傅里葉變換紅外光譜法快速鑒別虎掌南星Δ

李志勇，李彥文，周鳳琴，孫素琴（1.中央民族大學中國少數民族傳統醫學研究院，北京市100081；.中國中醫科學院中醫藥信息研究所，北京市 100700；3.山東中醫藥大學藥學院，濟南市 50355；.清華大學化學系分析中心，北京市 10008）

虎掌南星是天南星科植物虎掌Pinellia pedatisectaSchott的干燥塊莖，具有降逆止嘔、燥濕化痰、消痞散結的功效。研究[1]認為，虎掌南星是《神農本草經》所記載的“虎掌”正品，也是歷史上優質天南星的道地藥材，不僅在全國各地廣泛應用于臨床，且長期出口日本、韓國等國及我國臺灣、香港等地區。近年來關于虎掌南星的研究較多，其生藥學、化學成分和藥理作用等方面[2～5]均已有報道。但目前尚無能夠全面反映虎掌南星質量的科學評價方法。

傅里葉變換紅外光譜（FTIR）法是一種常用的結構分析技術，具有可宏觀整體鑒定復雜體系與無損快速的優點，逐漸被應用于藥用動、植物產品的真偽優劣鑒別[6，7]。筆者采用FTIR法對虎掌南星進行了快速無損的分析鑒別研究。

1 儀器與試藥

Spectrum GX型FTIR儀，包括硅碳棒光源、DTCS檢測器（美國Pekin-Elmer公司）：分辨率為4 cm-1，測量范圍為4 000～400 cm-1，16次掃描累加。

所有樣品均來源于山東（具體來源見表1），均經山東中醫藥大學藥學院周鳳琴教授鑒定為天南星科植物虎掌P.pedatisectaSchott的干燥塊莖。樣品經粉碎，過200目篩。

表1 樣品來源Tab 1 Samples and sources

2 方法

2.1 制備方法

采用KBr壓片法，在室溫下獲得各樣品的紅外譜圖。每份樣品均重復測定5次。

2.2 精密度試驗

取同一樣品供試片連續測定5次，結果所得紅外譜線完全重合。

2.3 穩定性試驗

取同一樣品供試片每隔1 h測定1次，結果5 h內所得譜線基本重合。

2.4 重復性試驗

取同一樣品粉末適量，共6份，分別壓片測定，結果所得紅外譜線完全重合。

3 結果

3.1 虎掌南星藥材的原始紅外譜圖分析

3種不同產地、不同生境虎掌南星紅外吸收光譜的峰形、峰位和峰強基本一致。其共有吸收峰主要有：在3 419～3 403、2 925、1 644～1 640 cm-1附近有3個明顯的吸收峰，其中3 419 cm-1附近的強寬峰為羥基峰、2 925 cm-1附近為CH2－和－CH3的吸收峰、1 644～1 640 cm-1附近為蛋白質峰；在1 200～990 cm-1之間有數個較小的吸收峰，其中在1 155～1 151 cm-1附近有明顯的吸收峰，1 014和998 cm-1附近的寬峰為淀粉雙峰，其峰形特殊，易于識別；在900～700 cm-1之間尚有數個糖類成分的小吸收峰。虎掌南星的紅外吸收光譜圖見圖1。

圖1 虎掌南星的紅外吸收光譜圖Fig 1 Infrared absorption spectrum of P.pedatisecta

3.2 不同產地虎掌南星紅外譜圖分析

將2個不同產地虎掌南星樣品在1 750～700 cm-1之間的紅外光譜10個平行樣進行重疊處理，發現圖譜中10個平行的紅外譜圖重疊較好，表明2種虎掌南星為一個來源，但由于產地不同而略有差異。在1 750～700 cm-1之間，不同產地虎掌南星紅外吸收圖譜的峰數、峰位、峰形和峰強基本一致，均具有1 644、1 408 cm-1處的寬峰，1 151、1 080、1 016、998 cm-1處的雙峰，928、860 cm-1處等共有峰。其中1 644 cm-1處為蛋白質特征峰，1 016 cm-1和998 cm-1附近為淀粉寬峰，在900～700 cm-1之間為糖類成分的特征峰。曲阜栽培品在1 644和1 523 cm-1附近的吸收峰強度略高于菏澤栽培品，表明含蛋白質和氨基酸較多；1 016與998 cm-1處的雙峰較強，表明含淀粉較多。不同產地虎掌南星的紅外光譜圖見圖2。

