張建紅,王紅球,許莉,寧巖實(shí),姜麗,易裕民,張麗

(1.同方威視技術(shù)股份有限公司,北京 100084;2.北京微量化學(xué)研究所,北京 100091)

?

抗疲勞類保健品中非法添加藥物的拉曼檢測(cè)法

張建紅1,王紅球1,許莉2,寧巖實(shí)1,姜麗1,易裕民1,張麗1

(1.同方威視技術(shù)股份有限公司,北京 100084;2.北京微量化學(xué)研究所,北京 100091)

本文采用拉曼光譜方法研究抗疲勞類保健品中非法添加化學(xué)藥物的快速篩查方法。該方法結(jié)合拉曼光譜初篩、光譜疊加分析和增強(qiáng)拉曼光譜以獲取樣品的特征拉曼信息,通過分析樣品和化學(xué)藥物的拉曼信息的匹配程度,判斷抗疲勞類保健品中是否非法添加了化學(xué)藥物。采用這種方法對(duì)北京公安在市場(chǎng)上抽樣送檢的上百種保健品進(jìn)行了測(cè)試,檢測(cè)的準(zhǔn)確性大于95%,這表明拉曼光譜方法可用于快速篩查抗疲勞類保健品中是否非法添加藥物。

抗疲勞保健品；非法添加藥物；拉曼；增強(qiáng)拉曼光譜；檢測(cè)

1 引言

一些不法商家為達(dá)到提升功效或加快藥效的目的,往往在保健品里違法添加化學(xué)藥物。而且由于目前檢測(cè)技術(shù)尤其是查驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)技術(shù)還不夠完善,導(dǎo)致保健品中非法添加化學(xué)藥物的現(xiàn)象屢有發(fā)生?；瘜W(xué)藥物往往具有副作用,需要在醫(yī)生指導(dǎo)下服用,如果長(zhǎng)期服用這類食品會(huì)危害身體健康,因此,對(duì)保健品的監(jiān)管非常重要。目前對(duì)保健品中非法添加化學(xué)藥物的檢測(cè)主要采用色譜、質(zhì)譜、核磁等方法[1-2],這些方法檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng),無法滿足現(xiàn)場(chǎng)快速篩查的需要。拉曼光譜指紋信息可能作為檢測(cè)保健品中是否含有化學(xué)藥物的有效手段[3-4],但是由于不同化學(xué)藥物的性質(zhì)不同,針對(duì)不同化學(xué)藥物檢測(cè)方法也往往有差異,如何采用通用的方法判斷保健品中是否含有化學(xué)藥物仍然是非常有挑戰(zhàn)性的課題。本文通過拉曼光譜方法研究抗疲勞類保健品和化學(xué)藥物的特征信息,開發(fā)出采用拉曼光譜判斷抗疲勞類保健品中是否添加化學(xué)藥物的快速準(zhǔn)確篩查方法。

2 實(shí)驗(yàn)

檢測(cè)中采用同方威視自主研發(fā)的RT3000便攜式拉曼光譜儀,半導(dǎo)體激光器的激發(fā)波長(zhǎng)為785 nm,功率為450 mW,分辨率12 cm-1。拉曼測(cè)試過程中將探頭對(duì)準(zhǔn)樣品直接進(jìn)行檢測(cè)；在增強(qiáng)拉曼測(cè)試中將樣品和同方威視研發(fā)的增強(qiáng)試劑混合后放入樣品室進(jìn)行檢測(cè)。

測(cè)試樣品為典型抗疲勞類化學(xué)藥物西地那非和他達(dá)拉非標(biāo)準(zhǔn)品,以及北京某公安局由市場(chǎng)上收集的132種抗疲勞類保健品。

西地那非(Sildenafil)標(biāo)準(zhǔn)品：規(guī)格：10 mg；純度98 %；生產(chǎn)企業(yè)：Toronto Research Chemicals Inc；批號(hào)：April 24,2014.

他達(dá)拉非(Tadalafil)標(biāo)準(zhǔn)品：規(guī)格：250 mg；純度99.9 %；生產(chǎn)企業(yè)：European Directorate for the Quality of Medicines & Healthcare.

