西紅花藥材中胭脂紅和赤蘚紅的離子遷移譜快檢方法研究

高延甲，韓瑩，孫利民，房娟娟，李強，王鷹

（1.山東省食品藥品審評查驗中心，山東 濟南 250014；2.濟南市民族醫院，山東 濟南 250012）

中藥材、中藥飲片非法染色摻假［1］不僅影響中藥臨床療效，且極大地危害患者的健康。食品藥品檢驗系統對食品藥品非法添加色素的檢測進行了大量研究，國家頒布的薄層色譜法［2-3］、高效液相色譜法［4-5］、毛細管區帶電泳法［6］等系列藥品檢驗補充檢驗方法，均可實現色素的定性定量鑒別，液質聯用技術也逐漸成為了添加色素的檢驗“金標準”［7］，但上述方法所需時間相對較長，不適用于現場快速篩查。離子遷移譜（IMS）技術是利用電噴霧電離產生［M+H］+或［M-H］-離子的遷移時間對化合物進行定性，專屬性強，分析時間短，可實現每分鐘一個樣品的快速鑒定［8-9］。該方法可用于3-FMC、二亞甲基雙氧苯丙胺等精神類管制品［10］以及100～500 Da小分子物質［11］的快速檢測，也逐漸用于食品藥品非法添加的快速檢測［12］。常見染色藥材包括西紅花、烏梅、五味子等（胭脂紅、赤蘚紅染色），黃柏、黃連等（金胺O染色）。本研究中利用IMS技術對中藥材染色中常見的胭脂紅、赤蘚紅進行檢測鑒別，為中藥材染色色素的快速檢測提供參考。現報道如下。

1 儀器與試藥

儀器：GA2100型電噴霧離子遷移譜（美國Excellims公司）；XS205DU型電子天平（瑞士Mettler Toledo公司）。

試藥：西紅花對照藥材（批號為121009-201707），胭脂紅對照品（批號為111771-201603，含量＞98%）、赤蘚紅對照品（批號為111772-201505，含量＞98%），均購于中國食品藥品檢定研究院；乙醇為色譜純。西紅花藥材（河北凱達藥業有限公司編號分別為S1，S2；亳州市藥材市場，編號分別為S3，S4）。

2 方法與結果

2.1 溶液制備

對照品溶液：分別取胭脂紅、赤蘚紅對照品各10.0 mg，精密稱定，分別置100 mL容量瓶中，加乙醇溶解并定容，搖勻，制成質量濃度為100μg/mL的單一對照品貯備液，置4℃保存，使用前取出并恢復至室溫，加乙醇稀釋，制成質量濃度均為1μg/mL、10μg/mL的單一對照品溶液。

模擬陽性供試品溶液：分別精密量取10μg/mL的2種單一對照品溶液5.0，2.5，1.0，0.5 mL，1μg/mL的2種單一對照品溶液2.5，1.0，0.5，0.25 mL，分別與100 mg西紅花藥材混合浸泡染色后晾干，即得模擬陽性樣品；取100 mg，加10 mL乙醇浸泡5 min，經0.45μm濾膜濾過，取續濾液，即得。

供試品溶液：取市場可疑西紅花藥材樣品1 g，加乙醇10 mL，浸泡5 min，經0.45μm濾膜濾過，取續濾液，加乙醇稀釋10倍，即得。

2.2 IMS條件優化

色素類物質結構相對復雜，胭脂紅含有亞硫酸根離子（SO32-）、赤蘚紅含有氧負離子（O-），易產生［M-H］-離子峰，故采用［M-H］-進行測試。［M-H］-條件下，以檸檬酸作校正物質，離子源電壓2 000 V，漂移管電壓7 500 V，進氣溫度180℃，漂移管溫度180℃，柵電壓45 V，柵脈沖寬度120μs，漂移管流速1.2 L/min，排氣泵流速0.8 L/min，運行時間30 s，光譜范圍25 ms；針對色素在中藥材中非法染色的特性，優化遷移譜條件，考察其穩定性。

［M-H］-條件下，離子源電壓變化對2種對照品遷移時間的影響較小，遷移時間較穩定，而對響應峰面積較大（圖1）。胭脂紅的響應峰面積隨離子源電壓的變化相對穩定，但高于2 200 V時，檢出峰面積急劇減少，響應值較低；低于1 200 V時，隨電壓降低，響應值明顯降低；1 600～2 000 V時，胭脂紅的響應峰面積隨電壓的變化較小。赤蘚紅在離子源電壓為1 600～2 200 V時響應峰面積均較大，但在低于1 600 V、高于2 200 V時，響應峰面積急劇減少。因此，選取電壓2 000 V作為［M-H］-條件下標準離子源電壓，優化后的離子遷移譜條件見表1。［M-H］-模式下，以檸檬酸為校正物質，校正時間為8.606 ms。儀器經校正后，檸檬酸遷移時間為（8.606±0.002）ms。

