一种鉴别硫磺熏蒸山楂的方法与流程

1.本发明属于中药材质量检验领域，具体涉及一种采用gc
‑
ims技术鉴别硫磺熏蒸山楂的方法。


背景技术：

2.硫磺熏蒸具有增白，防潮，防虫的功效，但过度硫磺熏蒸不仅会导致药材残留二氧化硫等有毒有害物质超标，而且会对中药成分产生较大影响，如白芷、苦杏仁、浙贝、西洋参等均有报道，过度硫熏的药材不仅无法产生应有的疗效，反而会产生毒副反应，从而影响其疗效。因此《中国药典》2015版规定：山药、牛膝、粉葛、天冬、天麻、天花粉、白及、白芍、白术、党参等十个品种允许适量硫磺处理，但其二氧化硫残留限量为不得过400mg/kg，其他未规定的品种二氧化硫残留限量为不得过150mg/kg。
3.新鲜山楂果实经过切制后，干燥，得到山楂片，是中医临床常用的消食化积的药物，也是多种中成药的原料，如大山楂丸、小儿消食片等；许多人也喜欢将山楂片泡水代茶饮。但是也有人在山楂切制后，采用的硫磺熏蒸方法，短时间的熏制，然后再进行干燥。经过短时间硫熏的山楂片，外观颜色鲜艳，可取得更高的价格。但熏蒸过的山楂抗胰脂肪酶活性降低，影响了山楂饮片的药效，因此短时间的硫熏也会影响山楂饮片的质量。
4.但是目前的检测方法，并不能很好的检测短时间硫熏后的山楂片质量，因硫熏时间短，其二氧化硫残留并不超过药典规定的150mg/kg限定。


