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1 2015 年 3 月 Vol.33 No.3 March 2015 Chinese Journal of Chromatography 275 ~ 281 研究论文 DOI: / SP.J 液相色谱 串联质谱法同时测定化妆品中的 25 种喹诺酮类药物 林黎, 张毅, 涂小珂, 谢丽琪, 岳振峰, 康海宁, 吴卫东, 罗耀 ( 深圳出入境检验检疫局食品检验检疫技术中心, 深圳市食品安全检测技术研发重点实验室, 广东深圳 ) 摘要 : 建立了直接提取结合液相色谱 电喷雾串联质谱同时测定化妆品中丹诺沙星 恩诺沙星 氟甲喹 恶喹酸 环丙沙星 沙拉沙星 萘啶酸 诺氟沙星 氧氟沙星等 25 种喹诺酮类药物的方法 样品经酸性乙腈提取和正己烷脱脂净化, 采用 Poroshell EC C 18 色谱柱分离, 含 0 1% 甲酸的乙腈 水溶液为流动相进行梯度洗脱, 电喷雾串联质谱正离子模式扫描, 多反应监测 (MRM) 模式检测, 外标法定量 实验通过空白基质液配制标准溶液, 以降低基质对离子化干扰造成的基质效应,25 种喹诺酮类药物在 1 ~ 200 mg / kg 范围内线性关系良好, 相关系数 ( r) 在 以上 方法的检出限为 1 0 mg / kg, 在 mg / kg 3 个加标水平下, 水 乳 霜型化妆品中加标回收率为 87 4% ~ 105%, 相对标准偏差 (RSD) 为 4 54% ~ 19 7% (n = 6) 结果表明, 该方法简便 快速 准确, 适用于化妆品中 25 种喹诺酮类药物的测定 关键词 : 液相色谱 电喷雾电离串联质谱 ; 喹诺酮 ; 化妆品中图分类号 :O658 文献标识码 :A 文章编号 : (2015) Determination of 25 quinolones in cosmetics by liquid chromatography tandem mass spectrometry LIN Li, ZHANG Yi, TU Xiaoke, XIE Liqi, YUE Zhenfeng, KANG Haining, WU Weidong, LUO Yao (Food Inspection and Quarantine Center, Shenzhen Entry Exit Inspection and Quarantine Bureau, Key Laboratory of Detection Technology Research and Development on Food Safety, Shenzhen , China) Abstract: An analytical method was developed for the simultaneous determination of 25 quino lones, including danofloxacin mesylate, enrofloxacin, flumequine, oxloinic acid, ciprofloxa cin, sarafloxacin, nalidixic acid, norfloxacin, and ofloxacin etc in cosmetics using direct extraction and liquid chromatography electrospray ionization tandem mass spectrometry ( LC ESI MS / MS). Cosmetic sample was extracted by acidified acetonitrile, defatted by n hexane and separated on Poroshell EC C 18 column with gradient elution program using acetonitrile and water (both containing 0 1% formic acid) as the mobile phases and analyzed by LC ESI MS / MS under the positive mode using multiple reaction monitoring ( MRM). The interference of ma trix was reduced by the matrix matched calibration standard curve. The method showed good linearities over the range of mg / kg for the 25 quinolones