圖1 離子源電壓變化對色素鑒別的影響Fig.1 Effect of ion source voltage change on pigment identification of dye

表1 IMS檢測條件Tab.1 IMS detection conditions

2.3 色素遷移時間

分別對2種對照品（10μg/mL）的遷移時間進行考察，結果2種色素均有單一檢測峰，易鑒別，胭脂紅、赤蘚紅的遷移時間分別為（9.277±0.018）ms、（16.705±0.016）ms，見表2、圖2。同時，對色素對照品連續3 d在同一臺IMS儀上進行測試，結果見表3。2種色素對照品連續3 d測試結果的RSD均小于0.1%，表明穩定性良好。

表3 色素標準品遷移時間結果Tab.3 The migration time of dyes standards

圖2 色素對照品的離子遷移譜圖1.Carmine 2.ErythrosineA.Carmine reference solution B.Erythrosine reference solutionFig.2 IMS spectra of dye reference

表2 色素標準物質IMS特性Tab.2 IMS characteristics of dye reference materials

2.4 2種色素同時存在時的遷移時間

胭脂紅、赤蘚紅同時存在時，［M-H］-條件下出現了對應2種對照品的雙峰，見圖3。可見，胭脂紅、赤蘚紅易區分，且遷移時間完全與單一色素存在時的遷移時間一致。

圖3 2種色素同時存在時的離子遷移譜圖1.Carmine 2.ErythrosineFig.3 IMS spectra of two dyes detected simultaneously

2.5 基質干擾

以西紅花對照藥材作空白對照品，取適量，按2.1項下供試品溶液制備方法制備不同質量濃度的空白對照品溶液，按從低到高的質量濃度進行分析，發現在色素出峰位置，各質量濃度的空白對照品溶液均無干擾峰出現（圖4）。

圖4 空白對照品的離子遷移譜圖Fig.4 IMS spectra of blank reference

2.6 模擬陽性樣品檢測

取2.1項下模擬陽性供試品溶液適量，進行IMS分析，結果見圖5。可見，胭脂紅峰位于圖5 A中9.282 ms處，赤蘚紅峰位于圖5 B中16.702 ms處，與圖2中2種色素的遷移時間一致，無基質干擾，表明方法專屬性良好。

圖5 模擬陽性樣品離子遷移譜圖1.Carmine 2.ErythrosineA.Simulated positive test solution of carmine B.Simulated positive test solution of erythrosineFig.5 IMS spectra of simulated positive samples

2.7 檢測限考察

取2.1項下模擬陽性供試品溶液適量，加乙醇稀釋制成2種色素對照品質量濃度均分別為50，25，10，5，2.5，1，0.5，0.25μg/mL的系列模擬陽性供試品溶液，取適量，分別進樣檢測，記錄譜圖，詳見圖6。以信噪比（S/N）為3時的色素質量濃度記作檢測限，結果胭脂紅、赤蘚紅的檢測限均為5μg/mL。

圖6 不同質量濃度2種色素的離子遷移譜圖1.Carmine 2.ErythrosineA.Simulated positive test solution of carmine B.Simulated positive test solution of erythrosineFig.6 IMS spectra of two dyes with different mass concentrations

2.8 樣品測定

取10批次西紅花藥材樣品（S3-S12），按2.1項下方法制備供試品溶液進樣檢測，記錄IMS圖。發現有1批次藥材供試品溶液的IMS圖中，檢出了與胭脂紅遷移時間一致的峰，認定該批次樣品中存在胭脂紅染色，詳見圖7；另采用國家藥監局批準的標準方法檢測［12］，仍檢出胭脂紅，與IMS結果一致。

圖7 陽性樣品的離子遷移譜圖1.CarmineFig.7 IMS spectra of the positive sample

3 討論

薄層色譜法、液相色譜法、毛細管區帶電泳法、液質聯用等技術均可用于色素的篩查［5，7］，但均屬實驗室檢查，不適合現場快檢。本研究中建立的IMS檢測體系，可實現同時、快速地檢測市售西紅花藥材中是否存在胭脂紅、赤蘚紅染色，前處理簡單，檢測時間短，數據結果準確，可信度高。

IMS方法僅能依靠遷移時間來進行初步定性判斷，方法定性效果好，定量效果欠佳，后續還需在實驗室中利用液質聯用等技術進一步定量分析，有一定局限性。但在現場快速篩查中，該方法具備處理簡單、檢驗迅速的特點，適合執法現場對大批量中藥材進行快速有效的篩查，從而進行針對性的抽樣檢驗。