聚酰胺固相萃取-HPLC法同時測定中藥材中16種合成酸性色素

孫 健， 馮 睿， 胡 青， 于 泓， 張 甦， 方 琳， 諸艷蓉， 毛秀紅， 季 申

（上海市食品藥品檢驗所，上海201203）

聚酰胺固相萃取-HPLC法同時測定中藥材中16種合成酸性色素

孫 健， 馮 睿， 胡 青， 于 泓， 張 甦， 方 琳， 諸艷蓉， 毛秀紅， 季 申*

（上海市食品藥品檢驗所，上海201203）

目的針對中藥材及飲片染色現象，建立同時測定金橙Ⅰ、亮藍G、亮藍、檸檬黃、日落黃、亮黃、金橙Ⅱ、酸性橙10、赤蘚紅、酸性紅73、莧菜紅、酸性紅18、誘惑紅、曙紅鈉、羊毛綠、酸性黑1等16種合成酸性色素的HPLC檢測方法。方法樣品用甲醇-0.1%甲酸溶液提取后，再經聚酰胺固相萃取去除大部分基質干擾，采用Agilent ZORBAX C18色譜柱（4.6 mm×250 mm，5μm），以甲醇-20 mmol/L乙酸銨為流動相，梯度洗脫，以二極管陣列檢測器測定。結果在丹參、山茱萸、槐米、黃連四種基質中，這16種色素在50 ng/mL至50μg/mL范圍內線性關系良好。其中前14種色素可定量，定量檢測限為1.13～8.77 mg/kg，回收率為61.4%～112.0%，相對標準偏差為1.2%～5.4%。結論本方法適用范圍廣，已應用于實際樣品測定。

聚酰胺固相萃取；高效液相色譜；中藥材；酸性色素

近年來，中藥材及其飲片非法染色現象時有發生。研究表明，合成色素具有不同程度的致敏性和致癌性［1］，雖然其中有不少為允許使用的食用色素，但中藥材監管規定，禁止添加任何合成色素。然而，由于色素品種眾多，而且部分藥材使用多種色素染色，現有國家藥品檢驗方法難以囊括所有情況，因此須完善和補充以滿足監管需要。目前文獻報道的多種色素同時測定大多局限于食品領域［2-7］，但中藥材基質因其特殊性和復雜性，關于其染色的文獻報道較少［8-11］，而且大多僅適用于個別藥材，前處理也以70%乙醇超聲提取為主，HPLC基質干擾嚴重限制了方法的通用性。考慮到HPLC法仍是目前普遍使用的分析手段，故亟需建立起同時測定中藥材基質多種色素的方法。

常用色素的類型為脂溶性色素、水溶酸性色素、水溶堿性色素。脂溶性色素以蘇丹紅類為主，已有多篇文獻報道其測定方法［12-14］；水溶性色素大多數為酸性，為中藥材及飲片最常用的一類色素，但多種合成酸性色素的同時測定鮮有報道。本研究采用聚酰胺固相萃取法，可除去大部分中藥材基質干擾，所建立的HPLC法可同時測定16種合成酸性色素。

2 實驗部分

2.1 儀器與試劑 Agilent 1200型高效液相色譜儀，配備二極管陣列檢測器 （美國安捷倫公司）；Agilent ZORBAX C18色譜柱（4.6 mm×250 mm，5μm，美國安捷倫公司）；高速離心機 （德國Eppendorf公司）；超聲儀（美國Branson公司）；聚酰胺SPE柱（1 g，天津博納艾杰爾科技有限公司）。

甲醇、乙酸銨（色譜純，美國Thermo Fisher公司）；甲酸、氨水 （分析純，國藥集團化學試劑有限公司）；金橙Ⅰ、金橙Ⅱ、羊毛綠、檸檬黃、日落黃、赤蘚紅、酸性紅73、莧菜紅、誘惑紅（瑞士Fluka公司）；亮藍G、酸性黑1（美國Sigma公司）；亮藍、酸性橙10、酸性紅18、曙紅鈉（德國Dr.E.公司）；亮黃（美國Sigma-Aldrich公司）；實驗用水為超純水 （自制）。

