UFLC-MS/MS法检测羊肉汤中罂粟成分
杨崇俊, 曲筱静, 李强, 高中勇
济宁市公安局刑事科学技术研究所,山东 济宁272000

第一作者简介:杨崇俊(1979—),男,山东济宁人,学士,助理工程师,研究方向为毒物、毒品分析。E-mail:619149425@qq.com

摘要

目的 采用UFLC-MS/MS分析方法对羊肉汤中吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因、那可汀等罂粟成分进行定性检验。方法 羊肉汤中吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因、那可汀等罂粟成分采用复合有机溶剂提取,低温除去油脂,应用超快速液相色谱法分离,采用多离子监测(MRM)分析,并测试方法的专用性、回收率和检出限。结果 罂粟中各成分分离良好,该方法回收率为80%~110%,检出限浓度为0.05~1.0ng/mL。结论 本方法简单、快速、灵敏、准确,适于羊肉汤中是否添加罂粟壳的检验。

关键词: 法医毒物分析; LC-MS/MS; 罂粟成分; 羊肉汤
中图分类号:DF795.1 文献标志码:A 文章编号:1008-3650(2018)04-0309-03
Determination of Papaverous Substances in Mutton Soup by UFLC-MS/MS
YANG Chongjun, QU Xiaojing, LI Qiang, GAO Zhongyong
Institute of Criminal Science and Technology of Jining Public Security Bureau, Jining 272000, Shandong, China
Abstract

Objective To qualitatively analyze the opium-derived substances (like morphine, codeine, papaverine, thebaine and narcotine) suspected to contain in mutton soup by UFLC-MS/MS.Methods The substances of morphine, codeine, papaverine, thebaine and narcotine were spiked into mutton soup and then extracted with composite organic solvents and degreased in low temperature. The successive analysis was carried out by ultra-fast liquid chromatography (UFLC) linked to LC-MS/MS with multiple-reaction monitoring (MRM). The parameters of specificity, recovery and detection limit were determined to improve the methodological setup.Results All the above five papaverous components were well-separated under both the recovery of 80-110% and detection limit between 0.05-1.0ng/mL. An actual case had been solved by the method, leaving a confirmation that the detected mutton soup really contained the above five papaverous components.Conclusion The method is simple, rapid, sensitive, accurate, and suitable for qualitative analysis of papaverous components suspected to be in mutton soup.

Key words: forensic toxicological analysis; UFLC-MS/MS; poppy constituents; mutton soup

食品中滥用罂粟壳会给食品安全带来严重隐患[1]。罂粟壳主要含有吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因、那可汀等成瘾性生物碱成分, 长期食用会对人体造成危害[2], 因此国家将罂粟壳列入违禁品予以管制, 禁止非法供应、运输和使用。但一些不法分子为了经济利益将其加入到食品中, 严重危害人们的健康。

羊肉汤料中的组分十分复杂, 而目前对食品中吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因、那可汀等罂粟成分的检测如薄层色谱法[3, 4]、液相色谱法[5]、气质联用法[6]和液质联用法[7, 8]等, 均由于操作繁复且灵敏度不高, 不适于羊肉汤的检测。经参考文献资料和实验, 本文建立了超快速液相色谱串联质谱方法, 检测羊肉汤中吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因、那可汀等罂粟成分, 为鉴别是否使用罂粟壳提供了借鉴手段。

1 材料与方法
1.1 试剂

吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因、那可汀标准品, 购自公安部物证鉴定中心。

标准溶液配制:取吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因、那可汀标准品10 mg于10 mL容量瓶中, 甲醇溶解并稀释, 配置成1 mg/mL储备标准液; 再以甲醇溶解并稀释, 配成10 μ g/mL工作液, 4 ℃冰箱冷藏储存。工作液在使用前由储备液稀释而成。

碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液(pH=9.0)。

乙酸乙酯、异丙醇、甲醇、乙腈均是色谱纯, 其余试剂是分析纯。

1.2 仪器

美国API4000Qtrp LC-MS/MS, ESI离子源; 岛津LC-20A高效液相色谱仪; 低温高速离心机(8000 r/min , 10 min); 电子天平; 涡旋机; 高速振荡机; 氮吹仪。

1.2.1 质谱条件

AB三重四级杆串联质谱(API4000Q)采用电喷雾模式(ESI+), 操作参数:碰撞气(CAD):Midium; 气帘气(CUR):25; 离子喷射电压(IS):5500; 雾化温度(TEM):500 ℃; GS1:55; GS2:55; 筛选分析毒物母离子、子离子, 优化最佳碰撞电压(CE)和去簇电压(DP), MRM检测, 离子驻留时间为50 ms, 总循环时间为0.44 s。

1.2.2 色谱条件

岛津20A液相, 液相柱为岛津Shim-packXR-ODS(3.0 mm× 75 mm, 2.2 mm), 流动相为缓冲液和甲醇, 缓冲液为5.0 mmol/L乙酸铵和0.1%甲酸水溶液, 流速0.5 mL/min, 柱温40 ℃, 进样量为5 μ L, 10%有机相开始, 流动相程序见表1

表1 流动相程序 Table 1 The setup and parameters of the mobile phase
1.3 样品前处理

取5 mL羊肉汤样品, 加入碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液1 mL, 涡旋振荡, 加入乙酸乙酯-异丙醇混合液(3:1)5 mL, 振荡10 min, 离心(8000 r/min, 10 min) , 取上清液, 重复再提取一次, 氮气吹干(40 ℃), 用500 μ L甲醇溶解, -18 ℃冷冻2 min, 离心(8000 r/min, 2 min), 上清液过0.22 μ m有机膜, 用流动相稀释10倍, 进样分析。

2 结果与讨论
2.1 方法特异性

取对比羊汤空白样品5 mL, 按上述方法检测, 结果与标样图谱比较, 未检出吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因、那可汀的特征质谱峰, 说明该方法特异性良好。

2.2 方法检测限

取吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因标准工作液添加到空白羊肉汤中, 在以上UFLC条件和MRM条件下检测, 以S/N≥ 3为标准进行检测, 检测结果:羊肉汤样品中吗啡含量0.2 ng/mL, S/N=3.6; 可待因含量为1.0 ng/mL, S/N=4.1; 罂粟碱含量0.05 ng/mL, S/N=3.5; 蒂巴因浓度为0.5 ng/mL, S/N=3.1; 那可汀浓度为0.1 ng/mL, S/N=4.2。

2.3 方法的基质效应和回收率

取吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因、那可汀标准工作液, 分别添加到空白羊汤中, 配制成10、50、100 ng/mL 3种浓度的羊汤; 各取3份, 处理后对应浓度标准工作液进行比较, 用含有羊汤基质的工作液与标准工作液比为基质效应(ME), 添加到羊汤中的与含有羊汤基质的工作液比为回收率(RE)。结果显示, 按照本方法处理, 基质干扰小, 回收率高, 均在80%~110%之间, 见表2

表2 羊汤中三种浓度吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因加标回收率测定 Table 2 The matrix effect and recoveries of drugs spiked in mutton soup
2.4 方法优化

2.4.1 前处理优化

罂粟壳中有效成分为吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因、那可汀等, 萃取溶剂采用复合溶剂, 既有弱极性的乙酸乙酯, 又有强极性的正丙醇, 保证了目标物不遗漏。吗啡含有两性基团, 只有pH在7.6~9.0时, 吗啡才呈现最好分子游离状态, 故采用碳酸钠-碳酸氢钠缓冲溶液调整pH值。

本方法针对复杂食品基质检测, 羊汤成分油脂含量高, 吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因等含量低, 必须经有效除油脂才能检测, 采用-18 ℃冷冻除油脂, 方法简单易行, 效果良好。直接用甲醇溶解浓缩物, 甲醇对罂粟成分有较好的溶解, 又可沉淀蛋白, 去除蛋白的基质效应, 能为质谱检测减少基质干扰。

