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摘 要：为对虾仁中甲基汞含量进行较好的定性、定量检测，研究建立了虾仁中甲基汞含量的负化学源-气相色谱-质谱联用测定方法。样品经过处理后，经甲苯定容，注入气质联用仪中进行检测。经中等极性毛细管色谱柱分离，负化学源（NCI）离子化，以及选择离子检测（SIM）方式对样品中的甲基汞含量进行定性与定量分析。该方法测定结果的相对标准偏差小于5%（n=6），平均回收率大于80%，线性范围为 0.05～1 μg/mL，最低检出限为0.2 μg/kg。
关键词：负化学源;气相色谱-质谱联用;虾仁;甲基汞
甲基汞是一种具有神经毒性的环境污染物，主要侵犯中枢神经系统，可造成语言和记忆能力障碍等。其损害的主要部位是大脑的枕叶和小脑，其神经毒性可能与扰乱谷氨酸的重摄取和致使神经细胞基因表达异常有关。自然界中的植物可以使汞被动富集，在生物体内可以将其转化为毒性更大的甲基汞。甲基汞通过食物链进入人体后，会对人体器官会产生损伤作用[1]。我国现行国家标准GB 2762-2017《食品安全国家标准 食品中污染物限量》中对水产品中甲基汞的残留量有限量要求[2]，因此对虾仁中的甲基汞的快速准确检测方法的研究十分必要。测定甲基汞的检测方法有气相色谱法[3-8]、液相色谱-串联原子荧光光度计法[9-10]、液相色谱-电感耦合等离子体质谱法[11]。基于甲基汞在盐酸的环境下较易转化为氯化甲基汞，而且负化学离子源对电负性强的卤素化合物有较强的响应，本文以负化学源电离-中等极性毛细管色谱柱Rtx-50测定虾仁中甲基汞的残留量，前处理方法操作简便易行，没有使用毒性较大的巯基乙醇，有利于操作人员的健康，灵敏度满足要求，适用于甲基汞的快速检测。
1 材料与方法
1.1 试剂与仪器
气质联用仪：GCMS-QP2010 Plus型，带负化学源（NCI），日本岛津公司;漩涡震荡器：MS3 digital，德国IKA;高速离心机：Neofuge 23R，上海力申科学仪器有限公司;甲苯：色谱纯，国药集团化学试剂有限公司;氯化甲基汞标准品：97.0%，0.1 g/瓶，Dr.Ehrenstorfer GmbH;毛细管色谱柱：Rtx-50 （中等极性，30 m×0.25 mm×0.25 μm），RESTEK;氯化铜：分析纯，天津市标准科技有限公司;浓盐酸：优级纯，天津市耀华化学试剂有限责任公司;氯化铜溶液（42.5 g/L）：称取8.5 g氯化铜加水定容至200 mL。盐酸溶液（1+4）：量取100 mL浓盐酸，加水400 mL，混匀。
1.2 色谱条件
载气（氦气）流速为1.43 mL/min ，用恒速率控制方式，速率为43.4 cm/s;分流进样口，采用不分流进样方式，进样时间为1 min（进样1 min后分流阀打开），分流比设为5∶1;分流进样口温度：220 ℃;柱温箱温度程序：初始温度50 ℃，保持1 min，以15 ℃/min升至170 ℃，保持1 min，以10 ℃/min升至250 ℃，保持2 min。
1.3 质谱条件
NCI离子源温度：250 ℃;接口温度：280 ℃;溶剂延迟时间5 min;检测器电压：使用调谐电压;SCAN方式质量数范围：50～400;SIM定量方式选择监测离子碎片：53、235、237、239;定量离子为：237。
1.4 溶液配制
1.4.1 标准溶液的制备 准确称取60 mg氯化甲基汞标准品至50 mL容量瓶中，用甲苯定容，得甲基汞浓度为1 mg/mL的标准溶液。再从1 mg/mL的标准溶液中分别吸取5 mL加入到50 mL容量瓶中，用甲苯定容至刻度，得100 μg/mL的标准溶液。从100 μg/mL的标准溶液中分别吸取5 mL加入到50 mL容量瓶中，用甲苯定容至刻度得10 μg/mL的标准溶液。从10 μg/mL的标准溶液中吸取5 mL加入到10 mL容量瓶中，用甲苯定容至刻度得5 μg/mL的标准溶液。从10 μg/mL的标准溶液中分别吸取0.25、0.5、1、2.5、5 mL加入到5个不同的50 mL容量瓶中，用甲醇定容至刻度，得0.05、0.1、0.2、0.5、1.0 μg/mL的标准溶液。每个质量浓度取1 μL注入气质联用仪进行分析。
