王俊蘇,郗存顯,陳冬東,張雷,李賢良,彭濤,王國(guó)民#(.重慶出入境檢驗(yàn)檢疫局/重慶市進(jìn)出口食品安全工程技術(shù)研究中心,重慶 40000;.中國(guó)檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院,北京 003)
雙胍類(lèi)藥物用于糖尿病治療始于20世紀(jì)50年代,其中二甲雙胍是治療2型糖尿病的一線(xiàn)藥物,但過(guò)度服用會(huì)導(dǎo)致乳酸酸中毒,危及患者生命[1];苯乙雙胍也因其可致較高的乳酸酸中毒發(fā)生率,在歐美國(guó)家已停止使用,在我國(guó)也已趨于淘汰[2]。由于雙胍類(lèi)藥物的降血糖效果較好,一些不法分子在降血糖保健食品中違禁添加了這類(lèi)藥物,而長(zhǎng)期超量服用這些保健食品會(huì)嚴(yán)重危害患者的身體健康。為此,需要建立測(cè)定這類(lèi)保健食品中雙胍類(lèi)藥物的快速、可靠的方法。
目前,降血糖類(lèi)保健食品中雙胍類(lèi)藥物的測(cè)定方法主要有毛細(xì)管電泳法[3]、薄層色譜法[4-6]、高效液相色譜(HPLC)法[4-9]和液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜(LC-MS/MS)法[10-11]。其中,毛細(xì)管電泳法和薄層色譜法的選擇性較差,檢測(cè)結(jié)果容易受到其他因素的干擾;HPLC法具有快速、高分離度的優(yōu)點(diǎn),但多數(shù)方法未建立樣品的凈化方法[4-7]。由于保健食品成分復(fù)雜、基質(zhì)干擾嚴(yán)重[12],加之雙胍類(lèi)藥物的極性強(qiáng),在反相C18柱上保留時(shí)間較短,與雜質(zhì)分離效果差,因此,采用HPLC測(cè)定時(shí)需要對(duì)樣品進(jìn)行凈化,以提高方法的可靠性和靈敏度。
筆者采用超聲法提取降血糖保健食品中的二甲雙胍和苯乙雙胍,將提取液經(jīng)弱陽(yáng)離子型WCX固相萃取柱凈化后再進(jìn)行HPLC測(cè)定,結(jié)果表明方法簡(jiǎn)單、可靠、靈敏。具體報(bào)道如下。
1200型HPLC儀,配有二極管陣列檢測(cè)器(DAD,美國(guó)Agilent公司);Hei-VAP型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(德國(guó)Heidolph公司);3-30K型離心機(jī)(德國(guó)Sigma公司);N-EVAP 116型氮吹儀(美國(guó)Organomation公司);XH-B型旋渦混合器(江蘇康健醫(yī)療用品有限公司);AS20500BDT型超聲波清洗器(天津市奧特賽恩斯儀器有限公司);HH型恒溫水浴鍋(江蘇金壇市中大儀器廠(chǎng))。
LC-WCX固相萃取柱、HLB固相萃取柱、LC-18固相萃取柱(美國(guó)Supelco公司);MCX固相萃取柱(美國(guó)Waters公司)。
二甲雙胍標(biāo)準(zhǔn)品(鹽酸鹽,批號(hào):100664-200602,純度:>99%)、苯乙雙胍標(biāo)準(zhǔn)品(鹽酸鹽,批號(hào):100922-201001,純度:>99%)均由中國(guó)食品藥品檢定研究院提供;甲醇、乙腈、冰醋酸、庚烷磺酸鈉均為色譜純;無(wú)水乙醇、磷酸、磷酸氫二鉀均為分析純;試樣基質(zhì)(降糖粉,A公司,生產(chǎn)日期:20090805,規(guī)格:每袋1 kg;奶粉,B公司,生產(chǎn)日期:20100120,規(guī)格:每袋300 g;口服液,C公司,生產(chǎn)日期:20080919,規(guī)格:每瓶250 ml;膠囊,D公司,生產(chǎn)日期:20090806,規(guī)格:250 mg×10粒×4板;清渴茶,E公司,生產(chǎn)日期:20100102,規(guī)格:每盒150 g)。
