古鉤藤紅外指紋圖譜研究

廣西中醫藥大學，廣西 南寧 530200

古鉤藤為蘿藦科白葉藤屬植物古鉤藤CryptolepisbuchananiiRoem.et Schult.的根莖[1]，別名白葉藤、白馬連鞍、牛角蘑、斷腸草[2]，大暗消、半架牛、白都宗、白漿藤[3]等，在我國主要分布于廣東、廣西、云南等地，國外分布于印度、緬甸、斯里蘭卡和越南等地[4]。具有舒筋活絡、消腫止痛、解毒等功效，用于治療腰痛、腹痛、跌打損傷、骨折、癰瘡、癬等疾病[5]。在民間應用于治療腫瘤、哮喘、咳嗽、風濕性關節炎等[6]。近年來，未見有國內外對古鉤藤的質量分析研究，而紅外光譜“指紋”能快速識別中藥的化學成分，具有真實、整體、綜合和宏觀的特點和優勢[7]。筆者采用傅里葉紅外光譜技術，對古鉤藤的紅外圖譜進行系統研究，建立古鉤藤紅外圖譜庫，可用于古鉤藤的鑒別，也為古鉤藤的質量分析提供了重要的實驗依據。

1 儀器與材料

1.1 儀器 IS-10紅外光譜儀(Thermo Nicolet美國熱電尼高力)；FW-4A粉末壓片機(天津市拓普儀器有限公司)；電熱恒溫鼓風干燥箱(型號：DHG-9203A，廠家：上海齊欣科學儀器有限公司)。

1.2 材料 溴化鉀(光譜純，國藥集團化學試劑公司)，實驗用試劑均為分析純。古鉤藤藥材均采自廣西，經廣西一心醫藥馬利飛副主任中藥師鑒定為蘿藦科白葉藤屬古鉤藤的莖、葉，來源見表1，藥材經處理后待用。

表1 古鉤藤藥材來源

2 方法與結果

2.1 樣品的制備 取古鉤藤藥材置于60℃恒溫烘箱干燥至恒重，粉碎過200目篩，備用。取樣品粉末1 mg，按1∶200的比例與溴化鉀混合，于紅外燈下在瑪瑙乳缽中研磨均勻，干燥30 min后，手動壓片至透明的薄片。

2.2 樣品的測定 經傅里葉分光光度計(FT-IR)進行測定，掃描分辨率為8，掃描次數為16，分辨率分別為8，扣除H2O和CO2的干擾，光譜掃描范圍是4000-400 cm-1，記錄古鉤藤樣品的紅外光譜圖。

2.3 方法學考察

2.3.1 精密度試驗取S-1藥材，按2.2項下的方法，連續測定6次，記錄紅外圖譜。由實驗結果表明圖譜具有一致性，相關系數分別為：0.9998、0.9998、0.9999、0.9999、0.9998、0.9997，RSD值為1.05%(n=6)。表明所使用的儀器精密度良好。

2.3.2 穩定性試驗 取S-1藥材，按2.2項下的方法，每隔2 h測定一次，測定6次，記錄紅外圖譜。由實驗結果表明圖譜具有一致性，相關系數分別為：0.9998、0.9998、0.9999、0.9998、0.9998、0.9997，RSD值為1.03%(n=6)。表明樣品在12 h內穩定。

2.3.3 重復性試驗取S-1藥材6份，按2.2項下的方法，分別測定，記錄紅外圖譜。由實驗結果表明圖譜具有一致性，相關系數分別為：0.9998、0.9998、0.9998、0.9999、0.9997、0.9996，RSD值為1.41%(n=6)。表明使用方法重復性較好。

