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嘉峪檢測網 2025-02-14 20:27
摘 要： 建立了超高效液相色譜-四級桿-靜電場軌道阱高分辨質譜法同時測定中藥液體制劑塑料包裝中37種添加劑的遷移量。以甲醇-乙腈（體積比為1∶1）和水作為流動相進行梯度洗脫，流量為0.35 mL/min，柱溫為35 ℃，采用目標母離子二級掃描模式進行監測。37種添加劑在對應的質量濃度范圍內與色譜峰面積線性關系良好，相關系數均不小于0.995，方法檢出限為0.002～0.01 mg/L。37種添加劑遷移量的平均回收率為80.2%～117.6%，測定結果的相對標準偏差為1.4%～9.0%（n=6）。該方法簡單、靈敏、準確，適用于中藥液體制劑塑料包裝中37種添加劑遷移量的檢測。
關鍵詞： 超高效液相色譜-四級桿-靜電場軌道阱高分辨質譜法； 中藥液體制劑塑料包裝； 塑料添加劑； 遷移量
塑料添加劑是塑料工業中為使聚合物配料能順利成型加工及獲得所需應用性能而添加到塑料基體樹脂中的化學品[1]。這些添加劑可以彌補塑料材料的不足，提高其加工性能并改善某些應用性能，從而賦予塑料各種新性能。常見的塑料添加劑包括阻燃劑、抗氧劑、光引發劑、增塑劑和紫外線吸收劑等。研究表明，某些添加劑可能對人體和環境造成危害。例如，暴露于高濃度的鄰苯二甲酸酯類增塑劑可能影響內分泌系統和生殖系統的正常功能，尤其對新生兒的智力和發育器官影響顯著[2-4]。此外，有機磷阻燃劑被認為具有致癌性、神經毒性和生殖毒性[5-7]。在食品包裝領域，中國及歐美等國已對塑料添加劑的限量提出了越來越嚴格的標準，同時也有較多文獻報道了食品接觸塑料制品中添加劑遷移量的測定[8-10]。然而，在中藥制劑領域，目前尚缺乏相關標準和指導原則來控制塑料包材添加劑的遷移，相關研究也相對較少。
中藥液體制劑的劑型主要包括滴眼劑、酊劑、糖漿劑，以及近年來在醫院中逐漸流行的代煎劑等[11]。這些制劑通常采用塑料包裝。然而，中藥制劑的成分較為復雜，其中某些劑型可能含有50%～70%的乙醇，這使其面臨一定的塑料添加劑遷移風險。此外，在代煎劑的包裝過程中，藥液的溫度可能較高[12]，這進一步增加了添加劑遷移的風險。目前，塑料添加劑遷移量的測定方法主要包括液相色譜、氣相色譜、氣相色譜-質譜聯用、液相色譜-質譜聯用等方法[13-14]。但上述方法所檢測的添加劑種類大多較為單一，不能滿足高通量篩查要求。超高效液相色譜-四級桿-靜電場軌道阱高分辨質譜(UHPLC-Q-OrbitrapHRMS)法具有高質量精度、高靈敏度和高選擇性的優點，并具有匹配超高效液相色譜的掃描速度，可實現高通量定性定量篩查，在有毒有害物質的篩查和確證方面的應用逐漸增多[15-16]。
筆者采用UHPLC-Q-OrbitrapHRMS技術建立了中藥液體制劑塑料包裝中增塑劑、阻燃劑、光引發劑和抗氧劑等37種添加劑遷移量的高通量篩查方法，該方法簡單、靈敏、準確，可為中藥液體制劑的塑料包材相容性實驗中添加劑的遷移檢測提供技術參考。
1、 實驗部分
1.1 主要儀器與試劑
液相色譜-質譜聯用儀：Thermo Vanqish-Orbitrap Exploris 120型，美國賽默飛世爾公司。
電熱恒溫干燥箱：FP56型，精度為0.1 ℃，德國賓德公司。
電子天平：Secura225D型，感量為0.01 mg，德國賽多利斯公司。
純水/超純水一體化系統：Milli-Q Referense型，美國密理博公司。
甲酸、甲醇和乙腈：均為色譜純，德國默克公司。
