馬 微,代漢慧,張英春,陳冬東,王海波,柳彩云,王秀君,唐英章
(1.黑龍江出入境檢驗(yàn)檢疫局,黑龍江哈爾濱150086;2.中國檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院,北京100123;3.哈爾濱工業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,黑龍江哈爾濱150090)
高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定減肥保健食品中非法添加藥物苯佐卡因
馬 微1,代漢慧2,張英春3,陳冬東2,王海波1,柳彩云2,王秀君2,唐英章2
(1.黑龍江出入境檢驗(yàn)檢疫局,黑龍江哈爾濱150086;2.中國檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院,北京100123;3.哈爾濱工業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,黑龍江哈爾濱150090)
建立了測定減肥保健食品中非法添加藥物苯佐卡因的高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜分析方法。減肥咖啡、減肥茶、減肥膠囊、減肥片劑、減肥餅干等不同類型的減肥保健食品經(jīng)超聲萃取后,以Waters Atlantis T3柱(150mm×2.1mm,3μm)分離后,采用多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)正離子模式檢測,定性離子對為m/z166與m/z138和m/z166與m/z94,采用m/z166與m/z138進(jìn)行定量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,苯佐卡因在0.01~50μg/L的范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.9985,在低、中、高的3個添加水平范圍內(nèi)的平均回收率為69.3%~95.6%。同時研究了苯佐卡因的電噴霧電離質(zhì)譜特征,推測其裂解途徑。本方法靈敏度高,操作簡便,可用于不同減肥保健食品中非法添加苯佐卡因的檢測。
高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜,超聲萃取,苯佐卡因,質(zhì)譜裂解途徑
苯佐卡因是一種非中樞性的食欲抑制藥,分子式為C9H11NO2,其分子結(jié)構(gòu)如圖1所示。它可以使口腔及腸胃黏膜麻木,通過影響味覺來抑制食欲,從而達(dá)到減肥的功效。然而,一些不法廠商為了追求療效,在減肥保健食品中添加了這種藥物,長期服用苯佐卡因會帶來很大不良反應(yīng),美國FDA報道了苯佐卡因容易引起高鐵血紅蛋白血癥,且有報道該藥可使過敏體質(zhì)患者發(fā)生局部或全身性的過敏反應(yīng)[1]。因此,迫切要求建立一種標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法對減肥保健食品中的非法添加藥物苯佐卡因進(jìn)行監(jiān)督和控制。對于減肥保健食品中苯佐卡因的檢測方法,目前尚無國家標(biāo)準(zhǔn),國內(nèi)外公開報道的紫外分光光度法[2-3]、化學(xué)發(fā)光法[4]、氣相色譜法[5]和高效液相色譜法[6-10]等,主要針對藥物制劑、體液和組織中的檢測,沒有報道在食品中的檢測,且沒有通過質(zhì)譜方法進(jìn)行確證研究。本實(shí)驗(yàn)針對不同基質(zhì)的減肥保健食品,采用超聲波萃取技術(shù)進(jìn)行提取,利用串聯(lián)四極桿質(zhì)譜的高選擇性、高靈敏度的優(yōu)勢,建立了減肥保健食品中苯佐卡因的的高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜分析方法。
圖1 苯佐卡因的化學(xué)結(jié)構(gòu)式
1.1 材料與儀器
苯佐卡因 德國Dr Ehrenstorfer Gmbh;甲醇HPLC級,美國Fisher公司;氮?dú)狻鍤?>99.999%;實(shí)驗(yàn)用水 經(jīng)Milli-Q凈化系統(tǒng)(0.22μm過濾膜)過濾的去離子水;其它試劑 均為分析純,北京化工廠。
ACQUITY超高效液相色譜議、XEVO三重四級桿質(zhì)譜儀、Waters micromass四極桿飛行時間高分辨質(zhì)譜儀、MassLynx數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 美國Waters公司;KQ-600B型超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司;MS2型漩渦振蕩器 德國IKA公司;Milli-Q超純水器 美國 Millipore公司;Acrodisc GHP雙性濾膜 美國Pall公司。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 色譜條件 Waters Atlantis T3柱(150mm× 2.1mm,3μm);流動相:甲醇∶水,梯度洗脫:0~8min,20%~95%甲醇;8~9min,95%~20%甲醇;9~12min,20%甲醇;流速0.2mL/min,柱溫30℃;樣品室溫度20℃;進(jìn)樣量為5μL。
