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超高效液相色谱-串联质谱法同时测定动物类药材中4种雌激素残留

2017-06-05周文杰张治军马娜妹

中国药业 2017年8期
关键词:己烯小柱乙腈

周文杰,张治军,马娜妹

(1.广西壮族自治区桂林食品药品检验所,广西 桂林 541002; 2.桂林医学院,广西 桂林 541004)

·检验检测·

超高效液相色谱-串联质谱法同时测定动物类药材中4种雌激素残留

周文杰1,张治军1,马娜妹2

(1.广西壮族自治区桂林食品药品检验所,广西 桂林 541002; 2.桂林医学院,广西 桂林 541004)

目的 建立同时测定动物类药材中4种雌激素(雌酮、己烯雌酚、己烷雌酚和己二烯雌酚)残留的超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)法。方法 样品加β-葡萄糖醛酸酶酶解后,甲醇-乙酸钠缓冲盐提取,用Carb小柱和NH2小柱净化。色谱柱为Agilent SB-C18柱(150mm×2.1mm,1.8μm),流动相为乙腈-水,梯度洗脱,柱温为35℃。以负离子多反应监测(MRM)模式监测,同位素内标法定量。结果 4种雌激素质量浓度在1~200 ng/mL的范围内均与峰面积线性关系良好,相关系数r均大于0.998 5,方法检测限均为1.5μg/kg,平均回收率均为70% ~110%,相对标准偏差(RSD)为4.2% ~15.1%。结论 该法灵敏度高、重复性好,可用于动物药材中4种雌激素药物残留的测定。

超高效液相色谱-串联质谱;雌酮;己烯雌酚;己烷雌酚;己二烯雌酚;残留测定;动物类药材

在我国,动物类药材应用历史悠久,在中药发展中有重要地位。随着科技的进步,不少药用动物由野生变为人工养殖。这对于扩大药用动物资源,保护野生濒危动物的品种及资源具有重要作用。在动物的人工养殖过程中,普遍存在兽药使用的问题。例如雌激素,这类药物在动物养殖过程中常作为生长调节剂使用,其性质一般较稳定,不易被降解,通过食物链进入人体后,仍具有较强的生物活性及潜在的致癌性[1]。因此,我国农业部235号公告规定,禁止在动物性食品中检出己烯雌酚。目前雌激素类物质的测定方法有液相色谱法[2]、气相色谱 -质谱法[3-4]、液相色谱 -质谱法[1,5-7],但测定的样品主要以动物源性食品、饲料、奶粉为主。动物类药材中雌激素测定尚未见研究报道。本试验中以常用动物药鸡内金、土鳖虫、地龙、水蛭为例,建立了同时测定雌酮、己二烯雌酚、己烷雌酚、己烯雌酚残留的超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)法。试验结果表明,该法可为检测动物类药材中雌激素药物残留提供技术参考。现报道如下。

1 仪器与试药

1.1 仪器

Agilent 1290型Infinity超高效液相色谱仪,Agilent 6460型三重四极杆质谱仪,带喷射流离子聚焦电喷雾离子源(Jet-Stream ESI)(安捷伦科技有限公司);Mettler XS205DU型电子分析天平(梅特勒中国有限公司);Millipore synergy型超纯水仪(密理博中国有限公司);Sigma 3-30K型高速冷冻离心机(德国Sigma有限公司)。

1.2 试药

对照品:雌酮(批号为 100849-200501,纯度为100.0%),购于中国食品药品检定研究院;己二烯雌酚(批号为 30824,纯度为 96.1%),己烷雌酚 (批号为40903,纯度为99.8%),己烯雌酚(批号为31017,纯度为99.5%),均购于Dr.EhrenstorferGmbH公司;雌酮-d2(批号为C330P14,纯度为99.1%),己烯雌酚-d8(批号为I415P17,纯度为99.6%),均购于C/N/D ISOTOPES公司;己二烯雌酚-d2(批号为227,纯度为100.0%),购于CEC公司;己烷雌酚-d4(批号为H295303,纯度为97.0%),购于TRC公司;β-葡萄糖醛酸酶/芳基硫酸酯酶溶液(β-葡萄糖醛酸酶≥100 000 U/m L,芳基硫酸酯酶≤20 000 U/m L,批号为W 291K121),购于上海安谱科技有限公司。