甲醇中12種增塑劑混合標準溶液：含有鄰苯二甲酸二異丁酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二異戊酯、鄰苯二甲酸二-4-甲基-2-戊基酯、鄰苯二甲酸二-4-甲基-2-戊基酯、鄰苯二甲酸二正戊酯、鄰苯二甲酸二己酯、鄰苯二甲酸丁芐酯、鄰苯二甲酸二丁氧基乙酯、鄰苯二甲酸雙庚酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸戊基異戊酯各組分的質量濃度均為1 000 μg/mL，批號為2411994，上海安譜實驗科技股份有限公司。
乙腈中3種磷酸酯類阻燃劑混合標準溶液：含有三-(氮環丙基)-膦化氧、磷酸三(2-氯乙基)酯、三-(2-氯異丙基)磷酸酯各組分的質量濃度均為1 000 μg/mL，批號為2256481，上海安譜實驗科技股份有限公司。
乙腈中13種光引發劑混合標準溶液：含有2-甲基二苯甲酮、4-(二甲氨基)苯甲酸乙酯、3-甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、2-苯甲酰苯甲酸甲酯、二甲氨苯酸辛酯、2-甲基-4'-(甲基硫代)-2-嗎啉基苯丙酮、4-異丙基硫雜蒽酮、2-異丙基硫雜蒽酮、4-苯基二苯甲酮、2,4-二乙基硫雜蒽-6-酮、4,4'-雙(二甲氨基)二苯酮、4,4'-雙(二乙氨基)二苯酮各組分的質量濃度均為100 μg/mL，批號為2251861，上海安譜實驗科技股份有限公司。
乙腈中6種酚類和雙酚A混合標準溶液:含有4-戊基苯酚、4-叔辛基苯酚、4-庚基苯酚、4-壬基酚、4-正辛基苯酚、4-壬基苯酚、雙酚A各組分的質量濃度均為1 000 μg/mL，批號為2251587，上海安譜實驗科技股份有限公司。
抗氧劑2246標準品：質量分數為99.5%，批號為Q3200120，上海安譜實驗科技股份有限公司。
2,6二叔丁基對甲酚標準品：質量分數為99.9%，批號為2202991，上海安譜實驗科技股份有限公司。
中藥液體制劑塑料包裝樣品：包括HDPE瓶、PET瓶、PET+PE袋，共計8個樣品，均購自A廠家。
實驗用水為經Milli-Q Referense凈化系統過濾的超純水。
1.2 溶液的配制
21種化合物混合標準儲備液：分別取甲醇中12種增塑劑混合標準溶液、乙腈中3種磷酸酯類阻燃劑混合標準溶液和乙腈中6種酚類和雙酚A混合標準溶液各0.1 mL，乙腈中13種光引發劑混合標準溶液1 mL，配制成34種化合物質量濃度均為5 μg/mL的混合標準儲備液。
抗氧劑2246標準儲備液：取抗氧劑2246標準品適量，用50%乙醇溶液配制成質量濃度為5 μg/mL的抗氧劑2246標準儲備液。
2,6二叔丁基對甲酚標準儲備液：取2,6二叔丁基對甲酚標準品適量，用50%乙醇溶液配制成質量濃度為5 μg/mL的2,6二叔丁基對甲酚標準儲備液。
36種化合物系列混合標準工作溶液：以50%乙醇為稀釋劑，將上述3種標準儲備液配制成抗氧劑2246質量濃度分別為2、20、50、100、250 ng/mL，其它35種化合物質量濃度均分別為10、50、100、250、500 ng/mL的系列混合標準工作溶液。
樣品溶液：參照GB 31604.1—2015《食品安全國家標準 食品接觸材料及制品遷移試驗通則》，結合中藥液體制劑的含乙醇量，如滴眼液、代煎劑和糖漿劑為水溶液，因此選擇10%乙醇作為模擬液；口服酊劑的含乙醇量約為50%～70%，因此選擇50%乙醇和95%乙醇作為模擬液。參照GB 5009.156—2016《食品接觸材料及制品遷移試驗預處理方法》進行遷移實驗。將每種塑料包裝瓶中分別裝滿10%乙醇、50%乙醇和95%乙醇，擰緊瓶蓋，于40 ℃放置7天后，取1 mL作為樣品溶液。
1.3 儀器工作條件
1.3.1 色譜儀
色譜柱：Agilent Poroshell 120 EC-C18柱 (150 mm×2.1 mm,2.7 μm，美國安捷倫科技有限公司)；流動相：A相為水，B相為乙腈-甲醇(體積比為1∶1)，流量為0.35 mL/min；柱溫：35 ℃；進樣體積：5 μL；洗脫方式：梯度洗脫，洗脫程序見表1。