with good linear correlation coefficients (r 0 999). The method detection limit of the 25 quinolones was 1 0 mg / kg, and the recoveries of all analytes in lotion, milky and cream cosmetics matrices ranged from 87 4% to 105% at the spiked levels of 1, 5 and 10 mg / kg with the relative standard deviations (RSD) of 4 54% -19 7% ( n = 6). The results indicated that this method is simple, fast and credible, and suitable for the simultaneous determination of the quinolones in the above three types of cosmetics. Key words: liquid chromatography electrospray ionization tandem mass spectrometry ( LC ESI MS / MS); quinolones; cosmetics 通讯联系人.Tel:(0755) ,E mail:zhayi80@ 163.com. 基金项目 : 国家自然科学基金项目 ( ); 深圳市基础研究项目 (JCYJ ,JCY ). 收稿日期 :

2 276 色谱第 33 卷 喹诺酮类药物 (quinolones, QNs) 是一类合成 抗菌药物, 对革兰氏杆菌和其他耐药抗生素的细菌 具有良好的抗菌作用, 具有抗菌谱广 吸收好 给药 方便 价格低廉等特点, 在临床治疗感染方面有较广 泛应用 [1-4] 但当喹诺酮类化合物违规添加到化妆 品中, 散布于人体皮肤表面, 尤其是脸部 口唇等皮 肤比较柔嫩, 黏膜血管丰富的部位表面, 则可能通过 微血管和黏膜被快速吸收, 逐渐破坏皮肤表面的正 常菌群, 导致皮疹 速发性过敏等不良反应 因此喹 诺酮类药物在我国的化妆品卫生规范中属于严禁添 加的药物 [5] 但是受到见效快 成本低的利益驱 使, 在祛痘 除螨 抗粉刺的化妆品中违禁添加喹诺 酮类药物的案例仍不时出现, 有些不法厂商甚至采 取添加少量多种的办法逃避监管 随着人们生活水 平的日益提高, 化妆品已成为必不可少的消费品之 一, 其安全性已成为广大消费者日益关注的问题 因此建立一个针对化妆品中多种类喹诺酮类药物同 时检测的方法十分必要 目前, 国内外对食品中喹诺酮类药物残留的检 测研究较多, 也较为成熟 检测方法多为高效液相 色谱法 [6,7] 液相色谱 质谱联用法 [8-19] 酶联免疫 [20] 法等, 对于化妆品中喹诺酮类药物的分析研究较 少, 有的仅关注其中几种喹诺酮类药物 [21,22], 难以 适应化妆品安全监管的需要 化妆品根据用途和功 效不同, 基质差异也较大, 其主要成分有植物油脂 动物油脂 脂肪醇类 粉质原料 表面活性剂和防腐 剂等, 若违禁添加抗生素, 则添加含量通常在万分之 一到百万分之一范围 检测化妆品中多种喹诺酮类 药物, 不仅要求样品提取和净化方法要具有普适性 和高效性, 还要求检测方法具有良好的选择性和灵 敏度 本文建立了以溶剂提取 正己烷除脂结合液相 色谱 电喷雾电离串联质谱 ( LC ESI MS / MS) 同时 检测水 乳 霜类化妆品中 25 种喹诺酮类药物的分 析方法 方法的前处理过程有机溶剂用量少 处理 通量大, 能有效去除样品中油脂 表面活性剂和粉类 杂质的干扰, 其分离效果 选择性和重现性均良好, 各项性能指标满足残留检测的要求 1 实验部分 1.1 仪器试剂 API 5000 液相色谱 质谱联用仪 ( 美国 AB 公 司 ), 配有电喷雾离子源 ; 氮吹浓缩仪 ( 美国 ZY MARK 公司 ); 低温离心机 ( 德国 Sigma 公司 ); 超声波水浴机 ( 德国 Elmasonic 公司 ); 涡旋混合器 ( 中国 MS2 Minishaker); Poroshell C 18 色谱柱 ( 150 mm 2 1 mm, 2 7 μm, 美国 Agilent 公司 ) 喹诺酮类标准品 : 纯度均大于 98% ( 德国 Dr. Ehrenstorfer 公司或者 Fluka 公司提供 ) 正己烷 乙腈 甲醇 甲酸 乙酸 (HPLC 级, 德国默克公司 ); 氯化钠 ( 分析纯, 含量 99 5%, 天津市福晨化学试剂厂 ); 乙腈溶液 ( 含 0 2% 甲酸 ); 0 1% 甲酸水溶液 ; 乙腈 0 1% 甲酸水溶液 (1 9, 体积比 ); 微孔滤膜 (0 22 μm, 有机相型 ); 水为二次蒸馏水 样品 : 水 乳液 霜类化妆品样本均购于本地商场 样品使用前混合均匀 1.2 标准溶液的配制准确称取适量标准品, 以甲醇稀释 定容 对难溶于甲醇的标准品, 先加少量甲酸溶解, 再以甲醇定容 标准储备溶液于 -30 冰箱中保存 准确移取各个化合物的储备液于容量瓶中, 用甲醇稀释配制成混合标准溶液, 于 -30 避光保存 基质匹配工作曲线以基质空白提取液稀释混合标准溶液, 配制成不同浓度的混合标准工作液 1.3 样品前处理乳液和霜类样品 : 称取 1 0 g 样品 ( 精确至 0 01 g) 置于 50 ml 具塞离心管中, 加入 2 g 氯化钠和 10 ml 0 2% 甲酸的乙腈溶液, 高速旋涡振荡 3 min, 常温超声分散 15 min, 以 r / min 离心 5 min, 取全部上清液移至另一离心管 剩余残渣再准确加入 10 ml 0 2% 甲酸的乙腈, 重复提取一次后合并上清液, 旋涡混匀 准确吸取 1 ml 上述提取液,40 氮吹近干, 用乙腈 0 1% 甲酸溶液 (1 9, 体积比 ) 定容至 5 ml, 再加入 5 ml 正己烷溶液, 混匀, r / min 离心 5 min, 弃去上层正己烷, 将下层提取液以有机滤膜过滤, 滤液供 LC ESI MS / MS 测定 水类样品 : 称取 1 0 g 均匀样品, 置于 50 ml 具塞离心管中, 加入 8 ml 含 0 2% 甲酸的乙腈溶液, 涡旋振荡, 超声提取 15 min, r / min 离心 5 min, 取上清液 残渣再加入 8 ml 含 0 2% 甲酸的乙腈, 重复上述提取过程一次,9 500 r / min 离心 5 min 后合并上清液, 用含 0 2% 甲酸的乙腈定容至 20 ml, 混匀 准确吸取 1 ml 上述提取液,40 氮吹近干, 用乙腈 0 1% 甲酸溶液定容至 5 ml, 过 0 22 μm 有机滤膜, 滤液供 LC ESI MS / MS 测定 1.4 液相色谱 串联质谱条件色谱条件 Poroshell C 18 色谱柱 ; 流动相 A 为

3 第 3 期林黎, 等 : 液相色谱 串联质谱法同时测定化妆品中的 25 种喹诺酮类药物 277 含 0 1% 甲酸的水,B 为含 0 1% 甲酸的乙腈 ; 梯度洗脱程序 :0 ~ 6 min, 87% A ~ 10% A; 6 ~ 9 min, 10% A; 9 ~ 9 1 min, 10% A ~ 87% A; 9 1 ~ 15 min, 87% A 流速 :250 μl / min 柱温 :40 ; 进样体积 :10 μl 质谱条件正离子电喷雾离子化 ( ESI + ), 单位分辨率, 喷雾电压为 V, 碰撞气为氮气, 碰撞气 压力为 41 4 kpa, 气帘气压力为 kpa, 雾化气压力为 kpa, 去溶剂气压力为 276 kpa, 离子源温度为 450 各化合物的监测离子对 ( Q1 / Q3) 去簇电压(DP) 碰撞能(CE) 以及碰撞室出口电压 (CXP) 等质谱参数见表 1, 在各个化合物保留时间前后各 90 s 采集该化合物的两个离子通道信号 No. Table 1 Compound 表 1 25 种喹诺酮类药物的主要质谱参数和保留时间 MS parameters and retention times for the analysis of the 25 quinolones Q1 mass (m / z) Q3 mass (m / z) Retention time / min 1 danofloxacin mesylate ( 丹诺沙星 ) enrofloxacin ( 恩诺沙星 ) flumequine ( 氟甲喹 ) oxloinic acid ( 恶喹酸 ) ciprofloxacin ( 环丙沙星 ) sarafloxacin ( 沙拉沙星 ) nalidixic acid ( 萘啶酸 ) norfloxacin ( 诺氟沙星 ) enoxacin ( 依诺沙星 ) lomefloxacin ( 洛美沙星 ) ofloxacin ( 氧氟沙星 ) difloxacin ( 二氟沙星 ) marbofloxacin ( 麻保沙星 ) pefloxacin ( 培氟沙星 ) sparfloxacin ( 司帕沙星 ) orbifloxacin ( 奥比沙星 ) pipemidic acid ( 吡哌酸 ) cinoxacin ( 西诺沙星 ) fleroxacin ( 氟罗沙星 ) gatifloxacin ( 加替沙星 ) balofloxacin ( 巴洛沙星 ) clinafloxacin ( 克林沙星 ) DP / V EP / V CE / ev CXP / V