样品:地龙、水蛭、鸡内金、土鳖虫各30批,购自不同地区药材市场和药店。

试剂:甲醇、乙腈、二氯甲烷、正己烷均为色谱纯,乙酸、乙酸钠为分析纯;水为超纯水(电阻率为18.2MΩ/cm)。

2 方法与结果

2.1 色谱及质谱条件

2.1.1 色谱条件

色谱柱:Agilent SB-C18柱(150 mm×2.1mm,1.8μm);流动相:乙腈和水梯度洗脱(0~1 min,35%乙腈线性变化至 55%;1~5 min,55%乙腈线性变化至65%;5~8 min,维持 35%乙腈);柱温:35℃;流速:0.2m L/min;进样量:10μL。

2.1.2 质谱条件

采用带Jet-Stream的电喷雾离子源(ESI);干燥气温度:350℃;干燥气流量:5 L/min;鞘气温度:250℃;鞘气流量:11 L/min;选择负离子扫描方式,毛细管电压为3 500 V;多反应检测模式(MRM);定量离子对、定性离子对、碎裂电压、碰撞能量见表1。

表1 质谱分析条件

2.2 溶液制备

2.2.1 混合对照品贮备液

取雌酮、己二烯雌酚、己烷雌酚和己烯雌酚对照品各10 mg,置10 m L容量瓶中,用乙腈溶解并定容至刻度,摇匀,分别得到质量浓度为1 000μg/m L的对照品贮备液。

2.2.2 内标溶液

取雌酮-d2、己二烯雌酚-d2、己烷雌酚-d4、己烯雌酚-d8对照品溶液1 m L,用乙腈溶解并稀释成质量浓度为100 ng/mL的内标溶液。

2.2.3 供试品溶液

称取粉碎后的样品2.0 g置50m L离心管中,加入内标溶液100μL,加入10 m L乙酸-乙酸钠缓冲溶液[称取43.0 g乙酸钠(NaAC·4H2O),加入22m L乙酸,用水溶解并稀释至1 000m L,用乙酸调节pH至5.2],涡旋混匀 1 min,加入 β-葡萄糖醛酸酶 100μL,于(37±1)℃震荡酶解12 h,取出冷却至室温。加入20mL甲醇超声提取30min,4℃以下10000 r/min离心10min,吸取上清液3m L置另一洁净烧杯中,加水10mL,混匀后待净化。

Carb小柱(500mg,6 m L)依次用6 mL二氯甲烷-甲醇溶液(7∶3,V/V)、6m L甲醇、6mL水活化;NH2小柱(500 mg,6 m L)用6 m L二氯甲烷-甲醇溶液(7∶3)活化。将待净化液以2 m L/min的速度上样于Carb小柱,将小柱减压抽干,再将活化好的NH2小柱串接在Carb小柱下方,用6m L二氯甲烷-甲醇溶液(7∶3,V/V)洗脱并收集洗脱液,取下Carb小柱,再用2mL二氯甲烷-甲醇溶液(7∶3,V/V)洗脱,合并洗脱液,于35℃水浴中氮吹至干,残渣加50%乙腈1 mL溶解,涡旋振荡30 s,过0.2μm滤膜置进样瓶,即得。

2.3 方法学考察

2.3.1 系统适用性试验

按2.1项下色谱及质谱条件试验,在空白基质加对照品溶液的多反应监测(MRM)质谱图中,在雌酮、己二烯雌酚、己烷雌酚和己烯雌酚峰附近未见有明显的杂质干扰峰。详见图1。

