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        超高效液相色譜-串聯(lián)四極桿質(zhì)譜法篩查青黛中非法摻入的染色物質(zhì)

        2019-12-27 09:11:10許曉輝楊志敏朱天虹張虹艷李晨曦杜銳滸
        分析測試技術(shù)與儀器 2019年4期
        關(guān)鍵詞:青黛天青孔雀石

        許曉輝,楊志敏,朱天虹,張虹艷,李晨曦,杜銳滸

        (蘭州市食品藥品檢驗(yàn)所,甘肅 蘭州 730050 )

        青黛為爵床科植物馬藍(lán)(Baphicacanthuscusia(Nees)Bremek)或十字花科植物菘藍(lán)(IsatisindigoticaFort)的葉或莖葉經(jīng)加工制得的干燥粉末或團(tuán)塊. 青黛具有涼血、清熱解毒的功效,常用于溫毒發(fā)斑、胸痛咳血、小兒驚癇等,是一種廉價(jià)易得的中藥材[1]. 《中國藥典》一部收載了青黛的質(zhì)量控制檢驗(yàn)方法. 近年來,監(jiān)督抽檢發(fā)現(xiàn),市售青黛質(zhì)量差異較大,存在摻偽染色現(xiàn)象[2-3]. 而非法摻入的染色物質(zhì)有毒、致癌,食用染色的青黛不僅無預(yù)期療效,反而會加重病情,對人體帶來嚴(yán)重的危害. 為了對青黛的質(zhì)量進(jìn)行控制,有必要對青黛染色物質(zhì)進(jìn)行全面監(jiān)測. 常用于青黛的染色物質(zhì)主要有孔雀石綠、隱色孔雀石綠、天青A、天青B、天青C、亞甲基藍(lán)等,其中,隱色孔雀石綠是孔雀石綠的代謝產(chǎn)物,在非法摻入時(shí),都是以成品形態(tài)的化學(xué)化合物添加. 目前已報(bào)道的孔雀石綠的檢測方法主要有高效液相色譜法和拉曼光譜法[4-5],其他與孔雀石綠相似的染色物質(zhì)未見文獻(xiàn)報(bào)道. 液相色譜難以分離復(fù)雜基質(zhì)樣品,導(dǎo)致準(zhǔn)確地定性定量存在一定困難,而拉曼光譜的基底不容易制備. 液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS/MS)作為一種適合于微量復(fù)雜基質(zhì)樣品的檢測技術(shù),具有靈敏度高、準(zhǔn)確性好等優(yōu)勢. 本文采用超高效液相色譜-串聯(lián)三重四極桿質(zhì)譜(UPLC-MS/MS ),建立了以多反應(yīng)監(jiān)測模式(MRM)定性定量測定青黛中非法摻入染色物質(zhì)孔雀石綠、隱色孔雀石綠、天青A、天青B、天青C、亞甲基藍(lán)的方法,該方法前處理簡單,一針進(jìn)樣,在13 min內(nèi)可同時(shí)測定6種染色物質(zhì),能夠?qū)η圜旆欠〒饺肴旧镔|(zhì)的監(jiān)測提供技術(shù)支撐.

        1 試驗(yàn)部分

        1.1 儀器與試劑

        超高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀6460:配有電噴霧離子源(美國安捷倫有限公司);分析天平:感量0.1 mg和0.01 g(梅特勒-托利多有限公司);真空泵(天津市津騰試驗(yàn)設(shè)備有限公司);移液槍:20、100 μL和1.00 mL(德國艾本德);渦旋混合器(美國Scientific);離心機(jī)(德國艾本德);超聲波清洗器(美國Corning); 容量瓶(天玻儀器);超純水(密理博,純水凈化系統(tǒng));乙腈(色譜純,德國Merk),甲酸、乙酸銨(色譜純,東京化成工業(yè)株式會社),青黛樣品:購自市場上的青黛粉末.

