中草药  2015, Vol. 46 Issue (15): 2238-2245
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UPLC-MS/MS法测定抗疲劳类保健食品中非法添加的9种壮阳类化学药物
蒋丽萍1, 屠婕红2, 徐宏祥1, 傅应华2     
1. 嘉兴市食品药品检验检测院, 浙江 嘉兴 314050;
2. 嘉兴学院医学院, 浙江 嘉兴 314001
摘要目的 建立一种用于快速准确检测抗疲劳类保健食品中非法添加9种壮阳类化学药物(甲磺酸酚妥拉明、甲睾酮、司坦唑醇、达那唑、他达拉非、枸橼酸西地那非、爱地那非、伐地那非、硫代艾地那非)的方法。方法 采用UPLC-MS/MS法, 以Waters Acquity BEH-C18柱(100 mm×2.1 mm, 1.7 μm)为色谱柱, 以0.1%甲酸甲醇溶液(A)-0.1%甲酸水溶液(B)为流动相, 梯度洗脱:0~5 min, 50% A;5~7 min, 50%~90% A;7~9 min, 90%~100% A;9~10 min, 100%~50% A;体积流量0.2 mL/min, 进样量5 μL, 柱温40 ℃。选择ESI离子源、正离子扫描、多反应监测(MRM)模式测定9种临床常用的化学药物, 通过比较MRM通道中样品峰与对照品峰的分子离子峰、二级碎片离子峰、色谱保留时间等信息确定添加的化学药物, 并根据外标法以质谱峰面积计算添加药物的准确量。结果 在相应色谱及质谱条件下, 9种化学药物甲磺酸酚妥拉明、甲睾酮、司坦唑醇、达那唑、他达拉非、枸橼酸西地那非、爱地那非、伐地那非、硫代艾地那非的分离度良好, 方法检测限(LOD)均在0.1~0.3 ng/g, 定量限(LOQ)均在0.3~0.9 ng/g, 标准加样回收率均在88.4%~116.3%。68批抗疲劳类保健食品中检出41批添加了化学药, 阳性率为60.3%;样品中检出了枸橼酸西地那非、他达拉非、爱地那非、硫代艾地那非。结论 本法简便、准确, 灵敏度高, 可作为抗疲劳类保健食品中非法添加化学药物的定性定量检测方法。
关键词UPLC-MS/MS     化学药物     保健食品     非法添加     甲磺酸酚妥拉明     甲睾酮     司坦唑醇     达那唑     他达拉非     枸橼酸西地那非     爱地那非     伐地那非     硫代艾地那非    
Determination of nine chemicals illegally added into antifatigue health foods by UPLC-MS/MS
JIANG Li-ping1, TU Jie-hong2, XU Hong-xiang1, FU Ying-hua2    
1. Jiaxing Institute for Food and Drug Control, Jiaxing 314050, China;
2. Medical College of Jiaxing University, Jiaxing 314001, China
Abstract: Objective To establish an accurate method for the determination of nine chemical drugs (phentolamine mesylate, methyltestosterone, stanozolol, danazol, tadalafil, sildenafil citrate, aildenafil, vardenafil, and thioaildenafil) which were illegally added into the antifatigue health foods. Methods The UPLC-MS/MS method was adopted. The samples were extracted with methanol by ultrasonic processing and separated on a Waters Acquity BEH-C18 (100 mm × 2.1 mm, 1.7 μm) column with 0.1% formic acid methanol (A) and 0.1% formic acid water (B) as the mobile phase by gradient elution (0—5 min, 50% A; 5—7 min, 50%—90% A; 7—9 min, 90%—100% A; 9—10 min, 100%—50% A) at a flow rate of 0.2 mL/min. The injection volume was 5 μL. The column temperature was 40 ℃. The positive-ion (ESI+) source and MRM mode were used to separate and quantitatively determine the chemicals. The obtained molecular ions, fragment ions, and retention time for MRM channels were used to identify the nine kinds of drugs by comparing with those of reference substances. The obtained peak areas were used to determine the accurate content of the nine chemicals in the antifatigue health foods. Results A good resolution of the nine kinds of chemical drugs, including phentolamine mesylate, methyltestosterone, stanozolol, danazol, tadalafil, sildenafil citrate, aildenafil, vardenafil, and thioaildenafil, was obtained under this UPLC and MS/MS conditions. The limits of detection (LOD) and quantification (LOQ) were in the ranges of 0.1—0.3 ng/g and 0.3—0.9 ng/g. The standard addition recoveries were in the range of 88.4%—116.3%. There were 68 batches of antifatigue health foods, among which 41 batches were added with the chemicals with positive rate of 60.3%. The sildenafil citrate, tadalafil, aildenafil, and hioaildenafil were detected in samples. Conclusion The method is simple, accurate, and has high sensitivity, which can be used for the qualitative and quantitative determination of illegally added chemical drugs in the antifatigue health foods.
Key words: UPLC-MS/MS     chemical drugs     health foods     illegally added     phentolamine mesylate     methyltestosterone     stanozolol     danazol     tadalafil     sildenafil citrate     aildenafil     vardenafil     thioaildenafil    

