CN111272919B - 一种食品中非法添加环己基去甲他达拉非的鉴定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种食品中非法添加环己基去甲他达拉非的鉴定方法,属于药物化学领域。所述的鉴定方法,包括以下步骤:(1)制备UPLC‑Q‑Orbitrap HRMS超高效液相色谱‑四级杆/静电轨道阱高分辨质谱仪的供试品溶液和HPLC高效液相色谱仪的供试品溶液;(2)取供试品进行化合物分离纯化,得到纯化物;(3)取所得纯化物,制备NMR核磁共振仪供试品;(4)对供试品进行检测,包括使用LC‑20AR制备液相色谱仪、PAD二极管阵列检测器,对得到的一级二级质谱图、特征吸收光谱图进行分析,通过核磁共振仪进行结构解析得到环己基去甲他达拉非结构式,最后鉴定出非法添加的环己基去甲他达拉非。使用本发明的方法,可有效鉴定出食品中非法添加的环己基去甲他达拉非。
Description
技术领域
本发明涉及药物化学领域,特别是涉及一种食品中非法添加环己基去甲他达拉非的鉴定方法。
背景技术
我国法律法规严厉禁止在食品中添加食品添加剂以外的化学物质,对此类非法添加行为向来严厉打击。在高压打击之下,不法分子投机取巧,转而添加现行标准检测范围之外的其他类似物。在进行抗疲劳类食品非法添加筛查时,采用超高效液相色谱-四级杆静电场轨道离子阱质谱筛查技术发现一个未知的他达拉非衍生物,他达拉非是一种选择性可逆磷酸二酯酶5(PDE5)抑制剂,用于治疗男性勃起功能障碍的处方药,必须在医生指导下服用。该衍生物与已经批准上市的他达拉非具有相同的母核,结构差异小。该方法的建立为制备和鉴定食品(含保健食品)中新型那非类化合物打开了新的思路。
食品、保健食品中的新型那非类药物的检测以液相色谱-质谱/质谱法检测方法为主。国家市场监督管理总局颁布的补充检验方法《BJS201805食品中那非类物质的测定》包含90种那非类物质,包括了超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱法和超高效液相色谱-串联高分辨质谱法两种方法,是国际同类标准中覆盖化合物最多的标准,并为未知衍生物的检测和鉴定提供参考。
对于新型那非类物质的鉴定需要采用多种鉴定手段联合开展。冯睿等(一种新型他达拉非衍生物的分离和鉴定[J].食品安全质量检测学报,2016(7):2710-2714)通过高效液相制备该化合物,并通过紫外光谱、精确分子量及串联质谱的信息推测该化合物的结构,经核磁共振及文献比对确证其结构为2-羟乙基去甲基他达拉非。夏佳等(保健品中一种新型他达拉非相关化合物的结构鉴定[J].中国现代应用药学,2017(08):99-102)通过高效液相色谱-二极管阵列检测器联用筛查,发现一种补肾壮阳类保健食品中添加了一种他达拉非类化合物。经过制备液相提纯后,得到目标化合物,用高效液相色谱-四级杆/飞行时间质谱获得相对分子质量和结构碎片。结合核磁共振氢谱和碳谱及相关文献数据,鉴定出该化合物的结构为二乙氨基前他达拉非。本发明所述物质是一种新型他达拉非类衍生物,国内外均未见其鉴定和检测相关研究,缺乏相关数据。但因其大部分官能团与他达拉非相似,可以参考同类其他新型衍生物鉴定研究的方法和思路。
超高效液相色谱-四级杆静电场轨道离子阱高分辨质谱被广泛应用于食品保健食品中非法添加的确证检测,通过高分辨质谱确定了该新型他达拉非衍生物的精确分子量和分子式;利用超高效液相色谱-二极管阵列分析,得到了该衍生物的色谱和特征吸收光谱;采用高效液相色谱-紫外收集制备系统,收集到足量的目标物质,用核磁共振得到碳谱和氢谱数据,结合文献分析,最终鉴定该化合物的结构。
以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案,其并不必然属于本专利申请的现有技术,在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下,上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
