高志瑩,洪霞,劉琦,錢瀅文,周鑫魁,何海寧
(1.甘肅省商業(yè)科技研究所,甘肅蘭州730010;2.甘肅中商食品質量檢驗檢測有限公司,甘肅蘭州730010)
UPLC-MS/MS同時測定肉湯中5種罌粟殼生物堿
高志瑩1,2,洪霞1,2,劉琦1,2,錢瀅文1,2,周鑫魁1,2,何海寧1,2
(1.甘肅省商業(yè)科技研究所,甘肅蘭州730010;2.甘肅中商食品質量檢驗檢測有限公司,甘肅蘭州730010)
建立超高效液相色譜-串聯(lián)質譜法(UPLC-MS/MS)同時測定肉湯中5種罌粟殼生物堿含量的方法。肉湯樣品用0.1 mol/L鹽酸提取,經ProElut PXC固相萃取柱富集凈化后,5%氨水-甲醇溶液洗脫。采用Thermo Hypersil Gold色譜柱(100 mm×2.1 mm×1.9 μm)分離,ESI正離子掃描,多反應監(jiān)測模式采集測定。3個濃度添加水平的回收率在71.8%~112.5%之間,相對標準偏差(RSD)為4.1%~11.0%(n=6)。嗎啡、可待因、蒂巴因、罌粟堿、那可丁的檢出限分別為1.2、0.8、0.4、0.05、0.04 μg/kg。本方法可用于同時檢測肉湯中5種罌粟殼生物堿。
超高效液相色譜-串聯(lián)質譜法;肉湯;固相萃取;罌粟殼生物堿
罌粟殼為罌粟科植物罌粟的干燥成熟果殼,具有斂肺、澀腸、止痛等功效[1]。同時,它也是一種毒品,其果實中含嗎啡(Morphine)、可待因(Codeine)、蒂巴因(Thebaine)、罌粟堿(Papaverine)、那可丁(Noscapine)等20多種生物堿。罌粟殼中的生物堿雖然含量較少,但如果長期食用含有這類毒品的食物,會出現(xiàn)發(fā)冷、出虛汗、乏力、面黃肌瘦、犯困等癥狀,嚴重時可能對神經系統(tǒng)、消化系統(tǒng)造成損害,甚至出現(xiàn)內分泌失調等癥狀,嚴重危害消費者的健康[2]。國家衛(wèi)生部、工商總局早在2005年就發(fā)布了《關于加強罌粟籽食品監(jiān)督管理工作的通知》,規(guī)定罌粟籽僅允許用于榨取食用油脂,不得在市場上銷售或用于加工其他調味品[3]。本文針對牛肉拉面肉湯中的5種罌粟殼生物堿進行檢測,能夠高效、準確的對大批樣品進行處理分析。
目前,針對食品中嗎啡、可待因、蒂巴因、罌粟堿和那可丁的檢測方法,發(fā)布了1項地方標準[4]。文獻報道的主要有酶聯(lián)免疫法[5-6]、薄層色譜法[7-8]、分子生物法[9-10]、示波極譜法[11]、氣相色譜法[12-13]、氣-質聯(lián)用法[14-16]、液相色譜法[17-21]、液-質聯(lián)用法[22-30]、飛行時間質譜法等[31]。其中,酶聯(lián)免疫法存在交叉反應,特異性較差;氣相色譜法和氣-質聯(lián)用法前處理操作步驟復雜;液相色譜法靈敏度較低;飛行時間質譜雖有較高的靈敏度及準確度,但儀器價格昂貴難以普及。超高效液相色譜能極大地提高分析速度,且具有高分辨率、高靈敏度,定性、定量準確,檢測限低的特點,成為此類藥物檢測的主要方法。本試驗采用超高效液相色譜串聯(lián)三重四級桿質譜儀,ESI正離子掃描、多反應監(jiān)測模式,對肉湯中的嗎啡、可待因、蒂巴因、罌粟堿和那可丁進行同時測定。
1.1 儀器和試劑
超高效液相色譜-串聯(lián)質譜儀(UltiMate 3000/TSQ Quantum Access MAX)、Hypersil Gold色譜柱(100 mm× 2.1 mm×1.9 μm):美國Thermo公司;高速冷凍離心機(CF16RXⅡ):日本Hitachi公司;渦旋混勻器(VORTEX 3):德國IKA公司;真空離心濃縮儀(miVac):英國GeneVac公司;超聲器(SB-5200DTN):寧波新芝生物科技股份有限公司;電子天平(JJ500):常熟雙杰測試儀器公司;ProElut PXC固相萃取柱(200 mg,6 mL):迪馬科技有限公司。
罌粟堿、嗎啡、那可丁、可待因、蒂巴因混合標準溶液:美國o2si公司。標準儲備液:甲醇溶解并稀釋,置于-18℃保存,可使用半年。標準工作液:使用前用流動相稀釋配制成適合濃度的混合標準工作液。
甲醇、甲酸為色譜純試劑(Fisher);試驗用水為超純水;鹽酸、氨水為分析純試劑。
1.2 樣品前處理
1.2.1 提取
準確稱取10 g(精確到0.01 g)樣品于50 mL離心管中,加入15 mL 0.1 mol/L的鹽酸,渦旋混勻后超聲提取10 min,在4℃下以8 000 r/min的速度離心5 min,收集清液于另一50 mL離心管中待凈化。若含有油脂,可加入10 mL石油醚,渦旋10 s后離心,棄去有機相,下層清液待凈化。
1.2.2 凈化
依次用5 mL甲醇、5 mL水活化固相萃取柱,保持柱體濕潤。將全部上清液以約2滴/秒~3滴/秒的流速通過已活化的固相萃取柱,用5 mL甲醇、5 mL水淋洗,棄去全部流出液,在65 kPa負壓下減壓抽干5 min以上。然后用6 mL甲醇-氨溶液(含體積分數(shù)5%氨水的甲醇)洗脫,收集洗脫液于15 mL離心管中,于真空離心濃縮儀中濃縮至近干,氮氣吹干后用流動相溶解并定容至1 mL,過0.22 μm濾膜后待測。
