實(shí)時(shí)直接分析質(zhì)譜法快速檢測(cè)保健酒中非法添加的12種PDE5抑制劑
2022-02-16 11:48:05 來(lái)源: 食品安全導(dǎo)刊
評(píng)論0條 我來(lái)說(shuō)兩句
齊春艷,黎欣欣,張 靜,雷 毅
(廣東省食品檢驗(yàn)所(廣東省酒類檢測(cè)中心),廣東廣州 510000)
摘要:目的:建立一種實(shí)時(shí)直接分析離子源(Direct analysis in real time,DART)結(jié)合四極桿/靜電軌道離子阱高分辨質(zhì)譜法(quadrupole/orbitrap high resolution mass spectrometry,Q-Orbitrap HRMS)快速篩查保健酒中非法添加的12種PDE5抑制劑。方法:樣品經(jīng)80%乙腈水超聲提取,過(guò)0.22 µm微孔濾膜后用DART-Q-Orbitrap HRMS聯(lián)用儀測(cè)定。DART離子源的電離模式為正模式,樣品傳輸速率為0.20 mm/s,離子化溫度為400 ℃,柵極電壓為400 V。Q-Orbitrap HRMS掃描模式為全掃描/數(shù)據(jù)依賴性二級(jí)掃描(Full MS/ddMS2)。結(jié)果:在全掃描模式下測(cè)定目標(biāo)化合物的一級(jí)精密質(zhì)量數(shù),與理論精密質(zhì)量數(shù)相比,相對(duì)質(zhì)量偏差小于1.89 ppm,可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定性;同時(shí)采集二級(jí)質(zhì)譜信息,進(jìn)一步提高定性準(zhǔn)確性。該方法檢出限范圍為0.03~2.50 mg/kg,滿足篩查要求。結(jié)論:該方法具有分析速度快,定性準(zhǔn)確,環(huán)境友好等優(yōu)勢(shì),可作為保健酒中非法添加的12種PDE5抑制劑的快速篩查和精準(zhǔn)定性檢測(cè)方法。
關(guān)鍵詞:質(zhì)譜法;保健酒;PED5抑制劑;非法添加
保健酒是以白酒或其他酒類為酒基,選擇有治療作用和滋補(bǔ)性能的中藥或藥食同源物質(zhì)如人參、鹿茸、海馬、海參等,通過(guò)浸泡、浸漬、蒸餾等加工手段制成的飲料酒,具有滋補(bǔ)健體、緩解疲勞、行氣活血等保健作用[1-2]。面對(duì)巨大的市場(chǎng)需求和利益誘惑,一些不法商家為凸顯產(chǎn)品功能,吸引消費(fèi)者,在其產(chǎn)品中非法加入西地那非、伐地那非、育亨賓等PDE5抑制劑(5型磷酸二酯酶抑制劑),達(dá)到獲取暴利的目的[3]。由于非法添加存在隨意性大,劑量不明確等問(wèn)題,消費(fèi)者若長(zhǎng)期、超量食用可能會(huì)引起心律失常、心肌梗塞、高血壓等不良反應(yīng),甚至威脅生命安全[4]。
目前,PDE5抑制劑的檢測(cè)方法主要有膠體金免疫層析法(GICA)、薄層色譜法(TLC)、拉曼光譜法、近紅外光譜法(NIRS)、液相色譜法(LC)和液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法等(LC-MS/MS)。其中,GICA法、TLC法、拉曼光譜法、NIRS法往往存在靈敏度低、選擇性差、假陽(yáng)性等問(wèn)題[5]。LC法和LC-MS/MS法因其高靈敏度和高選擇性,是目前常用的檢測(cè)方法。這些方法傳統(tǒng)檢測(cè)方法雖然前處理比較簡(jiǎn)單,但是往往存在分離分析時(shí)間長(zhǎng),有機(jī)試劑消耗量大,環(huán)境污染大等缺點(diǎn)。
DART-Q-Orbitrap HRMS法是結(jié)合了敞開式常壓電離源和高分辨質(zhì)譜儀兩者優(yōu)勢(shì)的一種檢測(cè)技術(shù)。采用DART離子源進(jìn)行檢測(cè)時(shí),待測(cè)樣品無(wú)需冗長(zhǎng)的色譜分離過(guò)程,分析速度快,可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定性分析。Q-Orbitrap HRMS結(jié)合了四級(jí)桿的高選擇性和離子阱的高靈敏度、高分辨率的優(yōu)勢(shì),可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物的準(zhǔn)確定性。