3.3 不同生境虎掌南星紅外譜圖分析

將曲阜2個不同生境虎掌南星樣品在2 000～400 cm-1區間的10個平行紅外光譜進行重疊處理，發現圖譜中不同生境虎掌南星具有1 643、1 408 cm-1處的寬峰，1 242、1 154、1 080、1 016、998 cm-1處的雙峰，928、860、765、576、528 cm-1處等共有峰。以1 643、1 408 cm-1處的寬峰與1 154、1 080、1 016、998 cm-1處的雙峰等吸收度最大。

從吸收度大小比較，圖譜明顯分成2個區域，即2 000～1 200 cm-1和1 200～480 cm-1處的紅外圖譜區間。在2 000～1 200 cm-1區間，野生品在1 643、1 408 cm-1處寬峰的吸收強度明顯大于栽培品，1 242 cm-1處小吸收峰的強度也大于栽培品，說明野生虎掌南星中蛋白質和氨基酸等含量明顯高于栽培品，這些吸收峰強度的大小可視為野生與栽培虎掌南星紅外譜圖鑒別的標志，其中1 643、1 408 cm-1處等吸收峰的吸收強度可視為野生虎掌南星區別于栽培虎掌南星的特征指紋圖譜。

圖2 不同產地虎掌南星的紅外光譜圖Fig 2 Infrared spectrum of P.pedatisecta from different producing areas

在1 200～480 cm-1區間，不同生境虎掌南星10個平行紅外圖譜幾乎完全重疊，共有峰有1 156、1 080、1 017、926、860 cm-1處的吸收峰等。曲阜野生虎掌南星與曲阜栽培虎掌南星僅在1 017與996 cm-1處的淀粉雙峰處略有差異，其中栽培品淀粉峰在996 cm-1處的吸收度略高于野生品。不同生境虎掌南星的紅外光譜圖分別見圖3、圖4。

4 討論

通過對不同產地和不同生境虎掌南星紅外光譜的比較，發現其在2 000～700 cm-1之間均具有1 643、1 408 cm-1處的寬峰，1 154、1 080、1 016、998 cm-1處的雙峰，928、860、765 cm-1處等共有峰，可作為虎掌南星鑒別的特征峰。不同產地虎掌南星紅外吸收峰的峰位、峰形和峰強基本一致；不同生境虎掌南星共有峰的峰位相同，但在2 000～1 200 cm-1處的共有峰，野生虎掌南星的峰強明顯大于栽培品。

綜上，利用紅外光譜技術研究中藥，具有宏觀、整體、直接、無損、快速的特點，可依據紅外光譜特征吸收峰的峰數、峰位、峰形和峰強等對虎掌南星藥材進行真偽優劣的鑒別。

[1] 胡世林.虎掌和天南星屬種不同[J].植物分類學報，1977，15（2）：70.

[2] 汪榮斌，王存琴，劉曉龍.天南星（虎掌南星）的化學成分和藥理作用研究[J].長春中醫藥大學學報，2010，26（4）：590.

[3] 孫稚穎，周鳳琴，石秀娟.山東產虎掌南星與市售天南星水分灰分的含量測定[J].中華中醫藥學刊，2009，27（1）：42.

[4] 孫稚穎，周鳳琴.虎掌南星藥材產地加工方法的初步研究[J].中國現代中藥，2009，11（3）：32.

[5] 李彥文，周鳳琴，張守平，等.掌葉半夏的形態組織學研究[J].中藥材，2008，31（2）：33.

[6] 張治軍，饒偉文.三七及其偽品的近紅外光譜鑒別法[J].中國藥房，2009，20（30）：2 367.

[7] 池玉梅，應龍彬，郭 戎.傅里葉變換紅外分光光度法鑒別貓爪草[J].中國藥房，2008，19（36）：2 829.