測(cè)試流程圖如圖1所示：其中“連續(xù)測(cè)試數(shù)據(jù)分析”是指對(duì)檢測(cè)樣品進(jìn)行連續(xù)多次測(cè)量,將數(shù)據(jù)疊加后進(jìn)行去除背景等處理,將處理后的數(shù)據(jù)和拉曼數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析,進(jìn)而判斷樣品中是否含有非法添加藥物；“增強(qiáng)拉曼光譜檢測(cè)”是指將金屬納米材料和待測(cè)樣品混合后測(cè)試,由于金屬納米材料受激后表面等離子體震蕩產(chǎn)生電磁場(chǎng),在電磁場(chǎng)作用下分子的拉曼強(qiáng)度會(huì)大幅增強(qiáng),通過納米增強(qiáng)試劑將被測(cè)物中的非法添加成分的信號(hào)放大,得到其增強(qiáng)拉曼光譜圖。

Fig.1 Flowchart of the method

3 結(jié)果和討論

3.1 抗疲勞類化學(xué)藥物標(biāo)準(zhǔn)品的拉曼信息

圖2A中1和2分別是兩種典型的抗疲勞類化學(xué)藥物西地那非和他達(dá)拉非標(biāo)準(zhǔn)品的拉曼光譜,它們分別在652、738、819、926、1241、1405、1528、1583和754、819、863、1009、1372、1598 cm-1有明顯的拉曼特征信息,這些拉曼特征信息可作為樣品中是否含有這兩種非法添加藥物的拉曼光譜判斷依據(jù)。配制西地那非、他達(dá)拉非標(biāo)準(zhǔn)品水溶液1 mg/mL,取標(biāo)準(zhǔn)品溶液400L與40L增強(qiáng)試劑混合檢測(cè)得到譜圖,如圖2B所示：西地那非(1)和他達(dá)拉非(2)的增強(qiáng)拉曼光譜分別在652、733、820、925、1236、1404、1535、1587和719、864、924、1366、1566 cm-1有明顯的特征峰,增強(qiáng)拉曼光譜的特征信息可作為樣品中是否含有這兩種非法添加藥物的增強(qiáng)拉曼光譜判斷依據(jù)。

3.2 保健品的拉曼光譜測(cè)試

為了達(dá)到提升功效或加快藥效的目的,不法商家向保健品中添加的藥物含量一般比較高。如果保健品中其他成分對(duì)檢測(cè)干擾比較小,通過簡(jiǎn)單測(cè)試就可能得到非法添加藥物的拉曼信息。圖3是某保健品的拉曼光譜,可以看到在652、737、

821、928、1240、1405、1530、1584 cm-1有明顯的拉曼特征峰,和西地那非標(biāo)準(zhǔn)品的拉曼特征信息匹配度非常高,從而可以判斷其中含有西地那非。

Fig.2 A：Raman spectra of 1.Sildenafil and 2.Tadalafil； B：Surface-enhanced Raman spectra of 1.Sildenafil and 2.Tadalafil

Fig.3 Raman spectrum of an anti-fatigue health food

多數(shù)保健品由于其他成分的影響,即使其中含有非法添加藥物,受各種成分的影響,非法添加藥物的拉曼信號(hào)往往會(huì)被熒光或其他拉曼信號(hào)掩蓋,這種情況下是無法簡(jiǎn)單地采用拉曼光譜判斷樣品中是否含有非法添加藥物,需要對(duì)樣品進(jìn)行多次拉曼測(cè)試,將多次測(cè)試信號(hào)疊加,再通過濾除干擾信號(hào)獲取有用拉曼信息。圖4A是某保健品經(jīng)過多次測(cè)試后信號(hào)疊加得到的拉曼光譜,圖4B是對(duì)檢測(cè)樣品進(jìn)行連續(xù)多次測(cè)量,將數(shù)據(jù)疊加后進(jìn)行去除背景等處理,將處理后的數(shù)據(jù)和拉曼數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析濾除干擾信息得到的譜峰信息,它在755、823、867、1010、1370、1597 cm-1有明顯的拉曼特征峰,和他達(dá)拉非的拉曼特征信息匹配度很高,從而判斷該保健品中含有他達(dá)拉非。

Fig.4 A.Superposition of Raman spectrum collected from an anti-fatigue health food;B.spectra of the anti-fatigue health food after filtering interference signal

有的保健品的拉曼光譜受各種成分影響非常強(qiáng),即使是采用多次測(cè)試方法也無法獲取到非法添加藥物的特征信息,但這并不代表該保健品不含有非法添加藥物,需要采用增強(qiáng)拉曼光譜對(duì)樣品進(jìn)行進(jìn)一步的測(cè)試。圖5A、5B是某樣品經(jīng)過單次測(cè)試和多次疊加后的拉曼信息,從中無法獲取非法添加藥物的拉曼特征信息；圖5C是對(duì)樣品進(jìn)行前處理——溶劑提取后制成水溶液,將制備的水溶液與增強(qiáng)試劑混合后得到的增強(qiáng)拉曼光譜,從中可以獲取到655、732、823、923、1240、1399、1531、1586 cm-1的拉曼特征峰,這和西地那非的增強(qiáng)拉曼光譜信息匹配度非常高,從而可以判斷該保健品中含有西地那非。

Fig.5 A and B.Raman spectrum and superposition of Raman spectrum collected from the anti-fatigue health food,respectively;C.Surface enhanced Raman spectrum of the health food