1.4.2 样品前处理 准确称取5.0 g虾仁样品加入到50 mL刻度離心管中，加入2 mL氯化铜溶液（42.5 g/L），漩涡振荡器振荡2 min，再加入5 mL盐酸溶液（1+4）置于50 mL刻度离心管中，充分振荡摇匀、静置30 min后，再加入甲苯5.0 mL，漩涡振荡器振荡1 min，置于高速离心机以8 000 r/min的转速离心5 min，吸取上层甲苯1 μL注进NCI源气相色谱-质谱联用仪中进行分析。
2 结果与讨论
2.1 样品前处理
因为Cu2+能与虾肉组织中结合的甲基汞交换，在样品中加入氯化铜与盐酸溶液，可以把样品中的甲基汞转移到盐酸溶液中，并且使甲基汞转化成氯化甲基汞，由于氯化甲基汞具有一定的极性，所以使用极性溶剂甲苯对氯化甲基汞进行提取[8]。由于NCI源对于电负性较强的物质具有较好的灵敏度，使用NCI源对氯化甲基汞检测具有较好的响应值。
2.2 色谱柱的选择
由于氯化甲基汞具有一定的极性，选用了弱极性的毛细管色谱柱Rxi-5ms以及中等极性的毛细管色谱柱Rtx-50对氯化甲基汞进行分析测试。氯化甲基汞在Rtx-50具有较好的保留，而且峰形尖锐，峰型较好，而在Rxi-5ms柱子上保留时间较短，峰拖尾较大，故选用了Rtx-50毛细管色谱柱进行检测。
2.3 色谱及质谱图 在1.2及1.3节色谱及质谱条件下， 得到氯化甲基汞标准样品的SCAN方式下的总离子流图，氯化甲基汞的质谱图，SIM方式下的总离子流图、加标未知样品的总离子流图，如图1-图4所示。氯化甲基汞的出峰时间为7.7 min左右，加标样品谱图干净，无干扰。在该色谱条件下，实验结果较好。
2.4 标准曲线和最低检出限
在1.2的色谱条件及1.3的质谱条件下，采集0.05、0.1、0.2、0.5、1.0 μg/mL的标准溶液所得的峰面积，将峰面积作为纵轴，浓度（μg·mL-1）为横轴，得到标准曲线以及线性回归方程，仪器检出限为3倍的信噪比（S/N）浓度[12]，最低检出限为包括称样量、定容体积的与样品处理过程相关的检出限，最低检出限数据见表1，线性回归方程、相关系数及检出限见表2，线性曲线如图5所示。
2.5 精密度和加标回收实验
选取甲基汞含量空白的虾仁样品进行加标回收实验，分别向5 g空白样品中添加5 μg/mL甲基汞标准溶液1、2、4μL。得到甲基汞含量为1、2、4 μg/kg的加标样品。按上述加标样品按照1.4.2样品前处理提取步骤进行提取，重复进行6次。按照1.2及1.3色谱质谱条件进行测定，计算得到的精密度和回收率结果列于表3。
3 结论
通过采用中等极性毛细管色谱柱、负化学源-气相色谱-质谱联用法能够实现对虾仁中甲基汞的含量进行测定。通过方法学考察，可以看出负化学源-气相色谱-质谱联用法能够用于虾仁中甲基汞含量的测定，可以作为甲基汞含量检测的一种参考方法，用于虾肉中甲基汞含量的检测。
参考文献：
[1] 李春英，邱炳源.甲基汞的毒性作用[J].中华预防医学杂志，2001，35（6）：420-421.
[2] 中华人民共和国卫生部.食品安全国家标准 食品中污染物限量： GB 2762-2012[S].北京：中国标准出版社，2012.
[3] 肖业承，罗学华.GC法测定水产品中的甲基汞残留[J].热带农业科学，2008，28（3）：44-46.
[4] 陈京闽.快速溶剂萃取-气相色谱法测定鱼肉中的甲基汞[J].宁夏医科大学学报，2011，33（1）：95-97.
[5] 朱霞萍，张勇，汪模辉，等.毛细管气相色谱法测定生物样品中痕量甲基汞[J].理化检验：化学分册，2006，42（5）：344-346.
[6] 陈建华，林玉环，彭安.毛细柱与填充柱气相色谱法分析环境中甲基汞[J].环境科学，1999，20（4）：93-95.
[7] 柯华，刘巧，郑申西，等.气相色谱法测定海产食品中甲基汞的研究[J].中国卫生检验杂志，2007，17（7）：1227-1227.
[8] 中华人民共和国卫生部.食品中总汞及有机汞的测定：GB 5009.17-2003[S].北京：中國标准出版社，2005.
[9] 袁洁，罗海英，冼燕萍，等.高效液相色谱串联原子荧光光度计法测定鱼肉中甲基汞、乙基汞和苯基汞[J].现代食品科技，2009，25（7）：838-840.
