摘 要： 建立了超高效液相色谱-四级杆-静电场轨道阱高分辨质谱法同时测定中药液体制剂塑料包装中37种添加剂的迁移量。以甲醇-乙腈（体积比为1∶1）和水作为流动相进行梯度洗脱，流量为0.35 mL/min，柱温为35 ℃，采用目标母离子二级扫描模式进行监测。37种添加剂在对应的质量浓度范围内与色谱峰面积线性关系良好，相关系数均不小于0.995，方法检出限为0.002～0.01 mg/L。37种添加剂迁移量的平均回收率为80.2%～117.6%，测定结果的相对标准偏差为1.4%～9.0%（n=6）。该方法简单、灵敏、准确，适用于中药液体制剂塑料包装中37种添加剂迁移量的检测。

关键词： 超高效液相色谱-四级杆-静电场轨道阱高分辨质谱法； 中药液体制剂塑料包装； 塑料添加剂； 迁移量

 

塑料添加剂是塑料工业中为使聚合物配料能顺利成型加工及获得所需应用性能而添加到塑料基体树脂中的化学品[1]。这些添加剂可以弥补塑料材料的不足，提高其加工性能并改善某些应用性能，从而赋予塑料各种新性能。常见的塑料添加剂包括阻燃剂、抗氧剂、光引发剂、增塑剂和紫外线吸收剂等。研究表明，某些添加剂可能对人体和环境造成危害。例如，暴露于高浓度的邻苯二甲酸酯类增塑剂可能影响内分泌系统和生殖系统的正常功能，尤其对新生儿的智力和发育器官影响显著[2-4]。此外，有机磷阻燃剂被认为具有致癌性、神经毒性和生殖毒性[5-7]。在食品包装领域，中国及欧美等国已对塑料添加剂的限量提出了越来越严格的标准，同时也有较多文献报道了食品接触塑料制品中添加剂迁移量的测定[8-10]。然而，在中药制剂领域，目前尚缺乏相关标准和指导原则来控制塑料包材添加剂的迁移，相关研究也相对较少。

中药液体制剂的剂型主要包括滴眼剂、酊剂、糖浆剂，以及近年来在医院中逐渐流行的代煎剂等[11]。这些制剂通常采用塑料包装。然而，中药制剂的成分较为复杂，其中某些剂型可能含有50%～70%的乙醇，这使其面临一定的塑料添加剂迁移风险。此外，在代煎剂的包装过程中，药液的温度可能较高[12]，这进一步增加了添加剂迁移的风险。目前，塑料添加剂迁移量的测定方法主要包括液相色谱、气相色谱、气相色谱-质谱联用、液相色谱-质谱联用等方法[13-14]。但上述方法所检测的添加剂种类大多较为单一，不能满足高通量筛查要求。超高效液相色谱-四级杆-静电场轨道阱高分辨质谱(UHPLC-Q-OrbitrapHRMS)法具有高质量精度、高灵敏度和高选择性的优点，并具有匹配超高效液相色谱的扫描速度，可实现高通量定性定量筛查，在有毒有害物质的筛查和确证方面的应用逐渐增多[15-16]。

笔者采用UHPLC-Q-OrbitrapHRMS技术建立了中药液体制剂塑料包装中增塑剂、阻燃剂、光引发剂和抗氧剂等37种添加剂迁移量的高通量筛查方法，该方法简单、灵敏、准确，可为中药液体制剂的塑料包材相容性实验中添加剂的迁移检测提供技术参考。

 

1、 实验部分

 

1.1 主要仪器与试剂

液相色谱-质谱联用仪：Thermo Vanqish-Orbitrap Exploris 120型，美国赛默飞世尔公司。

电热恒温干燥箱：FP56型，精度为0.1 ℃，德国宾德公司。

电子天平：Secura225D型，感量为0.01 mg，德国赛多利斯公司。

纯水/超纯水一体化系统：Milli-Q Referense型，美国密理博公司。

甲酸、甲醇和乙腈：均为色谱纯，德国默克公司。

甲醇中12种增塑剂混合标准溶液：含有邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异戊酯、邻苯二甲酸二-4-甲基-2-戊基酯、邻苯二甲酸二-4-甲基-2-戊基酯、邻苯二甲酸二正戊酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二丁氧基乙酯、邻苯二甲酸双庚酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸戊基异戊酯各组分的质量浓度均为1 000 μg/mL，批号为2411994，上海安谱实验科技股份有限公司。