本发明目的在于提供一种食品中非法添加环己基去甲他达拉非的鉴定方法,以解决现有技术存在的缺乏商业标准品的新型他达拉非衍生物的制备和鉴定方法的技术问题。
为此,本发明提出以下方案:
一种食品中非法添加环己基去甲他达拉非的鉴定方法,包括以下步骤:
S1:制备UPLC-Q-OrbitrapHRMS超高效液相色谱-四级杆/静电轨道阱高分辨质谱仪的供试品溶液和HPLC高效液相色谱仪的供试品溶液;
S2:取供试品进行化合物分离纯化,得到纯化物;
S3:取S2所得纯化物,制备NMR核磁共振仪供试品;
S4:对供试品进行检测,包括使用LC-20AR制备液相色谱仪配PAD二极管阵列检测器,对得到的一级二级质谱图、特征吸收光谱图进行分析,通过核磁共振仪进行结构解析得到环己基去甲他达拉非结构式,最后鉴定出非法添加的环己基去甲他达拉非。
优选地,所述步骤S1中,具体步骤为:取供试品10mg,加甲醇100mL,超声30min,过滤,作为UPLC-Q-OrbitrapHRMS和HPLC供试品溶液。
优选地,所述步骤S2中,具体步骤为:取供试品2g,加甲醇10mL,超声30min,过滤,取滤液适量进样,收集主色谱峰成分,减压蒸发除去溶剂,即得纯化物10mg,纯化物纯度>95%。
优选地,所述步骤S3中,具体步骤为:NMR核磁共振仪供试品制备:取步骤S2所得的纯化物15mg,用0.5mL氘代氯仿溶解至核磁共振测试管中。
优选地,所述步骤S4中获得一级二级质谱图的UPLC-Q-OrbitrapHRMS仪器条件:
UPLC-Q-OrbitrapHRMS超高效液相色谱-四级杆/静电轨道阱高分辨质谱仪,色谱条件:色谱柱:HypersilGOLDC18柱,2.1×100mm,1.9μm;柱温:35℃;流动相:A相为0.1%甲酸水、B相为乙腈。
优选地,所述色谱条件中,梯度洗脱方式为:0~1min时,A相体积百分比为95%;1~15min时,A相体积百分比的变化为95%→2%;15~17min时,A相体积百分比为2%;17.5~20min时,A相体积百分比为95%;流速:0.3mL/min,进样量:2μL。
优选地,所述UPLC-Q-OrbitrapHRMS超高效液相色谱-四级杆/静电轨道阱高分辨质谱仪,质谱条件:离子源:HESI-II;喷雾电压:3800V;气化温度:300℃;鞘气压:35arb;辅助气压:10arb;离子传输管温度:320℃;质量范围:m/z80-1100;FullMS分辨率:70000;dd-MS2分辨率:17500;(N)CE:20,40,60。
优选地,所述步骤S4中获得特征吸收光谱图的HPLC仪器条件:DionexUltiMate3000液相色谱仪,DAD二极管阵列检测器:扫描范围:190~400nm;色谱柱:HypersilGOLDC18柱,10×250mm,10μm;柱温:35℃;流动相:水为A相,甲醇为B相;梯度洗脱方式:0~60min时,A相体积百分比的变化为95%→5%;60~61min时,A相体积百分比的变化为5%→95%;61~70min时,A相体积百分比为95%;流速:0.3mL/min;进样量:2μL。
优选地,步骤S4中所述LC-20AR制备液相色谱仪配PAD二极管阵列检测器条件:扫描范围:190~400nm;色谱柱:InertsilODS-3半制备色谱柱,2.1×100mm,10μm;柱温:35℃;流动相:水为A相,甲醇为B相,体积比水:甲醇=50:50;流速:10mL/min。
优选地,步骤S4中所述核磁共振仪条件:25℃,供试品取样量:30mg,核磁氢谱:600MHz,碳谱:150MHz。
本发明与现有技术对比的有益效果包括:
