固相微萃取-氣相串聯(lián)質(zhì)譜法測定葛根藥材中多環(huán)芳烴殘留量△

王月茹，唐志書，宋忠興，史亞軍，謝偉

(1.陜西國際商貿(mào)學(xué)院，陜西 咸陽 712046； 2.陜西中醫(yī)藥大學(xué) 陜西省中藥資源產(chǎn)業(yè)化協(xié)同創(chuàng)新中心，陜西 咸陽 712083； 3.陜西興盛德藥業(yè)有限責(zé)任公司，陜西 銅川 727031； 4.陜西步長制藥有限公司，陜西 咸陽 712000)

·基礎(chǔ)研究·

固相微萃取-氣相串聯(lián)質(zhì)譜法測定葛根藥材中多環(huán)芳烴殘留量△

王月茹1，唐志書2*，宋忠興2，3，史亞軍2，謝偉4

(1.陜西國際商貿(mào)學(xué)院，陜西 咸陽 712046； 2.陜西中醫(yī)藥大學(xué) 陜西省中藥資源產(chǎn)業(yè)化協(xié)同創(chuàng)新中心，陜西 咸陽 712083； 3.陜西興盛德藥業(yè)有限責(zé)任公司，陜西 銅川 727031； 4.陜西步長制藥有限公司，陜西 咸陽 712000)

目的：結(jié)合全自動頂空固相微萃取(SPME)技術(shù)建立GC-MS /MS 測定葛根藥材中16 種多環(huán)芳烴的殘留量，建立多環(huán)芳烴類成分殘留量的檢測方法，保障葛根種植、生產(chǎn)加工的安全性。方法：樣品以乙酸乙酯提取，采用GC-MS /MS 測定多環(huán)芳烴類成分的含量。結(jié)果：16 種典型多環(huán)芳烴在0.5～10.0 μg·L-1內(nèi)呈線性關(guān)系，檢測下限為0.002～1.250 μg·L-1(3倍信噪比)，在1.0、2.0、5.0 μg·L-1質(zhì)量濃度下，回收率為70%～122%。結(jié)論：建立的方法操作簡便快速、靈敏度高、測定結(jié)果準(zhǔn)確，適用于葛根中多環(huán)芳烴類成分殘留量檢測。

多環(huán)芳烴；固相微萃??；葛根；氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法

多環(huán)芳烴(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，簡稱PAHs)是指分子中含有兩個或兩個以上苯環(huán)以線狀、角狀或簇狀排列的稠環(huán)型化合物，包括萘、蒽、菲和芘等150余種化合物[1]。研究表明，該類成分具有明顯的致癌、致畸、致突變效應(yīng)，嚴重危害人體健康而引起行業(yè)普遍關(guān)注。美國國家環(huán)境保護局已經(jīng)把萘、菲、芘、苯并(g，h，i)芘等16種PAHs列為優(yōu)先控制污染物，我國也已經(jīng)將萘、熒蒽、苯并(g，h，i)芘等7種PAHs列入環(huán)境污染的黑名單。

PAHs類成分可在自然環(huán)境中長期存在并可能通過各種途徑進入中藥飲片。如植物類中藥材在生長過程中可以吸收來自于空氣或土壤中的PAHs，并且伴隨著藥材的生長不斷富集，從而對人體健康造成嚴重危害[2-4]。此外，飲片的加工炮制過程中也可能產(chǎn)生多環(huán)芳烴類化合物，如高溫炒制、蒸制、熏制等操作[5]。目前，對于食品和環(huán)境中的PAHs已有較多研究[6-7]，但是對于中藥材中PAHs類成分殘留相關(guān)研究較少，國家也未出臺相關(guān)限量標(biāo)準(zhǔn)和檢測方法。葛根屬藥食兩用的常用藥材，具有較高的醫(yī)藥和營養(yǎng)價值，市場需求量大，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，其原藥材、中藥飲片及其加工品暢銷世界各地。因此，建立葛根中的多環(huán)芳烴殘留量檢測方法，對于評價中藥葛根種植環(huán)境和加工生產(chǎn)過程，提高葛根應(yīng)用安全性具有重要的現(xiàn)實意義。本文采用固相微萃取-氣相串聯(lián)質(zhì)譜法對葛根藥材中多環(huán)芳烴殘留量進行了含量測定研究，為葛根質(zhì)量控制提供借鑒與參考。

