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超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定保健食品中10種磷酸二酯酶-5抑制劑

2016-12-10 03:58勾新磊趙新穎周明強(qiáng)劉偉麗
質(zhì)譜學(xué)報(bào) 2016年6期
關(guān)鍵詞:保健食品質(zhì)譜溶劑

勾新磊,趙新穎,高 峽,2,周明強(qiáng),劉偉麗,2

(1.北京市理化分析測試中心,有機(jī)材料檢測技術(shù)與質(zhì)量評價北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100089;2.北京市科學(xué)技術(shù)研究院分析測試技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100089)

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超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定保健食品中10種磷酸二酯酶-5抑制劑

勾新磊1,趙新穎1,高 峽1,2,周明強(qiáng)1,劉偉麗1,2

(1.北京市理化分析測試中心,有機(jī)材料檢測技術(shù)與質(zhì)量評價北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100089;2.北京市科學(xué)技術(shù)研究院分析測試技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100089)

建立了超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(UPLC-MS/MS)同時測定保健食品中10種磷酸二酯酶-5(PDE-5)抑制劑。樣品采用 Waters Acquity UPLC BEH C18(100 mm×2.1 mm×1.7 μm)色譜柱分離,以甲醇-0.1%甲酸水溶液為流動相進(jìn)行梯度洗脫,甲醇為提取溶劑超聲萃取,經(jīng)HLB固相萃取柱凈化濃縮;在電噴霧正離子模式下,以多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)模式進(jìn)行檢測。結(jié)果表明,10種磷酸二酯酶-5抑制劑在1.0~100.0 μg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,線性相關(guān)系數(shù)(R2)均大于0.993,方法定量限為1.0 μg/kg;空白樣品在100.0、200.0和1 000.0 μg/kg添加水平下的回收率為85.6%~94.3%。該方法簡便、快速、檢出限低,適用于保健食品中10種磷酸二酯酶-5抑制劑的同時檢測。

超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(UPLC-MS/MS);磷酸二酯酶-5抑制劑(PDE-5);固相萃取;保健食品

近年來,隨著工作和生活壓力的逐漸加大,很多人會出現(xiàn)易疲勞、免疫力下降等癥狀,因此,可以緩解這些癥狀的保健食品應(yīng)運(yùn)而生。然而,一些不法商販?zhǔn)芾骝?qū)使,在壯陽、補(bǔ)腎、抗疲勞類保健食品中非法添加西地那非、伐地那非、他達(dá)拉非等磷酸二酯酶-5(PDE-5)抑制劑以增強(qiáng)其效果[1]。消費(fèi)者誤服或長期大量使用,會出現(xiàn)頭暈、惡心等癥狀,嚴(yán)重者會造成腎功能、心臟功能及心血管系統(tǒng)的損傷[2-3]。因此,建立保健食品中磷酸二酯酶-5抑制劑的檢測方法,對打擊制假販假行為、保護(hù)消費(fèi)者健康具有重要意義。

目前,磷酸二酯酶-5抑制劑的檢測方法主要有液相色譜法(LC)[4-7]和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS/MS)[8-14]。LC法靈敏度較低,無法滿足違禁藥物檢測的要求;而LC-MS/MS法具有靈敏度高、檢出限低、可同時進(jìn)行多組分定性定量檢測的特點(diǎn),是目前報(bào)道較多的方法。但現(xiàn)有文獻(xiàn)[13-14]均主要針對西地那非、伐地那非、他達(dá)拉非等常見的磷酸二酯酶-5抑制劑進(jìn)行檢測,而對通過化學(xué)修飾改變部分官能團(tuán)得到的烏地那非、真地那非等磷酸二酯酶-5抑制劑的新型類似物關(guān)注較少,缺乏相關(guān)的檢測方法研究。

本工作擬結(jié)合超聲提取和固相萃取技術(shù),采用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(UPLC-MS/MS)法同時檢測保健食品中10種磷酸二酯酶-5抑制劑,希望為相關(guān)保健食品的質(zhì)量監(jiān)督和安全保障提供技術(shù)支持。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與裝置