4 結(jié)論

本文采用拉曼光譜結(jié)合增強(qiáng)拉曼光譜的方法研究抗疲勞類保健品中是否含有化學(xué)藥物,該方法由三個(gè)步驟組成：拉曼光譜直接測(cè)試、多次采集疊加處理和增強(qiáng)拉曼測(cè)試。通過132種市場(chǎng)上收集的抗疲勞類保健品(通過實(shí)驗(yàn)室核磁共振方法驗(yàn)證,其中113種含有非法添加藥物,19種不含有非法添加藥物)測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn),準(zhǔn)確率超過95%,其中：68種非法添加抗疲勞類保健品拉曼光譜直接可以測(cè)出非法添加藥物,占總樣品量的過51.51%；另外有14種通過多次采集疊加處理后順利測(cè)出非法添加藥物；余下的31種含有非法添加藥物的樣品中通過增強(qiáng)拉曼測(cè)試可以測(cè)出25種；另外的6種都是深褐色中成藥丸,含有很多中草藥成分,復(fù)雜成分對(duì)測(cè)試的干擾很大,導(dǎo)致無法檢出；對(duì)19種不含非法添加藥物的抗疲勞保健品測(cè)試中沒有出現(xiàn)誤報(bào)。通過對(duì)上百種樣品的驗(yàn)證,拉曼光譜結(jié)合增強(qiáng)拉曼光譜的方法可以作為抗疲勞類保健品中是否含有非法添加藥物的快速判斷手段。試驗(yàn)中我們也發(fā)現(xiàn),用拉曼光譜直接檢出的82種樣品采用增強(qiáng)拉曼光譜方法同樣可以檢出。而相對(duì)于全部采用增強(qiáng)拉曼光譜進(jìn)行檢測(cè),本文采用的拉曼光譜結(jié)合增強(qiáng)拉曼光譜的方法速度更快,操作更為簡(jiǎn)單,更適合用于現(xiàn)場(chǎng)快速篩查,同時(shí),該方法也可以用于其他類保健品中是否含有化學(xué)藥物的檢測(cè)研究。

[1] 陳斌,胡昭君,余岳林,等.中成藥和保健食品中非法添加西藥成分檢測(cè)方法的探索[J].藥物分析雜志,2009,29(10):1677-1680.(Chen Bin,Hu Zhaojun,Yu Yuelin,etal.Use of spectrometry and chromatography for the identification of added illegally medicine in Chinese traditional medicine and herbal dietary supplement [J].Chin J Pharm Anal,2009,29(10):1677-1680.)

[2] 吳小紅,李煥德.中成藥與保健品中非法添加化學(xué)藥物的檢測(cè)方法[J].醫(yī)藥導(dǎo)報(bào),2009,28(3):342-344.(Wu Xiaohong,Li Huande.The identification of added illegaly medicine in Chinese traditional medicine and health food [J].Herald Med,2009,28(3):342-344.)

[3] 張雁,尹利輝.表面增強(qiáng)拉曼光譜法檢測(cè)中成藥中的微量西藥成分初探[C]∥科學(xué)儀器服務(wù)民生學(xué)術(shù)大會(huì)論文集.2011.(Zhang Yan,Yin Lihui.Reseach of detecting substances western medicine by surface enhanced Raman spectroscopy [C]∥SIC.2011.)

[4] 甘勇強(qiáng),紀(jì)南,田萍,等.拉曼光譜快速檢測(cè)減肥保健品中非法添加酚酞的研究[J].中國(guó)藥師,2014,17(10):1675-1677.(Gan Yongqiang,Ji Nan,Tian Pin,etal.A fast determination method for phenolphthalein illegally added into diet health products by Raman spectroscopy [J].China Pharmacist,2014,17(10):1675-1677.)

Inspection of Illegally Added Medicine in Anti-Fatigue Health Food by Raman Spectroscopy

ZHANG Jian-hong1,WANG Hong-qiu1,XU Li2,NING Yan-shi1,JIANG Li1,YI Yu-min1,ZHANG Li1

(1.NuctechCompanyLimited,Beijing,100084;2.BeijingInstituteofMicrochemistry,Beijing,100091)

Methods for rapid inspection of illegally added medicine in anti-fatigue health food using Raman spectroscopy is investigated.Raman scattering,superposition of Raman scattering and surface enhanced Raman scattering are combined to get specific Raman signal of samples,and the illegally added medicine can be inspected by comparing the Raman spectra of the samples with those of medicine.Hundreds of samples were inspected and the accuracy is higher than 95 percent,which indicates the method available for the inspection of illegally added medicine in anti-fatigue health food.

anti-fatigue health food; illegally added medicine; Raman spectra; surface enhanced Raman spectrometry; inspection

2015-06-15; 修改稿日期:2015-09-23

張建紅(1982-),男,主要從事拉曼光譜研究,E-mail:zhangjianhong@nuctech.com

1004-5929(2016)03-0226-04

O433.5+9

A

10.13883/j.issn1004-5929.201603007