1.3 分析條件
1.3.1 色譜條件
色譜柱:Thermo Hypersil Gold(100 mm×2.1 mm× 1.9 μm);流速:0.25 mL/min;進樣量:2 μL;柱溫:40℃;流動相:A為0.1%甲酸水溶液,B為甲醇,梯度洗脫程序見表1。
表1 梯度洗脫表Table 1 Gradient elution table
1.3.2 質譜條件
離子源:電噴霧電離;掃描方式:ESI正離子掃描;監(jiān)測模式:多反應監(jiān)測(MRM);噴霧電壓:3.5 kV;霧化氣溫度:200℃;毛細管溫度:320℃;鞘氣:12 L/min;輔助氣:1.5L/min。5種生物堿成分質譜分析參數(shù)見表2。
表2 質譜分析參數(shù)Table 2 ESI-MS/MS analysis parameters
2.1 樣品前處理條件優(yōu)化
2.1.1 提取條件優(yōu)化
罌粟堿、可待因、蒂巴因、那可丁為堿性有機毒物,嗎啡為兩性有機毒物,它們都能與酸作用生成易溶于水的鹽。由于肉湯樣品中含有多種調味料,成分復雜,而油脂成分不是很多,所以采用酸性水溶液(0.1 mol/L鹽酸)混勻及提取樣品,將目標化合物溶于水相后用混合型陽離子固相萃取柱富集凈化,淋洗除雜后以堿性有機溶劑洗脫,可同時有效提取5種目標化合物,減少雜質的干擾。
2.1.2 凈化方式選擇
肉湯樣品中罌粟殼生物堿的提取和凈化方法主要有液液萃取法、QuEChERS法和固相萃取法等。液液萃取是在堿性條件下采用氯仿、乙醚或乙酸乙酯進行萃取,方法操作復雜且試劑為易揮發(fā)的有毒有害液體,不適用于大批量樣品的凈化。本試驗考察了用QuEChERS法提取凈化5種生物堿的效果。樣品經乙腈提取,再經PSA(乙二胺-N-丙基硅烷)填料、無水硫酸鎂、C18粉末富集凈化后直接測定,該方法操作快捷、簡單,但基質干擾物多,凈化效果差,回收率低(50%左右)。其次還考察了3種固相萃取柱富集凈化5種生物堿的效果。分別為稀鹽酸溶液過混合型強陽離子PXC柱、乙酸銨緩沖溶液過混合型弱陽離子PWC柱、弱堿性溶液過親水親脂平衡PLS柱。結果表明PXC柱的洗脫回收率(71.8%~112.5%)明顯高于PWC柱(45.3%~72.5%)和PLS柱(33.4%~68.2%),因此本試驗選用PXC柱作為SPE凈化柱。
2.2 儀器分析條件優(yōu)化
2.2.1 色譜條件
5種罌粟殼生物堿為極性到中等極性化合物,使用Thermo Hypersil Gold(100 mm×2.1 mm×1.9 μm)色譜柱,0.1%甲酸水-甲醇流動相梯度洗脫,提高了離子化效率,有利于色譜峰的分離及峰形的改善。使5種化合物在5 min內完全分離。
2.2.2 質譜條件
采用蠕動注射泵穩(wěn)定、連續(xù)的注射標準溶液優(yōu)化質譜條件,確定每種被測組分的母離子,選取豐度較強、干擾較小的兩對子離子作為定性與定量離子。采用ESI源,正離子多反應監(jiān)測模式最大程度的檢測目標離子,使5種生物堿的質譜靈敏度最優(yōu)。在上述色譜質譜條件下,標準溶液、空白樣品和加標樣品的總離子流圖見圖1。從圖中可見5種化合物的峰形均較好,未見明顯的干擾峰。
圖1 標準溶液和樣品的總離子流圖Fig.1 Total ion chromatograms of standard solution and sample
2.3 樣品基質效應的消除
用超高效液相色譜-串聯(lián)質譜法分析樣品時,基質效應會影響定量檢測的準確性。為消除樣品基質效應,可用陰性樣品提取液作為稀釋液配制標樣,可使標樣和樣品溶液具有同樣的離子化條件,從而消除樣品的基質效應。試驗比較了標準溶液和基質標準溶液的信號響應差別。結果表明:基質效應使嗎啡、可待因、蒂巴因、罌粟堿和那可丁的信號強度分別降低了約69.3%、63.0%、77.3%、62.2%和68.3%,因此使用基質標準溶液進行定量很有必要。
2.4 線性關系、檢出限、定量限、回收率及精密度
2.4.1 線性關系和檢出限、定量限
用陰性基質溶液配制嗎啡和可待因濃度為5、25、50、100、250、500 μg/L,蒂巴因、罌粟堿和那可丁濃度為1、5、10、20、50、100 μg/L的系列混合標準溶液,分別進樣,以特征離子質量色譜峰面積為縱坐標,標準溶液濃度為橫坐標繪制標準曲線。根據(jù)檢出限含量處的信噪比(RSN)等于3的原則確定5種化合物的檢出限,根據(jù)定量限含量處的信噪比(RSN)等于10的原則確定5種化合物的定量限。其線性關系和檢出限、定量限見表3。
表3 5種化合物的線性分析及檢出限、定量限Table 3 Linear analysis,detection limits and of five compounds
2.4.2 回收率和精密度
在10 g陰性樣品中添加不同量的混合標準溶液,制得3個水平的標準添加樣品,其中嗎啡、可待因的添加濃度為0.5、2.5、10.0 μg/kg,蒂巴因、罌粟堿、那可丁的添加濃度為0.1、0.5、2.0 μg/kg,每個水平添加樣品做6個平行試驗。按本試驗方法操作,外標校準曲線法定量?;厥章省⑾鄬藴势钜姳?。