乙腈中3种磷酸酯类阻燃剂混合标准溶液：含有三-(氮环丙基)-膦化氧、磷酸三(2-氯乙基)酯、三-(2-氯异丙基)磷酸酯各组分的质量浓度均为1 000 μg/mL，批号为2256481，上海安谱实验科技股份有限公司。

乙腈中13种光引发剂混合标准溶液：含有2-甲基二苯甲酮、4-(二甲氨基)苯甲酸乙酯、3-甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、2-苯甲酰苯甲酸甲酯、二甲氨苯酸辛酯、2-甲基-4'-(甲基硫代)-2-吗啉基苯丙酮、4-异丙基硫杂蒽酮、2-异丙基硫杂蒽酮、4-苯基二苯甲酮、2,4-二乙基硫杂蒽-6-酮、4,4'-双(二甲氨基)二苯酮、4,4'-双(二乙氨基)二苯酮各组分的质量浓度均为100 μg/mL，批号为2251861，上海安谱实验科技股份有限公司。

乙腈中6种酚类和双酚A混合标准溶液:含有4-戊基苯酚、4-叔辛基苯酚、4-庚基苯酚、4-壬基酚、4-正辛基苯酚、4-壬基苯酚、双酚A各组分的质量浓度均为1 000 μg/mL，批号为2251587，上海安谱实验科技股份有限公司。

抗氧剂2246标准品：质量分数为99.5%，批号为Q3200120，上海安谱实验科技股份有限公司。

2,6二叔丁基对甲酚标准品：质量分数为99.9%，批号为2202991，上海安谱实验科技股份有限公司。

中药液体制剂塑料包装样品：包括HDPE瓶、PET瓶、PET+PE袋，共计8个样品，均购自A厂家。

实验用水为经Milli-Q Referense净化系统过滤的超纯水。

1.2 溶液的配制

21种化合物混合标准储备液：分别取甲醇中12种增塑剂混合标准溶液、乙腈中3种磷酸酯类阻燃剂混合标准溶液和乙腈中6种酚类和双酚A混合标准溶液各0.1 mL，乙腈中13种光引发剂混合标准溶液1 mL，配制成34种化合物质量浓度均为5 μg/mL的混合标准储备液。

抗氧剂2246标准储备液：取抗氧剂2246标准品适量，用50%乙醇溶液配制成质量浓度为5 μg/mL的抗氧剂2246标准储备液。

2,6二叔丁基对甲酚标准储备液：取2,6二叔丁基对甲酚标准品适量，用50%乙醇溶液配制成质量浓度为5 μg/mL的2,6二叔丁基对甲酚标准储备液。

36种化合物系列混合标准工作溶液：以50%乙醇为稀释剂，将上述3种标准储备液配制成抗氧剂2246质量浓度分别为2、20、50、100、250 ng/mL，其它35种化合物质量浓度均分别为10、50、100、250、500 ng/mL的系列混合标准工作溶液。

样品溶液：参照GB 31604.1—2015《食品安全国家标准　食品接触材料及制品迁移试验通则》，结合中药液体制剂的含乙醇量，如滴眼液、代煎剂和糖浆剂为水溶液，因此选择10%乙醇作为模拟液；口服酊剂的含乙醇量约为50%～70%，因此选择50%乙醇和95%乙醇作为模拟液。参照GB 5009.156—2016《食品接触材料及制品迁移试验预处理方法》进行迁移实验。将每种塑料包装瓶中分别装满10%乙醇、50%乙醇和95%乙醇，拧紧瓶盖，于40 ℃放置7天后，取1 mL作为样品溶液。

