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 15:17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。

猜你喜欢
己烯小柱乙腈
美国批准反式-2-己烯醛作为动物用食品防腐剂
志向
高纯乙腈提纯精制工艺节能优化方案
羟基乙腈的分离提浓方法研究
丙烯-1-己烯无规共聚物的制备及表征
L-谷氨酸钴(Ⅱ)配合物催化分子氧氧化环己烯的探讨
反式-2-己烯醛的生态生理功能及其在果蔬保鲜中的应用
四种市售色谱级乙腈的质量比较
新乡:小城失败者
7-ACT缩合反应中三氟化硼乙腈络合物代替液体三氟化硼乙腈的可行性分析