陽辛鳳, 龐朝海, 田 海, 郭曉杰, 王 盼
[1.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院分析測試中心, 海南 海口 571101;2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部熱作產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室(???, 海南 海口 571101;3.海南省熱帶果蔬產(chǎn)品質(zhì)量安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 海南 ???571101;5.海南大學(xué)熱帶農(nóng)林學(xué)院, 海南 ???570208]
芒果苷是漆樹科植物芒果樹葉片、百合科植物知母根莖、龍膽科植物藏茵陳等中藥材的主要活性成分,具有鎮(zhèn)咳、殺菌、抗病毒、抗腫瘤、降血糖、降血脂等藥理活性[1-4]。芒果苷為2015年版《中國藥典》規(guī)定的知母等中藥材鑒別和質(zhì)量控制的重要檢測指標(biāo)[5],因此,準(zhǔn)確測定芒果苷含量對(duì)相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量控制有重要意義。然而目前尚無芒果苷標(biāo)準(zhǔn)樣品,與芒果苷檢測相關(guān)的研究都是基于芒果苷對(duì)照品而開展的。國內(nèi)外公司出售的芒果苷對(duì)照品,均未按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行均勻性、穩(wěn)定性和定值試驗(yàn),純度沒有進(jìn)行不確定度評(píng)價(jià),不具有溯源性,難以作為標(biāo)準(zhǔn)樣品使用。
定值與不確定度評(píng)價(jià)是標(biāo)準(zhǔn)樣品制備的重要環(huán)節(jié),質(zhì)量平衡法可直接溯源到國際單位制(SI)中的質(zhì)量(kg),是一種潛在的基準(zhǔn)方法[6],也是GB/T 15000.3 標(biāo)準(zhǔn)樣品工作導(dǎo)則中推薦的方法[7],它主要由主成分測定及雜質(zhì)測定兩部分構(gòu)成,主成分測定常用方法是液相色譜法或氣相色譜法,以面積歸一化法計(jì)算主成分純度;雜質(zhì)則主要是指水分、灰分和揮發(fā)性成分,其操作簡單、可重復(fù)性好,在標(biāo)準(zhǔn)樣品定值中應(yīng)用廣泛。天然產(chǎn)物類標(biāo)準(zhǔn)樣品在農(nóng)產(chǎn)品、食品、中草藥等領(lǐng)域需求很大,近年來天然產(chǎn)物標(biāo)準(zhǔn)樣品的研制以及對(duì)其特性量值的檢驗(yàn)、定值及不確定度評(píng)價(jià)得到了廣泛關(guān)注,有證標(biāo)準(zhǔn)樣品數(shù)量逐漸增多。王尉等報(bào)道了表沒食子兒茶素沒食子酸酯、異補(bǔ)骨脂素、橙皮素、辛弗林、天麻素、黃芩素、芝麻素和水蘇糖等天然產(chǎn)物標(biāo)準(zhǔn)樣品的研制,并采用質(zhì)量平衡法法對(duì)制備的標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行了定值[8-15]。
為了滿足以芒果苷為活性成分的農(nóng)產(chǎn)品及相關(guān)產(chǎn)品的分析檢測、質(zhì)量控制工作的需求,保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性、可比性和溯源性,急需制備芒果苷標(biāo)準(zhǔn)樣品。本文參照GB/T 15000.3 標(biāo)準(zhǔn)樣品工作導(dǎo)則,對(duì)研制的芒果苷標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行均勻性與穩(wěn)定性檢驗(yàn),以及采用質(zhì)量平衡法進(jìn)行定值和對(duì)不確定度進(jìn)行評(píng)價(jià)。
1.1 試劑 芒果苷標(biāo)準(zhǔn)樣品為自制,步驟為將新鮮芒果葉片切碎、粉碎后提取,分離純化,重結(jié)晶,即得到淡黃色針狀結(jié)晶,70%甲醇超聲溶解及定容,制成質(zhì)量濃度為100 μg/mL的供試品溶液。乙腈、甲醇、甲酸(色譜純,美國賽默飛公司);水為Milli-Q系統(tǒng)超純水(美國Millipore公司)。
