劉 虎,劉 猛,劉 杰,鄭博士,?;?,程金新*
(1.中國(guó)人民警察大學(xué) 偵查學(xué)院,河北 廊坊 065000;2.普拉瑞思科學(xué)儀器(蘇州)有限公司,江蘇 蘇州 215004)
近年來(lái),在保健食品中添加化學(xué)藥物的違法行為屢禁不止。據(jù)統(tǒng)計(jì)止咳平喘、抗疲勞、風(fēng)濕止痛等類(lèi)別的保健食品違法添加案例更是高發(fā)[1-4],這些非法添加行為均違反了《中華人民共和國(guó)食品安全法》,同時(shí)嚴(yán)重威脅消費(fèi)者的身體健康。其中,宣傳有止咳平喘類(lèi)功效的保健食品逐漸受到關(guān)注,而不法分子也趁機(jī)違法添加具有止咳平喘藥效的化學(xué)藥物。鹽酸氨溴索可以溶解分泌黏液及促進(jìn)黏液排除,并且能夠增加呼吸道黏膜漿液腺的分泌,同時(shí)減少黏液腺分泌,進(jìn)而起到止咳平喘的作用,因此常被添加在止咳平喘類(lèi)保健食品中,但目前仍沒(méi)有針對(duì)該種非法添加藥物的現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)方法。
表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)是利用拉曼光譜和納米材料技術(shù)結(jié)合的高靈敏度的測(cè)試方法,該方法有利于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)保健食品中是否含有非法化學(xué)藥物,在食品檢測(cè)相關(guān)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用[5-6],相關(guān)商品化產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用于多個(gè)部門(mén)和領(lǐng)域,取得了較好效果。本文采用表面增強(qiáng)拉曼光譜法,首次實(shí)現(xiàn)了保健食品中鹽酸氨溴索的快速檢測(cè),并獲得了較好的檢測(cè)效果。同時(shí)使用液相色譜法對(duì)樣品進(jìn)行了檢測(cè),驗(yàn)證了該方法的準(zhǔn)確性。
止咳平喘類(lèi)保健品樣品選自日常抽檢的4 種保健食品(止咳平喘膠囊、止咳平喘茶、梨膏、梨膏糖)。
鹽酸氨溴索標(biāo)準(zhǔn)品(純度98%,購(gòu)于天津阿爾塔科技有限公司);檸檬酸三鈉鹽二水合物(純度99.0%,購(gòu)于上海百威試劑公司);氯金酸鉀(純度97.0%,購(gòu)于天津阿爾塔科技有限公司);乙酸乙酯、乙腈、甲醇均為色譜純(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);磷酸、硫酸、磷酸二氫銨均為分析純(中國(guó)食品藥品檢定研究院)。
Polaris-R80 便攜式拉曼光譜儀[普拉瑞思科學(xué)儀器(蘇州)有限公司];Agilent 1100 型高效液相色譜儀(美國(guó)Agilent 公司);Chem Station 色譜工作站;phs-25 數(shù)顯pH 計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限公司);Quanta 200 掃描電子顯微鏡(美國(guó)FEI 公司);HC-3016R 高速離心機(jī)(安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司);YM-008 超聲波清洗器[普拉瑞思科學(xué)儀器(蘇州)有限公司];可調(diào)試移液器(美國(guó)ThermoLabsystems 公司);UV-2700i 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(日本島津株式會(huì)社);DNK200-2N 氮吹儀(杭州米歐儀器有限公司);DZ-IBCIV 真空干燥箱(天津泰斯特儀器有限公司);ME104E 電子分析天平(精密度0.000 1 g,瑞士Mettler-Toledo 公司);HJ-2A 雙頭磁力加熱攪拌器(常州市偉嘉儀器制造有限公司)。
