固相微萃取-气相串联质谱法测定葛根药材中多环芳烃残留量△

王月茹，唐志书，宋忠兴，史亚军，谢伟

(1.陕西国际商贸学院，陕西 咸阳 712046； 2.陕西中医药大学 陕西省中药资源产业化协同创新中心，陕西 咸阳 712083； 3.陕西兴盛德药业有限责任公司，陕西 铜川 727031； 4.陕西步长制药有限公司，陕西 咸阳 712000)

·基础研究·

固相微萃取-气相串联质谱法测定葛根药材中多环芳烃残留量△

王月茹1，唐志书2*，宋忠兴2，3，史亚军2，谢伟4

(1.陕西国际商贸学院，陕西 咸阳 712046； 2.陕西中医药大学 陕西省中药资源产业化协同创新中心，陕西 咸阳 712083； 3.陕西兴盛德药业有限责任公司，陕西 铜川 727031； 4.陕西步长制药有限公司，陕西 咸阳 712000)

目的：结合全自动顶空固相微萃取(SPME)技术建立GC-MS /MS 测定葛根药材中16 种多环芳烃的残留量，建立多环芳烃类成分残留量的检测方法，保障葛根种植、生产加工的安全性。方法：样品以乙酸乙酯提取，采用GC-MS /MS 测定多环芳烃类成分的含量。结果：16 种典型多环芳烃在0.5～10.0 μg·L-1内呈线性关系，检测下限为0.002～1.250 μg·L-1(3倍信噪比)，在1.0、2.0、5.0 μg·L-1质量浓度下，回收率为70%～122%。结论：建立的方法操作简便快速、灵敏度高、测定结果准确，适用于葛根中多环芳烃类成分残留量检测。

多环芳烃；固相微萃取；葛根；气相色谱串联质谱法

多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，简称PAHs)是指分子中含有两个或两个以上苯环以线状、角状或簇状排列的稠环型化合物，包括萘、蒽、菲和芘等150余种化合物[1]。研究表明，该类成分具有明显的致癌、致畸、致突变效应，严重危害人体健康而引起行业普遍关注。美国国家环境保护局已经把萘、菲、芘、苯并(g，h，i)芘等16种PAHs列为优先控制污染物，我国也已经将萘、荧蒽、苯并(g，h，i)芘等7种PAHs列入环境污染的黑名单。

PAHs类成分可在自然环境中长期存在并可能通过各种途径进入中药饮片。如植物类中药材在生长过程中可以吸收来自于空气或土壤中的PAHs，并且伴随着药材的生长不断富集，从而对人体健康造成严重危害[2-4]。此外，饮片的加工炮制过程中也可能产生多环芳烃类化合物，如高温炒制、蒸制、熏制等操作[5]。目前，对于食品和环境中的PAHs已有较多研究[6-7]，但是对于中药材中PAHs类成分残留相关研究较少，国家也未出台相关限量标准和检测方法。葛根属药食两用的常用药材，具有较高的医药和营养价值，市场需求量大，应用领域广泛，其原药材、中药饮片及其加工品畅销世界各地。因此，建立葛根中的多环芳烃残留量检测方法，对于评价中药葛根种植环境和加工生产过程，提高葛根应用安全性具有重要的现实意义。本文采用固相微萃取-气相串联质谱法对葛根药材中多环芳烃残留量进行了含量测定研究，为葛根质量控制提供借鉴与参考。

1 仪器与材料

1.1 仪器

GCMS-TQ8040气相色谱-三重四级杆质谱联用仪(日本岛津公司)；AOC-5000自动进样器(日本岛津公司)。

1.2 材料

PA萃取头(聚丙烯酸酯，85μm，美国Supelco公司)；KQ-250 型超声清洗仪(昆山市超声仪器有限公司)；AG135电子分析天平(德国梅特勒)；葛根药材购自西安万寿路药材市场,产地为陕西紫阳，经陕西中医药大学中药鉴定教研室王西芳教授鉴定为豆科植物野葛Puerarialobata(Willd.)Ohwi的干燥根；多环芳烃16种组分及4种内标的混合标准溶液(纯度≥99%，购自北京百灵威科技有限公司提供，苊烯-d10批号：Z-014J-1-201505，菲-d10批号：448074-201513，-d12批号：M-680B-201508，苝-d12批号：Z-014J-5-201507)；乙酸乙酯为分析纯(天津科密欧试剂有限公司)，乙腈为色谱纯(美国Fisher)。