1.2 儀器 Waters 1525高效液相色譜儀,配置紫外檢測器(美國Waters公司);Triple TOF 5600+超高效液相色譜串聯(lián)四級(jí)桿飛行時(shí)間質(zhì)譜儀(美國AB SCIEX公司);Agilent 7890A氣相色譜儀,配置FID檢測器與頂空裝置[安捷倫科技(中國)有限公司];SKF-1自動(dòng)卡爾費(fèi)休水分測定儀(瑞士Mettler-Toledo公司);BT25S型電子分析天平(十萬分之一,德國賽多利斯公司);JP-180ST超聲波清洗機(jī)(900 W,40 kHz,深圳市潔盟清洗設(shè)備有限公司)。
1.3 純度分析 采用HPLC法,條件為Waters Xbridge BEH C18色譜柱(250 mm×4.6 mm, 5 μm);流動(dòng)相0.1%甲酸(A)-乙腈(B)(85∶15);體積流量1 mL/min;波長258 nm;柱溫25 ℃;進(jìn)樣量10 μL。
1.4 結(jié)構(gòu)分析 條件為電噴霧離子化源(ESI),負(fù)離子模式;質(zhì)量掃描范圍m/z100~900;噴霧電壓-4 500 V;霧化氣溫度550 ℃;氣簾氣40 L/min;霧化氣、輔助氣體積流量55 L/min;去簇電壓-100 V。采用TOF-MS-IDA-MS/MS方法采集數(shù)據(jù),一級(jí)預(yù)掃描和觸發(fā)的二級(jí)掃描離子累積時(shí)間分別為200、100 ms;碰撞能量-35 eV;碰撞能量疊加(CES)(-35±15)eV;觸發(fā)二級(jí)的方法為IDA,多重質(zhì)量虧損(MMDF)和動(dòng)態(tài)背景扣除(DBS)為觸發(fā)二級(jí)的條件,滿足該條件的優(yōu)先進(jìn)行二級(jí)掃描。
1.5 均勻性檢驗(yàn) 均勻性檢驗(yàn)包括瓶間、瓶內(nèi)均勻性檢驗(yàn),其中瓶間均勻性檢驗(yàn)方法為隨機(jī)抽取分裝好的標(biāo)準(zhǔn)樣品15瓶,采用3種抽樣程序,第1組標(biāo)準(zhǔn)樣品瓶序號(hào)為5-60-23-51-19-2-72-33-80-69-26-93-43-85-17,第2組標(biāo)準(zhǔn)樣品瓶序號(hào)為17-85-43-93-26-69-80-33-72-2-19-51-23-60-5,第3組標(biāo)準(zhǔn)樣品瓶序號(hào)為5-23-19-72-80-26-43-17-60-51-2-33-69-93-85;瓶內(nèi)均勻性檢驗(yàn)方法為隨機(jī)抽取分裝好的標(biāo)準(zhǔn)樣品1瓶,重復(fù)測定10次。采用峰面積歸一化法計(jì)算純度,再根據(jù)GB/T 15000-2008工作導(dǎo)則要求,通過方差分析處理均勻性測量數(shù)據(jù),并進(jìn)行均勻性評(píng)估。
1.6 穩(wěn)定性檢驗(yàn) 穩(wěn)定性檢驗(yàn)包括短期、長期穩(wěn)定性檢驗(yàn),其中短期穩(wěn)定性檢驗(yàn)是將9組標(biāo)準(zhǔn)樣品(每組3瓶)保存在恒溫(40±1)℃烘箱中,第1~7天各取出3瓶,第10、15天各取出3瓶,放于4 ℃下,共15 d,每瓶取3個(gè)子樣,配制成溶液,按“1.3”項(xiàng)下方法分析,檢測在規(guī)定條件下純度隨時(shí)間的變化;長期穩(wěn)定性檢驗(yàn)是將16組標(biāo)準(zhǔn)樣品(每組6瓶)在4 ℃下保存19個(gè)月,第1~13個(gè)月各取出6瓶,第15、17、19個(gè)月各取出6瓶,按“1.3”項(xiàng)下方法分析。采用峰面積歸一化法計(jì)算純度,再根據(jù)GB/T 15000-2008工作導(dǎo)則要求,通過方差分析處理穩(wěn)定性檢驗(yàn)數(shù)據(jù),并進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)估。
1.7 雜質(zhì)分析
1.7.1 水分 采用卡爾費(fèi)休庫倫滴定法[16]測定。
1.7.2 灰分 參照《有機(jī)化工產(chǎn)品灼燒殘?jiān)臏y定》(GB/T 7531-2008),采用灼燒法[17],在650 ℃下灼燒至恒重,電子分析天平稱定質(zhì)量。
1.7.3 有機(jī)溶劑殘留 采用靜態(tài)頂空進(jìn)樣-氣相色譜-氫火焰離子化檢測器法(HS-GC-FID)。條件為DB-624色譜柱(30 m×0.25 mm,1.4 μm);初始溫度45 ℃,恒溫5 min,以7 ℃/min升至60 ℃,15 ℃/min升至80 ℃,50 ℃/min升至235 ℃,恒定0.5 min;體積流量1.0 mL/min;分流比5∶1;進(jìn)樣量1 mL;進(jìn)樣口溫度200 ℃;檢測器溫度260 ℃。取0.100 0 g標(biāo)準(zhǔn)樣品,加DMSO至2 mL,90 ℃頂空30 min,取1 mL頂空氣體進(jìn)行GC測定。