4 278 色 第 33 卷 谱 表 1 续 Table 1 Continued No Q1 mass m z Compound 23 nadifloxacin 361 3 24 moxifloxacin 402 5 tosufloxacin 405 1 那氟沙星 莫西沙星 25 妥舒沙星 Q3 mass m z Retention time min 9 0 343 3 283 3 7 9 384 5 364 5 7 9 387 2 263 2 DP V EP V CE ev CXP V 80 53 80 40 40 90 90 32 30 30 31 63 quantitative ion DP declustering potential EP entrance potential CE collision energy CXP collision cell exit potential 2 氰化钾 等作为提取溶液的提取效果 结果如图 1 结果与讨论 2 1 所示 甲醇对于大部分喹诺酮类药物的提取回收率 提取溶剂的选择 已有研究报道主要以动物源样品中喹诺酮类药 物 残 留 为 主 较 少 涉 及 化 妆 品 中 该 类 药 物 的 检 测 14 15 化妆品中喹诺酮类药物分析有以下特殊 性 一方面 化妆品中含有大量油脂 糖 表面活性 剂 违规添加喹诺酮类药物的含量通常在百万分之 一至万分之一 因此要求前处理方法提取率要高 共 萃取物尽可能少 另一方面 喹诺酮分子结构中既有 羧基又有氨基官能团 即具有两性化合物的特性 对 提取溶剂和方法具有较高要求 实验比较了 乙腈 甲醇 二氯甲烷 甲醇 沉淀剂 乙酸锌 亚铁 16 17 Fig 1 2 2 为 45 85 对蛋白质沉淀效果不佳且共萃取物较 多 二氯甲烷提取出现了乳化现象 甲醇 沉淀剂尽 管去除蛋白效果较好 但部分药物的提取回收率低 于 60 乙腈沉淀蛋白效果最好 25 种喹诺酮类药 物回收率为 75 115 因此选择乙腈为样品提取 溶剂 根据喹诺酮类药物的酸碱性特点 实验还比 较了乙腈 0 1 甲酸乙腈 0 2 甲酸乙腈和 0 2 乙酸乙腈的提取结果 结果表明酸性乙腈对大部分 喹诺酮类药物的提取效果较好 加入甲酸或乙酸没 有明显的差异 为了离子化环境尽量与流动相一致 选择 0 2 甲酸乙腈作为后续实验的提取溶剂 图 1 提取溶剂对 25 种喹诺酮类药物回收率的影响 Effect of extraction solvent on recoveries of the 25 quinolones Compound numbers are the same as in Table 1 提取净化方法的优化 实验对比了超声水浴 涡旋振荡和水平振荡提 取水 乳和霜类样品的效果 乳液或霜类化妆品的 己烷萃取进而除去脂溶性杂质 所有目标物的回收 率为 71 117 满足检测需求 2 3 样品基质效应 黏度较大 超声的空化作用使得样品更易于均匀分 化妆品基质比较复杂 分析物共流出组分直接 散 提取效果优于水平或涡旋振荡提取的效果 回收 影响电喷雾离子化效果与检测信号的增强或抑制 率较满意 在样品净化部分 曾尝试将乙腈提取液 为消除基质效应对目标化合物测定的影响 以空白 浓缩后重新以缓冲溶液溶解 HLB 固相萃取小柱净 样品提取液作为标准溶液的稀释液 用于对目标化 化 所得喹诺酮类药物的回收率为 30 70 其原 合物进行定性和定量分析 这样方法采用的标准溶 因可能是部分化合物在固定相上保留不佳 实验改 液和样品溶液都具有相似的离子化环境 从而确保 为无需固相萃取柱 而先以氮吹浓缩提取液 再以正 方法的灵敏度和重现性

5 第 3 期林黎, 等 : 液相色谱 串联质谱法同时测定化妆品中的 25 种喹诺酮类药物 质谱测定条件的优化首先采用 50 μg / L 的喹诺酮混合标准溶液在正离子模式下进行母离子全扫描, 确定分子离子, 然后分别以分子离子为母离子, 对其子离子进行全扫描, 选取丰度较强 干扰较小的两对子离子为定性离子 以多反应监测 (MRM) 正离子模式优化 25 种化合物的质谱参数, 具体如表 1 所示 2.5 线性关系 回收率 精密度和定量限以峰面积为纵坐标 y, 各化合物的含量为横坐标 x, 建立标准曲线,3 种化妆品基质中 25 种喹诺酮类化合物的线性关系均良好, 其中保湿水样品基质中 25 种喹诺酮类化合物的线性方程和相关系数见表 2, 线性范围为 1 ~ 200 mg / kg 采用标准添加法, 选择水 乳液 霜类化妆品空白样品, 分别添加 表 2 样品中 25 种喹诺酮类药物的线性方程 相关系数 回收率和精密度 (n = 6) Table 2 Linear