1.3 仪器工作条件

1.3.1 色谱仪

色谱柱：Agilent Poroshell 120 EC-C18柱 (150 mm×2.1 mm,2.7 μm，美国安捷伦科技有限公司)；流动相：A相为水，B相为乙腈-甲醇(体积比为1∶1)，流量为0.35 mL/min；柱温：35 ℃；进样体积：5 μL；洗脱方式：梯度洗脱，洗脱程序见表1。

表1   梯度洗脱程序

Tab. 1   Gradient elution program

 

1.3.2 质谱仪

离子源：电喷雾离子源(H-ESI)；扫描方式：正、负离子模式；喷雾电压：正离子电压为4 500 V，负离子电压为4 000 V；鞘气、辅助气、吹扫气：均为氮气；鞘气压力：2.0 MPa；辅助气压力：1.0 MPa；吹扫气压力：0.2 MPa；离子传输管温度：325 ℃；蒸发温度：350 ℃；扫描模式：目标母离子二级扫描模式。37种塑料添加剂标准品的质谱参数见表2。

表2   37种塑料添加剂标准品的质谱参数

Tab. 2   Mass spectrum parameters of 37 plastic additive standards

 

1.4 实验步骤

1.4.1 样品处理

取待测模拟液直接进样检测，进样体积为5 μL。

1.4.2 定性筛查

利用tracefinder软件建立包括37种塑料添加剂的保留时间、分子式、加合离子、精确质荷比、二级碎片离子等信息的数据库。将保留时间、精确质荷比、同位素分布和二级碎片离子作为评判指标。保留时间误差范围设为±30 s，精确质荷比质量偏差设为5×10-6，经Tracefinder软件将采集的样品数据与数据库比对，根据是否满足评判指标，自动识别出阳性样品。

1.4.3 定量检测

根据定量子离子的精确质荷比提取色谱峰面积，绘制标准工作曲线，以外标法定量。根据标准工作曲线计算得到样品溶液中的目标物浓度。

 

2、 结果与讨论

 

2.1 色谱条件的优化

分别考察甲醇-水和乙腈-水作为流动相体系时目标化合物的色谱分离情况和信号强度，结果表明，甲醇-水体系下离子信号强度更大，但在乙腈-水体系下各化合物分离效果更好。37种目标化合物存在同分异构体，在乙腈-水体系下除2-异丙基硫杂蒽酮和4-异丙基硫杂蒽酮合并出峰外，其他同分异构体均可达到基线分离，而非同分异构体的化合物，提取离子间互不干扰，不需要达到基线分离就可准确定量，因此选择甲醇-乙腈(1∶1)作为有机相，兼顾信号强度和分离度。另外，在水相中分别加入0.05%、0.1%甲酸和5、10 mmol/L乙酸铵考察各离子信号强度，发现甲酸会抑制负离子强度，乙酸铵会抑制正离子强度。因此不使用甲酸和乙酸铵，最终选择甲醇-乙腈-水作为流动相。

2.2 质谱条件的优化

采用注射器流动注射37种塑料添加剂的标准品溶液(100 ng/mL)，分别在正负离子模式下进行全扫描，确定母离子，发现双酚A、2,6-二叔丁基对甲酚、4-戊基苯酚等9个化合物在负离子模式下产生了信号强度较大的[M-H]-准分子离子，其余28个化合物在正离子模式下产生了[M+H]+准分子离子。正负离子分别在4 500 V和4 000 V的喷雾电压条件下响应较强。各化合物母离子，经不同的碰撞能量，可得到不同的二级子离子，碰撞能量较低时，高质量端的二级子离子碎片较多。随着碰撞能量的增加，低质量端的子离子也增加，高质量端的子离子则逐渐减少。参照欧盟指令657/2002/EEC中有关规定，使用高分辨定性时，至少需要1个母离子和1个子离子才能进行确证。调节碰撞能量，选择能产生1～2个代表性子离子的能量作为最优碰撞能量，其中信号强度更高的子离子作为定量离子。

