离子迁移谱法快速检测保健食品和中成药中4种常见非法添加降糖类化合物

权勤波,刘中原，宋建建

(1.东营市食品药品检验研究院，山东 东营 257091；2.山东省药师协会，山东 济南 250101)

糖尿病在中国已经成为影响人们健康的第一大病。由于保健食品和中成药药物温和、副作用小，越来越多的人倾向选择降糖类的保健食品或者中成药来调节血糖,目前一些不法分子为了牟取暴利，在相关降糖中成药或保健食品中非法添加降糖类的化学药物，以达到较好的降糖效果，这给高血糖患者的身体健康带来了很大的隐患[1-2]。化学降糖类药物中主要有苯乙双胍、二甲双胍、罗格列酮、吡格列酮，高效液相色谱(HPLC)法作为快检方法常被报道并且作为通用方法已经被应用于这4种化合物的非法添加检测[3-5]，液相质谱法(HPLC-MS或UPLC-MS)作为非法添加检测的标准也开发了降糖类化合物对应的检测方法[6-7]。还有薄层色谱-红外光谱串联法TLC-IR[8]、近红外光谱法NIR[9]、薄层色谱-拉曼光谱[10]等一些快筛技术也应用于非法添加的快速筛查。

离子迁移谱技术因其简便迅速，要求样品处理简单，检测条件要求低且易于携带至现场的检测，作为一种初筛手段已被广泛应用[11-12]。用离子迁移谱技术快速筛查降糖类化合物苯乙双胍、二甲双胍、罗格列酮、吡格列酮(图1为4种化合物结构图)，可以实现对中成药、保健食品等大批量检品的快速筛查，为新形势下药品和保健食品的质量监管提供了强有力的技术保障。

图1 4种化合物结构图

2 方法

2.1 仪器与试药 二甲双胍对照品(批号：100664-200602，纯度：99.9%)、苯乙双胍对照品(批号：100922-201001，纯度：99.7%)、罗格列酮对照品(批号：100673-200401，纯度：91.3%)、吡格列酮(批号：100634-201202，纯度100%)对照品均来自中国食品药品检定研究院。甲醇(色谱纯)购自国药集团化学试剂有限公司。所有溶液分析前均经过0.45 μm滤膜过滤。

2.2 仪器 Excellims GA2100电喷雾离子迁移谱；赛多利斯CP225D电子天平。

2.3 对照品和供试品溶液的制备 对照品溶液：分别取二甲双胍、苯乙双胍、罗格列酮、吡格列酮对照品各约10 mg，精密称定，置于100 mL量瓶中，加甲醇适量，超声溶解，加甲醇-水(90∶10)混合溶液至刻度，摇匀；分别精密量取10 mL，各置100 mL量瓶中，加甲醇-水(90∶10)混合溶液至刻度，摇匀，制成10 μg·mL-1的对照品溶液；分别精密量取10 mL溶液，各置100 mL量瓶中，加甲醇-水(90∶10)混合溶液至刻度，摇匀，制成1 μg·mL-1的对照品溶液。

供试品溶液：取市场可疑中药样品一次服用剂量，加甲醇10 mL溶解，滤过，取续滤液作为供试品贮备液；精密量取适量，用甲醇-水(90∶10)混合溶液稀释10～500倍后，作为供试品品溶液，直接进样。

2.4 离子迁移谱试验条件 通常采用的离子迁移谱正离子源条件为漂移管电压7 500 V、栅电压45 V、栅脉冲宽度120 μs、漂移管流速1.2 L·min-1、排气泵0.8 L·min-1、运行时间30 s、光谱范围25 ms。对离子源电压、进气温度和漂移管温度进行优化。

3 结果

3.1 电喷雾离子迁移条件优化

3.1.1 正负离子模式选择 对4种化合物进行离子源模式分析，结果发现，二甲双胍、苯乙双胍、罗格列酮和吡格列酮在正离子模式下有明显的响应信号，负离子模式下没有明显的响应信号。因而选择正离子模式对二甲双胍、苯乙双胍、罗格列酮、吡格列酮4种化合物进行检测。这几种化合物中都含有伯氨基或仲氨基，容易结合氢离子形成正离子，因而采取正离子模式。

3.1.2 源电压的选择 考察离子源电压对检测信号的影响，选取离子源电压1 400、1 600、1 800、2 000、2 200 V分别对4种化合物进行检测，其响应值如图2所示，分析发现，随着源电压的增强，苯乙双胍检测信号随之减弱，罗格列酮的检测信号随之增强，呈现了一个交叉变化；二甲双胍在1 800 V的检测信号最强，随着电压的增大和减小检测信号明显变弱；吡格列酮也出现了在1 800 V的检测信号最强，随着电压的减小检测信号明显变弱，随着电压的增大信号变弱不明显(见图2)。综合考虑4种化合物的特性，选取1 800 V作为检测时的离子源电压。