本研究采用DART-Q-Orbitrap HRMS技術(shù),建立了一種保健酒中12種PDE5抑制劑快速篩查與精準(zhǔn)定性的檢測(cè)方法。該方法具有分析速度快,有機(jī)試劑用量少、綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。此外,通過(guò)一級(jí)全掃描獲得12種PDE5抑制劑的精確質(zhì)量數(shù),根據(jù)各目標(biāo)物的提取離子圖進(jìn)行初步定性,同時(shí)結(jié)合數(shù)據(jù)依賴性二級(jí)掃描模式獲得12種PDE5抑制劑的二級(jí)特征質(zhì)譜圖,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)化合物的精準(zhǔn)定性。本方法能夠快速、準(zhǔn)確、高效地完成保健酒中12種PDE5抑制劑的快速篩查和精準(zhǔn)定性,為維護(hù)保健酒行業(yè)的健康發(fā)展和保障我國(guó)食品安全提供技術(shù)支持。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
西地那非、紅地那非、偽伐地那非、氨基他達(dá)拉非、育亨賓(純度均≥99.0%,中國(guó)食品藥品檢定研究院);羥基豪莫西地那非、那紅地那非、硫代西地那非(純度均≥99.3%,加拿大TLC標(biāo)準(zhǔn)品公司);硫代艾地那非、伐地那非(純度均≥98.6%,美國(guó)Stanford Chemicals有限公司);他達(dá)拉非(純度為99.2%,德國(guó)Dr.Ehrenstorfer GmbH公司);去甲基他達(dá)拉非(純度為99.3%,北京壇墨質(zhì)檢科技股份有限公司);乙腈(色譜純,德國(guó)Merck公司);試驗(yàn)用水為一級(jí)水(自制);GHP針式過(guò)濾器(0.22 µm,美國(guó)波爾有限公司)。
1.2 儀器與設(shè)備
DART實(shí)時(shí)直接分析離子源(美國(guó)Ion Sense公司);Thermo Q-Exactive Orbitrap超高分辨質(zhì)譜儀(美國(guó)Thermo Fisher公司);電子分析天平(MS105DU、PL602E,瑞士Mettler Toledo公司);移液器(1~10 µL、10~100 µL、100~1 000 µL,1.0~10 mL,德國(guó)Eppendorf公司);EOAA-HM-01多管渦旋混合器(上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司);KQ-500DE數(shù)控超聲波清洗器(東莞科橋超聲波設(shè)備有限公司);Milli-Q超純水系統(tǒng)(美國(guó)Millipore公司)。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
分別稱取各標(biāo)準(zhǔn)品10 mg(精確至0.01 mg)于10 mL容量瓶,用乙腈溶解并定容至刻度,得濃度為1.00 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)儲(chǔ)備液。貯存于2~8 ℃冰箱中。
分別準(zhǔn)確移取10 µL各標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)儲(chǔ)備液于10 mL容量瓶中,用80%乙腈水稀釋并定容至刻度,得濃度為1.0 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
1.3.2 儀器條件
DART離子源條件設(shè)置:電離方式為正離子模式;離子化氣體為氦氣,壓力為0.55 MPa;待機(jī)氣體為氮?dú)猓瑝毫?.30 MPa;進(jìn)樣模式為12-Dip-it模式;離子源出口至質(zhì)譜進(jìn)口距離為2.40 cm;樣品傳輸速率為0.20 mm/s;離子化溫度為400 ℃;柵極電壓為400 V。
Exactive條件設(shè)置:電離方式為正離子模式;離子傳輸管溫度為250 ℃;掃描方式為Full MS/ddMS2;一級(jí)掃描范圍:/ 100~1 000;一級(jí)掃描分辨率70 000;AGC target:1e6;Maximum IT:100 ms;二級(jí)掃描分辨率:17 500;AGC target:1e5;Maximum IT:50 ms;NCE:20 eV、40 eV、60 eV。
1.3.3 前處理?xiàng)l件
準(zhǔn)確稱取混勻后的保健酒樣品1 g(精確至0.01 g)于50 mL容量瓶中,加適量80%乙腈水溶液,渦旋混勻,超聲15 min,放冷至室溫,用80%乙腈水定容至刻度,搖勻,過(guò)0.22 µm微孔濾膜,供DART-Q-Orbitrap HRMS檢測(cè)。
2 結(jié)果與分析
2.1 樣品傳輸速率
本試驗(yàn)將樣品傳輸速率分別設(shè)置為0.2 mm/s、0.3 mm/s、0.4 mm/s、0.5 mm/s和0.6 mm/s,對(duì)濃度為1.0 mg/L的12種PDE5抑制劑混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行測(cè)定。樣品傳輸速率在0.2~0.6 mm/s范圍內(nèi),離子響應(yīng)強(qiáng)度隨著樣品傳輸速率的增大逐步降低。這是因?yàn)闃悠穫鬏斔俾试酱螅繕?biāo)化合物與離子化氣體接觸越不充分,離子化效率較低,離子響應(yīng)強(qiáng)度也隨之降低。因此,綜合離子響應(yīng)強(qiáng)度、峰形等因素,最終選擇樣品傳輸速率為0.2 mm/s。
