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        表面增強(qiáng)拉曼光譜法快速檢測(cè)中成藥中吡羅昔康

        2020-03-26 06:37:10宋健
        化學(xué)分析計(jì)量 2020年2期
        關(guān)鍵詞:曼光譜拉曼中成藥

        宋健

        (江蘇省計(jì)量科學(xué)研究院,南京 210023)

        近年來,隨著人們生活水平的提高以及國家對(duì)中醫(yī)藥事業(yè)的重視,中藥以其收費(fèi)低、療效好、副作用小等特點(diǎn),備受廣大人民群眾推崇,其市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。然而,一些不法商家為了追求快速起效,牟取更多利益,在中藥中違法添加各類處方西藥,患者不明真相地濫用藥物,帶來嚴(yán)重的副作用,導(dǎo)致各種癥狀的出現(xiàn)。吡羅昔康是非甾體抗炎藥,一般用于治療風(fēng)濕性及類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎,但對(duì)胃腸道刺激比較大,長期服用會(huì)導(dǎo)致胃炎或胃潰瘍,甚至可能出現(xiàn)中性粒細(xì)胞減少、肝功能異常等癥狀。因其具有明顯的鎮(zhèn)痛、抗炎功效,不良商家將其添加至抗風(fēng)濕類中成藥中以提高療效。

        目前中成藥中摻偽添加的檢測(cè)方法主要有高效液相色譜法(HPLC)、液相色譜–質(zhì)譜法(LC–MS)和超高效液相色譜法(UPLC)等[1–3]。上述方法分析時(shí)間長、費(fèi)用高、專業(yè)性強(qiáng),難以滿足市場(chǎng)監(jiān)管的需求,因此建立一種快速檢測(cè)中成藥中非法添加物的方法具有重要意義。表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)技術(shù)是目前發(fā)展較快的一種分析技術(shù),通過納米增強(qiáng)試劑將拉曼信號(hào)增強(qiáng)106~109倍,彌補(bǔ)了拉曼散射效應(yīng)信號(hào)較弱、難以檢測(cè)微痕量物質(zhì)的缺陷。SERS 技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)方面具有明顯優(yōu)勢(shì),已在違禁添加劑[4–6]、農(nóng)獸藥殘留[7–8]、保健品摻偽[9–10]、化妝品違禁添加[11]等食藥妝領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,但目前利用SERS 技術(shù)檢測(cè)抗風(fēng)濕類中成藥中違禁添加吡羅昔康的研究還未見報(bào)道。筆者利用便攜式表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù),建立了一種中成藥中摻偽添加的快速篩查方法,為準(zhǔn)確判斷中成藥中是否含有吡羅昔康等西藥成分提供技術(shù)支持,也為后續(xù)研究其它中成藥摻偽添加的快速篩查提供新思路。

        1 實(shí)驗(yàn)部分

        1.1 主要儀器與試劑

        便攜式拉曼光譜儀:SSR–3000 型,激光波長為785 nm,光譜范圍為180~2800 cm–1,南京簡智儀器設(shè)備有限公司;

        金納米表面增強(qiáng)試劑(SSN–2 試劑):金納米粒徑為45~55 nm,南京簡智儀器設(shè)備有限公司;

        吡羅昔康標(biāo)準(zhǔn)品:純度為98%,北京壇墨質(zhì)檢科技有限公司;

        甲醇、乙腈、二氯甲烷、乙酸乙酯:分析純,上海國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;

        N-丙基乙二胺(PSA):粒徑為40~63 μm,100 g,天津博納艾杰爾科技有限公司;

        石墨碳化黑(GCB):粒徑為37.4~125 μm,100 g,天津博納艾杰爾科技有限公司;

        同仁堂牌牛黃解毒片、修正牌復(fù)方金銀花顆粒、三精牌雙黃連口服液、白云山牌清開靈膠囊、王老吉牌廣東涼茶顆粒:上元堂大藥房;