1.2.1 SERS 襯底膠體金納米顆粒制備
采用李洪亮等[7]的制備方法,并對(duì)制備過(guò)程進(jìn)行合理的調(diào)整。將250 mL 燒杯洗凈放入王水中充分浸泡,洗凈烘干。取標(biāo)準(zhǔn)的95 mL 超純水加入燒杯,在磁力攪拌器攪拌下加熱,轉(zhuǎn)速為550 r·min-1至溶液沸騰;加入5 mL 10 mg·mL-1氯金酸鉀溶液,充分混合,保持沸騰,加入4 mL 1%檸檬酸三鈉溶液,繼續(xù)攪拌15 min,得到紫紅色的金納米溶膠,冷卻至室溫,保存在4 ℃冰箱中的棕色試劑瓶,冷藏備用。
1.2.2 金納米顆粒樣品表征
取適量金納米溶膠,稀釋10倍后,置于比色皿中,采用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)掃描,得到金納米溶膠的紫外吸收光譜。取少量金納米溶膠滴在干凈的玻璃片上,玻璃片置于60 ℃的真空干燥箱中,并保持干燥1 h。取出玻璃片置于載物臺(tái),使用場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(Scanning Electron Microscope,SEM)觀察樣品形貌,工作電壓為3.0 kV,放大倍數(shù)為8 000 倍。
1.2.3 鹽酸氨溴索標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
用電子分析天平稱(chēng)取100 mg 鹽酸氨溴索粉末,取適量甲醇將其完全溶解后,定容至100 mL,得到鹽酸氨溴索標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 mg·L-1),繼續(xù)使用去離子水稀釋后依次配制出不同梯度的鹽酸氨溴索標(biāo)準(zhǔn)溶液,于4 ℃避光條件下儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.4 止咳平喘類(lèi)保健品樣品前處理
將該類(lèi)固體樣品粉碎處理,平行稱(chēng)取6 份1 g 粉碎后的樣本,置于10 mL 離心管中,分別向裝有樣本的離心管中加入0.1 mL 不同濃度的鹽酸氨溴索工作液,得到梯度濃度的待測(cè)樣品,將其置于4 ℃避光條件下保存待用。
在10 mL 提取管中加入2 mL 乙酸乙酯和1 g 粉碎樣本,保持渦旋振蕩1 min,上層清液取出后置于氮吹儀中氮吹近干,底部固形物用乙酸乙酯復(fù)溶后得到梯度濃度的待測(cè)樣品,將其置于4 ℃避光條件下保存待用。
1.2.5 拉曼光譜采集
采用激發(fā)波長(zhǎng)為785 nm 的便攜式拉曼光譜儀,激光功率為200 mV,鹽酸氨溴索固體標(biāo)準(zhǔn)品、鹽酸氨溴索標(biāo)準(zhǔn)溶液以及添加了鹽酸氨溴索的保健品樣品檢測(cè)的積分時(shí)間為1 s;光譜采集過(guò)程如下,即取50 μL 樣品溶液,加入400 μL 金納米溶膠和200 μL 1%氯化鈉溶液,充分混合均勻后,迅速放入便攜式Laman 光譜儀的檢測(cè)倉(cāng)中。通過(guò)便攜式拉曼光譜檢測(cè)儀自帶光譜預(yù)處理軟件對(duì)光譜進(jìn)行預(yù)處理,條件為位移剪切200 ~2 000 cm?1,插值算法為線性插值;平滑濾波lamdba 為20,階數(shù)order 為2。
1.2.6 高效液相色譜檢測(cè)對(duì)比
采用高效液相色譜儀,配備C18(250 mm×4.6 mm,5 μm)色譜柱,以0.01 mol·mL-1磷酸二氫銨溶液(用磷酸調(diào)節(jié)pH 值至7.0)-乙腈(50 ∶50)為流動(dòng)相,流速為1.0 mL·min-1,柱溫30 ℃,檢測(cè)波長(zhǎng)248 nm,進(jìn)樣量20 μL 進(jìn)行檢測(cè)。