Acquity 超高效液相色譜儀,XEVO TQ 串聯(lián)質(zhì)譜儀:美國Waters 公司產(chǎn)品,配有Masslynx4.1 工作站,Targetlyne數(shù)據(jù)分析軟件;HLB 固相萃取柱(500 g/6 L):美國 Waters 公司產(chǎn)品;KQ6000V超聲波清洗器:昆山超聲儀器有限公司產(chǎn)品;N-EVAP-112氮吹儀:美國Organomation公司產(chǎn)品;Milli-Q 超純水器:美國Millipore公司產(chǎn)品。

1.2 主要材料與試劑

豪莫西地那非、那莫西地那非、紅地那非、偽伐地那非、硫代艾地那非標(biāo)準(zhǔn)品:純度>95%,由中國食品藥品檢定研究院提供;西地那非、伐地那非標(biāo)準(zhǔn)品:純度>95%,德國Dr. Ehrenstorfer 公司產(chǎn)品;他達(dá)那非、烏地那非、真地那非標(biāo)準(zhǔn)品:純度>95%,加拿大TLC Pharma Chem公司產(chǎn)品;甲醇、乙腈、正己烷、二氯甲烷、丙酮:均為色譜純,美國Fisher公司產(chǎn)品;實(shí)驗(yàn)用水:由Milli-Q系統(tǒng)凈化,經(jīng)0.22 μm濾膜過濾的去離子水。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

分別準(zhǔn)確稱取適量的上述標(biāo)準(zhǔn)品,用甲醇溶解并定容,制得質(zhì)量濃度均為1 000 mg/L的單標(biāo)儲備液。準(zhǔn)確移取各標(biāo)準(zhǔn)儲備液于100 mL容量瓶中,用甲醇定容,配制成1 mg/L的混合對照品儲備液。所有標(biāo)準(zhǔn)溶液均在4 ℃下保存。

1.4 樣品處理

稱取1.0 g樣品(片劑碾碎,膠囊去殼研細(xì),液體直接稱取),置于25 mL容量瓶中,加入20 mL甲醇,超聲提取30 min,冷卻至室溫后,用甲醇定容,搖勻,靜置5 min。取1.0 mL上清液,置于10 mL容量瓶中,用水定容,搖勻備用。

分別用5 mL甲醇、5 mL去離子水活化、平衡固相萃取小柱,加入1.0 mL上述樣品溶液,用2 mL去離子水淋洗,棄去流出液。用4 mL甲醇洗脫,收集洗脫液于氮吹管中,40 ℃氮吹至近干,再用甲醇定容至1.0 mL,過0.22 μm有機(jī)濾膜,待UPLC-MS/MS測定。如果樣品含量過高,可根據(jù)具體情況進(jìn)行稀釋。

1.5 實(shí)驗(yàn)條件

1.5.1 色譜條件 色譜柱:Waters Acquity UPLC BEH C18柱(100 mm×2.1 mm×1.7 μm);流動相:A為0.1%甲酸-水溶液,B為甲醇溶液;流速:0.2 mL/min;柱溫:35 ℃;梯度洗脫程序:0~7 min、40%~80%B,7~9 min、80%B,9~9.5 min、80%~40%B,9.5~11 min、40%B。

1.5.2 質(zhì)譜條件 電噴霧電離正離子模式(ESI+);多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)模式;毛細(xì)管電壓:3.0 kV;萃取電壓:5.0 V;離子源溫度:150 ℃;脫溶劑氣溫度:350 ℃;脫溶劑氣流速:650 L/h;錐孔氣流速:20 L/h。

