離子遷移譜法快速檢測保健食品和中成藥中4種常見非法添加降糖類化合物

權勤波,劉中原，宋建建

(1.東營市食品藥品檢驗研究院，山東 東營 257091；2.山東省藥師協會，山東 濟南 250101)

糖尿病在中國已經成為影響人們健康的第一大病。由于保健食品和中成藥藥物溫和、副作用小，越來越多的人傾向選擇降糖類的保健食品或者中成藥來調節血糖,目前一些不法分子為了牟取暴利，在相關降糖中成藥或保健食品中非法添加降糖類的化學藥物，以達到較好的降糖效果，這給高血糖患者的身體健康帶來了很大的隱患[1-2]。化學降糖類藥物中主要有苯乙雙胍、二甲雙胍、羅格列酮、吡格列酮，高效液相色譜(HPLC)法作為快檢方法常被報道并且作為通用方法已經被應用于這4種化合物的非法添加檢測[3-5]，液相質譜法(HPLC-MS或UPLC-MS)作為非法添加檢測的標準也開發了降糖類化合物對應的檢測方法[6-7]。還有薄層色譜-紅外光譜串聯法TLC-IR[8]、近紅外光譜法NIR[9]、薄層色譜-拉曼光譜[10]等一些快篩技術也應用于非法添加的快速篩查。

離子遷移譜技術因其簡便迅速，要求樣品處理簡單，檢測條件要求低且易于攜帶至現場的檢測，作為一種初篩手段已被廣泛應用[11-12]。用離子遷移譜技術快速篩查降糖類化合物苯乙雙胍、二甲雙胍、羅格列酮、吡格列酮(圖1為4種化合物結構圖)，可以實現對中成藥、保健食品等大批量檢品的快速篩查，為新形勢下藥品和保健食品的質量監管提供了強有力的技術保障。

圖1 4種化合物結構圖

2 方法

2.1 儀器與試藥 二甲雙胍對照品(批號：100664-200602，純度：99.9%)、苯乙雙胍對照品(批號：100922-201001，純度：99.7%)、羅格列酮對照品(批號：100673-200401，純度：91.3%)、吡格列酮(批號：100634-201202，純度100%)對照品均來自中國食品藥品檢定研究院。甲醇(色譜純)購自國藥集團化學試劑有限公司。所有溶液分析前均經過0.45 μm濾膜過濾。

2.2 儀器 Excellims GA2100電噴霧離子遷移譜；賽多利斯CP225D電子天平。

2.3 對照品和供試品溶液的制備 對照品溶液：分別取二甲雙胍、苯乙雙胍、羅格列酮、吡格列酮對照品各約10 mg，精密稱定，置于100 mL量瓶中，加甲醇適量，超聲溶解，加甲醇-水(90∶10)混合溶液至刻度，搖勻；分別精密量取10 mL，各置100 mL量瓶中，加甲醇-水(90∶10)混合溶液至刻度，搖勻，制成10 μg·mL-1的對照品溶液；分別精密量取10 mL溶液，各置100 mL量瓶中，加甲醇-水(90∶10)混合溶液至刻度，搖勻，制成1 μg·mL-1的對照品溶液。

供試品溶液：取市場可疑中藥樣品一次服用劑量，加甲醇10 mL溶解，濾過，取續濾液作為供試品貯備液；精密量取適量，用甲醇-水(90∶10)混合溶液稀釋10～500倍后，作為供試品品溶液，直接進樣。

2.4 離子遷移譜試驗條件 通常采用的離子遷移譜正離子源條件為漂移管電壓7 500 V、柵電壓45 V、柵脈沖寬度120 μs、漂移管流速1.2 L·min-1、排氣泵0.8 L·min-1、運行時間30 s、光譜范圍25 ms。對離子源電壓、進氣溫度和漂移管溫度進行優化。

3 結果

3.1 電噴霧離子遷移條件優化

3.1.1 正負離子模式選擇 對4種化合物進行離子源模式分析，結果發現，二甲雙胍、苯乙雙胍、羅格列酮和吡格列酮在正離子模式下有明顯的響應信號，負離子模式下沒有明顯的響應信號。因而選擇正離子模式對二甲雙胍、苯乙雙胍、羅格列酮、吡格列酮4種化合物進行檢測。這幾種化合物中都含有伯氨基或仲氨基，容易結合氫離子形成正離子，因而采取正離子模式。

3.1.2 源電壓的選擇 考察離子源電壓對檢測信號的影響，選取離子源電壓1 400、1 600、1 800、2 000、2 200 V分別對4種化合物進行檢測，其響應值如圖2所示，分析發現，隨著源電壓的增強，苯乙雙胍檢測信號隨之減弱，羅格列酮的檢測信號隨之增強，呈現了一個交叉變化；二甲雙胍在1 800 V的檢測信號最強，隨著電壓的增大和減小檢測信號明顯變弱；吡格列酮也出現了在1 800 V的檢測信號最強，隨著電壓的減小檢測信號明顯變弱，隨著電壓的增大信號變弱不明顯(見圖2)。綜合考慮4種化合物的特性，選取1 800 V作為檢測時的離子源電壓。