1 儀器與材料

1.1 儀器

GCMS-TQ8040氣相色譜-三重四級桿質(zhì)譜聯(lián)用儀(日本島津公司)；AOC-5000自動進樣器(日本島津公司)。

1.2 材料

PA萃取頭(聚丙烯酸酯，85μm，美國Supelco公司)；KQ-250 型超聲清洗儀(昆山市超聲儀器有限公司)；AG135電子分析天平(德國梅特勒)；葛根藥材購自西安萬壽路藥材市場,產(chǎn)地為陜西紫陽，經(jīng)陜西中醫(yī)藥大學(xué)中藥鑒定教研室王西芳教授鑒定為豆科植物野葛Puerarialobata(Willd.)Ohwi的干燥根；多環(huán)芳烴16種組分及4種內(nèi)標(biāo)的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(純度≥99%，購自北京百靈威科技有限公司提供，苊烯-d10批號：Z-014J-1-201505，菲-d10批號：448074-201513，-d12批號：M-680B-201508，苝-d12批號：Z-014J-5-201507)；乙酸乙酯為分析純(天津科密歐試劑有限公司)，乙腈為色譜純(美國Fisher)。

2 方法與結(jié)果

2.1 色譜條件

載氣：氦氣；CID氣：氬氣；進樣口溫度：280 ℃；進樣方式：不分流(3 min)；載氣控制方式：恒線速度(40 cm·s-1)；色譜柱：InertCap-5MS (30 m×0.25 mm，0.25 μm)。柱溫程序：40 ℃(5 min)；20 ℃·min-1，180℃；4 ℃·min-1，250 ℃；2 ℃·min-1，270 ℃(2 min)；10 ℃·min-1，320 ℃(4 min)。溶劑切割時間：8 min；檢測器電壓：調(diào)諧電壓1.01～0.3 kV；接口溫度：280 ℃；離子源溫度：230 ℃；采集方式：MRM參數(shù)詳見表1。

表1 質(zhì)譜采集參數(shù)

表1(續(xù))

注：*表示

2.2 樣品制備

2.2.1 內(nèi)標(biāo)溶液的制備 精密量取4種氘代多環(huán)芳烴同位素標(biāo)準(zhǔn)溶液1 mL，加乙腈稀釋至100 mL，作為同位素內(nèi)標(biāo)貯備溶液(1 μg·mL-1)；使用時精密移取上述貯備液5 mL，加乙腈稀釋至50 mL，作為同位素內(nèi)標(biāo)溶液(100 ng·mL-1)；進一步稀釋至質(zhì)量濃度均為10 ng·mL-1的內(nèi)標(biāo)溶液。

2.2.2 供試品溶液制備 取葛根藥材適量，粉碎成細粉80目，稱取細粉5 g，加上述同位素內(nèi)標(biāo)溶液(10 ng·mL-1)2 mL。加乙酸乙酯超聲提取，因為葛根藥材粉性足，含有大量淀粉。經(jīng)過試驗采用一般的萃取方式提取，由于吸附作用，導(dǎo)致提取效率低，檢測結(jié)果不準(zhǔn)確。超聲波具有的機械效應(yīng)，空化效應(yīng)和熱效應(yīng)，通過增大介質(zhì)分子的運動速度、增大

介質(zhì)的穿透力來提高提取效率，缺點是可能會破壞不穩(wěn)定化合物的結(jié)構(gòu)，因此不適宜提取結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的化合物。PAHs是非極性物質(zhì)，結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，采用乙酸乙酯超聲提取方法簡單、速度快速，同時還具有較高的回收率。同時，超聲波提取法是美國環(huán)境保護局(EPA)推薦的PAHs提取方法之一(EPA SW-847-3550)。因此，本研究選用了超聲波萃取法，加乙酸乙酯提取3次，每次25 mL，每次提取3 min，靜置，合并提取液，減壓濃縮至近干，加乙腈溶解并定容至10 mL量瓶，混勻，作為供試品溶液。

2.3 重復(fù)性試驗

取0.5 μg·L-1混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液進行重復(fù)性試驗，共測定5次，結(jié)果見表2。

表2 混標(biāo)溶液重復(fù)性試結(jié)果(n=5)

2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線與檢測下限

依次配制濃度為0.5、1.0、2.0、5.0、10.0 μg·L-1，內(nèi)標(biāo)濃度為2.0 μg·L-1的工作液，依上述方法進行測定，以信噪比為3∶1所對應(yīng)的供試品中待測成分濃度作為本方法檢出限，標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖見圖1，線性關(guān)系及檢測下限結(jié)果見表3。