近年来,人们对自身的保健越来越重视,市场上标示各种功能的保健食品鱼龙混杂,不法分子公然制假售假,为了使原本不具有治疗作用的保健品达到某一种疗效,在保健食品中添加各种化学药物,欺骗消费者,以获取高额利润[1]。在标示具有抗疲劳功能的保健食品中常添加的壮阳类化学药物有2大类,一类是环磷酸鸟苷(cGMP)特异性磷酸二酯酶5(PDE5)型抑制剂,它是一种治疗男性性功能障碍(ED)的药物,代表性药物主要有枸橼酸西地那非(品牌名:万艾可,俗称伟哥)、他达拉非(品牌名:西力士cialis)、伐地那非(品牌名:艾力达)、爱地那非、硫代艾地那非等;另一类是蛋白同化制剂,是合成代谢类药物,具有促进蛋白质合成和减少氨基酸分解的特征,可促进肌肉增生,提高动作力度和增强男性的性特征,代表性药物主要有甲睾酮、司坦唑醇、达那唑等。在保健食品中非法添加化学药物随意性大,剂量不准确,标签上又未作说明,往往导致消费者长期、超量服用引起毒性反应,严重甚至危及生命。

国家食品药品监督管理局曾颁布了一个针对补肾壮阳类中成药中非法添加西药的《药品检验补充方法和检验项目批准件》(批准件编号2009030),适用于补肾壮阳类中成药及抗疲劳类、免疫调节类保健食品中测定非法添加那红地那非等11种PDE5型抑制剂及其衍生物,初筛方法包括传统的物理化学鉴别和TLC定性鉴别;确证方法包括HPLC的初步确证和液相色谱-质谱(LC-MS)联用技术的最终确证[2, 3, 4]。随着仪器的快速更新和发展,需要不断研究并建立一种高灵敏度、高准确度、高通量和低成本检测非法添加壮阳类化学药物的方法。

目前对抗疲劳类保健食品中非法添加化学药物的检测方法主要是HPLC法[5, 6]和液质联用法[7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14]。本实验收集了临床上最常用的9种壮阳类化学药物,采用UPLC-MS/MS方法,建立了以多离子反应监测(MRM)模式定性定量测定抗疲劳类保健食品中非法添加化学药物的方法,该方法将非标检测中的初筛与确证方法结合起来,可大大提高初筛的广泛性和确证的准确性,并可同时进行添加物的定性和定量,一次进样可在10 min内同时准确检测出胶囊剂、片剂、丸剂等3种剂型中添加的9种壮阳类化学药物,为进一步规范保健食品市场提供强大的技术支撑。

1 仪器与材料

Acquity UPLC型超高效液相色谱仪、Quattro Premiere XE型三重四极杆串联质谱仪、电喷雾离子化源(ESI)、MassLynx数据处理系统,美国Waters公司;XS105DU型电子天平,梅特-托利多有限公司;USC-502型超声波清洗器,上海波龙电子有限公司;Mili-Q超纯水器,美国密理搏公司。