2.2 離子化溫度
本試驗(yàn)以50 ℃為步長(zhǎng),在250~550 ℃范圍內(nèi),對(duì)濃度為1.0 mg/L的12種PDE5抑制劑混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行測(cè)定。在250~400 ℃范圍內(nèi),離子響應(yīng)強(qiáng)度隨著溫度的升高而增強(qiáng),當(dāng)溫度高于400 ℃后,離子響應(yīng)強(qiáng)度隨著離子化溫度的升高而降低。因此,最終選擇400 ℃作為離子化溫度。
2.3 柵極電壓
本試驗(yàn)考察柵極電壓在250~500 V范圍內(nèi),以50 V為步長(zhǎng),對(duì)濃度為1.0 mg/L的12種PDE5抑制劑混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行測(cè)定。在250~400 V范圍內(nèi),離子響應(yīng)強(qiáng)度隨著柵極電壓的增大而增強(qiáng);當(dāng)柵極電壓大于400 V后,離子響應(yīng)強(qiáng)度隨著柵極電壓的增大而降低。因此,最終柵極電壓選擇為400 V。
2.4 定性過(guò)程
LC-MS/MS法通常利用保留時(shí)間、離子對(duì)豐度比等信息進(jìn)行定性,而Q-Orbitrap HRMS測(cè)得的一級(jí)精密質(zhì)量數(shù)即可作為定性的依據(jù)[6]。12種PDE5抑制劑的一級(jí)精密質(zhì)量數(shù)理論值與試測(cè)值之間的相對(duì)質(zhì)量偏差在0.02~1.89 ppm范圍內(nèi),均小于5.0 ppm,滿足定性需求。本研究同時(shí)采集了二級(jí)特征碎片離子信息,通過(guò)一級(jí)質(zhì)譜信息與二級(jí)特征碎片離子信息相結(jié)合的方式,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定性。12種PDE5抑制劑的質(zhì)譜分析參數(shù)見表1。
2.5 檢出限
通過(guò)在空白保健酒基質(zhì)中添加不同濃度水平的12種PED5抑制劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,確定各個(gè)物質(zhì)的檢出限。如表2所示,12種PDE5抑制劑檢出限在0.03~2.50 mg/kg范圍內(nèi),滿足篩查的需求。
2.6 市售樣品的檢測(cè)
采用本文建立的方法對(duì)市售的10批次保健酒樣品進(jìn)行檢測(cè),每個(gè)樣品重復(fù)3次進(jìn)樣,采用一級(jí)提取離子圖和一級(jí)精密質(zhì)量數(shù)對(duì)樣品中可能添加的12種PDE5抑制劑進(jìn)行初步定性篩查,若出現(xiàn)可疑樣品,結(jié)合二級(jí)特征碎片離子進(jìn)行進(jìn)一步確證。篩查結(jié)果發(fā)現(xiàn)1批次鹿尾巴酒為西地那非陽(yáng)性樣品。采用國(guó)家現(xiàn)行食品補(bǔ)充檢驗(yàn)方法--BJS 201805 食品中那非類物質(zhì)的測(cè)定(第一法)進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果表明,該批次鹿尾巴酒為西地那非陽(yáng)性樣品,含量為681 mg/kg。
3 結(jié)論
本研究將DART與Q-Orbitrap HRMS兩者優(yōu)勢(shì)相結(jié)合,建立了一種保健酒中12種PDE5抑制劑快速篩查與精準(zhǔn)定性的檢測(cè)方法。該方法無(wú)需色譜分離過(guò)程,分析速度快,有機(jī)試劑消耗量少,綠色環(huán)保。此外,Q-Orbitrap HRMS通過(guò)一級(jí)全掃描獲得12種PDE5抑制劑的一級(jí)精確質(zhì)量數(shù),同時(shí)以數(shù)據(jù)依賴性二級(jí)掃描模式獲得的二級(jí)特征質(zhì)譜信息為基礎(chǔ),構(gòu)建了12種PDE5抑制劑質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù),此數(shù)據(jù)庫(kù)作為自建數(shù)據(jù)庫(kù)可不斷擴(kuò)充,為實(shí)現(xiàn)保健酒中非法添加化學(xué)藥物的快速篩查和精準(zhǔn)定性提供數(shù)據(jù)支撐。本方法能夠快速、準(zhǔn)確、高效地完成保健酒中12種PDE5抑制劑的快速篩查和精準(zhǔn)定性,為維護(hù)保健酒行業(yè)的健康發(fā)展和保障我國(guó)食品安全提供技術(shù)支持。
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