1.2.2 三重四極桿質(zhì)譜條件 電噴霧離子源;正離子掃描;毛細(xì)管電壓3.5kV;射頻透鏡電壓0.5V;離子源溫度150℃;去溶劑氣溫度500℃;去溶劑氣流量800L/h;錐孔氣流量50L/h;光電倍增器電壓650V;碰撞氣體為氬氣,碰撞氣壓2.8×10-4Pa,多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)模式檢測,質(zhì)譜分析參數(shù)見表1。
表1 苯佐卡因的質(zhì)譜分析參數(shù)
1.2.3 四極桿-飛行時間高分辨質(zhì)譜條件 電噴霧離子源(ESI);采用正離子模式檢測;毛細(xì)管電壓3.0kV;離子源溫度100℃;去溶劑氣溫度350℃;去溶劑氣流量600L/h;錐孔氣流量50L/h;碰撞氣體為氬氣;微通道板電壓1800V,每0.1s采集一次譜圖,質(zhì)量掃描范圍m/z100~500。
1.2.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制 精密稱取苯佐卡因10.0mg,用甲醇溶解并稀釋,配制成濃度為1.0g/L的標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液,-18℃冰箱保存?zhèn)溆谩ER用時,用甲醇稀釋上述標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液,配制成不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作液。
1.2.5 樣品制備 精密稱取不同減肥保健食品試樣0.5g置于25mL比色管中,準(zhǔn)確加入25.0mL甲醇,渦旋混勻,超聲提取15min后,過0.22μm有機(jī)微孔濾膜后上機(jī)測定。
2.1 色譜條件的優(yōu)化
本實(shí)驗(yàn)首先比較研究了甲醇∶水、乙腈∶水以及加入0.1%、0.2%甲酸,5、10mmol/L乙酸銨等二元溶劑體系作為流動相時,苯佐卡因的儀器響應(yīng)信號和色譜峰形選擇性,結(jié)果表明甲醇-水為流動相時苯佐卡因的質(zhì)譜響應(yīng)信號較高。又進(jìn)一步比較研究了等度洗脫和梯度洗脫對苯佐卡因色譜峰形的影響,結(jié)果表明梯度洗脫獲得了最優(yōu)的色譜分離效果,且得到基線平穩(wěn)、對稱、尖銳的峰形,如圖2所示。
圖2 苯佐卡因的MRM圖
2.2 質(zhì)譜條件的優(yōu)化及裂解規(guī)律的研究
選用ESI+作為離子化模式,采用流動注射泵連續(xù)進(jìn)樣方式進(jìn)行質(zhì)譜條件的優(yōu)化。對苯佐卡因的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行四極桿-飛行時間質(zhì)譜儀二級譜圖(見圖3)分析,苯佐卡因(m/z166)的二級質(zhì)譜碎片主要有m/z138、120、94、177。根據(jù)歐盟2002/657/EC指令規(guī)定對于質(zhì)譜確證方法必須達(dá)到4個確證點(diǎn)的要求,低分辨液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀檢測應(yīng)在確定母離子的基礎(chǔ)上選擇兩個以上的子離子[11]。選擇離子豐度高、基線噪音低的離子對 m/z166和 m/z138,m/z166和m/z94做為監(jiān)測離子對(定性離子),選擇離子豐度最高的m/z166和m/z138做為定量離子。
圖3 苯佐卡因的二級質(zhì)譜圖
根據(jù)苯佐卡因的二級質(zhì)譜圖和電離噴霧電離的特點(diǎn),推測出質(zhì)譜裂解規(guī)律,如圖4所示。由于分子離子m/z166受羰基氧原子的作用,易在酰基處發(fā)生斷裂,生成豐度最高的碎片離子m/z138;由于電離噴霧這種軟電離技術(shù)容易丟失中性小分子,如:H2O、CO2等[12],離子m/z138脫掉一分子CO2生成碎片離子m/z94;也可以脫掉一分子H2O生成碎片離子m/z120;隨著碰撞能量的加大,離子m/z94脫掉側(cè)鏈NH3生成碎片離子m/z77。
圖4 苯佐卡因的質(zhì)譜裂解途徑
2.3 基質(zhì)效應(yīng)
電離噴霧離子化效率容易受樣品基質(zhì)的影響。本實(shí)驗(yàn)用離子抑制率,即基質(zhì)空白中添加監(jiān)控離子響應(yīng)強(qiáng)度比標(biāo)準(zhǔn)溶液中相應(yīng)監(jiān)控離子響應(yīng)強(qiáng)度減少的百分比,來表述樣品基質(zhì)對監(jiān)控離子響應(yīng)強(qiáng)度的抑制作用,結(jié)果見表2。以減肥咖啡、減肥茶、減肥膠囊、減肥片劑、減肥餅干等為基質(zhì)空白,分別添加1.0mg/kg苯佐卡因標(biāo)準(zhǔn)品,與1.0mg/kg苯佐卡因標(biāo)準(zhǔn)品比較,進(jìn)行監(jiān)控離子抑制率實(shí)驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在減肥咖啡、減肥茶中由于存在大量的多酚和堿類物質(zhì)等成分而對苯佐卡因電噴霧離子化效率有一定的干擾,因此,對于減肥咖啡、減肥茶的樣品需要在其基質(zhì)上配制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
表2 不同樣品基質(zhì)對苯佐卡因的抑制作用
2.4 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線和線性范圍