2.3 样品处理方法的优化

对比了模拟液直接进样与模拟液经0.22 μm滤膜滤过后进样的两种处理方式。结果表明，经滤膜滤过后，对邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯的检测产生了干扰。并且经过目视检查发现迁移实验后的模拟液并未产生沉淀及浑浊等现象，因此采用模拟液直接进样的方法。

2.4 线性关系及检出限

在1.2仪器工作条件下，分别测定37种塑料添加剂系列混合标准工作溶液，以定量子离子峰面积(y)为纵坐标，以质量浓度(x)为横坐标，绘制标准工作曲线。选取空白试样进行上述3种模拟液的迁移实验，取所得浸泡液进行低浓度加标，以目标峰的信噪比约为3时的浓度作为检出限，以信噪比约为10时的浓度作为定量限。37种塑料添加剂线性范围、线性方程、相关系数、检出限及定量限见表3。由表3可知，在上述3种模拟液中，37种塑料添加剂的质量浓度在相应的线性范围内与色谱峰面积线性关系良好，相关系数均大于0.990，方法的检出限为0.002～0.01 mg/L，定量限为0.004～0.02 mg/L。

表3   37种塑料添加剂线性范围、线性方程、相关系数、检出限及定量限

Tab. 3   Linear range, linear equation, correlation coefficient, detection limit and quantitation limit of 37 kinds of plastic additives

 

2.5 加标回收与精密度试验

对10%乙醇、50%乙醇和95%乙醇(空白迁移模拟液)进行加标回收实验，抗氧剂2246的加标质量浓度分别为5、100、200 μg/L，其余36种化合物的加标质量浓度分别为20、200、400 μg/L，平行测定6次，加标回收及精密度试验结果见表4。

表4   加标回收及精密度试验结果

Tab. 4   Results of standard recoveries and precision test

 

由表4可知，各模拟液中37种化合物的平均回收率为80.2%～117.6%，测定结果的相对标准偏差(RSD)为1.4%～9.0%(n=6)，表明该方法 准确度和精密度良好。

2.6 实际检测结果

8个药用塑料包装样品中，其中有5个检出邻苯二甲酸二丁酯，迁移量为0.01～1.09 mg/L；2个样品检测出邻苯二甲酸二异丁酯，迁移量为0.03～0.26 mg/L；2个样品检测出壬基酚，迁移量为0.03～0.13 mg/L；1个样品检测出3-甲基二苯甲酮，迁移量为0.06 mg/L。说明塑料包装的中药液体制剂有较高的添加剂迁移风险，应成为重点监测对象。

 

3、 结语

 

建立了超高效液相色谱-四级杆-静电场轨道阱高分辨质谱法同时测定中药液体制剂塑料包装中37种添加剂的迁移量。通过质谱优化得到37种塑料添加剂的精确分子量及离子碎片，并考察了不同浓度的乙醇对迁移量的影响，发现了乙醇浓度与部分塑料添加剂的迁移量呈正相关。该方法操作简便、灵敏度高、准确度及精密度均较好，可运用于药用塑料包装中添加剂的迁移量考察。中药液体制剂成分较为复杂，部分制剂中还含有高浓度乙醇，结合本次实验的筛查结果，说明塑料包装的中药液体制剂中塑料添加剂的迁移风险较高，需引起重视。

 

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引用本文： 倪倩，熊菲，田京歌，等 . 超高效液相色谱-四级杆静电场轨道阱高分辨质谱法同时测定中药液体制剂塑料包装中37种添加剂的迁移量［J］. 化学分析计量，2024，33（11）：33. (NI Qian, XIONG Fei, TIAN Jingge, et al. Simultaneous determination of 37 additives in plastic packaging of Chinese medicine liquid preparations by ultra high performance liquid chromatography quadrupole orbitrap high-resolution mass spectrometry[J]. Chemical Analysis and Meterage, 2024, 33(11): 33.)