2 方法与结果

2.1 色谱条件

载气：氦气；CID气：氩气；进样口温度：280 ℃；进样方式：不分流(3 min)；载气控制方式：恒线速度(40 cm·s-1)；色谱柱：InertCap-5MS (30 m×0.25 mm，0.25 μm)。柱温程序：40 ℃(5 min)；20 ℃·min-1，180℃；4 ℃·min-1，250 ℃；2 ℃·min-1，270 ℃(2 min)；10 ℃·min-1，320 ℃(4 min)。溶剂切割时间：8 min；检测器电压：调谐电压1.01～0.3 kV；接口温度：280 ℃；离子源温度：230 ℃；采集方式：MRM参数详见表1。

表1 质谱采集参数

表1(续)

注：*表示

2.2 样品制备

2.2.1 内标溶液的制备 精密量取4种氘代多环芳烃同位素标准溶液1 mL，加乙腈稀释至100 mL，作为同位素内标贮备溶液(1 μg·mL-1)；使用时精密移取上述贮备液5 mL，加乙腈稀释至50 mL，作为同位素内标溶液(100 ng·mL-1)；进一步稀释至质量浓度均为10 ng·mL-1的内标溶液。

2.2.2 供试品溶液制备 取葛根药材适量，粉碎成细粉80目，称取细粉5 g，加上述同位素内标溶液(10 ng·mL-1)2 mL。加乙酸乙酯超声提取，因为葛根药材粉性足，含有大量淀粉。经过试验采用一般的萃取方式提取，由于吸附作用，导致提取效率低，检测结果不准确。超声波具有的机械效应，空化效应和热效应，通过增大介质分子的运动速度、增大

介质的穿透力来提高提取效率，缺点是可能会破坏不稳定化合物的结构，因此不适宜提取结构不稳定的化合物。PAHs是非极性物质，结构比较稳定，采用乙酸乙酯超声提取方法简单、速度快速，同时还具有较高的回收率。同时，超声波提取法是美国环境保护局(EPA)推荐的PAHs提取方法之一(EPA SW-847-3550)。因此，本研究选用了超声波萃取法，加乙酸乙酯提取3次，每次25 mL，每次提取3 min，静置，合并提取液，减压浓缩至近干，加乙腈溶解并定容至10 mL量瓶，混匀，作为供试品溶液。

2.3 重复性试验

取0.5 μg·L-1混合标准品溶液进行重复性试验，共测定5次，结果见表2。

表2 混标溶液重复性试结果(n=5)

2.4 标准曲线与检测下限

依次配制浓度为0.5、1.0、2.0、5.0、10.0 μg·L-1，内标浓度为2.0 μg·L-1的工作液，依上述方法进行测定，以信噪比为3∶1所对应的供试品中待测成分浓度作为本方法检出限，标准品色谱图见图1，线性关系及检测下限结果见表3。

图1 5 μg·L-1 PAHs混标MRM图

2.5 回收率试验

向空白药材中添加适量的PAHs混标及内标，使加入标准液的浓度依次为1.0、2.0、5.0 μg·L-1，内标浓度为1.0 μg·L-1，按照上述条件测定，计算回收率，结果见表4。

表4 回收率试验结果 (%)

2.6 样品测定结果

按照上述检测方法，对两份市售葛根样品进行测定，结果见表5。

表5 葛根样品中多环基烃测定结果 /μg·L-1

3 讨论

研究中对萃取头涂层材料进行了筛选，在相同实验条件下对比了PA、PDMS/DVB、DVB/CAR/PDMS、CAR/PDMS萃取头涂层对PAHs的萃取效果。实验结果表明，PA提取效果较理想，同等条件下CAR/PDMS几乎对PAHs无吸附作用，因此，本研究最终选择PA(聚丙烯酸酯，85 μm)为萃取头涂层。另外，萃取温度和时间对提取效果也有显著影响，研究中选取20、40、60、80 ℃进行比较，结果显示，萃取效率随温度升高而提高，考虑到高温可能会使水蒸气进入色谱柱影响色谱柱寿命和灵敏度要求，最终采用60 ℃作为萃取温度；对萃取5、10、20、30 min进行了对比，结果表明，萃取时间为10 min时效果较佳，萃取20 min与30 min效果差别不大，但对于保留时间在以后的化合物萃取效果降低明显。本方法回收率为70%～122%，下限较低。分析原因可能是由于不同PAHs的理化性质存在很大的差异，尤其是15种多环芳烃(除萘外)的沸点范围为275～542 ℃，饱和蒸气压范围为1.09×10-2～1.87×10-11kPa，对于低沸点和高挥发性的低环PAHs就有可能造成损失引起误差[8]。

本文采用固相微萃取-三重四级杆气质联用仪检测了市售葛根药材中16种多环芳烃，该方法相较于传统的液液萃取、固相萃取、索氏提取等方法[9-14]，具有快速、简单、经济等特点，串联质谱检测可极大提高检测灵敏度，为有效控制葛根中有机污染物的含量建立了有效的方法，本研究能够为制订葛根相关检测标准提供参考。

[1] 于灵凤.中草药中多环芳烃检测方法的研究与应用[D].石家庄：河北大学，2013.

