西紅花藥材中胭脂紅和赤蘚紅的離子遷移譜快檢方法研究

高延甲，韓瑩，孫利民，房娟娟，李強，王鷹

（1.山東省食品藥品審評查驗中心，山東 濟南 250014；2.濟南市民族醫(yī)院，山東 濟南 250012）

中藥材、中藥飲片非法染色摻假［1］不僅影響中藥臨床療效，且極大地危害患者的健康。食品藥品檢驗系統(tǒng)對食品藥品非法添加色素的檢測進(jìn)行了大量研究，國家頒布的薄層色譜法［2-3］、高效液相色譜法［4-5］、毛細(xì)管區(qū)帶電泳法［6］等系列藥品檢驗補充檢驗方法，均可實現(xiàn)色素的定性定量鑒別，液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)也逐漸成為了添加色素的檢驗“金標(biāo)準(zhǔn)”［7］，但上述方法所需時間相對較長，不適用于現(xiàn)場快速篩查。離子遷移譜（IMS）技術(shù)是利用電噴霧電離產(chǎn)生［M+H］+或［M-H］-離子的遷移時間對化合物進(jìn)行定性，專屬性強，分析時間短，可實現(xiàn)每分鐘一個樣品的快速鑒定［8-9］。該方法可用于3-FMC、二亞甲基雙氧苯丙胺等精神類管制品［10］以及100～500 Da小分子物質(zhì)［11］的快速檢測，也逐漸用于食品藥品非法添加的快速檢測［12］。常見染色藥材包括西紅花、烏梅、五味子等（胭脂紅、赤蘚紅染色），黃柏、黃連等（金胺O染色）。本研究中利用IMS技術(shù)對中藥材染色中常見的胭脂紅、赤蘚紅進(jìn)行檢測鑒別，為中藥材染色色素的快速檢測提供參考?，F(xiàn)報道如下。

1 儀器與試藥

儀器：GA2100型電噴霧離子遷移譜（美國Excellims公司）；XS205DU型電子天平（瑞士Mettler Toledo公司）。

試藥：西紅花對照藥材（批號為121009-201707），胭脂紅對照品（批號為111771-201603，含量＞98%）、赤蘚紅對照品（批號為111772-201505，含量＞98%），均購于中國食品藥品檢定研究院；乙醇為色譜純。西紅花藥材（河北凱達(dá)藥業(yè)有限公司編號分別為S1，S2；亳州市藥材市場，編號分別為S3，S4）。

2 方法與結(jié)果

2.1 溶液制備

對照品溶液：分別取胭脂紅、赤蘚紅對照品各10.0 mg，精密稱定，分別置100 mL容量瓶中，加乙醇溶解并定容，搖勻，制成質(zhì)量濃度為100μg/mL的單一對照品貯備液，置4℃保存，使用前取出并恢復(fù)至室溫，加乙醇稀釋，制成質(zhì)量濃度均為1μg/mL、10μg/mL的單一對照品溶液。

模擬陽性供試品溶液：分別精密量取10μg/mL的2種單一對照品溶液5.0，2.5，1.0，0.5 mL，1μg/mL的2種單一對照品溶液2.5，1.0，0.5，0.25 mL，分別與100 mg西紅花藥材混合浸泡染色后晾干，即得模擬陽性樣品；取100 mg，加10 mL乙醇浸泡5 min，經(jīng)0.45μm濾膜濾過，取續(xù)濾液，即得。

供試品溶液：取市場可疑西紅花藥材樣品1 g，加乙醇10 mL，浸泡5 min，經(jīng)0.45μm濾膜濾過，取續(xù)濾液，加乙醇稀釋10倍，即得。

2.2 IMS條件優(yōu)化

色素類物質(zhì)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，胭脂紅含有亞硫酸根離子（SO32-）、赤蘚紅含有氧負(fù)離子（O-），易產(chǎn)生［M-H］-離子峰，故采用［M-H］-進(jìn)行測試。［M-H］-條件下，以檸檬酸作校正物質(zhì)，離子源電壓2 000 V，漂移管電壓7 500 V，進(jìn)氣溫度180℃，漂移管溫度180℃，柵電壓45 V，柵脈沖寬度120μs，漂移管流速1.2 L/min，排氣泵流速0.8 L/min，運行時間30 s，光譜范圍25 ms；針對色素在中藥材中非法染色的特性，優(yōu)化遷移譜條件，考察其穩(wěn)定性。

［M-H］-條件下，離子源電壓變化對2種對照品遷移時間的影響較小，遷移時間較穩(wěn)定，而對響應(yīng)峰面積較大（圖1）。胭脂紅的響應(yīng)峰面積隨離子源電壓的變化相對穩(wěn)定，但高于2 200 V時，檢出峰面積急劇減少，響應(yīng)值較低；低于1 200 V時，隨電壓降低，響應(yīng)值明顯降低；1 600～2 000 V時，胭脂紅的響應(yīng)峰面積隨電壓的變化較小。赤蘚紅在離子源電壓為1 600～2 200 V時響應(yīng)峰面積均較大，但在低于1 600 V、高于2 200 V時，響應(yīng)峰面積急劇減少。因此，選取電壓2 000 V作為［M-H］-條件下標(biāo)準(zhǔn)離子源電壓，優(yōu)化后的離子遷移譜條件見表1。［M-H］-模式下，以檸檬酸為校正物質(zhì)，校正時間為8.606 ms。儀器經(jīng)校正后，檸檬酸遷移時間為（8.606±0.002）ms。

