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應用 HPLC-ICP-MS 聯用技術進行食品中汞形態分析的優勢
閱讀：1244 發布時間：2020-3-18汞是對生物體具有較強毒性的元素之一。環境中汞的濃度相對較低，但是食物鏈 傳遞過程會使其濃度增大，終導致一些食品中汞含量很高。此外，其毒性不僅 與其總含量有關，還與其存在形態相關。因此研究食品中汞的存在形態對全面評 價其對人體的潛在危害至關重要。
由于汞形態分析需要較低的檢出限，因此 GC-ICP-MS 聯用是方法。然而， 隨著現代 ICP-MS 系統靈敏度的提高，HPLC 也已開始應用到形態分析中。HPLC 與 ICP-MS 的聯用由于其簡單快速的技術連接而備受矚目。此外，與 GC 分析相 比，HPLC 可以對萃取的樣品溶液直接進樣，不需進行各形態的柱前衍生，大大 簡化了樣品前處理，節省了總分析流程所需的成本。
本研究工作中，對采用 HPLC-ICP-MS 聯用技術進行食 品中汞的形態分析進行了評估。從毒理學角度來說無機 汞（Hg2+）和一甲基汞是主要的目標分析物，但本工作對可 能遇到的乙基汞 (EtHg+) 和苯基汞 (PhHg+) 也作了研究。 通過有機溶劑的梯度洗脫可將各形態分離開來。Agilent 7700/7800 ICP-MS 系統中采用了*的快速頻率匹配 的固態射頻（RF）發生器，允許在水相和有機相之間輕易 轉換而不會影響等離子體的穩定性。通過分析認證標準物 質（CRM）驗證了本方法的可靠性。結果表明，安捷倫的 HPLC-ICP-MS 聯用系統是進行食品中汞形態分析的完整、 全面集成和有效的解決方案。
儀器 色譜分離采用 Agilent 1260 HPLC。1260 HPLC 大允許 壓力可達 600bar，可使用極小粒徑的色譜柱進行快速分 離。本工作使用 1.8µm 粒徑的 Zorbax C-18 色譜柱（安捷 倫）。。該分離基于 High 等人的之前的工作 進行了優化 [1]。機物可直接進入 ICP-MS，而不會造成接口錐的積碳。使 用鉑錐防止氧氣加入造成的氧化，同時使用有機分析常用 的內徑為 1.0mm 的矩管。
7700/7800 ICP-MS 的 Mass Hunter 工作站能同時控制常 見的安捷倫 LC 和 GC 模塊，可以在 ICP-MS Mass Hunter 軟件中直接運行 1260 HPLC 方法和序列（圖1）。該特性不 但簡化了 HPLC-ICP-MS 的聯用操作，還增加了此類分析 的安全性，因為雙向通訊可保證 HPLC 或 ICP-MS 任何一 方停止運行的時候，該軟件可自動停止另一方的運行。
樣品前處理 選用兩個 CRM 標準物質對方法進行了驗證。取自金槍魚 肌肉組織的標準物質 BCR-464（比利時 IRMM）甲基汞標 準值為 5.12 ± 0.16 mg/kg（以汞計），占總汞的 97%。由 角鯊肝臟制成的 Dolt-4 標準物質（加拿大 NRC）中甲基汞 標準值為 1.33 ± 0.12 mg/kg（以汞計），占總汞的 52%。
樣品萃取過程參考前人的工作[2]。稱取 150 mg 樣品，加入 20 ml 流動相 A，在 140 w 條件下微波消解 11 min，取表 層上清液過 0.45 µm 濾膜后直接進樣 HPLC。
結果和討論：色譜條件優化 初始的汞形態色譜分離條件采用 L-半胱氨酸（A 通道） 中加入 2% 甲醇（B 通道）的等度條件。色譜分離圖如圖 2 所示。
如圖所示，在等度條件下，三種汞形態在三分鐘內即可得到 分離，并且 Hg2+ 和 MeHg+ 在兩分鐘內即可分離。但是苯 基汞卻被柱子保留無法檢測。因此，為了增強流動相的洗脫能力，試驗了梯度洗脫方法。圖 3 顯示了分離過程中使用 的梯度洗脫程序：初始用 2% 甲醇洗脫，在 1 min 內升高到 90%。
結論 ：
本研究針對食物樣品中的汞形態分析開發了快速有效的梯 度洗脫 HPLC-ICP-MS方法。該方法能夠在 3 分鐘內將樣 品中的 4 種目標汞形態物質*分離出來。用標準物質測 定對該方法進行了驗證，與標準物質參考值相比較，汞各 形態回收率良好。另外，若無需分離測定苯基汞，該方法則 可進一步簡化為等度分離。
安捷倫7700/7800ICP-MS 的射頻發生器所具有的快速頻率匹配 特性允許流動相由水相快速轉換為 90% 甲醇，因此可以在 不影響等離子體穩定性的前提下實現汞形態的分離。這種 特性為有機溶劑流動相 HPLC 分離和 ICP-MS 聯機應用帶 來了新的可能。