甲磺酸酚妥拉明(批号100110-200602,质量分数99.9%)、甲睾酮(批号100172-200503,质量分数>99.0%)、司坦唑醇(批号100209-200602,质量分数>99.0%)、达那唑(批号100126-200402,质量分数>99.0%),他达拉非(批号20120901,质量分数>99.0%)以上对照品均购自中国食品药品检定研究院;枸橼酸西地那非(批号1305-007A1,质量分数>99.0%)与硫代艾地那非(批号1214-006A3,质量分数>99.0%)均购自加拿大TLC公司;爱地那非(批号s0269c,质量分数>99.0%)与伐地那非(批号s0270c,质量分数>99.0%)均购自美国Sigma公司。以上对照品均为供定量测定用。试剂甲醇(德国Merck公司)、甲酸(美国Tedia公司)均为色谱纯,其余试剂均为国产分析纯,水为超纯水。

实测样品主要来自嘉兴市、县食品药品监督管理局及公安机关抽检的办案样品。

2 方法与结果 2.1 UPLC色谱条件

Waters BEH-C18柱(50 mm×2.1 mm,1.7 μm)为色谱柱;以0.1%甲酸甲醇溶液为流动相A,以0.1%甲酸水溶液为流动相B,梯度洗脱程序:0~5 min,50% A;5~7 min,50%~90% A;7~9 min,90%~100% A;9~10 min,100%~50% A。体积流量0.2 mL/min;进样量5 μL;柱温为40 ℃。

2.2 MS/MS条件

电喷雾离子化(ESI)正离子模式检测;毛细管电压3.0 kV;二级锥孔电压(extractor)3 V;六级杆透镜电压(RF Len):0 V;离子源温度110 ℃;脱溶剂气温度(desolvation temp)350 ℃;脱溶剂气流量600 L/h;锥孔反吹气流量50 L/h;碰撞气流量0.18 mL/min;碰撞室压力为0.319 Pa;选择MRM采集碎片离子信号。各物质的色谱保留时间、准分子离子质量数、定性定量离子碎片质量数及其采集参数见表 1

表 1 9种壮阳类化学药物的质谱采集参数 Table 1 LC-MS/MS parameters for nine kinds of antifatigue chemicals
2.3 溶液的制备 2.3.1 混合对照品溶液的制备

精密称取上述9种对照品各10 mg分别置于10 mL棕色量瓶中,用含0.1%甲酸的甲醇6 mL超声溶解,放冷后加甲醇定容至10 mL,配制成质量浓度均为1 mg/mL的贮备液,置4 ℃冷藏备用。取上述贮备液适量,分别用初始流动相稀释成含甲磺酸酚妥拉明、甲睾酮、司坦唑醇、达那唑、爱地那非、硫代艾地那非质量浓度分别为5、10、25、50、100、200、400 mg/mL;他达拉非、枸橼酸西地那非、伐地那非质量浓度分别为10、25、50、100、200、400 mg/mL的混合对照品溶液。其中甲磺酸酚妥拉明与枸橼酸西地那非为与酸成盐的形态,定量计算以甲磺酸或枸橼酸盐计。

2.3.2 供试品溶液的制备

每个品种取10个胶囊样品的内容物,混匀;或取10片片剂及丸剂样品,置研钵中碾磨均匀成粉末状。再分别精密称取1次服用量,置50 mL量瓶中,加0.1%甲酸的甲醇30 mL,超声溶解20 min,放冷至室温,用同一溶剂稀释至刻度,摇匀后初滤,再经0.22 μm微孔滤膜滤过,作为供试品贮备液。精密量取贮备液适量,用初始流动相逐步稀释至使待测物质量浓度与对照品溶液质量浓度相近的溶液,作为供试品溶液。

2.3.3 阴性样品溶液

取具有代表性的胶囊剂(海狗肾宝胶囊、康富来脑轻松胶囊)、片剂(汤臣倍健螺旋藻片、雄博牌玛咖片)和丸剂(源生堂牌海狗人参丸、三十六味帝皇丸)3种剂型阴性样品各2份,按上述方法分别制成胶囊剂、片剂和丸剂的混合空白基质粉末,分别精密称取1.0 g,置于50 mL量瓶中与供试品溶液同法制成3种剂型的阴性样品溶液。

2.4 9种化学药物的色谱及质谱特性

在MRM模式下测定9种化学药物的定性和定量离子对色谱图,共18个离子监测通道。各物质采集的总离子流图见图 1,MRM定量离子对色谱图见

1-甲磺酸酚妥拉明 2-伐地那非 3-枸橼酸西地那非 4-爱地那非 5-他达拉非 6-硫代艾地那非 7-甲睾酮 8-司坦唑醇 9-达那唑
1-phentolamine mesylate 2-vardenafil 3-sildenafil citrate 4-aildenafil 5-tadalafil 6-thioaildenafil 7-methyltestosterone 8-stanozolol 9-danazol
图 1 9种壮阳类化学药物的总离子流色谱图 Fig.1 TIC of nine chemical drugs