在選定的色譜條件和質(zhì)譜條件下對一系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液分別進(jìn)樣5μL,平行測定3次。以苯佐卡因的峰面積(Y)為縱坐標(biāo),苯佐卡因的質(zhì)量濃度(X)為橫坐標(biāo)進(jìn)行回歸分析,由實(shí)驗(yàn)得出苯佐卡因在質(zhì)量濃度0.01~50μg/L的范圍內(nèi)呈線性關(guān)系,回歸方程為Y=26836.7X-3018.82,相關(guān)系數(shù)為0.9985,逐級稀釋苯佐卡因標(biāo)準(zhǔn)溶液,以10倍信噪比為基準(zhǔn),儀器的定量限(LOQ)為0.03μg/L,以信噪比為3估算檢出限(LOD)為0.01μg/L。
表3 不同基質(zhì)減肥保健品中苯佐卡因添加回收率結(jié)果(n=6)
2.5 添加回收率實(shí)驗(yàn)
回收率實(shí)驗(yàn)針對減肥咖啡、減肥茶、減肥膠囊、減肥片劑、減肥餅干等不同類型的減肥保健食品設(shè)定了3個添加濃度,每個濃度進(jìn)行6次重復(fù),結(jié)果見表3。
2.6 樣品測定
應(yīng)用本方法對30種不同基質(zhì)類型減肥保健食品進(jìn)行了分析測定,均未檢出含有苯佐卡因。
本文建立了不同基質(zhì)類型的減肥保健食品中非法添加苯佐卡因的準(zhǔn)確定性和定量檢測方法。該方法前處理簡便、不需濃縮、結(jié)果準(zhǔn)確,符合現(xiàn)代分析技術(shù)的發(fā)展趨勢。
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HPLC-MS/MS determination of illegal drug benzocaine added in weight-loss functional foods
MA Wei1,DAI Han-hui2,ZHANG Ying-chun3,CHEN Dong-dong2,WANG Hai-bo1,LIU Hai-yun2,WANG Xiu-jun2,TANG Ying-zhang2
(1.Heilongjiang Entry-Exist Inspection and Quarantine Bureau,Haerbin 150086,China;2.National Academy of Inspection and Quarantine,Beijing 100123,China;3.Food Science and Engineering College of Harbin Institute of Technology,Harbin 150090,China)
A comprehensive analytical method based on high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry was developed for the determination of benzocaine.Various weight-loss functional foods,including weight-loss coffee,tea,capsule,tablet and biscuit were extracted under ultrasonication and were separated on Waters Atlantis T3(150mm ×2.1mm,3μm)column.Benzocaine was detected by MS/MS technique using positive electrospray ionization and multiple reaction monitoring(MRM)mode,and employing two precursor-product ion pairs:m/z166 and m/z 138,m/z166 and m/z 94,as qualitative ion pairs,m/z166 and m/z 138 as quantification ion pairs.The results showed that the calibration curve showed good linearity for benzocaine in the ranges of 0.01~50μg/L,and the correlative coefficient was 0.9985.The mean recoveries at the three spiked levels(low,middle,high)were 69.3%~95.6%.The mass spectrum characterization of benzocaine and speculated on fragmentation pathways were also studied.The method is sensitive,simple and adapt to the determination of benzocaine in the different weight-loss functional foods.
HPLC-MS/MS;ultrasonication extraction;benzocaine;mass spectrum fragmentation pathways
TS207.3
A
1002-0306(2011)02-0353-04
2009-11-16
馬微(1978-),女,博士,工程師,研究方向:食品安全。
國家科技支撐計劃農(nóng)業(yè)領(lǐng)域課題(2006BAD27B02)。