圖1 離子源電壓變化對色素鑒別的影響Fig.1 Effect of ion source voltage change on pigment identification of dye

表1 IMS檢測條件Tab.1 IMS detection conditions

2.3 色素遷移時間

分別對2種對照品（10μg/mL）的遷移時間進(jìn)行考察，結(jié)果2種色素均有單一檢測峰，易鑒別，胭脂紅、赤蘚紅的遷移時間分別為（9.277±0.018）ms、（16.705±0.016）ms，見表2、圖2。同時，對色素對照品連續(xù)3 d在同一臺IMS儀上進(jìn)行測試，結(jié)果見表3。2種色素對照品連續(xù)3 d測試結(jié)果的RSD均小于0.1%，表明穩(wěn)定性良好。

表3 色素標(biāo)準(zhǔn)品遷移時間結(jié)果Tab.3 The migration time of dyes standards

圖2 色素對照品的離子遷移譜圖1.Carmine 2.ErythrosineA.Carmine reference solution B.Erythrosine reference solutionFig.2 IMS spectra of dye reference

表2 色素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)IMS特性Tab.2 IMS characteristics of dye reference materials

2.4 2種色素同時存在時的遷移時間

胭脂紅、赤蘚紅同時存在時，［M-H］-條件下出現(xiàn)了對應(yīng)2種對照品的雙峰，見圖3?？梢?，胭脂紅、赤蘚紅易區(qū)分，且遷移時間完全與單一色素存在時的遷移時間一致。

圖3 2種色素同時存在時的離子遷移譜圖1.Carmine 2.ErythrosineFig.3 IMS spectra of two dyes detected simultaneously

2.5 基質(zhì)干擾

以西紅花對照藥材作空白對照品，取適量，按2.1項下供試品溶液制備方法制備不同質(zhì)量濃度的空白對照品溶液，按從低到高的質(zhì)量濃度進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在色素出峰位置，各質(zhì)量濃度的空白對照品溶液均無干擾峰出現(xiàn)（圖4）。

圖4 空白對照品的離子遷移譜圖Fig.4 IMS spectra of blank reference

2.6 模擬陽性樣品檢測

取2.1項下模擬陽性供試品溶液適量，進(jìn)行IMS分析，結(jié)果見圖5?？梢姡僦t峰位于圖5 A中9.282 ms處，赤蘚紅峰位于圖5 B中16.702 ms處，與圖2中2種色素的遷移時間一致，無基質(zhì)干擾，表明方法專屬性良好。

圖5 模擬陽性樣品離子遷移譜圖1.Carmine 2.ErythrosineA.Simulated positive test solution of carmine B.Simulated positive test solution of erythrosineFig.5 IMS spectra of simulated positive samples

2.7 檢測限考察

取2.1項下模擬陽性供試品溶液適量，加乙醇稀釋制成2種色素對照品質(zhì)量濃度均分別為50，25，10，5，2.5，1，0.5，0.25μg/mL的系列模擬陽性供試品溶液，取適量，分別進(jìn)樣檢測，記錄譜圖，詳見圖6。以信噪比（S/N）為3時的色素質(zhì)量濃度記作檢測限，結(jié)果胭脂紅、赤蘚紅的檢測限均為5μg/mL。

圖6 不同質(zhì)量濃度2種色素的離子遷移譜圖1.Carmine 2.ErythrosineA.Simulated positive test solution of carmine B.Simulated positive test solution of erythrosineFig.6 IMS spectra of two dyes with different mass concentrations

2.8 樣品測定

取10批次西紅花藥材樣品（S3-S12），按2.1項下方法制備供試品溶液進(jìn)樣檢測，記錄IMS圖。發(fā)現(xiàn)有1批次藥材供試品溶液的IMS圖中，檢出了與胭脂紅遷移時間一致的峰，認(rèn)定該批次樣品中存在胭脂紅染色，詳見圖7；另采用國家藥監(jiān)局批準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)方法檢測［12］，仍檢出胭脂紅，與IMS結(jié)果一致。

圖7 陽性樣品的離子遷移譜圖1.CarmineFig.7 IMS spectra of the positive sample

3 討論

薄層色譜法、液相色譜法、毛細(xì)管區(qū)帶電泳法、液質(zhì)聯(lián)用等技術(shù)均可用于色素的篩查［5，7］，但均屬實驗室檢查，不適合現(xiàn)場快檢。本研究中建立的IMS檢測體系，可實現(xiàn)同時、快速地檢測市售西紅花藥材中是否存在胭脂紅、赤蘚紅染色，前處理簡單，檢測時間短，數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確，可信度高。

IMS方法僅能依靠遷移時間來進(jìn)行初步定性判斷，方法定性效果好，定量效果欠佳，后續(xù)還需在實驗室中利用液質(zhì)聯(lián)用等技術(shù)進(jìn)一步定量分析，有一定局限性。但在現(xiàn)場快速篩查中，該方法具備處理簡單、檢驗迅速的特點，適合執(zhí)法現(xiàn)場對大批量中藥材進(jìn)行快速有效的篩查，從而進(jìn)行針對性的抽樣檢驗。