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超高效液相色譜-四極桿靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜法快速篩查和測(cè)定化妝品中鹽霉素

嘉峪檢測(cè)網(wǎng)        2025-09-18 21:48

摘 要: 建立了一種超高效液相色譜-四極桿靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜快速篩查和測(cè)定化妝品中鹽霉素的方法。樣品以飽和氯化鈉分散后,經(jīng)乙腈超聲提取,離心,取上清液過(guò)濾,采用Acquity UPLC BEH C18色譜柱 (100 mm×2.1 mm,1.7 μm)分離,以0.1%甲酸水溶液和乙腈作為流動(dòng)相等度洗脫。在正離子(ESI+)模式下,采用Full MS/dd-MS2模式采集鹽霉素的質(zhì)譜信息,構(gòu)建鹽霉素篩查數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行快速篩查,以外標(biāo)法進(jìn)行定量。結(jié)果表明,鹽霉素的質(zhì)量濃度在1.0~100.0 μg/L范圍內(nèi)與色譜峰面積的線性關(guān)系良好,線性相關(guān)系數(shù)均大于0.999。在不同基質(zhì)中的檢出限為0.13~0.29 μg/kg,定量限為0.43~0.98 μg/kg。在高、中、低3個(gè)加標(biāo)水平下,平均回收率為87.3%~106.3%,測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于8.8%(n=6)。該方法可用于化妝品中鹽霉素的快速篩查和測(cè)定。

 

關(guān)鍵詞: 超高效液相色譜-四極桿靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜法; 鹽霉素; 化妝品; 快速篩查

 

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人們消費(fèi)水平的日益提高,我國(guó)已成為化妝品第一大消費(fèi)國(guó),化妝品安全問(wèn)題也日益成為消費(fèi)者的關(guān)注焦點(diǎn)[1]。目前,《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》(2015年版)中收錄的非法添加藥物成分多為激素、抗生素、抗組胺類(lèi)等臨床用藥,暫未有化妝品中非法添加獸用藥物的報(bào)道。鹽霉素作為聚醚類(lèi)抗生素的一種,是上世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的一種具有離子載體性質(zhì)的獸用抗生素,目前多用于畜禽飼養(yǎng)行業(yè)中的促生長(zhǎng)劑和廣譜抗球蟲(chóng)藥[2],未有針對(duì)化妝品中非法添加鹽霉素的相關(guān)檢測(cè)方法。鹽霉素具有較強(qiáng)的細(xì)胞毒性,過(guò)量使用該化合物易導(dǎo)致在體內(nèi)殘留,嚴(yán)重危害人體健康[3?5],因此研究鹽霉素在化妝品中殘留量的檢測(cè)方法,對(duì)保障化妝品產(chǎn)品質(zhì)量安全具有極其重要的意義。

 

目前,鹽霉素的檢測(cè)方法主要有免疫學(xué)法[6]、微生物法[7]、高效液相色譜法[8]、高效液相色譜-串聯(lián)三重四極桿質(zhì)譜法[9?10]等。近年來(lái),高效液相色譜法-串聯(lián)質(zhì)譜法因其高靈敏度和高選擇性,已成為化妝品中非法添加藥物成分的含量分析最常用的方法[11],但三重四極桿質(zhì)譜法在缺少標(biāo)準(zhǔn)品的情況下難以做到化合物的快速篩查。隨著科技的不斷進(jìn)步,高分辨質(zhì)譜因其具有更高的質(zhì)量準(zhǔn)確度和超高的分辨率,可在無(wú)標(biāo)準(zhǔn)品情況下,無(wú)需優(yōu)化目標(biāo)物子離子和相關(guān)參數(shù),可以直接對(duì)比母離子和碎片離子精確質(zhì)荷比,從而實(shí)現(xiàn)化合物的快速定性確證,目前已被廣泛應(yīng)用于化妝品中非法添加物定向和不定向篩查[12?13]。

 

筆者采用超高效液相色譜-四極桿靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù),建立化妝品中鹽霉素的快速篩查和測(cè)定方法。該方法樣品處理便捷、測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確、分析時(shí)間短,且利用其超高分辨率和準(zhǔn)確質(zhì)量數(shù)特性,可同時(shí)完成化妝品中鹽霉素的定性篩查和定量測(cè)定的過(guò)程,為監(jiān)管部門(mén)對(duì)化妝品中非法添加的分析檢測(cè)提供了可靠的技術(shù)支持。