1.本发明通过超高效液相色谱-四级杆/静电轨道阱高分辨质谱仪在未知供试品中实现非定向筛查,采用全扫描直接进样分析,正负离子切换模式扫描,自动触发二级质谱,得到的特征碎片与已知物相同条件下测得的同一质量范围的碎片质量偏差均小于10-5,并且在一次进样的同时采集不同离子化极性下的数据,以兼顾各种不同化合物,进一步保障了定性的准确性。相比传统的三重四级杆质谱,超高效液相色谱-四级杆/静电轨道阱高分辨质谱具有更高分辨率、高质量精度、高灵敏度等特点。应用于环己基去甲他达拉非化学成分的检测分析,可满足具有较复杂基质的中成药及食品的快速检测。本发明为拓宽那非类物质的监测范围提供了参考、为建立更全面的非定向检测方法提供了一定的技术支持。
2.传统的紫外检测器每次进样只能完成单一波长扫描,而利用二极管阵列检测器可在一次运行中完成指定波段的全波长立体扫描,本发明通过高效液相色谱分离供试品,二极管阵列检测器进行采集,除获得其液相色谱图外,还获得被测物特征吸收曲线、最大吸收波长等定性信息,从而弥补了紫外检测器仅依赖色谱保留时间定性的不足。
3.核磁共振对供试品的纯度要求极高,现有供试品为普通食品,基质复杂,且未知其配料表和配方组成,本发明通过C18制备型液相色谱技术从未知供试品中分离纯化出高纯度环己基去甲他达拉非的方法。通过本方法可以获得纯度大于95%的环己基去甲他达拉非化合物。
4.核磁共振是获得有机物详细结构信息的有力手段,提供了有机化合物质子的化学位移、积分面积和耦合裂分等信息。国内外对本化合物研究极少,缺乏数据参考,本发明在缺乏商业标准品的前提下,通过核磁共振图谱确定了新型他达拉非衍生物环己基去甲他达拉非的结构,为环己基去甲他达拉非的结构鉴定奠定基础。
附图说明
图1是本发明中核磁共振结构解析的环己基去甲他达拉非结构式图;
图2是本发明实施例中的未知物一级二级质谱图及他达拉非二级质谱图;
图3是本发明实施例中的未知化合物和他达拉非的特征吸收光谱图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式并对照附图对本发明作进一步详细说明。应该强调的是,下述说明仅仅是示例性的,而不是为了限制本发明的范围及其应用。
参照以下附图,将描述非限制性和非排他性的实施例,其中相同的附图标记表示相同的部件,除非另外特别说明。
实施例1
一种食品中非法添加环己基去甲他达拉非的鉴定方法,包括以下步骤:
(1)供试品制备:
S1:UPLC-Q-OrbitrapHRMS超高效液相色谱-四级杆/静电轨道阱高分辨质谱仪和HPLC高效液相色谱仪供试品溶液制备
取供试品10mg,加甲醇100mL,超声30min,过滤,作为UPLC-Q-Orbitrap HRMS和HPLC供试品溶液。
S2:化合物分离纯化
取供试品2g,加甲醇10mL,超声30min,过滤,取滤液适量进样,收集主色谱峰成分,减压蒸发除去溶剂,即得纯化物10mg,纯化物纯度97%。
S3:NMR核磁共振仪供试品制备:取步骤S2所得的纯化物15mg,用0.5mL氘代氯仿溶解至核磁共振测试管中;
S4:对供试品进行检测,包括使用LC-20AR制备液相色谱仪配PAD二极管阵列检测器,对得到的一级二级质谱图、特征吸收光谱图进行分析,通过核磁共振仪进行结构解析得到环己基去甲他达拉非结构式,最后鉴定出非法添加的环己基去甲他达拉非。
(2)仪器条件:
UPLC-Q-OrbitrapHRMS仪器条件
UPLC-Q-OrbitrapHRMS超高效液相色谱-四级杆/静电轨道阱高分辨质谱仪,色谱条件:色谱柱:HypersilGOLDC18柱(2.1×100mm,1.9μm);柱温:35℃;流动相:0.1%甲酸水(A相)、乙腈(B相);梯度洗脱方式为:0~1min时,A相体积百分比为95%;1~15min时,A相体积百分比的变化为95%→2%;15~17min时,A相体积百分比为2%;17.5~20min时,A相体积百分比为95%;流速:0.3mL/min,进样量:2μL。质谱条件:离子源:HESI-II;喷雾电压:3800V(正离子模式);气化温度:300℃;鞘气压(N2):35arb;辅助气压(N2):10arb;离子传输管温度:320℃;质量范围:m/z80-1100;FullMS分辨率:70000;dd-MS2分辨率:17500;(N)CE:20,40,60。
HPLC仪器条件
