拉曼光譜快速檢測(cè)減肥保健品中非法添加酚酞的研究

李志成,劉小玲,甘 盛,施曉光

(1.廣西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院,廣西南寧 530004；2.廣西食品藥品檢驗(yàn)所,廣西南寧 530021)

拉曼光譜快速檢測(cè)減肥保健品中非法添加酚酞的研究

李志成1,劉小玲1,甘 盛2,*,施曉光2

(1.廣西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院,廣西南寧 530004；2.廣西食品藥品檢驗(yàn)所,廣西南寧 530021)

目的:采用拉曼光譜法快速檢測(cè)減肥保健品中非法添加的酚酞。方法:采用拉曼光譜對(duì)減肥保健品中的非法添加物質(zhì)酚酞進(jìn)行快速檢測(cè),首先使用適當(dāng)?shù)娜軇?duì)減肥保健品進(jìn)行提取,然后對(duì)提取液進(jìn)行過(guò)濾,最后直接進(jìn)行拉曼光譜的測(cè)試。結(jié)果:建立了酚酞-甲醇溶液的標(biāo)準(zhǔn)曲線,并且對(duì)添加不同濃度酚酞的減肥保健品進(jìn)行拉曼光譜檢測(cè),所得結(jié)果與酚酞實(shí)際添加量一致。結(jié)論:結(jié)合簡(jiǎn)單的前處理方法,拉曼光譜法可對(duì)減肥保健品中非法添加的酚酞進(jìn)行快速檢測(cè),并可進(jìn)行定量分析；該方法快速、簡(jiǎn)便、成本低、可同時(shí)得到定性與定量結(jié)果,該方法的檢測(cè)限為1%。

拉曼光譜,減肥保健品,酚酞,非法添加

近年來(lái),隨著人們生活水平的日益提高,肥胖也成為很多人面臨的健康問(wèn)題,相比于西藥成分的副作用,更多人傾向于購(gòu)買(mǎi)中藥減肥類(lèi)產(chǎn)品。但由于中藥成分顯效慢,很多不法商家在中藥成分中大量添加酚酞等化學(xué)添加劑,以達(dá)到快速見(jiàn)效的目的,酚酞會(huì)對(duì)人的神經(jīng)系統(tǒng)造成嚴(yán)重?fù)p害,甚至致癌,多省市藥監(jiān)局已經(jīng)開(kāi)始嚴(yán)厲打擊減肥藥中的非法添加行為。通常實(shí)驗(yàn)室中常采用高效液相色譜(HPLC)法或薄層色譜(TLC)法對(duì)減肥保健品中的酚酞進(jìn)行檢測(cè)[1-6],HPLC法檢測(cè)靈敏度高,但過(guò)程繁瑣,耗時(shí)長(zhǎng),TLC需要使用大量揮發(fā)溶劑,并不適合大規(guī)模的快速檢測(cè)。目前較為常用的快檢方法是使用酚酞快篩試劑盒,但顯色法受環(huán)境溫度等影響較大,假陽(yáng)性率高,并且成本較高；因此開(kāi)發(fā)一種快速、準(zhǔn)確、低成本的方法具有很大的實(shí)際意義。

分子光譜法是快檢領(lǐng)域常用的手段,特別是近紅外光譜在藥品打假中扮演了重要角色[7-9],但是由于中藥保健品的復(fù)雜性,近紅外光譜無(wú)法建立通用的模型,即使對(duì)于同一個(gè)廠家的產(chǎn)品,由于中藥產(chǎn)地等影響,近紅外光譜也無(wú)法獲得好的效果。拉曼光譜也是分子光譜的一種,近年來(lái)越來(lái)越多的應(yīng)用于快檢領(lǐng)域,相比于近紅外光譜,拉曼光譜特征峰明顯,無(wú)需復(fù)雜、大量的建模過(guò)程,非常適合于假藥的篩查[10-14]。但是通常中藥樣品(粉末、片劑等)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的熒光干擾,使得拉曼光譜無(wú)法直接應(yīng)用,限制了拉曼光譜在這方面的應(yīng)用。本文中采用溶劑提取的方法,從中藥保健品中提取非法添加成分進(jìn)行檢測(cè),既避免了熒光干擾,又能夠檢測(cè)到酚酞的信號(hào),成功將拉曼光譜用于中藥保健品的檢測(cè)。

