盧思捷
(廣州禾信儀器股份有限公司,廣東廣州 510530)
近年來,“網(wǎng)紅”減肥保健品、食品層出不窮。但是有部分減肥藥中含有禁用的藥物成分借此達(dá)到減肥的效果,長(zhǎng)期服用的人群不僅體重沒有達(dá)到預(yù)期的效果,而且還把身體搞垮了。
減肥藥中添加了很多違禁的藥物,使用GCMS必須使用全掃描的模式才能識(shí)別盡量多的物質(zhì),但是在定性工作上,由于出峰數(shù)目多、峰共流出的現(xiàn)象普遍等,使定性工作不好開展。
本方法使用GCMS 分析減肥沖劑中的成分后,使用解譜軟件對(duì)譜圖的物質(zhì)峰進(jìn)行解譜分析,以發(fā)現(xiàn)共流出峰和低響應(yīng)的物質(zhì),發(fā)現(xiàn)更多GCMS 工作站未定性的成分。
甲醇(CH3OH):色譜級(jí);氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀:禾信GC-MS 1000;色譜柱:DB WAX UI,30 m×0.25 mm×0.25 μm;電子天平,超聲波清洗儀,移液槍。
稱取1 g 待測(cè)樣品粉末于玻璃瓶,加入10 mL甲醇進(jìn)行液固萃取。將其充分渦旋后,超聲提取10 min,經(jīng)0.22 μm 濾膜過濾,存于新的玻璃瓶中。取1 mL 樣品溶液于氣相小瓶中待分析。
通過禾信儀器GC-MS 1000進(jìn)行組分分析,儀器配置參數(shù)如下。
色譜條件:液體進(jìn)樣;分流進(jìn)樣,分流比20:1;色譜柱:DB WAX UI,30 m×0.25 mm×0.25 μm;初始柱溫50℃,保持2 min,以10℃/min 的速度升到280℃,保持10 min;柱流量1 mL/min。
質(zhì)譜條件:離子源EI,70 eV;離子源溫度230℃,傳輸線溫度250℃;質(zhì)量采集范圍35~500 amu。
解譜軟件的原理:①導(dǎo)出成一個(gè)二維的矩陣;②對(duì)這個(gè)矩陣做奇異值分解(SVD),得到一個(gè) V"陣;③通過觀察陣,找到感興趣的峰或區(qū)間,這個(gè)步驟稱為“鎖峰”;④隨機(jī)生成一個(gè)單位向量T,然后和VT計(jì)算,得到一個(gè)重建純譜,并利用鎖住的峰或區(qū)間,將重建純譜單位化;⑤將單位化后的重建純,建一個(gè)利用Shannon 熵的最小化目標(biāo)函數(shù)和相應(yīng)的函數(shù);⑥用一個(gè)優(yōu)化方法,不斷優(yōu)化T,并重復(fù)④~⑥直到優(yōu)化完成;⑦和該最優(yōu)T 相對(duì)應(yīng)的譜圖[步④]就是最終的重建純譜。⑧將純譜和數(shù)據(jù)庫比對(duì),得到該純譜所代表物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息等[3]
GC-MS 樣本成分定性分析。圖1為某減肥沖劑經(jīng)過前處理后到GCMS 分析得到的譜圖。
圖1 減肥沖劑的TIC圖
通過GCMS 自帶的數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行峰自動(dòng)定性,如表2所示,共檢測(cè)到24種有機(jī)物成分。而通過禾信儀器解譜軟件進(jìn)行解卷積分析出36種有機(jī)物成分,結(jié)果如表1所示。
表1 減肥沖劑的化合物組成表(禾信儀器解譜軟件分析結(jié)果)
使用GCMS 工作站和禾信儀器解譜軟件同時(shí)對(duì)譜圖進(jìn)行手動(dòng)定性,從定性分析物質(zhì)數(shù)量來看,相較GCMS 工作站,禾信儀器解譜軟件可多識(shí)別出50%的物質(zhì)。經(jīng)過詳細(xì)分析發(fā)現(xiàn),兩種定性方法結(jié)果的差異部分大多從共流出峰和信號(hào)較弱的色譜峰中精準(zhǔn)分析得來,如下面例子展示。
例:使用禾信儀器解譜軟件發(fā)現(xiàn)譜圖中共流出峰,如18.0768 min 的峰。在TIC 圖上看是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的單峰(圖1),且經(jīng)GCMS 工作站分析得到一個(gè)物質(zhì)咖啡因(Caffeine)(圖2)。但是經(jīng)過禾信儀器解譜軟件進(jìn)行解譜后,還發(fā)現(xiàn)了另1個(gè)關(guān)鍵的成分,西布曲明(Sibutramine)(圖3),其占比約為整個(gè)共流出峰的60%。諸如此類的還有編號(hào)為4和5、6和7、10和11、12和13、25和26等峰,都是屬于GCMS 自動(dòng)定性分析不出,使用解譜軟件分析得出。
圖2 解譜軟件定性出西布曲明
圖3 解譜軟件定性出咖啡因
此外還有一些微量成分,其含量低,峰面積小,由于背景的干擾,GCMS 工作站未能識(shí)別出來。而禾信儀器解譜軟件通過自動(dòng)去除背景,識(shí)別出來更多微量成分,對(duì)樣品中微量化合物的分析能力極大地增強(qiáng)。
本實(shí)驗(yàn)使用GCMS 結(jié)合禾信儀器解譜軟件對(duì)減肥沖劑進(jìn)行非靶向分析,共測(cè)得36 種有機(jī)物成分。該方法比僅使用GCMS 的數(shù)據(jù)分析軟件有較大改進(jìn),定性更加準(zhǔn)確,可識(shí)別更多低含量的物質(zhì)。
減肥沖劑中含有西布曲明禁用藥品咖啡因含量也比較高。
由以上結(jié)果可知,禾信儀器解譜軟件可以深度發(fā)掘未知的成分,使定性的結(jié)果更加準(zhǔn)確。其適合于復(fù)雜樣品的非靶向分析和應(yīng)急快速篩查等應(yīng)用場(chǎng)景,且操作簡(jiǎn)便,可有效提高分析的效率。使用解譜軟件能協(xié)助定性,如需要準(zhǔn)確定性,需要使用不同的驗(yàn)證手段,比如使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)比對(duì)或是使用其他儀器進(jìn)行分析定性。