[2] 崔宗岩，葛娜，曹彦忠，等.市售植物源中药材的多环芳烃污染现状与评价[J].环境化学，2014，33(5)：844-849.

[3] 马临科，李文庭，赵维良.高效液相-质谱联用法测定浙贝母中12种农药残留成分[J].中草药，2014，45(6)：849-853.

[4] 郭红丽，张硕，刘利亚，等.ICP-MS法测定注射用灯盏花素等10种常用中药注射剂中13种金属元素[J].中草药，2015，46(17)：2568-2572.

[5] Zhan X H，Ma H L，Zhou L X，et al.Accumulation of phenanthrene by roots of intact wheat(TriticumacstivnmL.)seedlings：Passive or active uptake[J].BMC Plant Biol，2010，10(52)：1-8.

[6] Kataoka H，Ishizaki A，Saito K.On-line automated analysis of polycyclic aromatic hydrocarbons Applications to herbal medicines[J].Chim Oggi-Chem Today，2010，28(5)：21-24.

[7] 王丽，金芬，张雪莲，等.食品中多环芳烃及卤代多环芳烃的研究进展[J].食品工业科技，2012，33(10)：369-377.

[8] 马英歌.多环芳烃物理化学性质的确定及其在逸度模型和上海典型环境研究中的应用[D].上海：上海交通大学，2009.

[9] 张立涛，孙红杰.多环芳烃前处理技术的研究进展[J].当代生态农业，2012，(1)：103-106.

[10] 王磊磊，郑立稳，孔学，等.加速溶剂萃取-GPC纯化-气相色谱-质谱法测定油区土壤中的16 种多环芳烃[J].山东科学，2015，28(2)：81-86.

[11] 金红宇，范可青，许玮仪，等.同位素内标-气相色谱串联质谱法测定中药材中多环芳烃残留量[J].中国药学杂志，2015，50(2)：115-119.

[12] 许龙，陈应庄，曾建国，等.红车轴草提取物中多环芳烃脱除工艺的研究[J].中草药，2009，40(8)：1235-1238.

[13] 沈飞，宿树兰，江曙，等.丹红注射液生产过程中丹参固体废弃物的资源性成分分析及其转化机制研究[J].中草药，2015，46(16)：2471-2476.

[14] 沈旭，陈晓辉，果德安，等.MSPD-GC法测定黄芪中20种农药残留[J].中草药，2009，40(11)：1814-1817.

DeterminationofPolycyclicAromaticHydrocarbonsinPuerariaeLobamleRadixbySpaceSolidPhaseMicroextractionGasChromatography-TandemMassSpectrometry

WANGYueru1，TANGZhishu2*，SONGZhongxing2，3，SHIYajun2，XIEWei4

(1.ShaanxiInstituteofInternationalTrade&Commerce，Xianyang712046，China； 2.ShaanxiUniversityofChineseMedicine/ShaanxiCollaborativeInnovationCenterofChineseMedicinalResourcesIndustrialization，Xianyang712083，China； 3.ShaanxiXingshengdePharmaceuticalCo.Ltd.，Tongchuan727031，China； 4.ShaanxiBuchangPharmaceuticalCo.，Ltd.，Xianyang，712000，China)

Objective：To develop a GC-MS/MS method with space solid phase microextraction(SPME)for the determination of the residues of 16 polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs)in Puerariae Lobamle Radix.Methods：The sample was extracted by ethyl acetate，and GC-MS/MS method was used for the assay.Results：The calibration curves for the 16 kinds of typical PAHs were linear in the range of 0.5-10.0 μg·L-1，and the LODs were 0.002-1.250 μg·L-1.The average recovery rate was 70%-122% at three spiked levels of 1.0，2.0，5.0 μg·L-1.Conclusion：With the advantages of simplicity，rapidness and accuracy，this method can be used for residue detection of 16 typical kinds of PAHs in Puerariae Lobamle Radix.

Polycyclic aromatic hydrocarbon；space solid phase microextraction(SPME)；Puerariae Lobamle Radix；gas chromatography-tandem mass spectrometry

陕西省科技统筹创新工程计划项目(2015KTZDSF02-05-02)；陕西省科技资源开放共享平台项目(2015FWPT-01)；陕西省重点科技创新团队(2012KTC-20)

] 唐志书，硕士生导师，教授，研究方向：中药新剂型新工艺；Tel：(029)38182201，E-mail：tzs6565@163.com

10.13313/j.issn.1673-4890.2017.2.013

2016-04-25)

*[