2 結(jié)果與討論

2.1 質(zhì)譜和色譜條件的選擇

采用蠕動泵以10 μL/min分別將10種磷酸二酯酶-5抑制劑的標(biāo)準(zhǔn)溶液單獨(dú)注入質(zhì)譜的離子源中,測定其在正離子(ESI+)和負(fù)離子(ESI-)模式下的質(zhì)譜信號強(qiáng)度。結(jié)果表明,在ESI-模式下,部分磷酸二酯酶-5抑制劑未能檢測到明顯的[M-H]-準(zhǔn)分子離子峰;而在ESI+模式下,10種磷酸二酯酶-5抑制劑均可獲得較高豐度的[M+H]+準(zhǔn)分子離子峰。確定母離子后,采用子離子掃描方式進(jìn)行二級質(zhì)譜分析,并對子離子進(jìn)行優(yōu)化選擇,以確定定量離子和定性離子;然后對離子源溫度、去溶劑氣溫度及流量、錐孔氣流量等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,使目標(biāo)物的離子化效率達(dá)到最佳。10種磷酸二酯酶-5抑制劑的質(zhì)譜參數(shù)列于表1。

表1 10種磷酸二酯酶-5抑制劑的質(zhì)譜參數(shù)

注:*代表定量離子

實(shí)驗(yàn)分別考察了甲醇-水溶液、甲醇-0.1%甲酸水溶液、乙腈-0.1%甲酸水溶液作為流動相的分離效果。結(jié)果表明,相對于乙腈體系,采用甲醇作為有機(jī)相可獲得更好的分離效果和儀器響應(yīng);在流動相中加入0.1%甲酸,有助于化合物的離子化,可使目標(biāo)物的響應(yīng)增大,靈敏度增強(qiáng)。因此,選擇甲醇-0.1%甲酸水溶液作為流動相。另外,采用梯度淋洗可提高磷酸二酯酶-5抑制劑各組分在色譜柱中的分離效率。在以上優(yōu)化的條件下,獲得的10種磷酸二酯酶-5抑制劑的疊加總離子流圖示于圖1。

圖1 10種磷酸二酯酶-5抑制劑的總離子流色譜圖(50 μg/L)

2.2 提取條件的優(yōu)化

實(shí)驗(yàn)分別考察了正己烷、二氯甲烷、丙酮、乙腈、甲醇作為提取溶劑時,各目標(biāo)化合物的回收率,結(jié)果示于圖2??梢?,在1 000 μg/g加標(biāo)水平下,使用正己烷作為提取溶劑時,各化合物的回收率最低;而使用甲醇作為提取溶劑時,10種磷酸二酯酶-5抑制劑的回收率最佳。因此,選擇甲醇作為提取溶劑。

同時,進(jìn)一步考察了提取時間對提取效率的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在超聲0~30 min時,10種磷酸二酯酶-5抑制劑的回收率均逐漸提高;而在超聲30 min后,目標(biāo)化合物的回收率沒有明顯提高。因此,確定超聲時間為30 min。

2.3 固相萃取條件的優(yōu)化

與傳統(tǒng)的液液提取、液固提取相比,固相萃取技術(shù)可對目標(biāo)物質(zhì)進(jìn)行選擇性吸附,在完成樣品富集的同時也使萃取液得到凈化,且可明顯提高靈敏度。

在1 000 μg/kg加標(biāo)水平下,分別考察了ENVI-Carb柱、C18柱和HLB柱對各目標(biāo)化合物回收率的影響,結(jié)果示于圖3。可見,ENVI-Carb柱對10種磷酸二酯酶-5抑制劑的回收率均不足50%;C18柱和HLB柱所得的回收率比較接近,均高于80%,但HLB柱的回收率相對更高。這可能是因?yàn)镠LB柱屬于親水親酯的通用型固相萃取柱,與待測物有多個親水性和親酯性位點(diǎn)結(jié)合,過柱損失較少,因此回收率較高。

在1 000 μg/kg加標(biāo)水平下,以甲醇為洗脫溶劑,比較了洗脫溶劑體積分別為2.0、3.0、4.0、5.0和6.0 mL的洗脫效果。結(jié)果表明,隨著洗脫溶劑體積的增加,10種磷酸二酯酶-5抑制劑的回收率明顯提高;當(dāng)洗脫溶劑體積大于4.0 mL時,各目標(biāo)化合物的回收率趨于穩(wěn)定。因此,最終選擇4.0 mL甲醇溶液作為洗脫溶劑。