        標(biāo)準(zhǔn)品: 孔雀石綠草酸鹽(Lot:107047,純度:95.8%,Dr. Ehrenstorfer GmbH);隱色孔雀石綠(Lot:G139783,純度:99.6%,Dr. Ehrenstorfer GmbH);孔雀石綠草酸鹽-D5(Lot:OP022,純度:99.6%,WiTEGA);隱色孔雀石綠-D6(Lot:OP015,純度:100%,WiTEGA);亞甲基藍(lán)(Lot:1-DRJ-57-1,純度:96%,Toronto Research Chemicals);天青A(Lot:B420BA0016,純度:80%,BBI Life Sciences);天青B(Lot:B326BA1467,純度:75%,BBI Life Sciences);天青C(Lot:EC19BA0005,純度:50%,BBI Life Sciences) .

        1.2 色譜條件

        色譜柱:Agilent Poroshell 120 EC-C18(3.0×100 mm,2.7 μm);流速:0.5 mL/min;柱溫:35 ℃;進(jìn)樣量:3 μL; 流動相A為含0.1%甲酸-2 mmol/L乙酸銨的水溶液,B為含0.1%甲酸的乙腈,梯度洗脫程序如表1所列.

        表1 梯度洗脫程序Table 1 Gradient elution program

        1.3 質(zhì)譜條件

        電離方式:ESI,正離子模式(+);監(jiān)測方式:多反應(yīng)監(jiān)測(MRM);霧化氣:N2;干燥氣流速:8 L/min;噴嘴電壓:500 V;氣流溫度:325 ℃;毛細(xì)管電壓:4 000 V;鞘氣流速:12 L/min;鞘氣溫度:350 ℃;定性離子對、定量離子、碎裂電壓、碰撞能量和離子化模式如表2所列.

        1.4 溶液制備

        1.4.1 對照品溶液制備

        6種染色物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液:分別精密稱取孔雀石綠、隱色孔雀石綠、天青A、天青B、天青C、亞甲基藍(lán)對照品10.0 mg,置于10 mL棕色容量瓶中,用乙腈溶解并定容至刻度,配制成單個(gè)質(zhì)量濃度均為 1 mg/mL的儲備液,置 4 ℃冷藏備用. 使用時(shí)用乙腈-水(體積比20∶80)稀釋配制成不同濃度的混合中間液和混合標(biāo)準(zhǔn)使用液.

        表2 6種染色物質(zhì)的主要質(zhì)譜參數(shù)Table 2 Major mass spectral parameters of 6 dyes

        孔雀石綠草酸鹽-D5、隱色孔雀石綠-D6內(nèi)標(biāo)儲備溶液:分別精密稱取孔雀石綠-D5、隱色孔雀石綠-D6對照品10.0 mg,置于10 mL棕色容量瓶中,用乙腈溶解并定容刻度,配制成單個(gè)質(zhì)量濃度均為 1 mg/mL的儲備液,置 4 ℃冷藏備用. 使用時(shí)用乙腈-水(體積比20∶80)稀釋配制成不同濃度的混合中間液和混合標(biāo)準(zhǔn)使用液.

        1.4.2 供試品溶液制備

        精密稱取樣品0.2 g(精確至0.000 1 g),置于50 mL離心管中,精密加入含5%甲酸的乙腈溶液10 mL,渦旋1 min,超聲提取30 min,放冷至室溫,5 000 r/min離心10 min,上清液經(jīng)微孔濾膜過濾(0.22 μm,有機(jī)相),取續(xù)濾液作為待測液.

        1.4.3 陰性樣品溶液的制備

        按照“1.4.2供試品溶液制備”步驟,取未檢出6 種染色物質(zhì)的青黛粉末樣品同法制成陰性樣品溶液,即空白基質(zhì)樣品溶液.