丹參、山茱萸、槐米、黃連等中藥材購自上海市場。

2.2 混合對照試劑溶液的制備 將16種色素分為兩組，取金橙Ⅰ、亮藍 G、亮藍、檸檬黃、日落黃、亮黃、羊毛綠、酸性黑1對照品適量，加水制成每1 mL分別含0.05 mg的混合溶液，作為對照試劑溶液①；取金橙Ⅱ、酸性橙10、赤蘚紅、酸性紅73、莧菜紅、酸性紅18、誘惑紅、曙紅鈉對照品適量，加水制成每1 mL分別含0.05 mg的混合溶液，作為對照試劑溶液②。精密量取對照試劑溶液適量，用水依次稀釋成質量濃度為50μg/mL、10μg/ML、1μg/mL、100 ng/mL、50 ng/mL的系列溶液，作為系列混合對照試劑工作溶液。

2.3 供試品溶液的制備 取粗粉 （過二號篩）1.0 g，精密稱定，置50 ML具塞離心管中，用甲醇-0.1%甲酸溶液 （3∶2）避光超聲提取 （頻率53 kHz，功率500W），第1次10 mL 30 min，第2次5 mL 15 min，第3次5 mL 15 min，4 000 r/min離心5 min，合并上清液置25 mL棕色量瓶中，用甲醇-0.1%甲酸溶液 （3∶2）稀釋至刻度，搖勻。

精密取上述溶液5 mL，快速通過聚酰胺小柱（1 g，內徑為1 cm，依次用甲醇3 mL和0.1%甲酸溶液3 ML預洗），用甲醇-氨水-水 （7∶2∶1）8 mL快速洗脫，收集洗脫液，加25%甲酸溶液適量，調 pH至中性，并定容至 10 mL，搖勻，12 000 r/min離心5 min，取上清液即得。

2.4 液相色譜條件 以十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑（Agilent ZORBAX C18，4.6 mm×250 mm，5μm）；以甲醇為流動相A，20 mmol/L乙酸銨為流動相B，按下表中的規定進行梯度洗脫，檢測波長為400 nm（亮黃）、440 nm（檸檬黃）、490 nm（金橙Ⅰ、日落黃）、520 nm（金橙Ⅱ、赤蘚紅、酸性紅73、莧菜紅、酸性橙10、酸性紅18、誘惑紅、曙紅鈉）、610 nm（酸性黑1、亮藍G、亮藍、羊毛綠）。

時間/ Mi n 流動相A / % 流動相B / % 5 5 7～1 7 4 5→5 0 5 5→5 0 1 7～2 0 5 0→6 5 5 0→3 5 2 0～3 0 6 5→9 5 3 5→5 3 0～3 2 9 5 5 3 2～3 3 9 5→5 5→9 5 0～7 5→4 5 9 5→3 3～4 0 5 9 5

3 結果與討論

3.1 合成酸性色素結構及中藥基質對分析的影響

合成酸性色素多為偶氮類化合物，在特殊條件下，可能分解生成二十多種致癌的芳香胺類化合物［15］。本實驗研究的16種色素除赤蘚紅和曙紅鈉外，多為偶氮類，少數為芳基甲烷類化合物。赤蘚紅、曙紅鈉結構中含羧基，其余14種結構中含磺酸基，故而稱為酸性色素，但多以鹽的形式存在。

由于中藥材含有豐富的纖維，因此該類色素可與藥材牢固結合，不易提取。同時，由于藥材中普遍含有天然色素，如果樣品前處理過程中不經純化，會造成檢測時基質干擾的問題。

3.2 對照品分組及定性方法 高效液相色譜法的分離度能影響定量準確性。為易于色譜分離，并考慮到中藥材中極少同時檢出16種色素，因此以色素色系及檢測波長為分組依據，將16種色素分為兩組，盡可能避免同時檢出兩組中的色素。實際檢測時，以相應色譜峰的保留時間及二極管陣列光譜，與對照品比較，確定檢出與否，必要時可采用高效液相串聯質譜法驗證。