 

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

超高效液相色譜儀:Thermo Fisher Vanquish型,美國(guó)賽默飛世爾科技公司。

四極桿-靜電場(chǎng)軌道阱高分辨質(zhì)譜儀:Q Exactive Focus型,美國(guó)賽默飛世爾科技公司。

電子分析天平:XS205DU型,感量為0.01 mg,梅特勒-托利多科技(中國(guó))有限公司。

超聲波清洗器:KQ-250E型,昆山市超聲儀器有限公司。

離心機(jī):Multifuge X1R型,美國(guó)賽默飛世爾科技公司。

乙腈、甲醇、甲酸銨:均為色譜純,德國(guó)默克股份聯(lián)合公司。

甲酸:色譜純,上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

氯化鈉:分析純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

鹽霉素標(biāo)準(zhǔn)品:純度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為98%,上海安譜璀世標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司。

化妝品樣品:包含液態(tài)水基類(lèi)、膏霜類(lèi)、乳類(lèi)、蠟基類(lèi)等常見(jiàn)類(lèi)別,分別購(gòu)自商場(chǎng)、批發(fā)市場(chǎng)、網(wǎng)店等場(chǎng)所。

實(shí)驗(yàn)用水:純凈水。

1.2 儀器工作條件

1.2.1 質(zhì)譜儀

離子化模式:ESI+;離子源加熱溫度:350 ℃;金屬傳輸毛細(xì)管溫度:320 ℃;輔助氣:氮?dú)猓髁繛?.0 L/min;鞘氣:氮?dú)?,流量?.6 L/min;噴霧電壓:4.20 kV;采集模式:一級(jí)全掃描/數(shù)據(jù)依賴二級(jí)質(zhì)譜掃描(Full MS/dd-MS2);Full MS分辨率:70 000;掃描范圍:100~1 000;dd-MS2分辨率:17 500;歸一化碰撞能量:15,35,50 eV。

1.2.2 色譜儀

色譜柱:Acquity UPLC BEH C18柱(100 mm×2.1 mm,1.7 μm);流動(dòng)相:A相為0.1%甲酸水溶液,B相為乙腈;等度洗脫:15% B;流量:0.3 mL/min;進(jìn)樣體積:3 μL;柱溫:40 ℃。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 樣品預(yù)處理

稱取化妝品樣品0.2 g(精確至0.001 g),置于15 mL具塞離心管中,加入3 mL飽和氯化鈉水溶液,渦旋混勻后,加入8 mL乙腈(蠟基類(lèi)樣品先加入1 mL四氫呋喃),渦旋30 s,使樣品分散,超聲提取20 min,搖勻,以8 000 r/min離心10 min,吸取上清液于10 mL容量瓶中,乙腈定容至標(biāo)線,混勻,上清液經(jīng)0.22 μm有機(jī)相濾膜過(guò)濾,作為樣品溶液。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

準(zhǔn)確稱取鹽霉素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)適量,精密稱定,用乙腈配制成質(zhì)量濃度10 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)使用溶液。精密量取10 μg/mL標(biāo)準(zhǔn)使用溶液適量,用流動(dòng)相配制成鹽霉素質(zhì)量濃度分別為1.0、5.0、10.0、20.0、50.0、100.0 μg/L的系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。

稱取適量份數(shù)的空白基質(zhì)樣品,按1.3.1方法處理,濾液為空白基質(zhì)提取液。精密量取10 μg/mL標(biāo)準(zhǔn)使用溶液適量,用空白基質(zhì)提取液配制成質(zhì)量濃度分別為1.0、5.0、10.0、20.0、50.0、100.0 μg/L的基質(zhì)匹配系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。1.3.3 質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)的建立取質(zhì)量濃度為50 μg/L的鹽霉素標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照1.2儀器工作條件進(jìn)行測(cè)定,獲得鹽霉素的保留時(shí)間、母離子精確質(zhì)量數(shù)和碎片離子精確質(zhì)量數(shù)等數(shù)據(jù),采用mz Vault軟件建立二級(jí)碎片離子質(zhì)譜庫(kù),并將分子式、CAS號(hào)等信息添加至譜庫(kù)中,將化合物的數(shù)據(jù)信息導(dǎo)入Tracefinder 軟件中,構(gòu)建化妝品中鹽霉素的高分辨篩查數(shù)據(jù)庫(kù)。鹽霉素的質(zhì)譜參數(shù)見(jiàn)表1。

