使用解譜軟件識別減肥藥中的成分

盧思捷

（廣州禾信儀器股份有限公司，廣東廣州 510530）

近年來，“網(wǎng)紅”減肥保健品、食品層出不窮。但是有部分減肥藥中含有禁用的藥物成分借此達到減肥的效果，長期服用的人群不僅體重沒有達到預期的效果，而且還把身體搞垮了。

減肥藥中添加了很多違禁的藥物，使用GCMS必須使用全掃描的模式才能識別盡量多的物質，但是在定性工作上，由于出峰數(shù)目多、峰共流出的現(xiàn)象普遍等，使定性工作不好開展。

本方法使用GCMS 分析減肥沖劑中的成分后，使用解譜軟件對譜圖的物質峰進行解譜分析，以發(fā)現(xiàn)共流出峰和低響應的物質，發(fā)現(xiàn)更多GCMS 工作站未定性的成分。

1 檢測方案

1.1 試劑和設備

甲醇（CH3OH）：色譜級；氣相色譜-質譜聯(lián)用儀：禾信GC-MS 1000；色譜柱：DB WAX UI，30 m×0.25 mm×0.25 μm；電子天平，超聲波清洗儀，移液槍。

1.2 樣品前處理[2]

稱取1 g 待測樣品粉末于玻璃瓶，加入10 mL甲醇進行液固萃取。將其充分渦旋后，超聲提取10 min，經(jīng)0.22 μm 濾膜過濾，存于新的玻璃瓶中。取1 mL 樣品溶液于氣相小瓶中待分析。

1.3 樣品分析

通過禾信儀器GC-MS 1000進行組分分析，儀器配置參數(shù)如下。

色譜條件：液體進樣；分流進樣，分流比20：1；色譜柱：DB WAX UI，30 m×0.25 mm×0.25 μm；初始柱溫50℃，保持2 min，以10℃/min 的速度升到280℃，保持10 min；柱流量1 mL/min。

質譜條件：離子源EI，70 eV；離子源溫度230℃，傳輸線溫度250℃；質量采集范圍35~500 amu。

1.4 利用禾信專業(yè)解譜軟件，解譜分析譜圖

解譜軟件的原理：①導出成一個二維的矩陣；②對這個矩陣做奇異值分解（SVD），得到一個 V"陣；③通過觀察陣，找到感興趣的峰或區(qū)間，這個步驟稱為“鎖峰”；④隨機生成一個單位向量T，然后和VT計算，得到一個重建純譜，并利用鎖住的峰或區(qū)間，將重建純譜單位化；⑤將單位化后的重建純，建一個利用Shannon 熵的最小化目標函數(shù)和相應的函數(shù)；⑥用一個優(yōu)化方法，不斷優(yōu)化T，并重復④~⑥直到優(yōu)化完成；⑦和該最優(yōu)T 相對應的譜圖[步④]就是最終的重建純譜。⑧將純譜和數(shù)據(jù)庫比對，得到該純譜所代表物質的結構信息等[3]

2 結果與分析

GC-MS 樣本成分定性分析。圖1為某減肥沖劑經(jīng)過前處理后到GCMS 分析得到的譜圖。

圖1 減肥沖劑的TIC圖

通過GCMS 自帶的數(shù)據(jù)處理軟件進行峰自動定性，如表2所示，共檢測到24種有機物成分。而通過禾信儀器解譜軟件進行解卷積分析出36種有機物成分，結果如表1所示。

表1 減肥沖劑的化合物組成表（禾信儀器解譜軟件分析結果）

使用GCMS 工作站和禾信儀器解譜軟件同時對譜圖進行手動定性，從定性分析物質數(shù)量來看，相較GCMS 工作站，禾信儀器解譜軟件可多識別出50%的物質。經(jīng)過詳細分析發(fā)現(xiàn)，兩種定性方法結果的差異部分大多從共流出峰和信號較弱的色譜峰中精準分析得來，如下面例子展示。

例：使用禾信儀器解譜軟件發(fā)現(xiàn)譜圖中共流出峰，如18.0768 min 的峰。在TIC 圖上看是一個標準的單峰（圖1），且經(jīng)GCMS 工作站分析得到一個物質咖啡因（Caffeine）（圖2）。但是經(jīng)過禾信儀器解譜軟件進行解譜后，還發(fā)現(xiàn)了另1個關鍵的成分，西布曲明（Sibutramine）（圖3），其占比約為整個共流出峰的60%。諸如此類的還有編號為4和5、6和7、10和11、12和13、25和26等峰，都是屬于GCMS 自動定性分析不出，使用解譜軟件分析得出。

圖2 解譜軟件定性出西布曲明

圖3 解譜軟件定性出咖啡因

此外還有一些微量成分，其含量低，峰面積小，由于背景的干擾，GCMS 工作站未能識別出來。而禾信儀器解譜軟件通過自動去除背景，識別出來更多微量成分，對樣品中微量化合物的分析能力極大地增強。

3 實驗結論

本實驗使用GCMS 結合禾信儀器解譜軟件對減肥沖劑進行非靶向分析，共測得36 種有機物成分。該方法比僅使用GCMS 的數(shù)據(jù)分析軟件有較大改進，定性更加準確，可識別更多低含量的物質。

減肥沖劑中含有西布曲明禁用藥品咖啡因含量也比較高。

由以上結果可知，禾信儀器解譜軟件可以深度發(fā)掘未知的成分，使定性的結果更加準確。其適合于復雜樣品的非靶向分析和應急快速篩查等應用場景，且操作簡便，可有效提高分析的效率。使用解譜軟件能協(xié)助定性，如需要準確定性，需要使用不同的驗證手段，比如使用標準物質比對或是使用其他儀器進行分析定性。