UFLC-MS/MS法检测羊肉汤中罂粟成分
2018-08-28杨崇俊曲筱静高中勇
杨崇俊,曲筱静,李 强,高中勇
(济宁市公安局刑事科学技术研究所,山东 济宁272000)
食品中滥用罂粟壳会给食品安全带来严重隐患[1]。罂粟壳主要含有吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因、那可汀等成瘾性生物碱成分,长期食用会对人体造成危害[2],因此国家将罂粟壳列入违禁品予以管制,禁止非法供应、运输和使用。但一些不法分子为了经济利益将其加入到食品中,严重危害人们的健康。
羊肉汤料中的组分十分复杂,而目前对食品中吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因、那可汀等罂粟成分的检测如薄层色谱法[3-4]、液相色谱法[5]、气质联用法[6]和液质联用法[7-8]等,均由于操作繁复且灵敏度不高,不适于羊肉汤的检测。经参考文献资料和实验,本文建立了超快速液相色谱串联质谱方法,检测羊肉汤中吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因、那可汀等罂粟成分,为鉴别是否使用罂粟壳提供了借鉴手段。
1 材料与方法
1.1 试剂
吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因、那可汀标准品,购自公安部物证鉴定中心。
标准溶液配制:取吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因、那可汀标准品10 mg于10 mL容量瓶中,甲醇溶解并稀释,配置成1 mg/mL储备标准液;再以甲醇溶解并稀释,配成10 μg/mL工作液,4 ℃冰箱冷藏储存。工作液在使用前由储备液稀释而成。
碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液(pH=9.0)。
乙酸乙酯、异丙醇、甲醇、乙腈均是色谱纯,其余试剂是分析纯。
1.2 仪器
美国API4000Qtrp LC-MS/MS,ESI离子源;岛津LC-20A高效液相色谱仪;低温高速离心机(8000 r/min ,10 min);电子天平;涡旋机;高速振荡机;氮吹仪。
1.2.1 质谱条件
AB三重四级杆串联质谱(API4000Q)采用电喷雾模式(ESI+),操作参数:碰撞气(CAD):Midium;气帘气(CUR):25;离子喷射电压(IS):5500;雾化温度(TEM):500 ℃;GS1:55;GS2:55;筛选分析毒物母离子、子离子,优化最佳碰撞电压(CE)和去簇电压(DP),MRM检测,离子驻留时间为50 ms,总循环时间为0.44 s。
1.2.2 色谱条件
岛津20A液相,液相柱为岛津Shim-packXRODS(3.0 mm×75 mm,2.2 mm),流动相为缓冲液和甲醇,缓冲液为5.0 mmol/L乙酸铵和0.1%甲酸水溶液,流速0.5 mL/min,柱温40 ℃,进样量为5 μL,10%有机相开始,流动相程序见表1。
表1 流动相程序Table 1 The setup and parameters of the mobile phase
1.3 样品前处理
取5 mL羊肉汤样品,加入碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液1 mL,涡旋振荡,加入乙酸乙酯-异丙醇混合液(3:1)5 mL,振荡10 min,离心(8000 r/min,10 min) ,取上清液,重复再提取一次,氮气吹干(40 ℃),用500 μL甲醇溶解,-18 ℃冷冻2 min,离心(8000 r/min,2 min),上清液过0.22 μm有机膜,用流动相稀释10倍,进样分析。
2 结果与讨论
2.1 方法特异性
取对比羊汤空白样品5 mL,按上述方法检测,结果与标样图谱比较,未检出吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因、那可汀的特征质谱峰,说明该方法特异性良好。
2.2 方法检测限
取吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因标准工作液添加到空白羊肉汤中,在以上UFLC条件和MRM条件下检测,以S/N≥3为标准进行检测,检测结果:羊肉汤样品中吗啡含量0.2 ng/mL,S/N=3.6;可待因含量为1.0 ng/mL,S/N=4.1;罂粟碱含量0.05 ng/mL,S/N=3.5;蒂巴因浓度为0.5 ng/mL,S/N=3.1;那可汀浓度为0.1 ng/mL,S/N=4.2。
2.3 方法的基质效应和回收率
取吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因、那可汀标准工作液,分别添加到空白羊汤中,配制成10、50、100 ng/mL 3种浓度的羊汤;各取3份,处理后对应浓度标准工作液进行比较,用含有羊汤基质的工作液与标准工作液比为基质效应(ME),添加到羊汤中的与含有羊汤基质的工作液比为回收率(RE)。结果显示,按照本方法处理,基质干扰小,回收率高,均在80%~110%之间,见表2。
表2 羊汤中三种浓度吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因加标回收率测定Table 2 The matrix effect and recoveries of drugs spiked in mutton soup
2.4 方法优化
2.4.1 前处理优化
罂粟壳中有效成分为吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因、那可汀等,萃取溶剂采用复合溶剂,既有弱极性的乙酸乙酯,又有强极性的正丙醇,保证了目标物不遗漏。吗啡含有两性基团,只有pH在7.6~9.0时,吗啡才呈现最好分子游离状态,故采用碳酸钠-碳酸氢钠缓冲溶液调整pH值。
本方法针对复杂食品基质检测,羊汤成分油脂含量高,吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因等含量低,必须经有效除油脂才能检测,采用-18 ℃冷冻除油脂,方法简单易行,效果良好。直接用甲醇溶解浓缩物,甲醇对罂粟成分有较好的溶解,又可沉淀蛋白,去除蛋白的基质效应,能为质谱检测减少基质干扰。
2.4.2 质谱条件优化
采用0.5 μg/mL的标准品溶液做质谱图,采用ESI正离子模式,通过调整CE、DP电压,测得吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因的特征碎片,通过多次反复实验,它们的碎片稳定性良好。实验结果见表3。
表3 MRM定性检测离子Table 3 Qualitative detection of ions by MRM mode
多离子监测模式(MRM)能最大限度排除各种杂质干扰,而且对于液相色谱分离条件要求较低,化学性质相似的同系化合物即便不能完全分离,采用MRM方法,也能进行准确的定性定量检验。
2.4.3 色谱条件优化
由于吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因、那可汀在C18色谱柱上保留特性不一致,在流动相的选择过程中,比较了不同梯度的甲醇-水体系和乙腈-水体系,前者的分离效果及柱效明显好于后者,为了增强分离效果及提高质谱中的离子化效率,选择甲醇-水体系作为流动相。
本实验采用梯度洗脱方法(表1),通过实验优化,各目标物的保留时间分别为 1.61、1.79、1.91、1.97、1.99 min,整个方法用时仅5 min,同时用三倍体积的流动相通过色谱柱,保证了色谱柱的稳定性,结果证明该方法准确高效。
3 案例应用
2015年3月,某市食品药品监督管理局对某家经营羊肉汤的餐馆检查,怀疑有添加罂粟壳的非法行为,送检羊汤样本到我中心检验。经采用本方法检测,在所送羊肉汤中检出了吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因、那可汀等成分,见图1。
图1 羊肉汤中毒品色谱图Fig.1 Chromatograms of drugs in the detected mutton soup
综上所述,采用复合有机溶剂萃取,低温除脂,应用UFLC色谱法分离,MS/MS选用MRM模式能够成功检测出羊出肉汤中微量吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因、那可汀等罂粟成分,方法回收率在80%~110%之间,检出限在1.0 ng/mL以下。实验和实践证明,本方法适应于实际案件的检验分析。