表1 上述4種樣品的預(yù)測(cè)濃度Table 1 Predicted concentration of Phenolphthalein for 4 samples above

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

拉曼光譜儀采用英國(guó)Metage公司生產(chǎn)的OPAL-3000型便攜式拉曼光譜儀,激發(fā)功率400mW,激發(fā)光為785nm,分辨率4.5cm-1。

酚酞標(biāo)準(zhǔn)品(中國(guó)食品藥品檢定研究院,批號(hào):1009-199601),兩個(gè)廠家的減肥保健品樣品為廣西自治區(qū)食品藥品檢驗(yàn)所抽檢樣品(分別標(biāo)記為樣品A,批號(hào):20120516；樣品B,批號(hào):120701/3),采用HPLC對(duì)樣品進(jìn)行檢測(cè),檢驗(yàn)結(jié)果為樣品A:不含酚酞；樣品B:1g中含有107mg酚酞；甲醇(分析純) 購(gòu)于北京化工廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 酚酞標(biāo)準(zhǔn)品與減肥藥固體的拉曼測(cè)試 分別取少量的酚酞標(biāo)準(zhǔn)品和樣品A粉末進(jìn)行拉曼測(cè)試,稱(chēng)量5mg酚酞標(biāo)準(zhǔn)品與100mg樣品A粉末,混合、研磨后,進(jìn)行拉曼測(cè)試。

1.2.2 建立酚酞-甲醇標(biāo)準(zhǔn)曲線 分別配制質(zhì)量濃度為0.1%、0.25%、0.5%和1%的酚酞-甲醇溶液,測(cè)試?yán)庾V,并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)曲線。標(biāo)準(zhǔn)曲線是以酚酞在830cm-1和801cm-1的兩個(gè)特征拉曼峰的積分面積對(duì)配制濃度作圖,圖2中則列出了使用此標(biāo)準(zhǔn)曲線的預(yù)測(cè)濃度與樣品配制濃度的關(guān)系,得到線性回歸方程為Y=5.27825X-0.0230149(n=4),R2=0.9974。測(cè)定樣品濃度時(shí)使用甲醇對(duì)減肥保健品進(jìn)行提取。

1.2.3 拉曼光譜提取物的制備 將4份經(jīng)HPLC檢測(cè)不含有酚酞的樣品A(每份0.5g),分別摻入一定量的酚酞,摻雜后酚酞濃度分別為0、1%、2%、5%,各加入5mL甲醇,超聲10min后,靜止取上清液測(cè)量拉曼光譜。

1.2.4 樣品的提取與制備 稱(chēng)量4份樣品A,每份0.5g,取其中3份分別與5、10、25mg的酚酞混合、研磨,得到4份樣品中含酚酞量分別為0、1%、2%、5%；稱(chēng)量0.5g樣品B。

上述5份樣品分別加入到5mL醇溶液中,超聲10min,靜止取上清液,直接測(cè)試?yán)庾V。

2 結(jié)果與分析

2.1 甲醇中甲醇(a)與酚酞(b)的拉曼光譜

圖1為甲醇和1%酚酞的甲醇溶液的拉曼光譜。從圖中可以看出,盡管甲醇的拉曼信號(hào)非常強(qiáng),但仍然能夠看到酚酞的拉曼信號(hào)。

圖1 甲醇中甲醇(a)與酚酞(b)的拉曼光譜Fig.1 Raman spectra of(a)Methanol and (b)1% Phenolphthalein in Methanol