2.4 樣品測定 取10批廣西不同產地的古鉤藤藥材，按2.2項下的方法進行測定，記錄紅外光譜圖，分別得到10批古鉤藤藥材的紅外光譜圖。見圖1。

3 分析與討論

3.1 指紋圖譜 分析試驗中，對掃描次數(4、8、16、32)以及分辨率(4、8、16、32)進行了考察，根據不同條件下，各光譜圖的平滑以及峰型，從而確定了掃描次數為16，分辨率為8。從圖1可看出，不同產地的古鉤藤藥材的紅外光譜相似度較大，有共同的特征峰，但也存在一定的差異，主要表現為各特征峰的相對吸收強度有所差異和指紋區的小峰的微小差異，可能與產地不同的生境條件差異有關。但主要化學成分在紅外光譜吸收峰的位置類似。在3 400 cm-1吸收峰強、譜帶寬，為締合-OH的伸縮振動峰； 2 920 cm-1、2 850 cm-1為飽和的C-H伸縮振動峰；1650 cm-1為因跨環效應影響的古鉤藤生物堿的-C=O伸縮振動峰；1 419 cm-1、1 246 cm-1為古鉤藤苷類 C-O的伸縮振動峰；1 050 cm-1為-OH的彎曲振動峰。

經Omic軟件處理得到的參照圖譜，建立圖譜庫，進行相似度比較。結果10批古鉤藤藥材紅外光譜圖的相似度為0.9562以上，與參照圖譜比較，相似度在0.9789以上。表明不同產地古鉤藤藥材的紅外圖譜與建立的參照圖譜基本一致，不同產地的古鉤藤供試品的紅外指紋圖譜相似程度較高，一致性良好。見圖2、表2。

表2 古鉤藤葉藥材紅外光譜相似度比較

3.2 不同產地古鉤藤莖葉紅外光譜數據的聚類分析

3.2.1 聚類分析數據的提取10批古鉤藤莖葉樣品紅外光譜圖在1600-600 cm-1波段范圍內峰強度的差異較明顯，提取這個波段的波數作為模式識別的原始數據，導出10批葉和莖紅外光譜圖的波數，作為數據分析的基礎。

3.2.2 古鉤藤紅外光譜數據的聚類分析采用沃德法選取歐式距離平方和作為樣品的測度，對古鉤藤藥材FT-IR指紋圖譜數據進行聚類分析，10批古鉤藤葉分為三大類，楊美、十萬大山、石埠、羅村、譚紋村、高峰為一類；馬村、蘇扜村、新蘇村為一類；武鳴為一類。結果見圖3。

4 結論

隨著計算機技術的發展，傅里葉紅外光譜技術應用越來越廣泛，幾乎涉及到自然科學的各個領域。近年來，在藥品質量控制、食品領域、植物學辨別中也發揮著重要的作用[8-10]。近紅外光譜技術具有不破壞樣品的情況下快速測定其中的有效成分，雖然靈敏度相對較低，但具有操作簡便、分析速度快、分析效率高、分析成本低、無污染、樣品不需預處理、重現性號、便于在線等優點。本文中采用了藥材粉末壓片，根據紅外光譜能整體、快速、無損藥材的特征，可以準確、快速、有效地鑒別藥材中的主要化學成分，建立的紅外指紋圖譜，能客觀反映古鉤藤藥材化學成分的全貌，通過紅外光譜分析完全能反映出古鉤藤藥材的化學特征，因此建立的古鉤藤藥材紅外指紋圖譜，能通過模式識別技術來描述古鉤藤藥材的差異性，并用于其質量鑒別是一種可行的方法。從主化學成分分析來看，古鉤藤的聚類分析結果完全達到了指紋圖譜技術的要求，但由于產地以及氣候、溫度等條件的不同，古鉤藤中化學成分的含量和結構會存在一定的差異，所以在聚類分析時，分類結果也可能有一定的差異性，這也綜合反映出不同產地樣品紅外光譜圖之間的多樣性分化，可為保證古鉤藤藥材的質量一致性提供依據，也可為古鉤藤藥材的進一步開發和利用提供科學依據。