表1   鹽霉素的UPLC-Orbitrap-HRMS質(zhì)譜分析參數(shù)

Tab. 1   Analytical parameters of Salinomycin by UPLC-Orbitrap-HRMS

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1.3.4 化合物篩查和定量檢測(cè)

取0.2 g化妝品樣品,按照1.3.2方法處理后,續(xù)濾液按1.3.4方法采集質(zhì)譜信息,將已采樣品與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì),當(dāng)化合物的一級(jí)和二級(jí)信息均與譜庫(kù)中化合物匹配時(shí),則可以確證為陽(yáng)性,確證的目標(biāo)物采用母離子進(jìn)行外標(biāo)法定量。

 

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品處理?xiàng)l件優(yōu)化

鹽霉素分子中含有多個(gè)環(huán)狀醚鍵,在甲醇、乙腈中有較好的溶解性。分別考察了以甲醇、乙腈、乙腈(含0.1%甲酸)、甲醇-乙腈(體積比為1∶1)、乙腈-水溶液(體積比為80∶20)為提取溶劑時(shí)膏霜乳類(lèi)化妝品中空白加標(biāo)樣品中鹽霉素的回收率,結(jié)果如圖1所示。從圖1可以看出,乙腈、甲醇、甲醇-乙腈、80%乙腈作為提取溶劑時(shí)回收率均可達(dá)到90%以上,但均存在不同程度的乳化現(xiàn)象。飽和氯化鈉鹽析由于其能有效抑制化妝品中乳化層的形成,可加速提取溶液的分層,有利于目標(biāo)物的提取,在化妝品前處理中得到了廣泛應(yīng)用。進(jìn)一步比較乙腈-飽和氯化鈉溶液、甲醇-飽和氯化鈉溶液、甲醇-乙腈-飽和氯化鈉溶液3種提取溶劑系統(tǒng)對(duì)膏霜乳類(lèi)化妝品的提取效果如圖1所示,從圖1中可以看出,乙腈-飽和氯化鈉溶液提取效果最好,且乳化現(xiàn)象更弱,與甲醇相比,乙腈提取的脂溶性雜質(zhì)更少,因此選定乙腈-飽和氯化鈉溶液作為提取溶劑。

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圖1   不同提取溶劑對(duì)膏霜乳類(lèi)樣品中鹽霉素的提取效率

Fig. 1   Exatraction efficiencies of salinomycin in creams and milk samples using different solvents

1—甲醇;2—乙腈; 3—甲醇-乙腈; 4—80%乙腈溶液;5—乙腈(含0.1%甲酸);6—乙腈-飽和氯化鈉溶液;7—甲醇-飽和氯化鈉溶液;8—甲醇-乙腈-飽和氯化鈉溶液;

2.2 流動(dòng)相的選擇

考察了水-乙腈、0.1%(體積分?jǐn)?shù),下同)甲酸水溶液-乙腈、0.01 mol/L乙酸銨水溶液-乙腈、0.01 mol/L乙酸銨水溶液(含0.1%甲酸-乙腈、0.1%甲酸水溶液-甲醇、0.01 mol/L乙酸銨水溶液-甲醇等流動(dòng)相體系下鹽霉素的出峰情況及峰形。結(jié)果發(fā)現(xiàn),同等條件下,0.1%甲酸水溶液-乙腈作為流動(dòng)相體系時(shí),鹽霉素峰形和質(zhì)譜響應(yīng)均較好,且與提取溶劑保持一致的條件下,可減少溶劑效應(yīng)的發(fā)生,干擾更小的同時(shí)測(cè)定結(jié)果更準(zhǔn)確。

此外,為考察等度洗脫時(shí)流動(dòng)相中不同乙腈比例對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響,以質(zhì)量濃度為50 μg/L的鹽霉素標(biāo)準(zhǔn)溶液為研究對(duì)象,觀察當(dāng)乙腈比例分別設(shè)置為15%、20%、25%、35%時(shí)鹽霉素的出峰情況。結(jié)果表明,當(dāng)乙腈比例為15%時(shí),鹽霉素出峰時(shí)間最早且響應(yīng)值高達(dá)6.35×107,而隨著流動(dòng)相中乙腈比例的增加,鹽霉素質(zhì)譜響應(yīng)均存在不同程度的下降,且出峰時(shí)間大幅度延長(zhǎng),不符合化妝品中鹽霉素快速篩查測(cè)定的需求。綜合考慮,流動(dòng)相體系選擇0.1%(體積比)甲酸水溶液-乙腈,等度洗脫,乙腈比例為15%。