合成金納米溶膠紫外吸收光譜圖如圖1(a)所示,在507 nm 左右波長(zhǎng)顯示紫外可見(jiàn)峰,紫外峰型窄而對(duì)稱(chēng),說(shuō)明該方法合成的金納米溶膠粒徑均一。通過(guò)進(jìn)一步使用SEM 電鏡對(duì)金納米溶膠顆粒進(jìn)行掃描,查看金納米溶膠顆粒形態(tài)與粒徑如圖1(b)所示,發(fā)現(xiàn)金納米溶膠顆粒粒徑均勻,基本粒徑在50 nm 左右,根據(jù)文獻(xiàn)[8]可知該方法合成的金納米溶膠具有較強(qiáng)的增強(qiáng)效果。
圖1 膠體金粒子表征圖
鹽酸氨溴索固體標(biāo)準(zhǔn)品的拉曼圖譜如圖2(a)所示,鹽酸氨溴索在678 cm-1、806 cm-1、893 cm-1、 1 030 cm-1、1 124 cm-1、1 239 cm-1、1 268 cm-1、 1 447 cm-1、1 555 cm-1以及1 586 cm-1出現(xiàn)特征峰。圖2(b)自上而下依次為從高濃度到低濃度的鹽酸氨溴索標(biāo)準(zhǔn)溶液檢測(cè)的SERS 圖譜,在圖中可以看出鹽酸氨溴索的特征峰強(qiáng)逐漸降低,鹽酸氨溴索標(biāo)準(zhǔn)溶液為0.01 mg·L-1時(shí)依然具有清晰可以辨別的拉曼信號(hào),因此得到標(biāo)準(zhǔn)溶液的可檢測(cè)濃度為0.01 mg·L-1。
圖2 鹽酸氨溴索的拉曼光譜
2.2.1 保健品中鹽酸氨溴索的SERS 檢測(cè)
對(duì)保健品中鹽酸氨溴索進(jìn)行SERS 檢測(cè),其檢測(cè)結(jié)果如圖3 所示,在0.2 mg·L-1時(shí)仍然可以觀察到鹽酸氨溴索的特征信號(hào)。通過(guò)以鹽酸氨溴索在 1 447 cm-1、1 555 cm-1、1 586 cm-1處的特征峰值強(qiáng)度值取對(duì)數(shù)(lgX)為橫坐標(biāo),以保健品中鹽酸氨溴索濃度值取負(fù)對(duì)數(shù)(-lgY)為縱坐標(biāo)建立線性回歸方程,其線性擬合的結(jié)果如表1 所示,其中線性方程的線性相關(guān)系數(shù)r2均超過(guò)0.9,因此具有較強(qiáng)可靠性。
表1 保健品中不同濃度鹽酸氨溴索SERS 光譜的線性分析
圖3 保健品中不同濃度的鹽酸氨溴索SERS 圖譜
2.2.2 保健品中鹽酸氨溴索的回收率和精密度
選取1.2.4 中配制的鹽酸氨溴索陽(yáng)性樣本 (1 mg·kg-1、2 mg·kg-1和5 mg·kg-1)根據(jù)此法檢測(cè),6 次平行實(shí)驗(yàn)測(cè)定,以評(píng)定此法準(zhǔn)確度,所得數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。該方法在3 種濃度等級(jí)的平均添加回收率為95.8%~101.5%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在3.64%~6.06%。
表2 SERS 法檢測(cè)鹽酸氨溴索的添加回收率(n=6)
由于HPLC 法具有很好的可靠性,隨機(jī)抽取1.2.1 中配制的鹽酸氨溴索陽(yáng)性樣本,采用SERS 法和HPLC 法檢測(cè)進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果見(jiàn)表3,由此可見(jiàn)兩種檢測(cè)方法的檢測(cè)結(jié)果具有較高的一致性。
表3 SERS 方法和HPLC 方法檢測(cè)結(jié)果比對(duì)(n=6)
本文針對(duì)止咳平喘類(lèi)保健食品成功建立了以SERS 技術(shù)為基礎(chǔ)的鹽酸氨溴索快速檢測(cè)方法。方法的檢出限為0.2 mg·L-1,定量限范圍為0.5 ~ 5.0 mg·L-1,方法不僅填補(bǔ)了同類(lèi)現(xiàn)場(chǎng)快檢技術(shù)的空白,同時(shí)和現(xiàn)有的HPLC 法相比,該檢測(cè)方法具有便于操作、檢測(cè)時(shí)間極短(單個(gè)樣本檢測(cè)時(shí)間不超過(guò)10 min)、成本低、穩(wěn)定型好、適用性高等優(yōu)點(diǎn)。