图 2。从图 1可看出,在给定的色谱质谱条件下,9种壮阳类化学药物的总离子流分离良好。从图 2可以看出,9个MRM定量离子对通道内色谱峰峰形对称,通道之间互不干扰,定量准确度好。

图 2 9种化学药对照品定量离子对的MRM色谱图 Fig.2 MRM chromatograms of quantitative ion pairs of reference substances of nine chemicals

为了保证定量分析的准确度,对质谱扫描条件进行了优化,满足质谱定量对色谱流出峰采集15个点以上的要求。

2.5 专属性考察

取“2.3.3”项下阴性样品溶液各5 μL,按“2.1”项下色谱条件进样,按“2.2”项下质谱条件采集图谱,得到3种阴性样品溶液的MRM色谱图,18个通道中均未见有干扰9种目标物成分的色谱峰。结果表明,上述3种剂型中所含的中药成分均不干扰目标物的测定,方法专属性好。

2.6 线性关系考察与检测限(LOD)和定量限(LOQ)试验

取“2.3.1”项下混合对照品溶液,按“2.1”和“2.2”项下色谱、质谱条件进样测定,以各组分定量离子对的峰面积(Y)对质量浓度(X)绘制标准曲线,得回归方程和相关系数(r),见表 2。结果表明,9种化学药物在5~400 ng/mL或者10~400 ng/mL线性关系良好,r均在0.990 5~1.000。

取阴性样品(海狗肾宝胶囊)适量,置50 mL量瓶中,按1.0 mg/g的添加量加入混合对照品溶液,按“2.3.2”项下供试品溶液同法经逐步稀释后进样,以信噪比为3时计算各化学药的LOD和信噪比为10时计算各化学药的LOQ,结果见表 2,结果表明LOQ均在0.5 ng/g以下,表明方法具有较高的灵敏度,完全能满足非法添加的检测要求。

表 2 9种壮阳类化学药的线性方程、相关系数、回收率及LODLOQ Table 2 Linear equation,r,linear range,recovery rates,LOD,and LOQ for nine kinds of antifatigue chemicals
2.7 进样精密度试验

取质量浓度均为200 ng/mL的混合对照品溶液5 μL,按“2.1”和“2.2”项下色谱、质谱条件进样测定,连续测定6次,计算甲磺酸酚妥拉明、伐地那非、枸橼酸西地那非、爱地那非、他达拉非、硫代艾地那非、甲睾酮、司坦唑醇、达那唑定量离子对质谱峰面积的RSD分别为2.3%、6.7%、2.8%、2.3%、7.2%、2.5%、3.2%、1.7%、4.6%,均在1.7%~7.2%,表明方法的精密度良好。

2.8 重复性试验

精密称取未检出9种化学药的阴性胶囊剂样品(海狗肾宝胶囊)1次服用量,共6份,分别精密加入对照品贮备液适量,使含各种化学药质量浓度均为1.0 mg/g,按“2.3.2”项下方法进行提取制成质量浓度均为200 ng/mL的溶液,作为供试品溶液,按“2.1”和“2.2”项下色谱、质谱条件进样测定,计算各成分的量及其RSD。结果甲磺酸酚妥拉明、甲睾酮、司坦唑醇、达那唑、爱地那非、硫代艾地那非、他达拉非、枸橼酸西地那非、伐地那非的平均质量分数分别为1.05、1.03、1.06、1.02、1.07、0.98、1.02、1.04、1.01 mg/g;RSD分别为3.8%、4.1%、2.9%、5.2%、3.3%、3.0%、6.2%、2.6%、5.8%,表明该方法重复性较好。

2.9 溶液稳定性试验

取“2.8”项下供试品溶液,在配制后避光放置0、2、4、6、8、12 h,依法测定。根据上述9种化学药的定量离子对色谱峰面积计算其RSD分别为2.8%、5.6%、2.95%、3.2%、5.7%、2.4%、3.8%、1.6%、5.5%,表明供试品溶液在12 h内稳定。

