離子遷移譜法快速檢測(cè)保健食品和中成藥中4種常見(jiàn)非法添加降糖類化合物

權(quán)勤波,劉中原，宋建建

(1.東營(yíng)市食品藥品檢驗(yàn)研究院，山東 東營(yíng) 257091；2.山東省藥師協(xié)會(huì)，山東 濟(jì)南 250101)

糖尿病在中國(guó)已經(jīng)成為影響人們健康的第一大病。由于保健食品和中成藥藥物溫和、副作用小，越來(lái)越多的人傾向選擇降糖類的保健食品或者中成藥來(lái)調(diào)節(jié)血糖,目前一些不法分子為了牟取暴利，在相關(guān)降糖中成藥或保健食品中非法添加降糖類的化學(xué)藥物，以達(dá)到較好的降糖效果，這給高血糖患者的身體健康帶來(lái)了很大的隱患[1-2]?；瘜W(xué)降糖類藥物中主要有苯乙雙胍、二甲雙胍、羅格列酮、吡格列酮，高效液相色譜(HPLC)法作為快檢方法常被報(bào)道并且作為通用方法已經(jīng)被應(yīng)用于這4種化合物的非法添加檢測(cè)[3-5]，液相質(zhì)譜法(HPLC-MS或UPLC-MS)作為非法添加檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)也開(kāi)發(fā)了降糖類化合物對(duì)應(yīng)的檢測(cè)方法[6-7]。還有薄層色譜-紅外光譜串聯(lián)法TLC-IR[8]、近紅外光譜法NIR[9]、薄層色譜-拉曼光譜[10]等一些快篩技術(shù)也應(yīng)用于非法添加的快速篩查。

離子遷移譜技術(shù)因其簡(jiǎn)便迅速，要求樣品處理簡(jiǎn)單，檢測(cè)條件要求低且易于攜帶至現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)，作為一種初篩手段已被廣泛應(yīng)用[11-12]。用離子遷移譜技術(shù)快速篩查降糖類化合物苯乙雙胍、二甲雙胍、羅格列酮、吡格列酮(圖1為4種化合物結(jié)構(gòu)圖)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)中成藥、保健食品等大批量檢品的快速篩查，為新形勢(shì)下藥品和保健食品的質(zhì)量監(jiān)管提供了強(qiáng)有力的技術(shù)保障。

圖1 4種化合物結(jié)構(gòu)圖

2 方法

2.1 儀器與試藥 二甲雙胍對(duì)照品(批號(hào)：100664-200602，純度：99.9%)、苯乙雙胍對(duì)照品(批號(hào)：100922-201001，純度：99.7%)、羅格列酮對(duì)照品(批號(hào)：100673-200401，純度：91.3%)、吡格列酮(批號(hào)：100634-201202，純度100%)對(duì)照品均來(lái)自中國(guó)食品藥品檢定研究院。甲醇(色譜純)購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。所有溶液分析前均經(jīng)過(guò)0.45 μm濾膜過(guò)濾。

2.2 儀器 Excellims GA2100電噴霧離子遷移譜；賽多利斯CP225D電子天平。

2.3 對(duì)照品和供試品溶液的制備 對(duì)照品溶液：分別取二甲雙胍、苯乙雙胍、羅格列酮、吡格列酮對(duì)照品各約10 mg，精密稱定，置于100 mL量瓶中，加甲醇適量，超聲溶解，加甲醇-水(90∶10)混合溶液至刻度，搖勻；分別精密量取10 mL，各置100 mL量瓶中，加甲醇-水(90∶10)混合溶液至刻度，搖勻，制成10 μg·mL-1的對(duì)照品溶液；分別精密量取10 mL溶液，各置100 mL量瓶中，加甲醇-水(90∶10)混合溶液至刻度，搖勻，制成1 μg·mL-1的對(duì)照品溶液。

供試品溶液：取市場(chǎng)可疑中藥樣品一次服用劑量，加甲醇10 mL溶解，濾過(guò)，取續(xù)濾液作為供試品貯備液；精密量取適量，用甲醇-水(90∶10)混合溶液稀釋10～500倍后，作為供試品品溶液，直接進(jìn)樣。

2.4 離子遷移譜試驗(yàn)條件 通常采用的離子遷移譜正離子源條件為漂移管電壓7 500 V、柵電壓45 V、柵脈沖寬度120 μs、漂移管流速1.2 L·min-1、排氣泵0.8 L·min-1、運(yùn)行時(shí)間30 s、光譜范圍25 ms。對(duì)離子源電壓、進(jìn)氣溫度和漂移管溫度進(jìn)行優(yōu)化。