        2 結(jié)果與討論

        2.1 樣品前處理?xiàng)l件優(yōu)化

        由于這6種染色物質(zhì)在乙腈和水中都具有較好的溶解度,另一方面,根據(jù)預(yù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),酸度對染色物質(zhì)的提取有影響. 因此,考察了含1%、3%、5%甲酸的乙腈溶液作為提取溶劑對回收率的影響,結(jié)果表明,酸度在1%~5%之間時(shí),提取回收率變化差異不是很大. 考慮到這6種染色物質(zhì)在酸性溶液中更易溶解,為定量測定提供保障,最終選擇含5%甲酸的乙腈溶液作為提取溶劑. 在超聲提取時(shí)間上,考察了10、20、30 min的提取回收率,隨著時(shí)間的延長,提取回收率有所提高,但是無顯著差異,最終選擇超聲提取30 min.

        2.2 色譜-質(zhì)譜條件優(yōu)化

        液相色譜分離條件的優(yōu)化:液相色譜檢測極性化合物時(shí),分離常用的色譜柱有C18和C8 兩種. 本方法采用適合極性化合物分離的Agilent Poroshell 120 EC-C18色譜柱,選擇流速為0.5 mL/min,使柱壓達(dá)到適宜的數(shù)值,有利于化合物的分離和峰型良好. 流動相的選擇和優(yōu)化:因?yàn)楣┰嚻啡芤旱闹苽涫褂靡译?,因此設(shè)計(jì)了乙腈-含0.1%甲酸的水溶液、含0.1%甲酸的乙腈-水溶液、含0.1%甲酸的乙腈-含0.1%甲酸的水溶液、含0.1%甲酸的乙腈-含2 mmol乙酸銨-0.1%甲酸水溶液等4種方案. 通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),含0.1%甲酸的乙腈-含2 mmol乙酸銨-0.1%甲酸水溶液優(yōu)于其它方案,故本方法采用此流動相. 該流動相的優(yōu)勢是加入甲酸提供正離子化環(huán)境,加入乙酸銨改善被檢測化合物峰型. 質(zhì)譜條件的優(yōu)化:用二通閥聯(lián)接液相色譜與質(zhì)譜,將6種染色物質(zhì)儲備液稀釋至50 ng/mL,分別注入離子源中,在正離子監(jiān)測模式下對每種染色物質(zhì)進(jìn)行一級質(zhì)譜分析,得到每種染色物質(zhì)的分子離子峰(Q1掃描). 對每種染色物質(zhì)的準(zhǔn)分子離子峰進(jìn)行二級質(zhì)譜分析(子離子掃描),得到碎片離子信息. 選擇測定染色物質(zhì)的定性和定量離子對,然后對所選離子的碎裂電壓、碰撞能量進(jìn)行優(yōu)化,使檢測靈敏度達(dá)到最佳. 然后,把質(zhì)譜與液相色譜連接,確定6種染色物質(zhì)出峰順序,進(jìn)行電噴霧電壓、霧化氣、離子源溫度、輔助氣流速等優(yōu)化,使每種染色物質(zhì)的分子離子與碎片離子的離子強(qiáng)度達(dá)到最佳,據(jù)此最終確定為本方法的質(zhì)譜條件.

        2.3 6種染色物質(zhì)的總離子流圖

        在 MRM 模式下,測定 6種染色物質(zhì)的定性和定量離子對色譜圖,共 12 個(gè)離子監(jiān)測通道. 其總離子流圖如圖 1所示. 由圖1可見,各個(gè)化合物峰形對稱,每個(gè)檢測通道互補(bǔ)無干擾,定量準(zhǔn)確可靠,其MRM圖如圖2所示.

        圖1 6種染色物質(zhì)的總離子流圖Fig. 1 Total ion flow of 6 dyes

        圖2 6種染色物質(zhì)的MRMFig. 2 MRM of 6 dyes(a) 孔雀石綠,(b) 隱色孔雀石綠,(c) 天青A,(d) 天青B, (e) 天青C, (f) 亞甲基藍(lán), (g) 孔雀石綠-D5,(h)隱色孔雀石綠-D6

        續(xù)圖2

        2.4 專屬性考察

        取陰性樣品溶液 3 μL,按“1.2色譜條件”和“1.3質(zhì)譜條件”進(jìn)樣采集數(shù)據(jù),得到6種染色物質(zhì)陰性樣品溶液的MRM色譜圖,均未見有其他色譜峰干擾6種染色物質(zhì)的目標(biāo)物成分. 結(jié)果表明,上述青黛樣品基質(zhì)不干擾目標(biāo)物的測定,方法專屬性良好.