技术实现要素：

5.针对目前短时硫熏山楂片难以鉴定的问题，本发明提供一种采用gc
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ims技术鉴别硫磺熏蒸山楂的方法，可以快速地鉴别山楂和硫熏山楂。
6.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
7.一种鉴别硫磺熏蒸山楂的方法，包括以下步骤：（1）准确称取待测山楂样品，置于顶空进样瓶中，孵育获得检测样品；（2）准确称取对照山楂样品，置于顶空进样瓶中，孵育获得对照样品；（3）将步骤（1）和（2）获得的检测样品和对照样品分别用气相色谱
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离子迁移质谱进行测试；（4）通过比较对照样品和检测样品的有机挥发物含量差别区分待测山楂饮片是否经过硫磺熏蒸。
8.步骤（1）和（2）中，所述孵育温度为80℃，孵育时间为20min，孵育转速为500rpm。
9.步骤（2）中，所述对照山楂样品选自硫磺熏蒸山楂、未经硫磺熏蒸山楂或硫磺熏蒸山楂和未经硫磺熏蒸山楂。
10.步骤（3）中，所述气相色谱
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离子迁移质谱的条件为：载气和漂移气：氮气；气相色谱分析时间：30min；
载气流量：2.00 ml/min保持2 min，然后在30min内线性增至150.00 ml/min后保持；色谱柱：fs
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se
‑
54
‑
cb
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1毛细管色谱柱，长度：15m，内径：0.53mm；柱温：40℃；进样针温度：85℃；进样体积：200μl；漂移气流量：150ml/min；ims温度：45℃。
11.步骤（4）中，所述有机挥发物选自γ
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丁内酯、2
‑
甲基丙醛、庚醛、2
‑
己醇、2
‑
甲基
‑1‑
丙醇、乙偶姻、壬醛、2,3
‑
丁二醇、2,3丁二酮、2,5
‑
二甲基吡嗪、2
‑
己酮、戊酸中的一种或一种以上。
12.优选的，所述有机挥发物为2,3
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丁二醇和2
‑
己酮。2,3
‑
丁二醇的降低和2
‑
己酮的升高作为硫熏的标志物。
13.本发明具有以下优点：本发明的鉴别方法不需复杂的前处理、无需提取和制备样品，直接将山楂片剪为小块，放置在样品瓶中即可。该方法可以鉴别出硫熏时间较短二氧化硫符合标准的山楂。相比于常规检测方法，本发明的鉴别方法检测时间短，适用于快速鉴别山楂的硫熏与否。本发明通过gc
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ims技术鉴别硫磺熏蒸山楂，对于鉴别山楂药材优劣、药效高低提供了新的方法。
附图说明
14.图1是山楂样品的气相离子迁移谱图；图2是未熏蒸的和经硫磺熏蒸7min的山楂样品挥发性有机物指纹图谱对比图；图3是代表性及特征性的挥发性物质为因子的pca分析图。
具体实施方式
15.下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明，但本发明不受下述实施例的限制。
16.实施例1 用于区分硫磺熏蒸的特征性有机挥发物的筛选选取22批不同来源的山楂鲜果（表1），经鉴定为山里红（crataegus pinnati ida bge. var. major n.e.br.）或山楂（crataegus pinnati ida bge.）成熟果实，属于药典规定品种。切厚片后分别直接干燥或采用硫磺熏蒸7min后干燥，除去杂质及脱落的核及果柄，筛去碎屑，制备得到山楂22份，硫熏山楂22份，分别编号为x
‑
1和x
‑
2，其中，x为批次编号。各硫磺熏蒸山楂的含硫量为均小于150mg/kg，符合药典标准。
17.表1 22批山楂的产地来源编号产地编号产地1蒙阴12临沂2蒙阴13临沂3济南14河南4青州15承德
5青州16绛县6青州17青州7青州18青州8济南19青州9山西20济南10河北21蒙阴11济南22临朐按照以下方法将上述22批山楂和硫熏山楂分别进行气相色谱
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离子迁移质谱（gc
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ims）测定与数据分析：（1）将样品剪碎，准确称取待测山楂样品约1 g，置于20 ml顶空进样瓶中，80℃孵育20 min获得检测样品顶空组分，孵育转速为500 rpm；（2）将检测样品使用加热的进样针抽取瓶内的顶空组分，通过气相离子迁移谱仪分析进行测试，测试条件如下：载气和漂移气：氮气；气相色谱分析时间：30 min；载气流量：2.00 ml/min保持2 min，然后在30 min内线性增至150.00 ml/min后保持；色谱柱：fs
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se
‑
54
‑
cb
‑