表4 5種化合物的回收率及精密度試驗結果(n=6)Table 4 Recovery rates and precision of five compounds
樣品在該添加范圍內,回收率在71.8%~112.5%之間,相對標準偏差(RSD)在4.1%~11.0%之間。
本文建立了測定肉湯樣品中罌粟殼生物堿的超高效液相色譜串聯(lián)質譜分析方法。在樣品凈化時采用ProElut PXC固相萃取柱進行富集凈化,同時對其他分析參數(shù)做了進一步優(yōu)化,改進了提取和凈化效果。分析時采用質譜ESI源正離子掃描、多反應監(jiān)測模式采集測定,在5 min內可完成5種化合物的完全分離,提高了方法的靈敏度。3個濃度添加水平的回收率為71.8%~112.5%,相對標準偏差(RSD)為4.1%~11.0%(n=6)。嗎啡、可待因、蒂巴因、罌粟堿、那可丁的檢出限分別為1.2、0.8、0.4、0.05、0.04 μg/kg。方法線性良好,樣品的標準添加回收率試驗及精密度試驗顯示方法定量準確,重現(xiàn)性好,可以作為實際樣品中罌粟殼生物堿測定的分析方法。
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Determination of 5 Opium Poppy Husk Alkaloids in Broth by Liquid Chromatography-Electrospray Tandem Mass Spectrometry
GAO Zhi-ying1,2,HONG Xia1,2,LIU Qi1,2,QIAN Ying-wen1,2,ZHOU Xin-kui1,2,HE Hai-ning1,2
(1.Gansu Business Technology Institute,Lanzhou 730010,Gansu,China;2.Gansu Zhongshang Food Quality Test and Detection Co.,Ltd.,Lanzhou 730010,Gansu,China)
A method for simultaneous determination of 5 opium poppy husk alkaloids in broth sample was developed by ultra performance liquid chromatography-electrospray tandem mass spectrometry.Broth samples were extracted by 0.1 mol/L hydrochloric acid,then concentrated and purified by ProElut PXC solid-phase extraction column,after that were eluted by 5%ammonia-methanol.The separation was performed on a Thermo Hypersil Gold(100 mm×2.1 mm×1.9 μm)column,and detected by mass spectrometry using electrospray ionization(ESI)in positive mode under multiple reaction monitoring mode.The recovery rates of the spiked sample was in the range of 71.8%-112.5%and the relative standard deviation(RSD)was between 4.1%to 11.0%(n=6).The detection limits for morphine,codeine,thebaine,papaverine and narcotine were 1.2,0.8,0.4,0.05 μg/kg and 0.04 μg/kg.This method can be successfully applied to the simultaneous detection for 5 opium poppy husk alkaloids in broth.
high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry;broth;solid-phase extraction;alkaloid in opium poppy husk
10.3969/j.issn.1005-6521.2017.10.028
2016-08-25
甘肅省動物源性制品安全分析與檢測技術重點實驗室(1309RTSA025);甘肅省動物源性制品快速檢測工程技術研究中心(1009FTGA018);中-馬清真食品國家聯(lián)合實驗室食品檢測平臺建設(1505JTCA017)
高志瑩(1983—),女(漢),工程師,本科,研究方向:食品安全分析與檢測。