圖2 不同提取溶劑對10種磷酸二酯酶-5抑制劑回收率的影響

圖3 不同固相萃取柱對10種磷酸二酯酶-5抑制劑回收率的影響

2.4 基質(zhì)效應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)曲線

基質(zhì)效應(yīng)(matrix effects, ME)會對色譜系統(tǒng)的共洗脫化合物的電離程度產(chǎn)生影響:ME=1不產(chǎn)生基質(zhì)效應(yīng),待測物電離不受干擾;ME>1為基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng),待測物電離程度被增強(qiáng);ME<1為基質(zhì)抑制效應(yīng),待測物電離程度被減弱。本實(shí)驗(yàn)采用式(1)對基質(zhì)效應(yīng)進(jìn)行評估。

ME=Ais/Ai

(1)

式中,Ais為凈化后甲醇溶劑中添加待測物的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液曲線的斜率;Ai為甲醇溶劑系列標(biāo)準(zhǔn)溶液曲線的斜率。

在1.0~100.0 μg/L濃度范圍內(nèi),對10種磷酸二酯酶-5抑制劑系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行測定。結(jié)果表明,10種目標(biāo)物質(zhì)的基質(zhì)效應(yīng)均小于95.0%,存在基質(zhì)抑制作用。為降低基質(zhì)效應(yīng)的影響,以空白樣品經(jīng)前處理后得到的甲醇溶液為空白溶劑,配制系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,采用外標(biāo)法進(jìn)行定量測定。

分別以10倍信噪比(S/N=10)和3倍信噪比(S/N=3)計(jì)算10種磷酸二酯酶-5抑制劑的方法定量限(LOQ)和檢出限(LOD),結(jié)果列于表2??梢?,10種磷酸二酯酶-5抑制劑在1.00~100 μg/L范圍內(nèi)的線性關(guān)系良好,線性相關(guān)系數(shù)(R2)均大于0.993;方法的定量限(LOQ)為1.0 μg/kg,檢出限(LOD)為0.3 μg/kg。

表2 10種磷酸二酯酶-5抑制劑的線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限、定量限和基質(zhì)效應(yīng)

2.5 加標(biāo)回收率和精密度

向空白片劑樣品中分別添加不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,進(jìn)行加標(biāo)回收率和精密度實(shí)驗(yàn)。添加水平分別為100.0、200.0、1 000.0 μg/kg時,所得上機(jī)測試液理論濃度水平為4.0、8.0和80.0 μg/L,每個添加濃度平行測定3次,結(jié)果列于表3??梢?,各待測物的平均回收率為85.6%~94.3%。

2.6 實(shí)際樣品分析

應(yīng)用該方法對市售的20種具有抗疲勞、壯陽、補(bǔ)腎功能的保健食品(包括6種片劑、13種膠囊和1種保健酒)進(jìn)行檢測,結(jié)果列于表4??梢?,除片劑4、5外,其余樣品中均檢出西地那非,含量為1.3~210.8 mg/g;在片劑1中同時檢出伐地那非,含量為2.4 mg/g;在膠囊2中同時檢出他達(dá)那非,含量為1.2 mg/g。

表3 加標(biāo)回收率和精密度檢測結(jié)果

表4 20種保健食品中磷酸二酯酶-5抑制劑的檢測結(jié)果

3 結(jié)論

本工作建立了固相萃取-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時測定保健食品中10種磷酸二酯酶-5抑制劑。樣品采用甲醇超聲萃取,HLB固相萃取柱凈化濃縮處理,UPLC-MS/MS檢測。結(jié)果表明,10種磷酸二酯酶-5抑制劑在1.0~100.0 μg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,線性相關(guān)系數(shù)(R2)均大于0.993,方法定量限為1.0 μg/kg,檢出限為0.3 μg/kg;空白樣品在100.0、200.0和1 000.0 μg/kg添加水平下的回收率為85.6%~94.3%。應(yīng)用該方法對市售的20種具有抗疲勞、壯陽、補(bǔ)腎功能的保健食品(6種片劑、13種膠囊和1種保健酒)進(jìn)行檢測,除2種片劑外,其余樣品中均檢出西地那非,含量為1.3~210.8 mg/g;在其中1種片劑中同時檢出伐地那非,含量為2.4 mg/g;在1種膠囊中同時檢出他達(dá)那非,含量為1.2 mg/g。該方法操作簡單、檢出限低、準(zhǔn)確度高,能夠滿足保健食品中10種磷酸二酯酶-5抑制劑的實(shí)際檢測要求,可為相關(guān)保健食品的質(zhì)量監(jiān)督和安全保障提供技術(shù)支持。