2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)貯備液。分別精確稱(chēng)取二甲雙胍、苯乙雙胍標(biāo)準(zhǔn)品10 mg(精確至0.01 mg),用適量甲醇溶解并定容至100 ml,混勻,制備成二甲雙胍、苯乙雙胍質(zhì)量濃度均為100 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)貯備液。
2.1.2 混合標(biāo)準(zhǔn)工作液。分別精密量取二甲雙胍和苯乙雙胍貯備液0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0 ml,置于100 ml量瓶中,加甲醇稀釋、定容,制備成二甲雙胍、苯乙雙胍質(zhì)量濃度均為0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)工作液。
2.2.1 提取。稱(chēng)取1.0 g(精確到0.01 g)試樣于50 ml離心管中,加入10 ml甲醇-乙醇(50∶50,V/V),于旋渦混合器上混勻,超聲10 min,7 000 r/min離心3 min,轉(zhuǎn)移上層清液至100 ml旋蒸瓶中,再分別用10 ml甲醇-乙醇(50∶50,V/V)重復(fù)提取2次,合并上清液,旋蒸濃縮近干,用2 ml甲醇溶解殘?jiān)?,再加? ml水,混勻,待凈化。
2.2.2 凈化。LC-WCX固相萃取柱使用前依次用3 ml甲醇和3 ml水活化。將待凈化液全部轉(zhuǎn)移至LC-WCX固相萃取柱中,用3 ml甲醇-水(50∶50,V/V)淋洗小柱,抽空,再用5 ml 3%乙酸甲醇溶液(取3 ml冰乙酸與97 ml甲醇混合即得)洗脫,收集洗脫液,于40℃下氮?dú)獯蹈?,殘?jiān)?.0 ml流動(dòng)相溶解,過(guò)0.22 μm濾膜后供HPLC測(cè)定。
色譜柱:Agilent SB-C18(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動(dòng)相A為乙腈,流動(dòng)相B為含庚烷磺酸鈉-磷酸氫二鉀的磷酸溶液(稱(chēng)取庚烷磺酸鈉2.023 g、磷酸氫二鉀2.282 g到500 ml量瓶中,再取1 ml用水溶解并定容,過(guò)0.45 μm濾膜,即得),流速:1.0 ml/min;柱溫:30 ℃;檢測(cè)波長(zhǎng):270 nm;進(jìn)樣量:10 μl;柱后平衡時(shí)間:3 min;梯度洗脫程序如表1所示。
表1 流動(dòng)相梯度洗脫程序Tab1 Gradient elution program of mobile phase
取“2.1.2”項(xiàng)下二甲雙胍和苯乙雙胍質(zhì)量濃度均為5.0 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)工作液,進(jìn)樣測(cè)定,結(jié)果,二甲雙胍和苯乙雙胍的保留時(shí)間分別為8.5、17.9 min。稱(chēng)取試樣清渴茶,按照“2.2”項(xiàng)下方法進(jìn)行提取和凈化后進(jìn)樣分析,記錄色譜圖;另取試樣清渴茶樣品,按5.0 mg/kg量添加二甲雙胍和苯乙雙胍后按照“2.2”項(xiàng)下方法進(jìn)行提取、凈化后進(jìn)樣分析,記錄色譜圖。結(jié)果表明,試樣清渴茶經(jīng)提取、凈化后不存在干擾二甲雙胍和苯乙雙胍測(cè)定的物質(zhì)。色譜見(jiàn)圖1。
圖1 高效液相色譜圖A.混合標(biāo)準(zhǔn)工作液;B.試樣;C.試樣+混合標(biāo)準(zhǔn)工作液;1.二甲雙胍;2.苯乙雙胍Fig1 HPLC chromatogramsA.mixed standard substance;B.test sample;C.test sample+mixed standard substance;1.metformin;2.phenformin