2.2 甲醇中酚酞濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線

圖2是酚酞的標(biāo)準(zhǔn)曲線,相關(guān)系數(shù)為0.9981,酚酞濃度為0.1%時(shí),仍然能夠準(zhǔn)確定量。拉曼信號(hào)的強(qiáng)度與樣品濃度符合朗伯比爾定律,本文中以酚酞在830cm-1和801cm-1(圖4)的兩個(gè)特征拉曼峰的積分面積對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制濃度作圖。表1是4種樣品的預(yù)測(cè)濃度,從標(biāo)準(zhǔn)曲線直接得到的酚酞濃度分別為0.0042%、0.1080%、0.1804%和0.5035%,由于處理過(guò)程中取0.5g樣品與5mL甲醇混合,即稀釋10倍,因此實(shí)際減肥產(chǎn)品中的酚酞濃度為0.042%、1.08%、1.804%與5.035%,與實(shí)際添加值接近；在酚酞-甲醇溶液體系中,拉曼光譜的檢測(cè)下限為0.1%,因此對(duì)于實(shí)際減肥產(chǎn)品中的酚酞檢測(cè)下限為1%。

圖2 甲醇中酚酞濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2 Calibration curve of Concentration of Phenolphthalein in Methanol

表1是4種樣品的預(yù)測(cè)濃度,從標(biāo)準(zhǔn)曲線直接得到的酚酞濃度分別為0.0042%、0.1080%、0.1804%和0.5035%,由于處理過(guò)程中取0.5g樣品與5mL甲醇混合,即稀釋10倍,因此實(shí)際減肥產(chǎn)品中的酚酞濃度為0.042%、1.08%、1.804%與5.035%,與實(shí)際添加值接近；在酚酞-甲醇溶液體系中,拉曼光譜的檢測(cè)下限為0.1%,因此對(duì)于實(shí)際減肥產(chǎn)品中的酚酞檢測(cè)下限為1%。

對(duì)HPLC檢測(cè)含有酚酞的樣品B進(jìn)行檢測(cè),取0.5g Sample B加入5mL甲醇,超聲10min中,靜止取上清液測(cè)量拉曼光譜。圖5為樣品 B的拉曼光譜,表2是樣品B的預(yù)測(cè)結(jié)果,預(yù)測(cè)值與HPLC值較為接近。

表2 樣品B中酚酞的預(yù)測(cè)濃度Table 2 Predicted concentration of Phenolphthalein for Sample B.

2.3 酚酞標(biāo)準(zhǔn)品與減肥保健品固體直接測(cè)試的拉曼光譜

圖3中分別是酚酞標(biāo)準(zhǔn)品(曲線a)、樣品A(曲線b)和100mg樣品A摻入5mg酚酞(曲線c)的拉曼光譜?？梢钥闯?酚酞標(biāo)準(zhǔn)品具有非常明顯的拉曼信號(hào)；減肥保健品A的拉曼光譜則呈現(xiàn)非常明顯的熒光,并且在測(cè)試時(shí)樣品點(diǎn)很容易被激光燒焦(見(jiàn)圖3中插圖)；在摻入5%的酚酞后,獲得的拉曼光譜仍然主要為熒光,無(wú)法分辨出酚酞的信號(hào),因此拉曼光譜無(wú)法直接用于減肥保健品粉末的測(cè)試。

圖3 酚酞粉末(a)、樣品A(b)、100mg樣品A 混合5mg酚酞(c)的拉曼光譜Fig.3 Raman spectra of(a)Phenolphthalein powder; (b)Sample A;(c)100mg sample A mixed with 5mg Phenolphthalein

2.4 樣品提取液的拉曼光譜

圖4為上述四份樣品提取液的拉曼光譜,可以看出其光譜與酚酞-甲醇標(biāo)準(zhǔn)光譜非常相似,并且能夠看到酚酞的拉曼信號(hào),表明使用甲醇能夠從樣品中提取出酚酞成分,并且沒(méi)有受到其它成分干擾。

圖4 樣品A(a)、樣品A加入1%的酚酞(b)、 樣品A加入2%的酚酞(c)、樣品A 加入5%的酚酞(d)的拉曼光譜Fig.4 Raman spectra of(a)Sample A;(b)1% Phenolphthalein added to Sample A;(c)2% Phenolphthalein added to Sample A;(d)5% Phenolphthalein added to Sample A