2.3 方法耐用性考察

為考察方法的耐用性,分別考察了鹽霉素在Acquity UPLC BEH C18柱(2.1 mm×100 mm,1.7 μm,美國(guó)沃特世公司)、Agilent Eclipse Plus C18柱[100 mm×2.1 mm,3.5 μm,安捷倫科技(中國(guó))有限公司]、Thermo Hypersil GOLD柱(100 mm×2.1 mm,3.0 μm,美國(guó)賽默飛世爾科技公司)、Acquity UPLC HSS T3柱(100 mm×2.1 mm,1.8 μm,美國(guó)沃特世公司) 4種色譜柱上的分離效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn),鹽霉素在4款色譜柱中均能正常出峰,且峰形和響應(yīng)均較好,表明該方法耐用性好,適用于實(shí)驗(yàn)室日常分析需求。

2.4 質(zhì)譜條件的選擇

采用100 μg/L鹽霉素標(biāo)準(zhǔn)溶液注入電噴霧離子源中,考察正、負(fù)模式下鹽霉素響應(yīng)值,發(fā)現(xiàn)鹽霉素僅在正離子模式下有響應(yīng)。正離子模式下,鹽霉素可形成[M+NH4]+、[M+Na]+、[M+K]+離子,其中以[M+Na]+(m/z 773.481 03)離子峰度最高,因此以[M+Na]+(m/z 773.481 03)作為母離子。在碰撞能量為15,30,50 eV時(shí),二級(jí)質(zhì)譜主要碎片離子分別有m/z 431.236 94、m/z 265.143 44、m/z 531.325 76。鹽霉素分子離子提取色譜圖如圖2所示。

超高效液相色譜-四極桿靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜法快速篩查和測(cè)定化妝品中鹽霉素

圖2   鹽霉素的提取離子色譜圖

Fig. 2   Extracted ion chromatograms of the salinomycin

2.5 基質(zhì)效應(yīng)的考察

化妝品基質(zhì)復(fù)雜,樣品中基質(zhì)成分可能導(dǎo)致目標(biāo)離子的信號(hào)增強(qiáng)或抑制[14?15]而影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性,因此需對(duì)分析方法的基質(zhì)效應(yīng)進(jìn)行考察。采用溶劑和膏霜類(lèi)、乳類(lèi)、蠟基類(lèi)、液態(tài)水基類(lèi)空白基質(zhì)提取液分別配制溶劑系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液和基質(zhì)系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,基質(zhì)效應(yīng)(EM)采用計(jì)算公式EM=[基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液曲線斜率/溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率- 1]×100%進(jìn)行評(píng)價(jià),結(jié)果絕對(duì)值越大表示基質(zhì)效應(yīng)越強(qiáng)。當(dāng)|EM|≥50%時(shí),為強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng);當(dāng)|EM|≤20%時(shí),為弱基質(zhì)效應(yīng),當(dāng)20%<|EM|<50%時(shí),為中等基質(zhì)效應(yīng)。結(jié)果表明,4種基質(zhì)的基質(zhì)效應(yīng)結(jié)果分別為-20.07%、-18.95%、4.06%、-2.26%,均為弱基質(zhì)和中等基質(zhì)效應(yīng)。為盡可能降低方法定量結(jié)果誤差,仍采用基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品中鹽霉素的含量。

2.6 方法學(xué)驗(yàn)證

2.6.1 線性范圍、檢出限和定量限

按照1.3.2方法配制基質(zhì)匹配系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,在1.2儀器工作條件下進(jìn)樣測(cè)定。以鹽霉素的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),對(duì)應(yīng)的色譜峰面積為縱坐標(biāo),得到標(biāo)準(zhǔn)工作曲線及相關(guān)系數(shù)。以3倍信噪比(S/N=3)和10倍信噪比(S/N=10)分別計(jì)算方法檢出限和定量限。鹽霉素的線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限及定量限見(jiàn)表2。由表2可知,鹽霉素的質(zhì)量濃度在1.0~100.0 μg/L范圍內(nèi)與色譜峰面積的線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)均大于0.999。不同基質(zhì)下的檢出限為0.13~0.29 μg/kg,定量限為0.43~0.98 μg/kg,表明該方法靈敏度較高,滿足定量分析的要求。