[10] 刘庆阳，何滨，胡敬田，等.高效液相色谱与原子荧光光谱联用分析海产品中的甲基汞[J].分析试验室，2009，28（5）：41-44.
[11] 余晶晶，杨红霞，刘崴，等.水浴浸提-高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法快速测定水产品中的甲基汞[J].分析化学，2012，38（2）：299.
[12] 中华人民共和国卫生部.食品卫生检验方法 理化部分 总则：GB/T 5009.1-2003[S].北京：中国标准出版社，2003.
（收稿日期：2020-08-13;修回日期：2020-11-06）
关键词：负化学源;气相色谱-质谱联用;虾仁;甲基汞
甲基汞是一种具有神经毒性的环境污染物，主要侵犯中枢神经系统，可造成语言和记忆能力障碍等。其损害的主要部位是大脑的枕叶和小脑，其神经毒性可能与扰乱谷氨酸的重摄取和致使神经细胞基因表达异常有关。自然界中的植物可以使汞被动富集，在生物体内可以将其转化为毒性更大的甲基汞。甲基汞通过食物链进入人体后，会对人体器官会产生损伤作用[1]。我国现行国家标准GB 2762-2017《食品安全国家标准 食品中污染物限量》中对水产品中甲基汞的残留量有限量要求[2]，因此对虾仁中的甲基汞的快速准确检测方法的研究十分必要。测定甲基汞的检测方法有气相色谱法[3-8]、液相色谱-串联原子荧光光度计法[9-10]、液相色谱-电感耦合等离子体质谱法[11]。基于甲基汞在盐酸的环境下较易转化为氯化甲基汞，而且负化学离子源对电负性强的卤素化合物有较强的响应，本文以负化学源电离-中等极性毛细管色谱柱Rtx-50测定虾仁中甲基汞的残留量，前处理方法操作简便易行，没有使用毒性较大的巯基乙醇，有利于操作人员的健康，灵敏度满足要求，适用于甲基汞的快速检测。
1 材料与方法
1.1 试剂与仪器
气质联用仪：GCMS-QP2010 Plus型，带负化学源（NCI），日本岛津公司;漩涡震荡器：MS3 digital，德国IKA;高速离心机：Neofuge 23R，上海力申科学仪器有限公司;甲苯：色谱纯，国药集团化学试剂有限公司;氯化甲基汞标准品：97.0%，0.1 g/瓶，Dr.Ehrenstorfer GmbH;毛细管色谱柱：Rtx-50 （中等极性，30 m×0.25 mm×0.25 μm），RESTEK;氯化铜：分析纯，天津市标准科技有限公司;浓盐酸：优级纯，天津市耀华化学试剂有限责任公司;氯化铜溶液（42.5 g/L）：称取8.5 g氯化铜加水定容至200 mL。盐酸溶液（1+4）：量取100 mL浓盐酸，加水400 mL，混匀。
1.2 色谱条件
载气（氦气）流速为1.43 mL/min ，用恒速率控制方式，速率为43.4 cm/s;分流进样口，采用不分流进样方式，进样时间为1 min（进样1 min后分流阀打开），分流比设为5∶1;分流进样口温度：220 ℃;柱温箱温度程序：初始温度50 ℃，保持1 min，以15 ℃/min升至170 ℃，保持1 min，以10 ℃/min升至250 ℃，保持2 min。
1.3 质谱条件
NCI离子源温度：250 ℃;接口温度：280 ℃;溶剂延迟时间5 min;检测器电压：使用调谐电压;SCAN方式质量数范围：50～400;SIM定量方式选择监测离子碎片：53、235、237、239;定量离子为：237。
1.4 溶液配制
1.4.1 标准溶液的制备 准确称取60 mg氯化甲基汞标准品至50 mL容量瓶中，用甲苯定容，得甲基汞浓度为1 mg/mL的标准溶液。再从1 mg/mL的标准溶液中分别吸取5 mL加入到50 mL容量瓶中，用甲苯定容至刻度，得100 μg/mL的标准溶液。从100 μg/mL的标准溶液中分别吸取5 mL加入到50 mL容量瓶中，用甲苯定容至刻度得10 μg/mL的标准溶液。从10 μg/mL的标准溶液中吸取5 mL加入到10 mL容量瓶中，用甲苯定容至刻度得5 μg/mL的标准溶液。从10 μg/mL的标准溶液中分别吸取0.25、0.5、1、2.5、5 mL加入到5个不同的50 mL容量瓶中，用甲醇定容至刻度，得0.05、0.1、0.2、0.5、1.0 μg/mL的标准溶液。每个质量浓度取1 μL注入气质联用仪进行分析。