在掃描建模時(shí),酚酞的拉曼特征峰出現(xiàn)在830cm-1和801cm-1。在樣本B的光譜圖中,由于樣品B的酚酞含量比樣本A高,我們可以明顯看到830cm-1和801cm-1兩個(gè)酚酞特征峰,遠(yuǎn)比圖4中的酚酞特征峰清晰。

圖5 樣品B的拉曼光譜Fig.5 Raman spectrum of Sample B.

需要指出的是,拉曼光譜在靈敏度上無(wú)法與HPLC方法媲美,但是由于不法廠商為了使產(chǎn)品獲得明顯的療效,通常添加酚酞的含量很高(通常在1%以上),因此拉曼光譜法完全能夠滿(mǎn)足要求單獨(dú)測(cè)試一個(gè)未知樣本不能顯示本方法的優(yōu)越性,需要多檢測(cè)幾個(gè)未知樣本確保方法的穩(wěn)定性,預(yù)測(cè)結(jié)果是高于真實(shí)值還是低于真實(shí)值需要驗(yàn)證,這樣才能有效評(píng)估本方法,并且由于拉曼光譜法制樣簡(jiǎn)單,成本低,整個(gè)檢測(cè)過(guò)程不超過(guò)15min,這使得拉曼光譜法非常適合大量樣品或者現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。

3 結(jié)論

本文中首選對(duì)酚酞-甲醇體系進(jìn)行拉曼光譜測(cè)試建立定量曲線,對(duì)HPLC檢測(cè)不含酚酞的樣品認(rèn)為添加不同含量的酚酞,拉曼光譜檢測(cè)結(jié)果與實(shí)際添加含量一致；再對(duì)HPLC檢測(cè)含有酚酞的樣品進(jìn)行拉曼檢測(cè),預(yù)測(cè)結(jié)果與HPLC檢測(cè)含量接近；這表明結(jié)合簡(jiǎn)單適當(dāng)?shù)念A(yù)處理過(guò)程,拉曼光譜能夠?qū)p肥保健品中非法添加的酚酞進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)下限達(dá)到1%,并且整個(gè)檢測(cè)過(guò)程不超過(guò)15min,檢測(cè)成本低,適合大量樣品快速篩查及現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。

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A fast method to identify Phenolphthalein added illegally addedto diet pills by Raman Spectroscopy

LI Zhi-cheng1,LIU Xiao-ling1,GAN Sheng2,*,SHI Xiao-guang2

(1.College of Light Industry and Food Science,Guang Xi University,Nanning 530004,China;2. Guangxi Institute For Food and Drug Control,Nanning 530021,China)

Objective:To identify Phenolphthalein illegally added to diet pills by Raman spectroscopy. Methods:Raman spectroscopy was used to identify Phenolphthalein added to diet pills. First,diet pills were extracted by suitable solvent,then extracting solution were filtered. Finally filtrate were measured by Raman spectroscopy. Results Calibration curve was built and analysis were performed on samples with different content of Phenolphthalein. Results were accordance with real amount added. Conclusion:With suitable sample preprocessing method,Raman spectroscopy could be used to fast screening Phenolphthalein illegally added to diet pills. This method is fast,simple,low cost and can give both qualitative and quantitative results. The detection limit is 1% for Phenolphthalein in diet pill.

Raman spectroscopy;diet pill;Phenolphthalein;illegal additives

2014-04-16

李志成(1990-),男,在讀碩士,研究方向:光譜檢測(cè)。

*通訊作者:甘盛(1980-),男,博士,研究方向:藥學(xué)與藥物分析。

中青年發(fā)展研究基金(2013WC3)；廣西自然科學(xué)青年基金(2014GXNSFBA118059)。

TS207

A

1002-0306(2015)03-0324-04

10.13386/j.issn1002-0306.2015.03.060