        2.5 線性關(guān)系、檢出限、定量限及回收率

        取混合標(biāo)準(zhǔn)使用溶液,利用空白基質(zhì)樣品溶液稀釋配制標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液,得到質(zhì)量濃度為0.5、1、2、4、6 、8、10、20、30 ng/mL的標(biāo)準(zhǔn)曲線點(diǎn),外標(biāo)法定量,X軸為濃度,Y軸為峰面積響應(yīng)值,得到各個(gè)染色物質(zhì)的線性回歸方程(如表3所列),用于計(jì)算實(shí)際樣品中待測物的濃度. 結(jié)果顯示,6 種染色物質(zhì)在 1~30 ng/mL之間線性關(guān)系良好,R2在 0.998 8~0.999 6之間. 取陰性樣品,混合標(biāo)準(zhǔn)使用溶液通過最小添加量,按“1.4.2供試品溶液制備”同法處理后上機(jī)進(jìn)樣,以信噪比為3計(jì)算各個(gè)染色物質(zhì)的檢出限(LOD),以信噪比為10計(jì)算各染色物質(zhì)的定量限(LOQ). 6種染色物質(zhì)的檢出限在0.5~1.0 ng/g之間,定量限在1.0~2.0 ng/g之間,結(jié)果如表3所列.

        表3 6種染色物質(zhì)線性關(guān)系、檢出限、定量限、回收率Table 3 Linear relationships, detection limits, quantitation limits and recovery rates of 6 dyes

        2.6 回收率考察

        向陰性樣品中添加低、中、高三個(gè)水平的混合標(biāo)準(zhǔn)中間溶液,按“1.4.2供試品溶液制備”進(jìn)行處理,上機(jī)測試,每個(gè)添加水平平行制備3份樣,每個(gè)樣平行測定6次,做加標(biāo)回收試驗(yàn),3個(gè)水平的回收率在79.7%~119.7%之間,結(jié)果如表3所列.

        2.7 精密度考察

        取質(zhì)量濃度均為 8 ng/mL 的混合標(biāo)準(zhǔn)使用溶液3 μL,按“1.2色譜條件”和“1.3質(zhì)譜條件”進(jìn)樣測定,連續(xù)測定 6 次,分別計(jì)算孔雀石綠、隱色孔雀石綠、天青A、天青B、天青C、亞甲基藍(lán)的精密度,其 RSD%分別為1.8%、1.8%、1.7%、0.7%、1.8%、1.4%,RSD%范圍在0.7%~1.8%之間,表明方法的精密度良好.

        2.8 樣品測定

        應(yīng)用本方法對市場采購的8批青黛樣品進(jìn)行測定,未檢出染色物質(zhì)孔雀石綠、隱色孔雀石綠、天青A、天青B、天青C、亞甲基藍(lán),青黛樣品的總離子流圖如圖3所示.

        圖3 青黛樣品的總離子流圖Fig. 3 Total ion flow of indigo naturalis sample

        3 結(jié)論

        本文以青黛中非法摻入染色物質(zhì)為研究對象, 通過優(yōu)化樣品前處理?xiàng)l件和色譜質(zhì)譜條件,建立了青黛中非法摻入染色物質(zhì)的液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用檢測方法. 對建立的方法進(jìn)行了方法學(xué)驗(yàn)證,其檢測限、定量限、準(zhǔn)確性和精密度良好,并使用本方法進(jìn)行了實(shí)際樣品測定. 結(jié)果表明,本方法前處理簡單高效快速、靈敏度高、專屬性強(qiáng),可以用于對青黛中非法摻入染色物質(zhì)進(jìn)行快速篩查,為青黛質(zhì)量控制提供了保障.

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