equations, correlation coefficients ( r), recoveries and precisions ( RSDs) for the 25 quinolones spiked in sample (n = 6) Compound Linear equation r Spiked level / ( mg / kg) Recovery / % RSD / % Danofloxacin mesylate y = x ( 丹诺沙星 ) Enrofloxacin y = x ( 恩诺沙星 ) Flumequine y = x ( 氟甲喹 ) Oxloinic acid y = x ( 恶喹酸 ) Ciprofloxacin y = x ( 环丙沙星 ) Sarafloxacin y = x ( 沙拉沙星 ) Nalidixic acid y = x ( 萘啶酸 ) Norfloxacin y = x ( 诺氟沙星 ) Enoxacin y = x ( 依诺沙星 ) Lomefloxacin y = x ( 洛美沙星 ) Ofloxacin y = x ( 氧氟沙星 ) Difloxacin y = x ( 二氟沙星 ) Marbofloxacin y = x ( 麻保沙星 ) Pefloxacin y = x ( 培氟沙星 ) Sparfloxacin y = x ( 司帕沙星 )

6 280 色谱第 33 卷 表 2 ( 续 ) Table 2 ( Continued) Compound Linear equation r Spiked level / ( mg / kg) Recovery / % RSD / % Orbifloxacin y = x ( 奥比沙星 ) Pipemidic acid y = x ( 吡哌酸 ) Cinoxacin y = x ( 西诺沙星 ) Fleroxacin y = x ( 氟罗沙星 ) Gatifloxacin y = x ( 加替沙星 ) Balofloxacin y = x ( 巴洛沙星 ) Clinafloxacin y = x ( 克林沙星 ) Nadifloxacin y = x ( 那氟沙星 ) Moxifloxacin y = x ( 莫西沙星 ) Tosufloxacin y = x ( 妥舒沙星 ) y: peak area; x: mass concentration, mg / kg mg / kg 3 个水平的喹诺酮混合标准溶液, 每 个加标水平平行测定 6 次, 回收率及精密度数据见 表 2, 平均回收率范围为 87 4% ~ 105%, 方法的相对 标准偏差为 4 54% ~ 19 7% 本方法的定量限为 1 0 mg / kg 由 MRM 谱图 ( 图略 ) 可以看出, 所有 目标化合物的色谱峰峰形对称 无明显干扰峰 检测 灵敏度好 3 结论 本研究测定的分析物为国内外普遍禁止在化妆 品中添加的抗生素喹诺酮类药物, 不仅要求分析方 法能同时测定数十种喹诺酮类药物, 同时需要具有 良好的灵敏度和准确性 本文以酸化乙腈提取 正 己烷净化, 结合液相色谱 电喷雾电离串联质谱检 测, 建立了化妆品中 25 种喹诺酮类药物的分析方 法 实验优化了影响回收率和重现性的主要因素, 所建立的方法快速 简便 重现性好 结果准确 该 方法为化妆品中喹诺酮类禁用药物的监控和管理提 供了高效 可靠的技术支持 参考文献 : [1] Zhao S J, Li C, Jiang H Y, et al. Chinese Journal of Analyti cal Chemistry ( 赵思俊, 李存, 江海洋, 等. 分析化学 ), 2007, 35(6): 786 [2] Li P P, Guo Y M, Chen X C, et al. Food Science ( 李佩佩, 郭远明, 陈雪昌, 等. 食品科学 ), 2013, 34(3): 303 [3] Yue Z F, Xie L Q, Chen X X, et al. Journal of Instrumental Analysis ( 岳振峰, 谢丽琪, 陈小霞, 等. 分析测试学报 ), 2008, 27(3): 240 [4] Huang W J, Hong J W, Jiang Z J, et al. Guangzhou Chemi cal Industry ( 黄文静, 洪建文, 蒋忠军, 等. 广州化工 ), 2010, 38(6): 150 [5] Ministry of Health of the People s Republic of China. Hygi enic Standard for Cosmetics ( 中华人民共和国卫生部. 