圖2 離子源電壓的變化對4種化合物信號響應值的影響

3.1.3 進氣溫度和漂移管溫度的選擇 對進氣溫度、漂移管溫度進一步考察。對進氣溫度和漂移管溫度分別設定在180、200 ℃時的檢測結果進行了分析。結果發現兩個溫度的在一定幅度內的變化對檢測結果沒有顯著差異，選擇180 ℃作為最終進氣溫度和漂移管溫度。

3.2 對照品遷移時間研究 對4種化合物的離子遷移譜遷移時間進行了考察，如圖3所示，4種對照品在離子遷移譜譜圖中都有單一的信號峰，很容易實現鑒別，二甲雙胍的遷移時間為(8.163±0.010)ms，苯乙雙胍的遷移時間為(10.075±0.008)ms，吡格列酮的遷移時間為(13.008±0.013)ms，羅格列酮的遷移時間為(12.910±0.012)ms，其遷移特性見表1所示。

表1 4種化合物的離子遷移譜特征

圖3 4種化合物離子遷移譜檢測圖

3.3 穩定性及耐用性考察試驗 為了測定檢測結果的穩定性，對4種對照品連續3 d在同一臺離子遷移譜上進行了數據收集，測試結果見表2所示。表明4中化合物對照品連續3 d遷移時間測試結果的RSD均小于0.1%，說明其穩定性良好。

表2 4種化合物遷移時間在不同時間上的穩定性

3.4 4種化合物同時存在時檢測可行性研究 研究發現，二甲雙胍、苯乙雙胍、羅格列酮和吡格列酮同時存在時，出現了對應4種對照品的檢測信號(見圖4)。從圖中可以看出，二甲雙胍、苯乙雙胍、羅格列酮和吡格列酮可以很好地區分開來，而且遷移時間與4種化合物單獨檢測時的遷移時間一致，無交叉影響。

圖4 4種化合物同時存在時檢測結果圖

3.5 空白試驗及基質干擾考察 選用LC-MS驗證為陰性的降糖寧膠囊作為空白對照樣品，考察輔料和保健食品中其他成分對4種化合物定性分析的干擾情況。按照“2.3”項下方法配制空白對照樣品，按照從低到高的濃度進入IMS進行分析，發現在二甲雙胍、苯乙雙胍、羅格列酮和吡格列酮出峰的位置，4種濃度的空白樣品溶液均無干擾峰出現(見圖5)。

圖5 空白對照樣品IMS圖

3.6 樣品制備 考慮到樣品溶解后直接進樣，不同溶劑的溶解度和遷移譜峰不同，分別測試了乙腈、甲醇、丙酮、乙醇等溶劑，采用色譜級溶劑直接進樣到離子遷移譜，結果發現不同溶劑的檢測峰不同，但大都集中在5～7.5 ms，而待測目標物的檢測峰位于8～14 ms區間，不受影響。分別用這些溶劑溶解4種化合物的對照品，然后進樣，回收率都在93%以上。考慮到甲醇良好的溶解性和弱毒性，選擇甲醇作為制備溶劑(見表3)。

表3 4種化合物不同溶劑的回收率

3.7 標準曲線、檢出限和定量限 按照優化后的IMS檢測條件，分別取4種化合物的不同濃度的對照品溶液試驗。以得到的峰面積為縱坐標，待測物質濃度(ppm)為橫坐標，進行線性回歸處理，并分別得出檢出限(S/N=3)與定量限(S/N=10)，發現二甲雙胍和苯乙雙胍的檢出限很高，達到0.2 ppm；吡格列酮和羅格列酮的檢出限較低，為1 ppm，以上結果見表4。

表4 4種化合物離子遷移譜檢測的標準曲線、線性范圍、檢出限和定量限

3.8 實際樣品測定 取5種市場上降糖類保健食品進行離子遷移譜檢測，分別稱取一次服用劑量，用甲醇溶解后，再稀釋10～50倍進行離子遷移譜檢測，結果發現有一個樣品的離子遷移譜峰圖中出現了8.168 ms的信號峰，與二甲雙胍的遷移時間一致(見圖6)，懷疑出現二甲雙胍非法添加。將樣品采用藥典中二甲雙胍標準檢測方法HPLC法進行檢測，檢出二甲雙胍，與離子遷移譜測定結果一致。

圖6 陽性樣品IMS圖

4 討論

4.1 樣品前處理 考慮到中藥樣品成分復雜且制劑劑型不同，首先對樣品進行研磨，然后溶解后稀釋，由于不同溶劑的溶解度和遷移譜峰不同，比較了乙腈、甲醇、丙酮、乙醇4種提取液的提取效果，乙腈和丙酮超聲提取后雜質干擾較強且揮發有毒性，甲醇提取較乙醇更完全，考慮到甲醇良好的溶解性和弱毒性，選擇甲醇作為制備溶劑。試驗同時比較了超聲提取時間，超聲時間越長提取物干擾越大，由于非法添加物僅摻雜進中藥制劑中，且非法添加物極易溶于甲醇中，所以對超聲時間進行考察，結果選擇超聲提取3 min，非法添加物回收率就可達到93%以上。

4.2 小結 本試驗建立的離子遷移譜方法，可以實現快速檢測中成藥和保健食品中是否有二甲雙胍、苯乙雙胍、羅格列酮、吡格列酮降糖化合物的非法添加，操作簡單，檢測迅速，為有效打擊此類非法添加行為提供技術支撐。