2.4.2 质谱条件优化

采用0.5 μ g/mL的标准品溶液做质谱图, 采用ESI正离子模式, 通过调整CE、DP电压, 测得吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因的特征碎片, 通过多次反复实验, 它们的碎片稳定性良好。实验结果见表3

表3 MRM定性检测离子 Table 3 Qualitative detection of ions by MRM mode

多离子监测模式(MRM)能最大限度排除各种杂质干扰, 而且对于液相色谱分离条件要求较低, 化学性质相似的同系化合物即便不能完全分离, 采用MRM方法, 也能进行准确的定性定量检验。

2.4.3 色谱条件优化

由于吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因、那可汀在C18色谱柱上保留特性不一致, 在流动相的选择过程中, 比较了不同梯度的甲醇-水体系和乙腈-水体系, 前者的分离效果及柱效明显好于后者, 为了增强分离效果及提高质谱中的离子化效率, 选择甲醇-水体系作为流动相。

本实验采用梯度洗脱方法(表1), 通过实验优化, 各目标物的保留时间分别为 1.61、1.79、1.91、1.97、1.99 min, 整个方法用时仅5 min, 同时用三倍体积的流动相通过色谱柱, 保证了色谱柱的稳定性, 结果证明该方法准确高效。

3 案例应用

2015年3月, 某市食品药品监督管理局对某家经营羊肉汤的餐馆检查, 怀疑有添加罂粟壳的非法行为, 送检羊汤样本到我中心检验。经采用本方法检测, 在所送羊肉汤中检出了吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因、那可汀等成分, 见图1。

图1 羊肉汤中毒品色谱图Fig.1 Chromatograms of drugs in the detected mutton soup

综上所述, 采用复合有机溶剂萃取, 低温除脂, 应用UFLC色谱法分离, MS/MS选用MRM模式能够成功检测出羊出肉汤中微量吗啡、可待因、罂粟碱、蒂巴因、那可汀等罂粟成分, 方法回收率在80% ~110%之间, 检出限在1.0 ng/mL以下。实验和实践证明, 本方法适应于实际案件的检验分析。

The authors have declared that no competing interests exist.

作者已声明无竞争性利益关系。

参考文献
[1] 王明常, 葛军. 卤制食品中掺入樱粟壳调查报告[J] . 安徽预防医学杂志, 1996(3): 23-24. [本文引用:1]
[2] 高峰丽, 张丽华. 吗啡类强效镇痛药物的研究进展[J] . 包头医学院学报, 2001(3): 17-18. [本文引用:1]
[3] 高志贤, 王艳, 房彦军, . 小分子阿特拉津和罂粟碱检测的免疫芯片技术研究[J] . 分析化学, 2005(4): 135-136. [本文引用:1]
[4] 路帆, 洪俊彦, 和锐, . TD-RAPD技术用于罂粟品种鉴定初探[J] . 中国法医学杂志, 2006(5): 56-57. [本文引用:1]
[5] 朱龙, 封满良, 万秀琴, . 吗啡和海洛因等生物碱的高效液相色谱化学发光测定[J] . 分析化学, 1996(11): 278-279. [本文引用:1]
[6] 许庆琴, 杜黎明, 曹玺珉. 气相色谱法同时测定大麻、海洛因和鸦片中的8种组分[J] . 分析化学, 2003(8): 78-79. [本文引用:1]
[7] 戴维杰, 钮伟民. 高效液相色谱法检测掺罂粟壳食品中的罂粟碱[J] . 中国卫生检验杂志, 2003(5): 607-608. [本文引用:1]
[8] 董南, 王海燕. 高效液相色谱法检测食品中多种香料共存时的罂粟壳[J] . 色谱, 2000(6): 554-555. [本文引用:1]