3.3 考察基質的選擇 本實驗選擇丹參、山茱萸、槐米、黃連作為研究對象。取自不同藥用部位和本身含有顏色，具有代表性，能夠考察方法的通用性。

3.4 樣品前處理優化 該類化合物在酸性水溶液中溶解性較好，但由于中藥基質對色素的強吸附性，實驗結果表明，采用0.1%甲酸溶液超聲提取效率非常低。考察不同比例甲醇-0.1%甲酸溶液和甲醇-氨水-水溶液，結果采用甲醇-0.1%甲酸溶液（6∶4）時，大多數色素的提取效率最高 （見圖1）。

圖1 提取溶劑與16種色素峰面積的關系Fig.1 Relationship between extraction solventsand peak areas of 16 pigments

樣品若提取后不經凈化而直接進樣測定，其所含天然色素對基質干擾嚴重。本實驗比較HLB固相萃取和聚酰胺固相萃取兩種純化方法，最終確定參照食品國家標準［15］的聚酰胺法。該方法利用聚酰胺在酸性條件下能夠牢固吸附酸性色素的原理，試樣溶液加檸檬酸調pH，之后加入聚酰胺粉吸附，裝入垂熔漏斗抽濾，酸性醇溶液洗滌除雜，最后堿性醇溶液洗脫，得到酸性色素。但在藥材中使用該方法時發現其提取效率不高，且重復性差，操作不便，故而優化其方法。利用商品化的聚酰胺固相萃取小柱，藥材經甲醇-0.1%甲酸溶液 （6∶4）提取后，提取液上樣，大部分脂溶性色素和堿性色素（多為天然色素）隨上樣液流出，而酸性色素吸附在聚酰胺小柱上，再用堿性甲醇溶液洗脫。該方法可純化并富集酸性色素，并且操作方便，重復性好。

3.5 線性關系、檢測限、回收率和精密度 在上述色譜條件下，16種酸性色素的液相色譜圖見圖2。取系列混合對照試劑工作溶液進樣測定，以各組分峰面積對濃度繪制曲線，結果表明，各色素在50 ng/mL至50μg/ML范圍內均有良好線性關系，相關系數均在0.999 3以上。

圖2 16種色素對照試劑溶液的液相色譜圖Fig.2 Chromatograms of standard solution of 16 pigments

取4種藥材 （丹參、山茱萸、槐米、黃連），經檢測不含上述16種酸性色素 （見圖3，以含天然色素較多的丹參為例），然后分別添加低 （2 μg/mL）、中（4μg/mL）、高（8μg/mL）3個水平的色素對照品溶液，一式3份，共9份，按“2.3”項供試品溶液制備方法和 “2.4”項液相色譜條件進樣分析，計算回收率和精密度 （n=9）。結果表明，16種色素中除羊毛綠、酸性黑1、赤蘚紅 （槐米基質中）外，3種質量濃度下加樣的樣品回收率在61.4%～112.0%之間。

圖3 丹參樣品色譜圖Fig.3 ChromatograMs of Salvia saMp le

分析低水平添加溶液的信噪比，計算羊毛綠和酸性黑1的定性檢測限 （S/N=3）以及其余14種色素的定量檢測限 （S/N=10），結果見表1。

該方法準確度較高，適用于不同部位的藥材，可滿足禁用物質檢查的要求。但其中羊毛綠和酸性黑1由于其受到的干擾大，準確性差，故僅作為定性篩查方法，暫不列入定量方法中。

3.6 個別色素準確性較差的原因 槐米中赤蘚紅回收率僅為34.3%，分析認為，聚酰胺通過氫鍵作用吸附，其余色素結構中具有磺酸基等氫鍵作用較強的基團，而赤蘚紅結構中僅具有羧基，氫鍵作用較弱。國家食品標準［16］中赤蘚紅采用液液分配法，但實驗結果表明，經前處理方法優化后，丹參、山茱萸和黃連3種藥材基質中赤蘚紅的回收率仍可達到65%以上，僅在槐米中較低，可認為該方法在多數藥材中準確性仍較高，暫將赤蘚紅列入定量方法。其回收率偏低是否與花類藥材的特性有關尚需擴大基質考察范圍方可確定，并作個性化研究。