图2 离子源电压的变化对4种化合物信号响应值的影响

3.1.3 进气温度和漂移管温度的选择 对进气温度、漂移管温度进一步考察。对进气温度和漂移管温度分别设定在180、200 ℃时的检测结果进行了分析。结果发现两个温度的在一定幅度内的变化对检测结果没有显著差异，选择180 ℃作为最终进气温度和漂移管温度。

3.2 对照品迁移时间研究 对4种化合物的离子迁移谱迁移时间进行了考察，如图3所示，4种对照品在离子迁移谱谱图中都有单一的信号峰，很容易实现鉴别，二甲双胍的迁移时间为(8.163±0.010)ms，苯乙双胍的迁移时间为(10.075±0.008)ms，吡格列酮的迁移时间为(13.008±0.013)ms，罗格列酮的迁移时间为(12.910±0.012)ms，其迁移特性见表1所示。

表1 4种化合物的离子迁移谱特征

图3 4种化合物离子迁移谱检测图

3.3 稳定性及耐用性考察试验 为了测定检测结果的稳定性，对4种对照品连续3 d在同一台离子迁移谱上进行了数据收集，测试结果见表2所示。表明4中化合物对照品连续3 d迁移时间测试结果的RSD均小于0.1%，说明其稳定性良好。

表2 4种化合物迁移时间在不同时间上的稳定性

3.4 4种化合物同时存在时检测可行性研究 研究发现，二甲双胍、苯乙双胍、罗格列酮和吡格列酮同时存在时，出现了对应4种对照品的检测信号(见图4)。从图中可以看出，二甲双胍、苯乙双胍、罗格列酮和吡格列酮可以很好地区分开来，而且迁移时间与4种化合物单独检测时的迁移时间一致，无交叉影响。

图4 4种化合物同时存在时检测结果图

3.5 空白试验及基质干扰考察 选用LC-MS验证为阴性的降糖宁胶囊作为空白对照样品，考察辅料和保健食品中其他成分对4种化合物定性分析的干扰情况。按照“2.3”项下方法配制空白对照样品，按照从低到高的浓度进入IMS进行分析，发现在二甲双胍、苯乙双胍、罗格列酮和吡格列酮出峰的位置，4种浓度的空白样品溶液均无干扰峰出现(见图5)。

图5 空白对照样品IMS图

3.6 样品制备 考虑到样品溶解后直接进样，不同溶剂的溶解度和迁移谱峰不同，分别测试了乙腈、甲醇、丙酮、乙醇等溶剂，采用色谱级溶剂直接进样到离子迁移谱，结果发现不同溶剂的检测峰不同，但大都集中在5～7.5 ms，而待测目标物的检测峰位于8～14 ms区间，不受影响。分别用这些溶剂溶解4种化合物的对照品，然后进样，回收率都在93%以上。考虑到甲醇良好的溶解性和弱毒性，选择甲醇作为制备溶剂(见表3)。

表3 4种化合物不同溶剂的回收率

3.7 标准曲线、检出限和定量限 按照优化后的IMS检测条件，分别取4种化合物的不同浓度的对照品溶液试验。以得到的峰面积为纵坐标，待测物质浓度(ppm)为横坐标，进行线性回归处理，并分别得出检出限(S/N=3)与定量限(S/N=10)，发现二甲双胍和苯乙双胍的检出限很高，达到0.2 ppm；吡格列酮和罗格列酮的检出限较低，为1 ppm，以上结果见表4。

表4 4种化合物离子迁移谱检测的标准曲线、线性范围、检出限和定量限

3.8 实际样品测定 取5种市场上降糖类保健食品进行离子迁移谱检测，分别称取一次服用剂量，用甲醇溶解后，再稀释10～50倍进行离子迁移谱检测，结果发现有一个样品的离子迁移谱峰图中出现了8.168 ms的信号峰，与二甲双胍的迁移时间一致(见图6)，怀疑出现二甲双胍非法添加。将样品采用药典中二甲双胍标准检测方法HPLC法进行检测，检出二甲双胍，与离子迁移谱测定结果一致。

图6 阳性样品IMS图

4 讨论

4.1 样品前处理 考虑到中药样品成分复杂且制剂剂型不同，首先对样品进行研磨，然后溶解后稀释，由于不同溶剂的溶解度和迁移谱峰不同，比较了乙腈、甲醇、丙酮、乙醇4种提取液的提取效果，乙腈和丙酮超声提取后杂质干扰较强且挥发有毒性，甲醇提取较乙醇更完全，考虑到甲醇良好的溶解性和弱毒性，选择甲醇作为制备溶剂。试验同时比较了超声提取时间，超声时间越长提取物干扰越大，由于非法添加物仅掺杂进中药制剂中，且非法添加物极易溶于甲醇中，所以对超声时间进行考察，结果选择超声提取3 min，非法添加物回收率就可达到93%以上。

4.2 小结 本试验建立的离子迁移谱方法，可以实现快速检测中成药和保健食品中是否有二甲双胍、苯乙双胍、罗格列酮、吡格列酮降糖化合物的非法添加，操作简单，检测迅速，为有效打击此类非法添加行为提供技术支撑。