        實(shí)驗(yàn)用水為超純水。

        1.2 溶液配制

        吡羅昔康標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液:10 mg/mL,準(zhǔn)確稱取0.1 g(精確至0.000 1 g)吡羅昔康標(biāo)準(zhǔn)品,置于10 mL 容量瓶中,加入乙酸乙酯溶解并定容至標(biāo)線,混勻。

        吡羅昔康標(biāo)準(zhǔn)中間溶液:用乙酸乙酯將吡羅昔康標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液逐級(jí)稀釋至吡羅昔康的質(zhì)量濃度分別為1.0,0.1 mg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)中間溶液。

        吡羅昔康系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液:將吡羅昔康標(biāo)準(zhǔn)中間溶液用乙酸乙酯逐級(jí)稀釋至吡羅昔康的質(zhì)量濃度分別為5,1,0.1,0.05 mg/L的系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。

        1.3 陽性樣品制備

        牛黃解毒片、清開靈膠囊陽性樣品:將牛黃解毒片樣品研磨至粉狀,清開靈膠囊取內(nèi)容物。分別稱取牛黃解毒片粉狀、清開靈膠囊內(nèi)容物樣品各5份,每份均為0.5 g(精確至0.01 g),分別加入質(zhì)量濃度為0.1 mg/mL 的吡羅昔康標(biāo)準(zhǔn)中間溶液1,2.5,5,25,50 μL,配制成吡羅昔康含量分別為0.2,0.5,1.0,5.0,10.0 mg/kg 的吡羅昔康陽性樣品溶液。

        雙黃連口服液、金銀花顆粒、廣東涼茶顆粒陽性樣品:分別量取雙黃連口服液、金銀花顆粒、廣東涼茶顆粒樣品(液體樣品直接量取,固體顆粒按說明書沖泡后量取)各5 份,每份均為10 mL,分別加入質(zhì)量濃度為1.0 mg/mL 的吡羅昔康標(biāo)準(zhǔn)中間溶液2,5,10,50,100 μL,配制成吡羅昔康含量分別為0.2,0.5,1.0,5.0,10.0 mg/kg 的吡羅昔康陽性樣品溶液。

        1.4 樣品前處理

        取一定量的樣品(片劑研磨至粉狀稱取約0.5 g,膠囊取內(nèi)容物直接稱取約0.5 g,液體口服液直接量取0.5 mL,固體顆粒按說明書沖泡后量取0.5 mL)于5 mL 離心管中,加入2 mL 乙酸乙酯提取劑,超聲5 min,以4 000 r/min 轉(zhuǎn)速離心1 min。取上層清液1.5 mL 于5 mL 離心管中,加入20 mg GCB和10 mg PSA 凈化劑,充分振蕩,以4 000 r/min 轉(zhuǎn)速離心1 min,取上層清液作為待測(cè)液。

        1.5 儀器工作條件

        激光功率:450 mW;積分時(shí)間:10 s。

        1.6 檢測(cè)方法

        分別取SSN–2 增強(qiáng)試劑200 μL、待測(cè)液10 μL 于1.5 mL 玻璃瓶中,混勻,在1.5 儀器工作條件下,檢測(cè)混合溶液的拉曼光譜。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 吡羅昔康拉曼特征峰組確定

        在1.5 儀器工作條件下,將吡羅昔康標(biāo)準(zhǔn)品加入樣品瓶中直接進(jìn)行拉曼光譜檢測(cè),質(zhì)量濃度為5 mg/L 的吡羅昔康標(biāo)準(zhǔn)工作溶液和空白溶液分別按照1.6 方法進(jìn)行檢測(cè)。吡羅昔康標(biāo)準(zhǔn)品、吡羅昔康標(biāo)準(zhǔn)工作溶液及空白溶液的拉曼光譜圖如圖1 所示。