DionexUltiMate3000液相色谱仪,DAD二极管阵列检测器:扫描范围:190~400nm;色谱柱:HypersilGOLDC18柱(10×250mm,10μm);柱温:35℃;流动相:水(A相)、甲醇(B相);梯度洗脱方式:0~60min时,A相体积百分比的变化为95%→5%;60~61min时,A相体积百分比的变化为5%→95%;61~70min时,A相体积百分比为95%;流速:0.3mL/min;进样量:2μL。
制备液相仪器条件
LC-20AR制备液相色谱仪配PAD二极管阵列检测器:扫描范围:190~400nm;色谱柱:InertsilODS-3半制备色谱柱(2.1×100mm,10μm);柱温:35℃;流动相:体积比水(A相):甲醇(B相)=50:50;流速:10mL/min。
S4:核磁共振结构解析
核磁共振仪(AVANCEIIIHD600Spectrometer,Bruker,Switizerland)进行核磁共振(NMR)测试。核磁共振条件:25℃,供试品取样量:30mg,核磁氢谱:600MHz,碳谱:150MHz。
未知衍生物的发现及结构推断:
在对供试品进行高分辨质谱的常规筛查时,试样中未发现含有已建方法中的90种那非类化学物质,但发现一准分子离子峰为:458.2074的化合物(图2),其二级谱图中m/z小于300的碎片离子与他达拉非及其相似,通过该精确分子量推测其分子式为:C27H27N3O4。液相色谱图中检出一个色谱峰,将其吸收光谱与他达拉非光谱图比较,二者极为相似(图3),在283nm均具有他达拉非的特征的紫外吸收光谱,可推测为他达拉非衍生物。用高效制备液相对该化合物进行纯化,化合物纯度>95%,采用核磁共振谱图进行确证。
核磁共振结构解析:
由质谱分析,未知物含有C、H、O、N四种元素,分子式为:C27H27N3O4,目标化合物的1H-NMR和13C-NMR数据如下:
1HNMR(600MHz,CDCl3)δ8.39(s,1H),7.64–7.59(m,1H),7.31–7.25(m,1H),7.23–7.13(m,2H),6.80(dd,J=8.1,1.8Hz,1H),6.73(d,J=1.8Hz,1H),6.66(d,J=8.1Hz,1H),6.20(s,1H),5.84(dd,J=10.8,1.5Hz,2H),4.25(ddd,J=11.5,4.8,1.3Hz,1H),4.01(d,J=17.2Hz,1H),3.87(dd,J=17.2,1.5Hz,1H),3.74(dd,J=16.0,4.8Hz,1H),3.23(ddd,J=16.0,11.5,1.3Hz,1H),1.90–1.81(m,4H),1.80–1.74(m,1H),1.74–1.66(m,2H),1.48–1.41(m,2H),1.41–1.32(m,1H),1.12(tdt,J=12.9,9.2,3.7Hz,1H)。
13CNMR(151MHz,CDCl3)δ167.77,166.21,147.84,147.06,136.50,135.33,132.95,126.17,122.37,120.37,120.00,118.58,111.28,108.23,107.34,106.39,101.14,77.29,77.08,76.87,56.42,56.21,52.71,45.37,29.79,29.57,25.54,25.41,25.32,23.35。
通过对1HNMR谱和13CNMR谱分析,可以推断出该化合物存在如图3所示结构:
(6R,12aR)-6-(1,3-Benzodioxol-5-yl)-2-cyclohexyl-2,3,6,7,12,12a-hexahydropyra zino[1',2':1,6]pyrido[3,4-b]indole-1,4-dione,中文命名为环己基去甲他达拉非,结构式如图3所示。