2.3.2 标准曲线绘制

取混合对照品贮备液与内标贮备液适量,用乙腈稀释成质量浓度分别为1.0,2.0,5.0,10.0,20.0,50.0,100.0,200.0 ng/mL的混合对照品溶液。每份均含有10.0 ng/m L内标溶液,按拟订色谱、质谱条件测定。以对照品与内标的峰面积比(Y)为纵坐标、对照品与内标的质量浓度比(X)为横坐标进行线性回归,得回归方程,雌酮为 Y=0.240 146X+0.006 858,r=0.999 5 (n=8);己二烯雌酚为 Y=0.181 206X+0.064 213,r=0.998 5(n=8);己烷雌酚为 Y=0.325 09X-0.037734,r=0.9993(n=8);己烯雌酚为 Y=0.164558X-0.035 598,r=0.999 2(n=8)。结果表明,4种雌激素质量浓度在1~200 ng/m L范围内与峰面积线性关系良好。

图1 4种雌激素及内标的MRM色谱图

2.3.3 精密度试验

取质量浓度为20 ng/mL的混合对照品溶液10μL,连续进样 5次,按拟订色谱、质谱条件测定,记录峰面积。结果雌酮、己二烯雌酚、己烷雌酚和己烯雌酚峰面积的 RSD分别为2.0%,2.0%,2.4%,2.7%(n=5),表明仪器精密度较好。

2.3.4 定量限及检出限测定

取空白土鳖虫样品2.0 g,置50mL离心管中,添加50 ng/m L的对照品溶液0.2 mL,放置一段时间,即添加量为5μg/kg,依法提取和净化,按拟订色谱、质谱条件进样,测定。依据特征离子色谱峰信噪比 S/N=3确定方法检出限,S/N=10确定方法定量限。结果测得雌酮、己二烯雌酚、己烷雌酚、己烯雌酚的检出限均为1.5μg/kg,定量限均为5μg/kg。

2.3.5 回收率试验

称取空白土鳖虫样品2.0 g,置50 m L离心管中,分别添加 200 ng/mL的混合对照品溶液 0.25,0.5,1.0 m L(即添加量为 25,50,100μg/kg),放置一段时间,依法提取和净化,按拟订色谱、质谱条件进样测定,每个质量浓度作6次平行试验,计算3种浓度下的回收率和方法精密度。结果见表2。

表2 雌酮、己二烯雌酚、己烷雌酚和己烯雌酚的回收率试验结果(n=6)

2.4 样品含量测定

从医药公司及药店购买鸡内金、土鳖虫、地龙、水蛭药材饮片各10批样品进行测定,结果均未检出4种雌激素。

3 讨论

3.1 提取方法的比较

在质谱检测过程中,样品的基质效应是不能忽视的问题。样品的制备方法通常包括提取与净化2个步骤。参考相关文献,采用提取后添加法[8]分别比较了以下几种方法的基质效应:1)碳酸钠溶液(100 g/L)+乙酸乙酯提取,HLB小柱净化[1];2)国标21981-2008中样品制备方法[5];3)纯水+乙腈+NaCl提取,NH2小柱净化[6];4)乙腈提取,C18小柱净化[7]。结果1),3),4)3种方法制备的样品溶液基质效应很明显,估计是因为动物药材含水量少,基体组成复杂,在样品制备过程中提出的干扰基质多,净化的效果不理想。而按国标方法制备的样品溶液可检测到相应的对照品色谱峰,但仍存在一定的基质效应。将提取液减量进行净化,样品的基质效应基本可以消除,同时可获得较好的回收率及灵敏度。因此,样品的制备参照国标方法进行,同时将提取液减量净化。

3.2 色谱和质谱条件的优化

以目标化合物的灵敏度与分离度为考察指标,分别比较乙腈-0.1%乙酸、乙腈-水、乙腈-10mmol/L乙酸铵(含0.1%甲酸)为流动相的效果,结果通过调整洗脱梯度,3种流动相对4种组分的分离效果相当。而以乙腈-水为流动相时,各组分可获得最大的灵敏度,因此确定以乙腈-水为流动相,梯度洗脱。