        由圖1 可以看出,吡羅昔康標(biāo)準(zhǔn)品標(biāo)示的拉曼峰 分 別 為348,405,578,646,773,818,874,1 159,1 274,1 357,1 542,1 601 cm–1,與文獻(xiàn)[12]的研究結(jié)果一致,說明標(biāo)示的拉曼峰確實(shí)為吡羅昔康的拉曼特征峰。質(zhì)量濃度為5 mg/L 的吡羅昔康標(biāo)準(zhǔn)工作溶液譜圖中標(biāo)示的拉曼峰分別為348,402,576,650,781,826,877,1 152,1 276,1 355,1 542,1 589 cm–1,除個(gè)別峰有微小漂移外,其拉曼峰與吡羅昔康標(biāo)準(zhǔn)品的拉曼特征峰大致相同??瞻兹芤旱臏y(cè)試譜圖中并沒有出現(xiàn)吡羅昔康的拉曼特征峰。綜合考慮吡羅昔康在金納米增強(qiáng)體系中的拉曼峰強(qiáng)度和峰形,最 終 選 擇576,650,781,826,877,1 152,1 542,1 589 cm–18 個(gè)拉曼特征峰作為定性檢測(cè)吡羅昔康的拉曼特征峰組。

        圖1 吡羅昔康拉曼光譜圖

        2.2 提取劑選擇

        目前中成藥中摻偽成分的檢測(cè)一般采用甲醇、乙腈等有機(jī)溶劑提?。?3–17],考慮到吡羅昔康易溶于二氯甲烷、乙酸乙酯等脂溶性有機(jī)溶劑,因此分別選擇甲醇、乙腈、二氯甲烷、乙酸乙酯4 種溶劑作為提取劑,其它實(shí)驗(yàn)條件不變,按1.4 樣品前處理方法對(duì)吡羅昔康含量為5 mg/kg 的牛黃解毒片陽性樣品進(jìn)行處理,按1.6 方法分別進(jìn)行拉曼光譜檢測(cè),考察不同提取劑的提取效果,結(jié)果如圖2 所示。

        圖2 不同溶劑提取的拉曼光譜圖

        由圖2 可以看出,4 種溶劑的提取效果:甲醇<乙腈<二氯甲烷<乙酸乙酯。樣品經(jīng)甲醇和乙腈提取后,吡羅昔康拉曼特征峰只有部分出現(xiàn),匹配比例分別為37.5%和87.5%,且提取液的信號(hào)大幅度減弱,這是因?yàn)檫亮_昔康在甲醇、乙腈中的溶解度均較小,甲醇和乙腈的提取效率較低,提取液中吡羅昔康的濃度遠(yuǎn)小于樣品溶液的濃度。而樣品經(jīng)二氯甲烷和乙酸乙酯提取后有尖銳的拉曼特征峰,匹配比例均為100%。因乙酸乙酯比二氯甲烷毒性低,對(duì)操作人員的危害小,因此選擇乙酸乙酯作為提取劑。

        2.3 凈化劑優(yōu)化

        以吡羅昔康含量為5 mg/kg 的牛黃解毒片陽性樣品作為待測(cè)樣品,以乙酸乙酯為提取劑,分別采用不同用量的GCB 和PSA 凈化劑對(duì)樣品進(jìn)行前處理,然后按1.6 方法進(jìn)行檢測(cè),考察不同凈化劑用量對(duì)樣品前處理效果的影響,結(jié)果如圖3 所示。

        圖3 不同凈化劑用量時(shí)的拉曼光譜圖

        由圖3 可以看出,沒用凈化劑時(shí),除1 542,1 589 cm–1兩個(gè)主特征峰外,其它幾個(gè)特征峰的信號(hào)強(qiáng)度均較小,且在400~500 cm–1之間有一個(gè)較大的雜質(zhì)干擾峰。在使用不同用量的凈化劑后,吡羅昔康拉曼特征峰信號(hào)強(qiáng)度都有所增大,且濾除了雜質(zhì)峰,在GCB 用量相同的情況下,加入20 mg PSA 時(shí)的吡羅昔康拉曼特征峰信號(hào)強(qiáng)度略小于加入10 mg PSA 時(shí)的強(qiáng)度,這可能是PSA 具有一定的吸附作用所致。當(dāng)PSA 用量均為10 mg 時(shí),分別加入10,20,30 mg 的GCB,結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)GCB 用量為20 mg時(shí),吡羅昔康拉曼特征信號(hào)強(qiáng)度最大,凈化效果最佳。結(jié)果表明雖然GCB 可以去除樣品中部分干擾色素,從而提高檢測(cè)效果,但與PSA 一樣,GCB 對(duì)部分藥物具有一定的吸附作用,因此需要選擇一個(gè)合適的用量,既可以最大程度除去色素干擾,又盡量減少其對(duì)藥物的吸附,以達(dá)到最佳凈化效果。綜合考慮,選擇20 mg GCB+10 mg PSA組合作為凈化劑。