表1 梯度洗脫程序
Tab. 1 Gradient elution program
1.3.2 質譜儀
離子源：電噴霧離子源(H-ESI)；掃描方式：正、負離子模式；噴霧電壓：正離子電壓為4 500 V，負離子電壓為4 000 V；鞘氣、輔助氣、吹掃氣：均為氮氣；鞘氣壓力：2.0 MPa；輔助氣壓力：1.0 MPa；吹掃氣壓力：0.2 MPa；離子傳輸管溫度：325 ℃；蒸發溫度：350 ℃；掃描模式：目標母離子二級掃描模式。37種塑料添加劑標準品的質譜參數見表2。
表2 37種塑料添加劑標準品的質譜參數
Tab. 2 Mass spectrum parameters of 37 plastic additive standards
1.4 實驗步驟
1.4.1 樣品處理
取待測模擬液直接進樣檢測，進樣體積為5 μL。
1.4.2 定性篩查
利用tracefinder軟件建立包括37種塑料添加劑的保留時間、分子式、加合離子、精確質荷比、二級碎片離子等信息的數據庫。將保留時間、精確質荷比、同位素分布和二級碎片離子作為評判指標。保留時間誤差范圍設為±30 s，精確質荷比質量偏差設為5×10-6，經Tracefinder軟件將采集的樣品數據與數據庫比對，根據是否滿足評判指標，自動識別出陽性樣品。
1.4.3 定量檢測
根據定量子離子的精確質荷比提取色譜峰面積，繪制標準工作曲線，以外標法定量。根據標準工作曲線計算得到樣品溶液中的目標物濃度。
2、 結果與討論
2.1 色譜條件的優化
分別考察甲醇-水和乙腈-水作為流動相體系時目標化合物的色譜分離情況和信號強度，結果表明，甲醇-水體系下離子信號強度更大，但在乙腈-水體系下各化合物分離效果更好。37種目標化合物存在同分異構體，在乙腈-水體系下除2-異丙基硫雜蒽酮和4-異丙基硫雜蒽酮合并出峰外，其他同分異構體均可達到基線分離，而非同分異構體的化合物，提取離子間互不干擾，不需要達到基線分離就可準確定量，因此選擇甲醇-乙腈(1∶1)作為有機相，兼顧信號強度和分離度。另外，在水相中分別加入0.05%、0.1%甲酸和5、10 mmol/L乙酸銨考察各離子信號強度，發現甲酸會抑制負離子強度，乙酸銨會抑制正離子強度。因此不使用甲酸和乙酸銨，最終選擇甲醇-乙腈-水作為流動相。
2.2 質譜條件的優化
采用注射器流動注射37種塑料添加劑的標準品溶液(100 ng/mL)，分別在正負離子模式下進行全掃描，確定母離子，發現雙酚A、2,6-二叔丁基對甲酚、4-戊基苯酚等9個化合物在負離子模式下產生了信號強度較大的[M-H]-準分子離子，其余28個化合物在正離子模式下產生了[M+H]+準分子離子。正負離子分別在4 500 V和4 000 V的噴霧電壓條件下響應較強。各化合物母離子，經不同的碰撞能量，可得到不同的二級子離子，碰撞能量較低時，高質量端的二級子離子碎片較多。隨著碰撞能量的增加，低質量端的子離子也增加，高質量端的子離子則逐漸減少。參照歐盟指令657/2002/EEC中有關規定，使用高分辨定性時，至少需要1個母離子和1個子離子才能進行確證。調節碰撞能量，選擇能產生1～2個代表性子離子的能量作為最優碰撞能量，其中信號強度更高的子離子作為定量離子。
2.3 樣品處理方法的優化
對比了模擬液直接進樣與模擬液經0.22 μm濾膜濾過后進樣的兩種處理方式。結果表明，經濾膜濾過后，對鄰苯二甲酸二丁酯和鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯的檢測產生了干擾。并且經過目視檢查發現遷移實驗后的模擬液并未產生沉淀及渾濁等現象，因此采用模擬液直接進樣的方法。
2.4 線性關系及檢出限