圖1 5 μg·L-1 PAHs混標(biāo)MRM圖

2.5 回收率試驗

向空白藥材中添加適量的PAHs混標(biāo)及內(nèi)標(biāo)，使加入標(biāo)準(zhǔn)液的濃度依次為1.0、2.0、5.0 μg·L-1，內(nèi)標(biāo)濃度為1.0 μg·L-1，按照上述條件測定，計算回收率，結(jié)果見表4。

表4 回收率試驗結(jié)果 (%)

2.6 樣品測定結(jié)果

按照上述檢測方法，對兩份市售葛根樣品進行測定，結(jié)果見表5。

表5 葛根樣品中多環(huán)基烴測定結(jié)果 /μg·L-1

3 討論

研究中對萃取頭涂層材料進行了篩選，在相同實驗條件下對比了PA、PDMS/DVB、DVB/CAR/PDMS、CAR/PDMS萃取頭涂層對PAHs的萃取效果。實驗結(jié)果表明，PA提取效果較理想，同等條件下CAR/PDMS幾乎對PAHs無吸附作用，因此，本研究最終選擇PA(聚丙烯酸酯，85 μm)為萃取頭涂層。另外，萃取溫度和時間對提取效果也有顯著影響，研究中選取20、40、60、80 ℃進行比較，結(jié)果顯示，萃取效率隨溫度升高而提高，考慮到高溫可能會使水蒸氣進入色譜柱影響色譜柱壽命和靈敏度要求，最終采用60 ℃作為萃取溫度；對萃取5、10、20、30 min進行了對比，結(jié)果表明，萃取時間為10 min時效果較佳，萃取20 min與30 min效果差別不大，但對于保留時間在以后的化合物萃取效果降低明顯。本方法回收率為70%～122%，下限較低。分析原因可能是由于不同PAHs的理化性質(zhì)存在很大的差異，尤其是15種多環(huán)芳烴(除萘外)的沸點范圍為275～542 ℃，飽和蒸氣壓范圍為1.09×10-2～1.87×10-11kPa，對于低沸點和高揮發(fā)性的低環(huán)PAHs就有可能造成損失引起誤差[8]。

本文采用固相微萃取-三重四級桿氣質(zhì)聯(lián)用儀檢測了市售葛根藥材中16種多環(huán)芳烴，該方法相較于傳統(tǒng)的液液萃取、固相萃取、索氏提取等方法[9-14]，具有快速、簡單、經(jīng)濟等特點，串聯(lián)質(zhì)譜檢測可極大提高檢測靈敏度，為有效控制葛根中有機污染物的含量建立了有效的方法，本研究能夠為制訂葛根相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)提供參考。

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DeterminationofPolycyclicAromaticHydrocarbonsinPuerariaeLobamleRadixbySpaceSolidPhaseMicroextractionGasChromatography-TandemMassSpectrometry

WANGYueru1，TANGZhishu2*，SONGZhongxing2，3，SHIYajun2，XIEWei4

(1.ShaanxiInstituteofInternationalTrade&Commerce，Xianyang712046，China； 2.ShaanxiUniversityofChineseMedicine/ShaanxiCollaborativeInnovationCenterofChineseMedicinalResourcesIndustrialization，Xianyang712083，China； 3.ShaanxiXingshengdePharmaceuticalCo.Ltd.，Tongchuan727031，China； 4.ShaanxiBuchangPharmaceuticalCo.，Ltd.，Xianyang，712000，China)

Objective：To develop a GC-MS/MS method with space solid phase microextraction(SPME)for the determination of the residues of 16 polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs)in Puerariae Lobamle Radix.Methods：The sample was extracted by ethyl acetate，and GC-MS/MS method was used for the assay.Results：The calibration curves for the 16 kinds of typical PAHs were linear in the range of 0.5-10.0 μg·L-1，and the LODs were 0.002-1.250 μg·L-1.The average recovery rate was 70%-122% at three spiked levels of 1.0，2.0，5.0 μg·L-1.Conclusion：With the advantages of simplicity，rapidness and accuracy，this method can be used for residue detection of 16 typical kinds of PAHs in Puerariae Lobamle Radix.

Polycyclic aromatic hydrocarbon；space solid phase microextraction(SPME)；Puerariae Lobamle Radix；gas chromatography-tandem mass spectrometry

陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程計劃項目(2015KTZDSF02-05-02)；陜西省科技資源開放共享平臺項目(2015FWPT-01)；陜西省重點科技創(chuàng)新團隊(2012KTC-20)

] 唐志書，碩士生導(dǎo)師，教授，研究方向：中藥新劑型新工藝；Tel：(029)38182201，E-mail：tzs6565@163.com

10.13313/j.issn.1673-4890.2017.2.013

2016-04-25)

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