1.8 定值 采用實(shí)驗(yàn)室協(xié)作試驗(yàn)定值法,參加的實(shí)驗(yàn)室數(shù)目為8家,隨機(jī)抽取24瓶標(biāo)準(zhǔn)樣品,每個(gè)定值實(shí)驗(yàn)室送3瓶,每瓶平行測定2次。定值實(shí)驗(yàn)室將標(biāo)準(zhǔn)樣品制成100 μg/mL溶液,采用峰面積歸一化法計(jì)算純度,將所得數(shù)據(jù)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室規(guī)定和測定方法進(jìn)行匯總,從技術(shù)上剔除查明原因的可疑值后,通過格拉布斯(Grubbs)檢驗(yàn)法從統(tǒng)計(jì)上剔除可疑值。
GB/T 15000-2008規(guī)定,定值結(jié)果由標(biāo)準(zhǔn)值和不確定度組成,標(biāo)準(zhǔn)樣品特性標(biāo)準(zhǔn)值的測量不確定度uCRM由標(biāo)準(zhǔn)值定值試驗(yàn)的不確定度、均勻性檢驗(yàn)的不確定度ubb和穩(wěn)定性檢驗(yàn)的不確定度ults、水分測量引入的不確定度umoisture、灰分測量引入的不確定度uash、溶劑殘留測量引入的不確定度usolvent組成。根據(jù)上述測定結(jié)果,計(jì)算芒果苷標(biāo)準(zhǔn)樣品的純度標(biāo)準(zhǔn)值和不確定度。
2.1 純度分析 圖1顯示,主成分色譜峰只有1個(gè),保留時(shí)間5.757 min,響應(yīng)值高,并且僅在7.599 min處有1個(gè)響應(yīng)微弱的雜質(zhì)峰,純度高于99.5%。
1.芒果苷?qǐng)D1 芒果苷色譜圖
2.2 結(jié)構(gòu)確證 芒果苷為雙苯吡酮類黃酮類化合物,在負(fù)離子模式下容易解離,因此離子源選擇ESI-,通過針泵進(jìn)樣方式獲得一級(jí)(TOF-MS)、二級(jí)(TOF-MS/MS)質(zhì)譜圖,見圖2。由此可知,在芒果苷一級(jí)質(zhì)譜中,其[M-H]-峰為m/z421.079 8,響應(yīng)最強(qiáng),為芒果苷脫氫后的母離子,與芒果苷分子(422.084 9)脫氫產(chǎn)物的m/z理論值基本一致;二級(jí)質(zhì)譜的主要碎片峰有m/z301.038 3、331.052 6、271.026 9、259.028 8,均有很強(qiáng)的響應(yīng)值,為芒果苷結(jié)構(gòu)斷裂產(chǎn)物。以上結(jié)果與理論預(yù)測及文獻(xiàn)[18-19]報(bào)道一致,因此所檢測標(biāo)準(zhǔn)樣品為芒果苷。
圖2 芒果苷高分辨質(zhì)譜圖
2.3 均勻性檢驗(yàn)
2.3.1 瓶間均勻性 結(jié)果見表1,方差分析見表2。
表1 瓶間均勻性檢驗(yàn)結(jié)果(n=3)
表2 瓶間均勻性方差分析
2.3.2 瓶內(nèi)均勻性 結(jié)果見表3,方差分析見表4。
表3 瓶內(nèi)均勻性檢驗(yàn)結(jié)果(n=3)
表4 瓶內(nèi)均勻性方差分析
2.4 穩(wěn)定性試驗(yàn)
2.4.1 長期穩(wěn)定性 將標(biāo)準(zhǔn)樣品在4 ℃下進(jìn)行19個(gè)月試驗(yàn),采用優(yōu)化HPLC法測定標(biāo)準(zhǔn)樣品純度作為特性量參數(shù),測得其范圍為99.45%~99.97%。再根據(jù)GB/T 15000-2008工作導(dǎo)則要求,采用方差分析計(jì)算穩(wěn)定性監(jiān)測數(shù)據(jù),并進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)估。
圖3 芒果苷長期穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果
2.4.1.2 回歸分析法 以時(shí)間為自變量,純度為因變量,采用回歸分析對(duì)長期穩(wěn)定性數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果,P=0.082,表示回歸不顯著(對(duì)于95%置信水平而言,P<0.05為顯著),即未發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定性,標(biāo)準(zhǔn)樣品長期穩(wěn)定性穩(wěn)定性良好。