3 結(jié)果

3.1 電噴霧離子遷移條件優(yōu)化

3.1.1 正負(fù)離子模式選擇 對(duì)4種化合物進(jìn)行離子源模式分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，二甲雙胍、苯乙雙胍、羅格列酮和吡格列酮在正離子模式下有明顯的響應(yīng)信號(hào)，負(fù)離子模式下沒(méi)有明顯的響應(yīng)信號(hào)。因而選擇正離子模式對(duì)二甲雙胍、苯乙雙胍、羅格列酮、吡格列酮4種化合物進(jìn)行檢測(cè)。這幾種化合物中都含有伯氨基或仲氨基，容易結(jié)合氫離子形成正離子，因而采取正離子模式。

3.1.2 源電壓的選擇 考察離子源電壓對(duì)檢測(cè)信號(hào)的影響，選取離子源電壓1 400、1 600、1 800、2 000、2 200 V分別對(duì)4種化合物進(jìn)行檢測(cè)，其響應(yīng)值如圖2所示，分析發(fā)現(xiàn)，隨著源電壓的增強(qiáng)，苯乙雙胍檢測(cè)信號(hào)隨之減弱，羅格列酮的檢測(cè)信號(hào)隨之增強(qiáng)，呈現(xiàn)了一個(gè)交叉變化；二甲雙胍在1 800 V的檢測(cè)信號(hào)最強(qiáng)，隨著電壓的增大和減小檢測(cè)信號(hào)明顯變?nèi)?；吡格列酮也出現(xiàn)了在1 800 V的檢測(cè)信號(hào)最強(qiáng)，隨著電壓的減小檢測(cè)信號(hào)明顯變?nèi)?，隨著電壓的增大信號(hào)變?nèi)醪幻黠@(見(jiàn)圖2)。綜合考慮4種化合物的特性，選取1 800 V作為檢測(cè)時(shí)的離子源電壓。

圖2 離子源電壓的變化對(duì)4種化合物信號(hào)響應(yīng)值的影響

3.1.3 進(jìn)氣溫度和漂移管溫度的選擇 對(duì)進(jìn)氣溫度、漂移管溫度進(jìn)一步考察。對(duì)進(jìn)氣溫度和漂移管溫度分別設(shè)定在180、200 ℃時(shí)的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行了分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個(gè)溫度的在一定幅度內(nèi)的變化對(duì)檢測(cè)結(jié)果沒(méi)有顯著差異，選擇180 ℃作為最終進(jìn)氣溫度和漂移管溫度。

3.2 對(duì)照品遷移時(shí)間研究 對(duì)4種化合物的離子遷移譜遷移時(shí)間進(jìn)行了考察，如圖3所示，4種對(duì)照品在離子遷移譜譜圖中都有單一的信號(hào)峰，很容易實(shí)現(xiàn)鑒別，二甲雙胍的遷移時(shí)間為(8.163±0.010)ms，苯乙雙胍的遷移時(shí)間為(10.075±0.008)ms，吡格列酮的遷移時(shí)間為(13.008±0.013)ms，羅格列酮的遷移時(shí)間為(12.910±0.012)ms，其遷移特性見(jiàn)表1所示。

表1 4種化合物的離子遷移譜特征

圖3 4種化合物離子遷移譜檢測(cè)圖

3.3 穩(wěn)定性及耐用性考察試驗(yàn) 為了測(cè)定檢測(cè)結(jié)果的穩(wěn)定性，對(duì)4種對(duì)照品連續(xù)3 d在同一臺(tái)離子遷移譜上進(jìn)行了數(shù)據(jù)收集，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2所示。表明4中化合物對(duì)照品連續(xù)3 d遷移時(shí)間測(cè)試結(jié)果的RSD均小于0.1%，說(shuō)明其穩(wěn)定性良好。

表2 4種化合物遷移時(shí)間在不同時(shí)間上的穩(wěn)定性

3.4 4種化合物同時(shí)存在時(shí)檢測(cè)可行性研究 研究發(fā)現(xiàn)，二甲雙胍、苯乙雙胍、羅格列酮和吡格列酮同時(shí)存在時(shí)，出現(xiàn)了對(duì)應(yīng)4種對(duì)照品的檢測(cè)信號(hào)(見(jiàn)圖4)。從圖中可以看出，二甲雙胍、苯乙雙胍、羅格列酮和吡格列酮可以很好地區(qū)分開(kāi)來(lái)，而且遷移時(shí)間與4種化合物單獨(dú)檢測(cè)時(shí)的遷移時(shí)間一致，無(wú)交叉影響。