配制10μg/m L的雌酮、己二烯雌酚、己烷雌酚、己烯雌酚对照品溶液及雌酮-d2、己二烯雌酚-d2、己烷雌酚-d4、己烯雌酚-d8内标溶液,按国标[5]方法,选择在负离子模式下对各目标化合物的母离子和子离子进行扫描,对碎裂电压、碰撞能量和离子化温度等质谱条件分别进行优化,以达到理想的结果。优化结果见2.2项下质谱条件。

综上所述,本研究建立的方法,操作相对简单,结果准确,灵敏度高,可用于鸡内金、土鳖虫、地龙、水蛭动物类药材中雌激素的测定。

[1]徐英江,田秀慧,张秀珍,等.超高效液相色谱串联质谱法对水产品中8种雌激素的测定[J].分析测试学报,2010,29(2):152-156.

[2]肖 晶,邵 兵,吴永宁,等.用高压液相色谱法检测罐装食品中类雌激素双酚 A和烷基酚[J].中华预防医学杂志,2007,41(6):449-452.

[3]湛 嘉,俞雪钧,李佐卿,等.黄鳝肌肉中11种性激素的气质联用检测方法[J].分析测试学报,2007,26(5):642-646.

[4]林小莉,李 宁,霍 峰,等.气相色谱-质谱法同时测定饲料中6种雌激素类药物[J].分析测试学报,2016,35(3):322-326.

[5]GB/T 21981-2008,动物源食品中激素多残留检测方法液相色谱-质谱/质谱法[S].

[6]王和兴,周 颖,姜庆五.超高效液相色谱-四极杆飞行时间串联质谱法同时分析奶粉中9种雌激素[J].分析化学研究报告,2011,39(9):1323-1328.

[7]肖全伟,吴文林,杨万林,等.固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法同时测定饲料中的3种雌激素[J].色谱,2014,32(11):1209-1213.

[8]王立琦,贺利民,曾振灵,等.液相色谱-串联质谱检测兽药残留中的基质效应研究进展[J].质谱学报,2011,32(6):321-331.

Determ ination of 4 Estrogens Residue in Anim al M edicinal Herbs by UPLC-M S/M S

Zhou Wenjie1,Zhang Zhijun1,Ma Namei2
(1.Guilin Institute for Food and Drug Control,Guilin,Guangxi,China 541002; 2.Guilin Medical University,Guilin,Guangxi,China 541004)

Ob jective To establish an ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry(UPLC-MS/MS)method for determination of 4 estrogens(estrone,diethylstilbestrol,hexoestrol,dienoestrol)residue in animal medicinal herbs.M ethods The sample was enzymolyzed by addingβ-glycuronidase,extrated by methanol-sodiumacelate butler satt,purified by Carb and NH2pillaret.The extract was separated on an Agilent SB-C18column(150 mm×2.1 mm,1.8μm)with gradient elution using a mobile phase consisting of acetonitrile-water.The column temperature was 35℃.The multiple reaction monitoring(MRM)was used for monitoring,and the isotope internal standard method was used for quantifying.Results The calibration curve for 4 estrogens displayed good linearity in the range of 1-200 ng/m L(r>0.998 5).The limit of detection of the proposed method was 1.5μg/kg,the recoveries were 70% -110%,RSD was 4.2% -15.1%.Conclusion The method has high sensitivity and good reproducibility,which can be suitable for the determination of 4 estrogens residue in animal medicinal herbs.

UPLC-MS/MS;estrone;diethylstilbestrol;hexoestrol;dienoestrol;residue delermination;animal medicinal herbs

R914.1;R931.74

A

1006-4931(2017)08-0017-04

2017-01-06)

10.3969/j.issn.1006-4931.2017.08.005

广西食品药品监督管理局科研项目[桂食药监科评[2 0 1 5]2 0号]。

周文杰(1985-),男,主管药师,主要从事药品质量控制研究,(电子信箱)44508397@qq.com。

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