在1.2儀器工作條件下，分別測定37種塑料添加劑系列混合標準工作溶液，以定量子離子峰面積(y)為縱坐標，以質量濃度(x)為橫坐標，繪制標準工作曲線。選取空白試樣進行上述3種模擬液的遷移實驗，取所得浸泡液進行低濃度加標，以目標峰的信噪比約為3時的濃度作為檢出限，以信噪比約為10時的濃度作為定量限。37種塑料添加劑線性范圍、線性方程、相關系數、檢出限及定量限見表3。由表3可知，在上述3種模擬液中，37種塑料添加劑的質量濃度在相應的線性范圍內與色譜峰面積線性關系良好，相關系數均大于0.990，方法的檢出限為0.002～0.01 mg/L，定量限為0.004～0.02 mg/L。
表3 37種塑料添加劑線性范圍、線性方程、相關系數、檢出限及定量限
Tab. 3 Linear range, linear equation, correlation coefficient, detection limit and quantitation limit of 37 kinds of plastic additives
2.5 加標回收與精密度試驗
對10%乙醇、50%乙醇和95%乙醇(空白遷移模擬液)進行加標回收實驗，抗氧劑2246的加標質量濃度分別為5、100、200 μg/L，其余36種化合物的加標質量濃度分別為20、200、400 μg/L，平行測定6次，加標回收及精密度試驗結果見表4。
表4 加標回收及精密度試驗結果
Tab. 4 Results of standard recoveries and precision test
由表4可知，各模擬液中37種化合物的平均回收率為80.2%～117.6%，測定結果的相對標準偏差(RSD)為1.4%～9.0%(n=6)，表明該方法 準確度和精密度良好。
2.6 實際檢測結果
8個藥用塑料包裝樣品中，其中有5個檢出鄰苯二甲酸二丁酯，遷移量為0.01～1.09 mg/L；2個樣品檢測出鄰苯二甲酸二異丁酯，遷移量為0.03～0.26 mg/L；2個樣品檢測出壬基酚，遷移量為0.03～0.13 mg/L；1個樣品檢測出3-甲基二苯甲酮，遷移量為0.06 mg/L。說明塑料包裝的中藥液體制劑有較高的添加劑遷移風險，應成為重點監測對象。
3、 結語
建立了超高效液相色譜-四級桿-靜電場軌道阱高分辨質譜法同時測定中藥液體制劑塑料包裝中37種添加劑的遷移量。通過質譜優化得到37種塑料添加劑的精確分子量及離子碎片，并考察了不同濃度的乙醇對遷移量的影響，發現了乙醇濃度與部分塑料添加劑的遷移量呈正相關。該方法操作簡便、靈敏度高、準確度及精密度均較好，可運用于藥用塑料包裝中添加劑的遷移量考察。中藥液體制劑成分較為復雜，部分制劑中還含有高濃度乙醇，結合本次實驗的篩查結果，說明塑料包裝的中藥液體制劑中塑料添加劑的遷移風險較高，需引起重視。
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引用本文： 倪倩，熊菲，田京歌，等 . 超高效液相色譜-四級桿靜電場軌道阱高分辨質譜法同時測定中藥液體制劑塑料包裝中37種添加劑的遷移量［J］. 化學分析計量，2024，33（11）：33. (NI Qian, XIONG Fei, TIAN Jingge, et al. Simultaneous determination of 37 additives in plastic packaging of Chinese medicine liquid preparations by ultra high performance liquid chromatography quadrupole orbitrap high-resolution mass spectrometry[J]. Chemical Analysis and Meterage, 2024, 33(11): 33.)
來源：化學分析計量