1毛细管色谱柱，长度：15 m，内径：0.53 mm；柱温：40℃；进样针温度：85℃；进样体积：200 μl；漂移气流量：150 ml/min；ims温度：45℃；（3）使用lav（laboratory analytical viewer）软件分析光谱，使用reporter和gallery插件程序构建挥发性有机物的差异图谱和指纹图谱；软件内置的nist数据库和ims数据库对物质进行定性分析；使用pca插件程序进行动态主成分分析。
18.通过检测数据如下：由lav分析软件中的reporter插件程序制作的顶视图，可直接比较不同处理果实的风味物质差异。纵坐标表示保留时间，横坐标表示漂移时间，红色垂直线表示反应离子峰（reaction ion peak，rip，归一化后漂移时间为7.98 ms），rip两侧的每个点代表一种挥发性有机物，以颜色表示物质的含量；浅蓝色表示低含量，红色表示高含量。
19.从图1中可以看出，山楂片内的挥发性组分可通过gc
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ims很好的分离，且可直观识别不同处理的挥发性物质的差异。计算每种化合物的保留指数，基于挥发性物质的气相色谱保留时间和离子迁移时间对挥发性组分进行定性分析。以现有的软件内置nist气相保留指数数据库与ims迁移时间数据库资料，定性检出的挥发性物质如表2所示（与图1中标号一一对应）。
20.表2 样品挥发性组分的定性
两种山楂片的离子迁移谱汇总图如图2所示，图中每一行代表一个山楂样品中选取的全部信号峰，每一列代表同一挥发性有机物在不同炮制时间的山楂样品中的信号峰。从图2中可以看出每种样品的完整挥发物信息以及样品之间挥发性有机物的差异。为了便于比较，将图2中框选的部分分别进行比较可知，框1（红色框）中的物质，如gamma
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butyrolactone（γ
‑
丁内酯）、2
‑
methylpropanal monomer（2
‑
甲基丙醛）、heptanal（庚醛）、2
‑
hexenol（2
‑
己醇）、2
‑
methyl
‑1‑
propano monomer（2
‑
甲基
‑1‑
丙醇）、acetoin（乙偶姻）、n
‑
nonanal（壬醛）、2,3
‑
butanediol（2,3
‑
丁二醇）和2,3
‑
butanedione（2,3丁二酮）等物质在未熏蒸的山楂样品中含量很高；而经过硫磺熏蒸的山楂样品中，这部分物质的含量明显降低。框2（黄色框）中的物质，如2,5
‑
dimethylpyrazine（2,5
‑
二甲基吡嗪）、2
‑
hexanone（2
‑
己酮）、propanoic acid（戊酸）等物质在经硫磺熏蒸的山楂样品中含量明显高于未熏蒸的
山楂样品中的含量。框3（绿色框）中的物质，如己醛（hexanal）、乙醇（ethanol）、丙酮（acetone）、糠醛（furturol）等物质则在未熏蒸和经硫磺熏蒸的山楂样品中都存在，这部分物质基本不会由于硫磺熏蒸的影响而发生变化。因此，在后续检测中选取硫磺熏蒸与未熏蒸的山楂含量差异大的挥发物作为特征标记物质，如γ
‑
丁内酯、2
‑
甲基丙醛、庚醛、2
‑
己醇、2
‑
甲基
‑1‑
丙醇、乙偶姻、壬醛、2,3
‑
丁二醇、2,3丁二酮、2,5
‑
二甲基吡嗪、2
‑
己酮或戊酸，其中2,3丁二酮和2
‑
己酮几种物质的含量差别最为明显。
21.实施例2 硫磺熏蒸山楂的鉴别将实施例1中的22批山楂和硫磺熏蒸山楂根据全部峰强度值进行pca分析，结果显示：除了19
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1和17
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2这两个样品，未熏蒸和经硫磺熏蒸的山楂样品的额区分非常明显。选取实施例1中选取的特征标记物质的峰强度值进行pca分析，结果如图3所示：未熏蒸的山楂样品和经硫熏蒸的山楂样品分别聚集在不同区域，能够很好的区分开。
22.对比例1 硫磺熏蒸山楂的鉴别酸碱滴定法是最为常用的二氧化硫残留量检测的方法。
23.取山楂饮片细粉约10 g，精密称定，置两颈圆底烧瓶中，加水400 ml。将冷凝管的上端口处连接一橡胶导气管置于100 ml锥形瓶底部，锥形瓶内加入3%过氧化氢溶液50 ml作为吸收液，再加入3滴甲基红乙醇溶液指示剂（2.5 mg/ml），用0.01 mol/l氢氧化钠滴定液滴定至黄色。开通氮气，使用流量计调节气体流量至约0.2 l/min；打开分液漏斗的活塞，使盐酸溶液（6 mol/l）10 ml流入蒸馏瓶，立即加热两颈烧瓶内的溶液至沸，并保持微沸；烧瓶内的水沸腾1.5 h后，停止加热。吸收液放冷后，置于磁力搅拌器上不断搅拌，用氢氧化钠滴定液(0.01 mol/l)滴定，至黄色持续时间20 s不褪，并将滴定的结果用空白实验校正，按照以下公式计算：二氧化硫残留量（μg/g）= 其中，va为供试品溶液消耗naoh溶液体积，ml；vb为空白消耗naoh溶液体积，ml；c为naoh溶液摩尔浓度，mol/l；0.032为1ml naoh溶液（1mol/l）相当的二氧化硫质量，g；w为供试品的质量，g。
24.测定结果见表3：表3 22批山楂的产地来源及二氧化硫残留量
根据表3结果可知，实施例中22个未经硫磺熏蒸的样品的二氧化硫含量在1.7
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18.1μg/g，而同一样品经过硫磺熏蒸后的样品中二氧化硫的含量为5.2
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27.6μg/g，两类样品的二氧化硫含量的数值存在较大范围重叠。这说明，依靠常规滴定法检测二氧化硫残留量的方法并无法区分二氧化硫含量在允许范围内的硫熏山楂和未硫熏山楂。