分別準(zhǔn)確稱(chēng)取試樣1.0 g(精確至0.01g)于50 ml離心管中,分別加入“2.1.2”項(xiàng)下系列質(zhì)量濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)工作液1 ml,按“2.2”項(xiàng)下方法提取、凈化,進(jìn)樣分析;以質(zhì)量濃度(x,mg/L)為橫坐標(biāo),以峰面積(y)為縱坐標(biāo)繪制基質(zhì)回收標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。結(jié)果,二甲雙胍和苯乙雙胍的標(biāo)準(zhǔn)方程分別為y=47.75x+0.21(r=0.999 9)、y=38.48x+1.33(r=0.999 5),二者檢測(cè)質(zhì)量濃度線(xiàn)性范圍均為0.1~5.0 mg/L。
分別稱(chēng)取1.0 g(精確到0.01 g)清渴茶試樣共6份按0.1 mg/kg的量分別添加二甲雙胍和苯乙雙胍,并按照“2.2”項(xiàng)下方法進(jìn)行提取、凈化后進(jìn)樣分析,計(jì)算信噪比。結(jié)果表明,二甲雙胍和苯乙雙胍的信噪比均大于10,因此將二甲雙胍和苯乙雙胍的定量限定為0.1 μg/g。
文獻(xiàn)[4-8]均報(bào)道了1~3種保健食品試樣中雙胍類(lèi)藥物的測(cè)定方法。本試驗(yàn)采用的試樣基質(zhì)有降糖粉、奶粉、口服液、膠囊、清渴茶5種保健食品,幾乎涵蓋了糖尿病患者服用的保健食品的所有種類(lèi),保障了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的代表性和檢測(cè)方法的適用性。采用上述基質(zhì),分別按照1.0、2.0、5.0 mg/kg 3個(gè)水平進(jìn)行添加回收試驗(yàn),每個(gè)濃度水平分析6次。結(jié)果,二甲雙胍和苯乙雙胍的平均回收率分別為91.9%~102.7%、89.8%~107.0%,RSD均小于9.46%,具體結(jié)果見(jiàn)表2。
取5種試樣,分別進(jìn)行提取、凈化后進(jìn)樣分析,結(jié)果,5種試樣中均未檢出二甲雙胍和苯乙雙胍。
以清渴茶為基質(zhì),按1 mg/kg添加二甲雙胍和苯乙雙胍,考察不同溶劑(甲醇、乙醇、乙腈及混合溶劑)對(duì)雙胍類(lèi)藥物的提取效率,結(jié)果見(jiàn)表3。
由表3可見(jiàn),甲醇-乙醇(50∶50,V/V,含3%乙酸)及甲醇-乙醇(50∶50,V/V)對(duì)二甲雙胍和苯乙雙胍的提取效率較其他溶劑好。由于2種提取溶劑中二甲雙胍的回收率都在80%以上,故根據(jù)苯乙雙胍的回收率值的高低來(lái)選取提取溶劑。其中甲醇-乙醇(50∶50,V/V)作為提取溶劑時(shí)苯乙雙胍的回收率相對(duì)較高,故最終以其為提取溶劑,并采用基質(zhì)回收標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)進(jìn)行定量,以彌補(bǔ)添加水平較低時(shí)前處理過(guò)程中雙胍類(lèi)藥物的損失,可使回收率滿(mǎn)足要求。
表2 二甲雙胍和苯乙雙胍的回收率結(jié)果(n=6)Tab 2Recovery rates of metformin and phenformin(n=6)
表3 不同提取溶劑對(duì)二甲雙胍和苯乙雙胍回收率的影響Tab3 Influence of different extraction solvent on recoveries of metformin and phenformin