2.10 加样回收率试验

精密称取不含9种化学药的阴性胶囊剂样品(海狗肾宝胶囊、金日牌美国洋参胶囊)、片剂样品(雄博牌玛咖片、汤臣倍健螺旋藻片)和丸剂样品(源生堂牌海狗人参丸)的混合样品各9份,每份称取0.5 g,各分3组,分别置于100 mL量瓶中,同“2.3.2”项下方法制备供试品溶液,分别进行1.0、2.0、4.0 mg/g 3个添加水平的回收率试验,结果见表 2。结果表明,9种化学药的加样回收率中各质量浓度的平均回收率均在88.4%~116.3%,符合测定要求。

2.11 精密度试验

日内精密度和日间精密度均采用添加水平为1.0 mg/g的空白样品,日内精密度由重复试验6次测定得到,日间精密度连续3 d重复取样测定得到。结果,日内精密度RSD控制在2.1%~5.2%;日间精密度RSD控制在2.8%~6.9%,表明方法精密度良好。

2.12 样品测定

本次研究共收集抗疲劳类保健食品68批次,取各品种样品,按“2.3.2”项下方法制备供试品溶液,按“2.1”和“2.2”项下色谱、质谱条件分别进样测定,根据定量监测离子对的色谱峰面积,采用外标法计算样品中各化学药的量。共检测抗疲劳类保健食品68批次(包括胶囊、片剂、丸剂等不同基质类型)。结果表明,68批抗疲劳类保健食品中检出41批添加了化学药,阳性率为60.3%,典型样品的MRM色谱图见图 3。样品中检出了枸橼酸西地那非、他达拉非、爱地那非、硫代艾地那非。样品信息及检出成分见表 3

A1-475.3→100.1 A2-475.3→283.2 B1-390.1→267.9 B2-390.1→134.6 C1-489.4→282.9 C2-489.4→312.2 D1-505.2→98.7 D2-505.2→299.0 图 3 对照品 (I) 及样品 (II) 溶液中枸橼酸西地那非 (A)、他达拉非 (B)、爱地那非 (C)、硫代艾地那非 (D) 的MRM定量 (1)、定性 (2) 离子对色谱图 Fig.3 Ion pairs chromatogramsof MRM quantitative (1) and qualitative (2) for sildenafil citrate (A),tadalafil (B),aildenafil (C),and thioaildenafil (D) in solution of reference substances (I) and samples (II)

表 3 样品信息及检出成分 (n= 3) Table 3 Sample information and detected components (n = 3)
3 讨论 3.1 色谱质谱条件优化

在Waters Acquity UPLC BEH的C8、C18、T3 3种色谱柱上,采用0.1%甲酸甲醇溶液-0.1%甲酸水溶液、甲醇溶液-10 mmol/L乙酸铵溶液、0.1%甲酸乙腈溶液-0.1%甲酸水溶液、乙腈溶液-10 mmol/L乙酸铵溶液等4个流动相体系,分别考察了对9种壮阳类化学药物的色谱分离效果和质谱响应的因素。试验结果表明,C18柱显著优于C8与T3柱;甲醇比乙腈更有利于各组分之间的分离,添加甲酸可提高质谱的响应值和各组分的分离度,结果以0.1%甲酸甲醇溶液-0.1%甲酸水溶液的流动相体系为佳。在有机相与水相中均添加甲酸为佳,添加量均以0.1%为宜,可保证9种壮阳类化学药物具有最佳的色谱分离度和最高的质谱响应值。对梯度洗脱程序进行了优化,分3个时间段使有机相从初始的50%变为100%,保证各组分得到良好的分离。

3.2 测定模式选择

上述9种药物的分子结构中均含有N基团,采用ESI电离,在正离子模式下,通过对一级锥孔电压的调谐,可获得各组分最佳的 [M+H]+分子离子峰响应值。再分别对二级质谱碰撞室能量的调谐优化,选择丰度比最大且稳定的2个碎片离子,构成一组定性和定量离子对。采用MRM测定,具有极高的灵敏度和选择性。而且MRM具有再次分离功能,对色谱不能完全分离的2个色谱峰,在MRM下可以达到完全分离,通道之间不干扰,定量结果准确,可满足具有较复杂基质的中成药及保健品的快速检测。

