發、GBW 10051豬肝作為樣品評價了方法的準確性和可靠性，并對實際樣品進行了分析測定。樣品分析結果見表1

從表1可見，標準樣品的分析結果與參考值或文獻值保持一致，因此，本方法準確度較高。此外，實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，因此應減少嬰幼兒對此類輔助食品的攝入量。同樣從結果可見，海產品中甲基汞為主要的汞形態，無機汞的含量遠低于甲基汞的含量。可見在一般的海產品測定時，無機汞不會對甲基汞的測定產生干擾。總之，本研究所建立的方法操作簡單，分析速度快，靈敏度高，很適合于實驗室的日常分析測定。

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王 萌， 豐偉悅， 張 芳， 汪 冰， 史俊穩， 李 柏， 柴之芳， 趙宇亮. 分析化學， 2005， 33（12）： 1671-1675

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