前期試驗(yàn)比較了超聲波提取、旋渦振蕩提取和微波提取3種提取方式的提取效果。結(jié)果顯示超聲波和旋渦振蕩均能提高提取效率,而微波提取對(duì)回收率沒(méi)有明顯的影響,因此選用先旋渦振蕩后超聲提取10 min的提取方式。
固相萃取是一種基于“相似相溶”原理進(jìn)行分離和凈化的技術(shù)[13]。前期試驗(yàn)中比較了LC-WCX、MCX、HLB、LC-18等固相萃取柱對(duì)樣品的凈化效果;同時(shí),試驗(yàn)了甲醇、5%氨化甲醇(取5 ml氨水與95 ml甲醇混合即得)、3%乙酸甲醇作為洗脫溶劑的洗脫效率。結(jié)果表明,雙胍類(lèi)藥物在HLB和LC-18柱上基本不保留;而由于雙胍類(lèi)藥物與強(qiáng)陽(yáng)離子型MCX柱中的陰離子作用力較強(qiáng),采用MCX柱時(shí)3種洗脫溶劑均難以洗脫藥物,只有采用文獻(xiàn)[8]中較強(qiáng)的甲醇-0.4 mol/L氫氧化鈉溶液(60∶40,V/V)才能有效地洗脫,故MCX柱不適合采用;采用作用力相對(duì)較弱的弱陽(yáng)離子型LC-WCX柱凈化時(shí),以3%乙酸甲醇溶液作為洗脫溶劑,利用溶劑中的氫離子(H+)與LC-WCX柱上吸附的雙胍類(lèi)藥物發(fā)生離子交換,使之解離而被有效地洗脫。因此,本試驗(yàn)最終采用LC-WCX柱,以5 ml、3%乙酸甲醇溶液作為洗脫溶劑用于樣品的凈化。
反相C18色譜柱常用于雙胍類(lèi)藥物的分離[4-9]。由于雙胍類(lèi)藥物屬于強(qiáng)極性含氮化合物,在反相色譜柱上保留較差,同時(shí)還容易產(chǎn)生二次保留作用,從而發(fā)生色譜峰拖尾現(xiàn)象[8]。在流動(dòng)相中加入酸性緩沖鹽[6-8],或加入庚烷磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉[4-5]等離子對(duì)試劑,能夠抑制雙胍類(lèi)藥物的電離,增強(qiáng)雙胍類(lèi)藥物的保留和避免拖尾。前期曾試驗(yàn)用Shimadzu VP-ODS C18(150 mm×4.6 mm,3.5 μm)、Waters Xetrra MS C18(150 mm×4.6 mm,3.5 μm)、Agilent SB-C18(250 mm×4.6 mm,5 μm)3種反相色譜柱進(jìn)行試驗(yàn),并在流動(dòng)相中加入磷酸鹽緩沖液和0.01 mol/L庚烷磺酸鈉對(duì)雙胍類(lèi)藥物進(jìn)行分離。結(jié)果表明,Shimadzu VP-ODS C18、Waters Xetrra MS C18不能很好地保留二甲雙胍,出峰時(shí)間較快,峰形不好;Agilent SB-C18對(duì)二甲雙胍和苯乙雙胍都能很好地保留,峰形較好,響應(yīng)強(qiáng)度較高。因此本試驗(yàn)采用Agilent SB-C18色譜柱分離二甲雙胍和苯乙雙胍。
筆者建立了同時(shí)測(cè)定降血糖類(lèi)保健食品中二甲雙胍和苯乙雙胍的HPLC方法。方法采用基質(zhì)回收標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)定量,解決了添加濃度較低時(shí)回收率較低的問(wèn)題;建立了弱陽(yáng)離子型固相萃取柱凈化方法,能有效去除雜質(zhì)的干擾;研究了降糖粉、奶粉、口服液、膠囊、清渴茶5種基質(zhì)中雙胍類(lèi)藥物的回收率,保障了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的代表性和檢測(cè)方法的實(shí)用性。結(jié)果表明,建立的方法線(xiàn)性范圍寬、精密度高、回收率較好,具有簡(jiǎn)單、可靠、靈敏等特點(diǎn),可用于降血糖保健食品中雙胍類(lèi)藥物的監(jiān)測(cè)。
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