3.3 加样回收率结果分析

本法采用胶囊剂、片剂、丸剂3种剂型阴性样品加标进行回收率试验以考察方法准确性。考虑到不同剂型的基质对本底以及回收率可能造成不同的影响,选取具有代表性的未检出上述9种化学药的保健品配制混合空白基质,分别制成胶囊剂、片剂、丸剂3种剂型的空白基质,分别进行加样回收率试验。结果表明,胶囊剂、片剂、丸剂3种剂型的加样回收率没有明显差别,各成分回收率均在80%~120%,表明方法准确性好。

3.4 小结

选择9种壮阳类药物作为目标物,采用UPLC- MS/MS多离子反应监测模式建立了一个操作简便、适用范围广、灵敏度高、准确、快速的高通量检测平台。一次进样即可获得18个通道采集的质谱信息,方法将快速初筛和准确定量统一结合,提高了抗疲劳类保健食品中非法添加物检测工作的效率。该方法不仅适用于胶囊剂、片剂、丸剂样品中9种壮阳类化学药物的准确检测,也适用于其他剂型保健食品和中成药样品的快速初筛。

参考文献
[1] 符 江, 荆文光, 章 军, 等. 中药中非法添加问题研 究现状与分析[J]. 中草药, 2014, 45(3): 437-442.
[2] 丁宝月, 屠婕红, 薛磊冰, 等. UPLC-MS/MS 法快速测 定降压类中成药及保健食品中非法添加34 种化学药的 研究[J]. 中草药, 2015, 46(5): 688-696.
[3] 黄宝斌, 许明哲, 杨青云, 等. 中成药和中药材添加化 学物质补充检验方法分析[J]. 药物分析杂志, 2014, 34(9): 1701-1708.
[4] 朱 健, 裘一婧, 沈国芳. UPLC-MS/MS 法快速检测减 肥类保健品中13 种非法添加化学成分[J]. 中草药, 2014, 45(4): 509-515.
[5] 邓鲲鹏, 罗卓雅, 雷 毅. 补肾壮阳类健康产品中艾地 那非的检测方法研究[J]. 中国药学杂志, 2011, 46(18): 1441-1444.
[6] 戚 亮, 崔 琳. HPLC 法测定枸橼酸西地那非的含量[J]. 黑龙江医药, 2013, 26(5): 755-757.
[7] 邢俊波, 曹 红, 张 炯, 等. 高效液相色谱法同时测 定补肾壮阳类中成药及保健食品中非法添加7 种化药 成分[J]. 时珍国医国药, 2014, 25(2): 451-453.
[8] 曲晓宇, 董 雷, 张四喜, 等. HPLC-MS/MS 法同时检 测抗疲劳药物及保健品中非法添加的7 种壮阳类化学 药物[J]. 中国药房, 2013, 24(33): 3129-3130.
[9] 刘 畅, 夏 晶, 胡 青, 等. LC/MSn 法检测补肾壮阳 类中成药和保健食品中非法添加5 种性功能类化学[J]. 中成药, 2009, 31(9): 1371-1374.
[10] 高咏莉, 邬晓鸥, 肖丽和, 等. HPLC-MS/MS 法测定补 肾壮阳类药品或保健品中非法添加羟基豪莫西地那非 的研究[J]. 中成药, 2009, 31(7): 1058-1061.
[11] 陈安珍, 王尊文, 杨 钊, 等. UPLC-MS/MS 检测补肾 壮阳类中成药及保健品中添加的化学药[J]. 中成药, 2009, 31(11): 1712-1714.
[12] 刘 莉, 周世玉, 程龙琼. 补肾壮阳类中成药中西地那 非等的快速检测[J]. 医药导报, 2012, 4(31): 507-509.
[13] 于 泓, 胡 青, 张 延, 等. 补肾壮阳类中药及保健 食品中31 种5 型磷酸二酯酶抑制剂的高分辨四级杆飞 行时间质谱定性定量检测方法[J]. 中国药学杂志, 2013, 48(15): 1312-1318.
[14] 来国防, 程 宾, 王 梅. 补肾壮阳类中药制剂中非法 添加化学药物成分的检测[J]. 中国药业, 2010, 19(22): 32-33.