        2.4 標(biāo)準(zhǔn)樣品溶液檢出限

        以吡羅昔康系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液作為待測(cè)液,按1.6 方法分別進(jìn)行拉曼光譜檢測(cè),不同濃度的吡羅昔康標(biāo)準(zhǔn)工作溶液具有拉曼特征峰組中全部或部分譜峰,匹配比例不小于50%時(shí)認(rèn)為有檢出,小于50%時(shí)為未檢出。不同濃度吡羅昔康標(biāo)準(zhǔn)溶液的增強(qiáng)拉曼譜圖如圖4 所示。

        圖4 不同濃度吡羅昔康標(biāo)準(zhǔn)溶液的拉曼光譜圖

        由圖4 可以看出,吡羅昔康拉曼信號(hào)在一定范圍內(nèi)隨濃度的降低而減弱,當(dāng)吡羅昔康的質(zhì)量濃度為0.1 mg/L 時(shí),特征峰的匹配比例為75%,而當(dāng)濃度降至0.05 mg/L 時(shí),匹配比例明顯低于50%,幾乎觀察不到吡羅昔康的拉曼特征峰,譜圖與空白溶液極其相近,表明吡羅昔康未檢出。綜上所述該方法吡羅昔康標(biāo)準(zhǔn)樣品的檢出限為0.1 mg/L。

        2.5 方法評(píng)價(jià)

        2.5.1 方法檢出限

        按1.4 方法對(duì)1.3 中的牛黃解毒片陽性樣品進(jìn)行前處理,然后按1.6 方法進(jìn)行拉曼光譜檢測(cè),結(jié)果如圖5 所示。

        圖5 牛黃解毒片陽性樣品的拉曼光譜圖

        由圖5 可看出,當(dāng)樣品中吡羅昔康含量不小于1 mg/kg 時(shí),拉曼峰型明顯且能識(shí)別出吡羅昔康全部拉曼特征峰;當(dāng)吡羅昔康含量降至0.5 mg/kg 時(shí),檢測(cè)出5 個(gè)吡羅昔康特征峰,匹配比例降至62.5%;當(dāng)吡羅昔康含量降至0.2 mg/kg 時(shí),匹配比例低于50%,可以認(rèn)為未檢出。因此該方法的檢出限為0.5 mg/kg??紤]到中成藥摻偽的實(shí)際情況,一般情況下每千克中成藥摻偽的質(zhì)量為幾百毫克甚至高達(dá)幾千毫克,所以該檢出限完全滿足檢測(cè)需求。

        2.5.2 基質(zhì)普適性

        按1.3 陽性樣品制備方法,分別以金銀花顆粒、雙黃連口服液、清開靈膠囊以及涼茶為空白基質(zhì)制備陽性樣品,驗(yàn)證基質(zhì)的普適性,結(jié)果如圖6 所示。

        圖6 吡羅昔康在不同劑型基質(zhì)中的拉曼光譜圖

        由圖6 可以看出,該方法可用于檢測(cè)上述4 種樣品基質(zhì)中的吡羅昔康,其中金銀花顆粒和雙黃連口服液陽性樣品的檢出限為0.5 mg/kg,清開靈膠囊和涼茶陽性樣品的檢出限為1 mg/kg。

        3 結(jié)語

        建立了表面增強(qiáng)拉曼光譜法快速檢測(cè)中成藥中吡羅昔康的方法。該方法具有檢出限低、分析范圍廣、操作方便簡單、分析速度快等特點(diǎn),可用于中成藥中違禁添加抗風(fēng)濕解熱鎮(zhèn)痛類藥物的快速檢測(cè)。

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