羊毛綠和酸性黑1的回收率普遍較差，經分析，二者均具有芳胺結構，有一定的堿性，酸性條件下與聚酰胺吸附不強，可隨酸性甲醇溶液流出。此類色素的前處理方法須另作研究，僅作為定性篩查手段，暫不列入定量方法中。

3.7 市場樣品測定 采用建立的方法，對五味子、山茱萸、大黃、何首烏、人工牛黃、黃芩、枸杞子、蒲黃、烏梅、丹參、紅花、關黃柏、延胡索、黃連、茜草、番瀉葉、酸棗仁、片姜黃、雞血藤、松花粉、黃柏、槐米、月季花、花椒、蘇木、青黛、桔梗等27種83批來自正規渠道的藥材或飲片進行了檢測，結果仍有3種4批檢出多種色素，如表2所示。經專屬性更高的高效液相串聯質譜法驗證，與HPLC法結果一致。實驗結果表明，該方法具有通用性，能夠適用于多種中藥材及飲片。其中，五味子中的日落黃色素和何首烏中的亮藍色素并未被現行國家藥品補充檢驗方法所收載，因此該方法能夠彌補現有標準檢測方法和品種的局限。

表1 16種色素測定的回收率、精密度和檢測限Tab.1 Recoveries，precision and liMits of detection of 16 pigments

表2 實際樣品檢出色素結果Tab.2 List of pigments detected in practical samples

綜上所述，聚酰胺固相萃取法前處理能夠除去大部分基質干擾，而HPLC法能夠同時定性定量測定中藥材中16種酸性色素，準確性高，適用范圍廣，但對個別回收率低的色素仍需作前處理方法的個性化研究。如遇到基質干擾很嚴重的藥材品種，或HPLC法無法確證的情況，建議采用高效液相串聯質譜法驗證和定量。

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Simultaneous deterMination of sixteen synthetic acid pigments in medicinal Chinese herbs by polyaMide SPE-HPLC

SUN Jian， FENG Rui， HU Qing， YU Hong， ZHANG Su， FANG Lin， ZHU Yan-rong， MAO Xiu-hong， JIShen*
（Shanghai Institute for Food and Drug Control，Shanghai201203，China）

AIMTo develop an HPLCmethod for simultaneously determining sixteen synthetic acid pigments，including orangeⅠ，brilliant blue G，brilliant blue，tartrazine，sunset yellow，brilliant yellow，orangeⅡ，orange G，erythrosin B，acid red 73，amaranth，acid red 18，allura red，eosin，green S，and acid black 1，to distinguish the dyeing froMmedicinal Chinese herbs.METHODSThe samples were extracted by methanol-0.1%formic acid，then purified by polyamide solid phase extraction（SPE）.A reversed phase column，Agilent ZORBAX C18（4.6 mm×250 mm，5μm）was used with methanol-20 mmol/L ammoniuMacetate as themobile phase in a gradient elution mode，and the diode array detector was used for the determination.RESULTSSixteen pigments presented in Danshen（Salviamiltiorrhizae Radix et Rhizoma），Shanzhuyu（Corni Fructus），Huaimi（Sophorae Flos）and Huanglian（Coptidis Rhizoma）possessed good linear correlation in the concentration range froM50 ng/ML to 50μg/mL.The first fourteen pigments could be quantified，their quantitative detection limits ranged froM1.13 mg/kg to 8.77 mg/kg，and their recoveries ranged froM61.4%to 112.0%，the RSDs ranged froM1.2%to5.4%.CONCLUSIONThismethod is universal in the determination of synthetic pigments in practical application.

polyamide solid phase extraction（SPE）；HPLC；medicinal Chinese herbs；acid pigments

R284.1

：A

：1001-1528（2015）05-1031-06

10.3969/j.issn.1001-1528.2015.05.023

2014-11-04

孫 健 （1985—），男，碩士，藥師，從事中藥及保健食品檢測與質控。E-mail：sunjian-0000@163.com

*通信作者：季 申 （1964—），女，主任藥師，從事中藥和保健食品質控與安全性研究。E-mail：jishen2013@163.com