化妆 品卫生规范 ), 2007 [6] Zheng Y M, Guo X D, Xian Y P, et al. Journal of Instrumen tal Analysis ( 郑艳明, 郭新东, 冼燕萍, 等. 分析测试学报 ), 2009, 28(2): 235 [7] Pan Y, Niu H, Cheng X Y, et al. Chinese Journal of Analysis Laboratory ( 潘媛, 牛华, 程晓云, 等. 分析试验室 ), 2011, 30(5): 69 [8] Zhu Y, Zhang H. Journal of Chinese Institute of Food Sci ence and Technology ( 祝颖, 张虹. 中国食品学报 ), 2010,

7 第 3 期林黎, 等 : 液相色谱 串联质谱法同时测定化妆品中的 25 种喹诺酮类药物 (2): 206 [9] Bao X L, Ren Y P, Zhang H. Chinese Journal of Analytical Chemistry ( 包晓丽, 任一平, 张虹. 分析化学 ), 2009, 37 (3): 389 [10] Wu X L, Xiang L, Mo C H, et al. Chinese Journal of Ana lytical Chemistry ( 吴小莲, 向垒, 莫测辉, 等. 分析化学 ), 2013, 41(6): 876 [11] Lin F, Lin H D, Wu Y X. Journal of Instrumental Analysis ( 林峰, 林海丹, 吴映璇. 分析测试学报 ), 2004, 23(5): 43 [12] Li Y L, Hao X L, Ji B Q, et al. Food Science ( 李雅丽, 郝晓蕾, 冀宝庆, 等. 食品科学 ), 2008, 29(8): 502 [13] Chen T, Chen A Z, Yang Z, et al. Chinese Journal of Phar maceutical Analysis ( 陈涛, 陈安珍, 杨钊. 药物分析杂志 ), 2010, 30(6): 1087 [14] GB / T [15] Yang F, Pang G F, Liu Z C, et al. Chinese Journal of Anal ysis Laboratory ( 杨方, 庞国芳, 刘正才, 等. 分析试验室 ), 2008, 27(12): 27 [16] Yue Z F, et al, ed. Guide for Veterinary Drug Residues in Food. Beijing: Standards Press of China ( 岳振峰, 等, 编. 食品中兽药残留检测指南. 北京 : 中国标准出版社 ), 2010 [17] Wang L, Zhong D L, Chen G C, et al. Chinese Journal of Chromatography ( 王丽, 钟冬莲, 陈光才, 等. 色谱 ), 2013, 31(10): 1010 [18] Xu L, Xu Z W, Chen W H, et al. Chinese Journal of Analy sis Laboratory ( 徐莉, 徐志伟, 陈文慧, 等. 分析试验室 ), 2012, 31(9): 114 [19] Cao P, Mou Y, Gao F, et al. Chinese Journal of Chroma tography ( 曹鹏, 牟妍, 高飞, 等. 色谱 ), 2013, 31(9): 862 [20] Zheng J, Huang X R, Zheng J C, et al. Chinese Journal of Health Laboratory Technology ( 郑晶, 黄晓蓉, 郑俊超, 等. 中国卫生检验杂志 ), 2006, 16(1): 79 [21] Lu X R, Huo R F, Xu H D, et al. Journal of Environment and Health ( 卢晓蕊, 霍任锋, 许海东, 等. 环境与健康杂志 ), 2013, 30(6): 518 [22] Chen J, Zheng R, Ji S, et al. Chinese Journal of Analytical Chemistry ( 陈静, 郑荣, 季申, 等. 分析化学 ), 2013, 41 (6): 931

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