表2   鹽霉素的線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限和定量限

Tab. 2   Linear regression equation, correlation coefficients,LODs and LOQs of salinomycin

超高效液相色譜-四極桿靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜法快速篩查和測(cè)定化妝品中鹽霉素

 

2.6.2 精密度和樣品加標(biāo)回收試驗(yàn)

移取適量膏霜類(lèi)、乳類(lèi)、蠟基類(lèi)、液態(tài)水基類(lèi)空白基質(zhì)樣品,分別加入一定體積的10 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)使用溶液,按照1.3.1方法進(jìn)行處理,制備成高、中、低不同濃度水平的加標(biāo)溶液,在1.2儀器工作條件下進(jìn)行6次平行測(cè)定,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知,4種不同基質(zhì)下,鹽霉素的平均回收率為87.3%~106.3%,6次測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.5%~8.8%,表明該方法具有較高的準(zhǔn)確度和良好的精密度,滿足分析要求。

表3   樣品加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果(n=6)

Tab. 3   Results of spiked recycling test(n=6)

超高效液相色譜-四極桿靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜法快速篩查和測(cè)定化妝品中鹽霉素

 

3 結(jié)論

基于UPLC-Orbitrap-HRMS建立了化妝品中非法添加獸用藥物-鹽霉素的篩查及測(cè)定方法,并分別對(duì)色譜條件、質(zhì)譜條件和樣品預(yù)處理方法等進(jìn)行了優(yōu)化。

與已有研究相比,該方法基于高分辨質(zhì)譜的精準(zhǔn)相對(duì)分子質(zhì)量和多級(jí)碎片信息建立了鹽霉素的質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù),可實(shí)現(xiàn)化妝品中鹽霉素的快速篩查,同時(shí),利用鹽霉素母離子的精確質(zhì)量數(shù)直接定量,無(wú)需逐個(gè)優(yōu)化子離子及相關(guān)參數(shù),可大幅降低檢測(cè)時(shí)間,且軌道阱質(zhì)譜的超高分辨率可很好地避免基質(zhì)干擾而產(chǎn)生的假陽(yáng)性現(xiàn)象,大大提高了樣品測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

綜上所述,該方法簡(jiǎn)單高效、準(zhǔn)確度高、靈敏度好,可實(shí)現(xiàn)化妝品中鹽霉素的快速定性確證及定量分析,為化妝品中風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)的監(jiān)測(cè)提供了有效的技術(shù)支撐。

 

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11 賀麗迎,唐曉琴,趙艦,等. 超高效液相色譜-四極桿/靜電場(chǎng)軌道阱高分辨質(zhì)譜法測(cè)定毒蘑菇中5種鵝膏肽類(lèi)毒素[J]. 色譜, 2023, 41(1): 94.
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12 陳安麗,張靜,黃子灃,等. 超高效液相色譜-四極桿-飛行時(shí)間高分辨質(zhì)譜用于化妝品中15種前列腺素類(lèi)似物的快速篩查和測(cè)定[J]. 分析測(cè)試學(xué)報(bào), 2024, 43(7): 1 011.
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13 韋環(huán),劉珈玲,廖強(qiáng). 超高效液相色譜-四極桿/靜電場(chǎng)軌道阱高分辨質(zhì)譜法快速篩查及測(cè)定蜂蜜中20種植物源毒性成分[J]. 食品工業(yè)科技, 2021, 42(17): 285.
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14 姚靜,吳戀,劉川,等. 超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定動(dòng)物源性食品中4種β-阻斷劑殘留[J]. 化學(xué)研究與應(yīng)用, 2024, 36(10): 2 256.
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15 屠瑞瑩,范賽,張楠,等. UPLC-MS/MS結(jié)合新型固相萃取技術(shù)快速確證豬肉中17種β-受體阻斷劑[J]. 中國(guó)食品衛(wèi)生雜志, 2021, 33(5): 571.
    TU Ruiying, FAN Sai, ZHANG Nan, et al. Rapid determination of the residues of β-blockers in porcine tissues by new solid phase extraction and ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry[J]. Chinese Journal of Food Hygiene, 2021, 33(5): 571.

 

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