1.4.2 样品前处理 准确称取5.0 g虾仁样品加入到50 mL刻度離心管中，加入2 mL氯化铜溶液（42.5 g/L），漩涡振荡器振荡2 min，再加入5 mL盐酸溶液（1+4）置于50 mL刻度离心管中，充分振荡摇匀、静置30 min后，再加入甲苯5.0 mL，漩涡振荡器振荡1 min，置于高速离心机以8 000 r/min的转速离心5 min，吸取上层甲苯1 μL注进NCI源气相色谱-质谱联用仪中进行分析。
2 结果与讨论
2.1 样品前处理
因为Cu2+能与虾肉组织中结合的甲基汞交换，在样品中加入氯化铜与盐酸溶液，可以把样品中的甲基汞转移到盐酸溶液中，并且使甲基汞转化成氯化甲基汞，由于氯化甲基汞具有一定的极性，所以使用极性溶剂甲苯对氯化甲基汞进行提取[8]。由于NCI源对于电负性较强的物质具有较好的灵敏度，使用NCI源对氯化甲基汞检测具有较好的响应值。
2.2 色谱柱的选择
由于氯化甲基汞具有一定的极性，选用了弱极性的毛细管色谱柱Rxi-5ms以及中等极性的毛细管色谱柱Rtx-50对氯化甲基汞进行分析测试。氯化甲基汞在Rtx-50具有较好的保留，而且峰形尖锐，峰型较好，而在Rxi-5ms柱子上保留时间较短，峰拖尾较大，故选用了Rtx-50毛细管色谱柱进行检测。
2.3 色谱及质谱图 在1.2及1.3节色谱及质谱条件下， 得到氯化甲基汞标准样品的SCAN方式下的总离子流图，氯化甲基汞的质谱图，SIM方式下的总离子流图、加标未知样品的总离子流图，如图1-图4所示。氯化甲基汞的出峰时间为7.7 min左右，加标样品谱图干净，无干扰。在该色谱条件下，实验结果较好。
2.4 标准曲线和最低检出限
在1.2的色谱条件及1.3的质谱条件下，采集0.05、0.1、0.2、0.5、1.0 μg/mL的标准溶液所得的峰面积，将峰面积作为纵轴，浓度（μg·mL-1）为横轴，得到标准曲线以及线性回归方程，仪器检出限为3倍的信噪比（S/N）浓度[12]，最低检出限为包括称样量、定容体积的与样品处理过程相关的检出限，最低检出限数据见表1，线性回归方程、相关系数及检出限见表2，线性曲线如图5所示。
2.5 精密度和加标回收实验
选取甲基汞含量空白的虾仁样品进行加标回收实验，分别向5 g空白样品中添加5 μg/mL甲基汞标准溶液1、2、4μL。得到甲基汞含量为1、2、4 μg/kg的加标样品。按上述加标样品按照1.4.2样品前处理提取步骤进行提取，重复进行6次。按照1.2及1.3色谱质谱条件进行测定，计算得到的精密度和回收率结果列于表3。
3 结论
通过采用中等极性毛细管色谱柱、负化学源-气相色谱-质谱联用法能够实现对虾仁中甲基汞的含量进行测定。通过方法学考察，可以看出负化学源-气相色谱-质谱联用法能够用于虾仁中甲基汞含量的测定，可以作为甲基汞含量检测的一种参考方法，用于虾肉中甲基汞含量的检测。
参考文献：
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[5] 朱霞萍，张勇，汪模辉，等.毛细管气相色谱法测定生物样品中痕量甲基汞[J].理化检验：化学分册，2006，42（5）：344-346.
[6] 陈建华，林玉环，彭安.毛细柱与填充柱气相色谱法分析环境中甲基汞[J].环境科学，1999，20（4）：93-95.
[7] 柯华，刘巧，郑申西，等.气相色谱法测定海产食品中甲基汞的研究[J].中国卫生检验杂志，2007，17（7）：1227-1227.
[8] 中华人民共和国卫生部.食品中总汞及有机汞的测定：GB 5009.17-2003[S].北京：中國标准出版社，2005.
[9] 袁洁，罗海英，冼燕萍，等.高效液相色谱串联原子荧光光度计法测定鱼肉中甲基汞、乙基汞和苯基汞[J].现代食品科技，2009，25（7）：838-840.
[10] 刘庆阳，何滨，胡敬田，等.高效液相色谱与原子荧光光谱联用分析海产品中的甲基汞[J].分析试验室，2009，28（5）：41-44.
[11] 余晶晶，杨红霞，刘崴，等.水浴浸提-高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法快速测定水产品中的甲基汞[J].分析化学，2012，38（2）：299.
[12] 中华人民共和国卫生部.食品卫生检验方法 理化部分 总则：GB/T 5009.1-2003[S].北京：中国标准出版社，2003.
（收稿日期：2020-08-13;修回日期：2020-11-06）