2.4.2 短期穩(wěn)定性 在夏季長途運(yùn)輸時(shí)標(biāo)準(zhǔn)樣品時(shí),可能會(huì)達(dá)到40 ℃的高溫,故本實(shí)驗(yàn)考察芒果苷在40 ℃、15 d內(nèi)的短期穩(wěn)定性,測得其純度范圍為99.81%~99.84%。再根據(jù)GB/T 15000-2008工作導(dǎo)則要求,采用方差分析計(jì)算穩(wěn)定性監(jiān)測數(shù)據(jù),并進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)估。
圖4 芒果苷短期穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果
直線上各點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)偏差s2=0.000 250 0,取其平方根s=0.015 81,與斜率相關(guān)的不確定度為s(b1)=0.001 165,自由度n-2=1、P=0.95的t因子為12.706,t0.95,n-2×s(b1)=0.014 81,由于|b1| 2.4.2.2 回歸分析法 以時(shí)間為自變量,純度為因變量,采用回歸分析對(duì)短期穩(wěn)定性數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果,P=0.22,表示回歸不顯著,即未發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定性,標(biāo)準(zhǔn)樣品短期穩(wěn)定性良好。 2.5 雜質(zhì)分析 2.5.1 水分 采用自動(dòng)卡爾費(fèi)休庫倫滴定法測定3次,結(jié)果分別為0.17%、0.15%、0.19%,再進(jìn)行Grubbs檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在0.05水平、檢測次數(shù)3次時(shí),G95(3)=1.153,水分測量值均為Gi 2.5.2 灰分 3次測定結(jié)果分別為0.174%、0.165%、0.139%,再進(jìn)行Grubbs檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在0.05水平、檢測次數(shù)5次時(shí),Gi 2.5.3 有機(jī)溶劑殘留值 芒果苷提取分離與重結(jié)晶過程僅使用了甲醇、石油醚、乙酸乙酯,故本實(shí)驗(yàn)對(duì)三者殘留值進(jìn)行檢測,結(jié)果見表5,再進(jìn)行Grubbs檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在0.05水平、檢測次數(shù)5次時(shí),G95(5)=1.672,Gi 表5 有機(jī)溶劑殘留測定結(jié)果 2.6 定值分析 對(duì)8家實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)采用格拉布斯檢驗(yàn)法進(jìn)行檢驗(yàn),測得G95(48)(Xij)均小于G95(48)(2.94),未發(fā)現(xiàn)異常值,呈正態(tài)分布,符合GB/T 15000-2008工作導(dǎo)則要求,同法對(duì)每家實(shí)驗(yàn)室的平均值進(jìn)行檢驗(yàn),將其看成1組測定值進(jìn)行異常值檢驗(yàn),也未發(fā)現(xiàn)異常值,故將上述數(shù)據(jù)視為無偏估計(jì)值,計(jì)算其平均值及標(biāo)準(zhǔn)偏差,見表6,方差分析見表7。 表6 定值測定結(jié)果(n=6) 表7 定值方差分析 取包含因子k=2,則標(biāo)準(zhǔn)樣品的擴(kuò)展不確定度uCRM(擴(kuò)展)=2×uCRM(合成)=0.20%,純度定值為99.82%,雜質(zhì)包括水分0.17%、灰分0.159%、有機(jī)溶劑殘留0.026%,總計(jì)0.35%,扣除雜質(zhì)后,標(biāo)準(zhǔn)值為(100%-0.35%)×99.82%=99.47%。綜上所述,標(biāo)準(zhǔn)樣的特性值為99.47%,擴(kuò)展不確定度為0.20%(P=0.95,k=2)。 本研究制備的芒果苷標(biāo)準(zhǔn)樣品瓶間與瓶內(nèi)均勻性良好,在40、4 ℃下的短期和長期穩(wěn)定性分別不少于15 d、19個(gè)月,標(biāo)準(zhǔn)樣品的純度標(biāo)準(zhǔn)值為99.47%,擴(kuò)展不確定度為0.20%。所制備的芒果苷標(biāo)準(zhǔn)樣品滿足GB/T 15000-2008工作導(dǎo)則要求,可用于芒果苷檢測方法校正,以及芒果樹葉、知母等中藥材、提取物與藥品等相關(guān)產(chǎn)品的檢測和質(zhì)量控制。3 結(jié)論