以上内容是结合具体的/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,其还可以对这些已描述的实施例做出若干替代或变型,而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种食品中非法添加环己基去甲他达拉非的鉴定方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:制备UPLC-Q-Orbitrap HRMS超高效液相色谱-四级杆/静电轨道阱高分辨质谱仪的供试品溶液和HPLC高效液相色谱仪的供试品溶液;
S2:取供试品进行化合物分离纯化,得到纯化物;
S3:取S2所得纯化物,制备NMR核磁共振仪供试品;
S4:对供试品进行检测,包括使用LC-20AR制备液相色谱仪配PAD二极管阵列检测器,对得到的一级二级质谱图、特征吸收光谱图进行分析,通过核磁共振仪进行结构解析得到环己基去甲他达拉非结构式,最后鉴定出非法添加的环己基去甲他达拉非;
所述步骤S4中获得一级二级质谱图的UPLC-Q-Orbitrap HRMS仪器条件:
UPLC-Q-Orbitrap HRMS液相色谱质谱联用系统,色谱条件:色谱柱:Hypersil GOLDC18柱,2.1×100mm,1.9μm;柱温:35℃;流动相:A相为0.1%甲酸水、B相为乙腈;
所述色谱条件中,梯度洗脱方式为:0~1min时,A相体积百分比为95%;1~15min时,A相体积百分比的变化为95%→2%;15~17min时,A相体积百分比为2%;17.5~20min时,A相体积百分比为95%;流速:0.3mL/min,进样量:2μL;
所述UPLC-Q-Orbitrap HRMS液相色谱质谱联用系统,质谱条件:离子源:HESI-II;喷雾电压:3800V;气化温度:300℃;鞘气压:35arb;辅助气压:10arb;离子传输管温度:320℃;质量范围:m/z 80-1100;Full MS分辨率:70000;dd-MS2分辨率:17500;NCE:20,40,60;
所述步骤S4中获得特征吸收光谱图的HPLC仪器条件:Dionex UltiMate 3000液相色谱仪,DAD二极管阵列检测器:扫描范围:190~400nm;色谱柱:Hypersil GOLD C18柱,10×250mm,10μm;柱温:35℃;流动相:水为A相,甲醇为B相;梯度洗脱方式:0~60min时,A相体积百分比的变化为95%→5%;60~61min时,A相体积百分比的变化为5%→95%;61~70min时,A相体积百分比为95%;流速:0.3mL/min;进样量:2μL;
步骤S4中所述LC-20AR制备液相色谱仪,PAD二极管阵列检测器条件:扫描范围:190~400nm;色谱柱:Inertsil ODS-3半制备色谱柱,2.1×100mm,10μm;柱温:35℃;流动相:水为A相,甲醇为B相,体积比水:甲醇=50:50;流速:10mL/min。
2.如权利要求1所述的食品中非法添加环己基去甲他达拉非的鉴定方法,其特征在于,所述步骤S1中,具体步骤为:取供试品10mg,加甲醇100mL,超声30min,过滤,作为UPLC-Q-Orbitrap HRMS和HPLC供试品溶液。
3.如权利要求1所述的食品中非法添加环己基去甲他达拉非的鉴定方法,其特征在于,所述步骤S2中,具体步骤为:取供试品2g,加甲醇10mL,超声30min,过滤,取滤液适量进样,收集主色谱峰成分,减压蒸发除去溶剂,即得纯化物10mg,纯化物纯度>95%。
4.如权利要求1所述的食品中非法添加环己基去甲他达拉非的鉴定方法,其特征在于,所述步骤S3中,具体步骤为:NMR核磁共振仪供试品制备:取步骤S2所得的纯化物15mg,用0.5mL氘代氯仿溶解至核磁共振测试管中。
5.如权利要求1所述的食品中非法添加环己基去甲他达拉非的鉴定方法,其特征在于,步骤S4中所述核磁共振仪条件:25℃,供试品取样量:30mg,核磁氢谱:600MHz,碳谱:150MHz。
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