圖4 4種化合物同時(shí)存在時(shí)檢測(cè)結(jié)果圖

3.5 空白試驗(yàn)及基質(zhì)干擾考察 選用LC-MS驗(yàn)證為陰性的降糖寧膠囊作為空白對(duì)照樣品，考察輔料和保健食品中其他成分對(duì)4種化合物定性分析的干擾情況。按照“2.3”項(xiàng)下方法配制空白對(duì)照樣品，按照從低到高的濃度進(jìn)入IMS進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在二甲雙胍、苯乙雙胍、羅格列酮和吡格列酮出峰的位置，4種濃度的空白樣品溶液均無(wú)干擾峰出現(xiàn)(見(jiàn)圖5)。

圖5 空白對(duì)照樣品IMS圖

3.6 樣品制備 考慮到樣品溶解后直接進(jìn)樣，不同溶劑的溶解度和遷移譜峰不同，分別測(cè)試了乙腈、甲醇、丙酮、乙醇等溶劑，采用色譜級(jí)溶劑直接進(jìn)樣到離子遷移譜，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同溶劑的檢測(cè)峰不同，但大都集中在5～7.5 ms，而待測(cè)目標(biāo)物的檢測(cè)峰位于8～14 ms區(qū)間，不受影響。分別用這些溶劑溶解4種化合物的對(duì)照品，然后進(jìn)樣，回收率都在93%以上。考慮到甲醇良好的溶解性和弱毒性，選擇甲醇作為制備溶劑(見(jiàn)表3)。

表3 4種化合物不同溶劑的回收率

3.7 標(biāo)準(zhǔn)曲線、檢出限和定量限 按照優(yōu)化后的IMS檢測(cè)條件，分別取4種化合物的不同濃度的對(duì)照品溶液試驗(yàn)。以得到的峰面積為縱坐標(biāo)，待測(cè)物質(zhì)濃度(ppm)為橫坐標(biāo)，進(jìn)行線性回歸處理，并分別得出檢出限(S/N=3)與定量限(S/N=10)，發(fā)現(xiàn)二甲雙胍和苯乙雙胍的檢出限很高，達(dá)到0.2 ppm；吡格列酮和羅格列酮的檢出限較低，為1 ppm，以上結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 4種化合物離子遷移譜檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)曲線、線性范圍、檢出限和定量限

3.8 實(shí)際樣品測(cè)定 取5種市場(chǎng)上降糖類保健食品進(jìn)行離子遷移譜檢測(cè)，分別稱取一次服用劑量，用甲醇溶解后，再稀釋10～50倍進(jìn)行離子遷移譜檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有一個(gè)樣品的離子遷移譜峰圖中出現(xiàn)了8.168 ms的信號(hào)峰，與二甲雙胍的遷移時(shí)間一致(見(jiàn)圖6)，懷疑出現(xiàn)二甲雙胍非法添加。將樣品采用藥典中二甲雙胍標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法HPLC法進(jìn)行檢測(cè)，檢出二甲雙胍，與離子遷移譜測(cè)定結(jié)果一致。

圖6 陽(yáng)性樣品IMS圖

4 討論

4.1 樣品前處理 考慮到中藥樣品成分復(fù)雜且制劑劑型不同，首先對(duì)樣品進(jìn)行研磨，然后溶解后稀釋，由于不同溶劑的溶解度和遷移譜峰不同，比較了乙腈、甲醇、丙酮、乙醇4種提取液的提取效果，乙腈和丙酮超聲提取后雜質(zhì)干擾較強(qiáng)且揮發(fā)有毒性，甲醇提取較乙醇更完全，考慮到甲醇良好的溶解性和弱毒性，選擇甲醇作為制備溶劑。試驗(yàn)同時(shí)比較了超聲提取時(shí)間，超聲時(shí)間越長(zhǎng)提取物干擾越大，由于非法添加物僅摻雜進(jìn)中藥制劑中，且非法添加物極易溶于甲醇中，所以對(duì)超聲時(shí)間進(jìn)行考察，結(jié)果選擇超聲提取3 min，非法添加物回收率就可達(dá)到93%以上。

4.2 小結(jié) 本試驗(yàn)建立的離子遷移譜方法，可以實(shí)現(xiàn)快速檢測(cè)中成藥和保健食品中是否有二甲雙胍、苯乙雙胍、羅格列酮、吡格列酮降糖化合物的非法添加，操作簡(jiǎn)單，檢測(cè)迅速，為有效打擊此類非法添加行為提供技術(shù)支撐。