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Simultaneous Determination of Ten Phosphodiesterase-5 Inhibitors in Health Foods by Ultra Performance Liquid Chromatography with Tandem Mass Spectrometry

GOU Xin-lei1, ZHAO Xin-ying1, GAO Xia1,2, ZHOU Ming-qiang1, LIU Wei-li1,2

(1.BeijingKeyLaboratoryofOrganicMaterialsTestingTechnology&QualityEvaluation,BeijingCentreforPhysicalandChemicalAnalysis,Beijing100089,China;2.KeyLaboratoryofAnalysisandTestingTechnology,BeijingAcademyofScienceandTechnology,Beijing100089,China)

A method was developed for simultaneous determination of ten phosphodiesterase-5 (PDE-5) inhibitors in health foods by ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (UPLC-MS/MS), such as vardenafil, acetildenafil, sildenafil, homosildenafil, udenafil, tadalafil, thioaildenafil, gendenafil, pseudovarnafil, norneosildenafil. The separation was performed using water containing 0.1% formic acid and methanol as mobile phases with gradient elution at a flow rate of 0.2 mL/min. Qualitative and quantitative analysis were achieved after the chromatographic separation on a Waters Acquity UPLC BEH C18 column (100 mm×2.1 mm×1.7 μm). The electrospray ionization (ESI) source in positive ion mode was used for analysis of ten phosphodiesterase-5 inhibitors in the multiple reaction monitoring (MRM) mode. The nuclear ratio of parent ion and daughter ion, cone voltage, collision voltage were investigated. The sample was ultrasonic-assisted treatment using the methanol as extraction solvent, and then purified by Waters Oasis HLB solid-phase extraction (SPE) column. The results indicate that the linear range of the method is from 1.0 μg/L to 100.0 μg/L withR2>0.993, which means the method has a good linearity. The limits of detection (LOD) and limits of quantification (LOQ) of ten phosphodiesterase-5 inhibitors are 0.3-1.0 μg/kg and 1.0-2.5 μg/kg, respectively. The average recoveries of ten phosphodiesterase-5 inhibitors at three spiked levels of 100.0, 200.0 and 1 000.0 μg/kg are 85.6%-94.3%. The method was applied to analysis of the investigated compounds in twenty health foods. The results indicate that sildenafil are found in eighteen samples with the range of 1.3-210.8 mg/g, vardenafil and tadalafil are found in a tablet and a capsule, respectively. This method is accurate, simple, rapid and feasible for simultaneous determination of phosphodiesterase-5 inhibitors in health foods.

ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (UPLC-MS/MS); phosphodiesterase-5 inhibitors (PDE-5); solid phase extraction; health foods

2015-12-02;

2016-01-27

北京市科學(xué)技術(shù)研究院創(chuàng)新工程Ⅲ-1項(xiàng)目(2015-178305);北京市科學(xué)技術(shù)研究院萌芽計(jì)劃項(xiàng)目(2015-02)資助

勾新磊(1983—),男(漢族),天津人,助理研究員,從事色譜質(zhì)譜分析。E-mail: 817411@163.com

劉偉麗(1980—),女(漢族),山東人,副研究員,從事材料化學(xué)成分分析及檢測。E-mail: liuweili@iccas.ac.cn

時間:2016-07-05;

http:∥www.cnki.net/kcms/detail/11.2979.TH.20160705.1207.008.html

O657.63

A

1004-2997(2016)06-0554-08

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