紅外光譜法分析中藥地黃三種不同炮制品

李雯霞，王秀真，裴圓圓，張鴻超，趙紅霞

(河南省洛陽正骨醫(yī)院(河南省骨科醫(yī)院) 藥學(xué)部，河南 洛陽 471000)

中藥材成分繁多，其特征光譜是所含各成分光譜的疊加，而各種中藥材因所含成分及各成分含量的比例不同，其紅外圖譜也各有差異，具有特征性和指紋性。因此，用紅外光譜快速掃描中藥材，得到紅外光譜圖，通過紅外光譜法，可以區(qū)分鑒別同一中藥的不同炮制品[1]。

地黃為玄參科植物地黃RehmanniaglutinosaLibosch.的新鮮或干燥塊根，秋季采挖，除去蘆頭、須根及泥沙，即為鮮地黃。鮮地黃緩緩烘焙至八成干即稱之為生地黃。生地黃經(jīng)炮制后得到熟地黃,具體炮制方法有：清蒸法、酒燉法。三種地黃因其處理方法不同，其中的化學(xué)成分含量亦有差別，導(dǎo)致紅外圖譜上的差別。白雁等[2]運(yùn)用紅外二階導(dǎo)數(shù)譜對地黃及其不同提取部位、炮制品進(jìn)行了鑒定，樊克鋒等[3]運(yùn)用紅外光譜技術(shù)對生地黃進(jìn)行了整體評價(jià)，可見紅外光譜對地黃進(jìn)行評價(jià)甚至鑒定是可行的。因此，本課題闡述紅外壓片法分析三種地黃的具體操作方法及結(jié)果，以期為中藥紅外鑒定提供一些參考。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

PE SPECTRUM100 GX型FT-IR傅里葉變換紅外光譜儀(Perkin Elmer(鉑金艾爾默))；紅外燈、FW-4A型粉末壓片機(jī)(天津市拓?fù)鋬x器有限公司)、瑪瑙研缽、模具。

1.2 試劑

KBr為分析純(天津市福晨化學(xué)試劑廠)，研磨過200目篩，紅外燈下烘干4 h。

1.3 樣品

鮮、生、熟地黃為焦作溫縣產(chǎn)地黃，為玄參科植物地黃RehmanniaglutinosaLibosch.的鮮品及炮制品，品種為北京1號(hào)。其中，熟地黃為同種生地黃0.14 MPa清蒸4 h所得。所有樣品均切片，80 ℃減壓干燥24 h后粉碎過80目篩。

2 方法與結(jié)果分析

2.1 實(shí)驗(yàn)條件

溫度：25 ℃；濕度：50%；掃描范圍：4 000～400 cm-1；掃描次數(shù)：16；分辨率：4 cm-1。

2.2 空白片制備

取在紅外燈下干燥4 h的過200目篩的KBr約200 mg加入模具中，攤平，用15 MPa(9 t)的壓力壓片約1 min，取出，掃描背景圖。

2.3 試樣制備

各取鮮地黃、生地黃、熟地黃試樣2～3 mg，在瑪瑙研缽中研細(xì)，再加入200～300 mg磨細(xì)干燥的KBr粉末，混合研磨均勻，使其粒度在2.5 μm(通過250目篩孔)以下，放入錠劑成型器中，用15 MPa(9 t)的壓力壓片約1 min，取出，掃描樣品圖譜。

2.4 圖譜處理及分析

2.4.1 原始圖譜 如圖1所示，鮮地黃、生地黃、熟地黃的紅外原始圖譜為縱坐標(biāo)從T%轉(zhuǎn)換為A%，橫坐標(biāo)為波段4 000～400 cm-1的紅外圖譜。

很多中藥(地黃、丹參、玄參、天冬、麥冬、巴戟天、薤白)都有凸型峰，即在1 020～1 060 cm-1范圍內(nèi)有個(gè)較寬的吸收峰，且在其兩側(cè)分別有兩個(gè)吸收較弱的吸收峰。對于地黃，主峰1 050 cm-1，輔峰1 145 cm-1、985 cm-1，結(jié)合3 360 cm-1有強(qiáng)吸收峰，應(yīng)為醇、酚、C-O-C的環(huán)內(nèi)醚的C-H伸縮振動(dòng)和X-H面內(nèi)彎曲吸收峰。這與地黃的主要化學(xué)成分環(huán)烯醚萜苷類所含較多數(shù)量的酚羥基與醚鍵有關(guān)，而熟地黃此特征主峰被分裂成兩個(gè)峰應(yīng)該與梓醇在高溫條件下轉(zhuǎn)化成5-羥甲基糠醛有關(guān)[4]。地黃還有其他特征吸收峰，在2 928 cm-1處有一吸收峰應(yīng)為-CH2的特征吸收峰。在1 635 cm-1處有一較弱寬峰，在1 422 cm-1、1 356 cm-1、1 258 cm-1有三個(gè)強(qiáng)度不高的呈階梯形的吸收峰，可能為C=C雙鍵基團(tuán)伸縮振動(dòng)，應(yīng)為苯環(huán)類不飽和芳香環(huán)烴的不飽和鍵伸縮振動(dòng)產(chǎn)生。在620～870 cm-1范圍內(nèi)有4～6個(gè)小峰則應(yīng)為苯環(huán)取代基類的C-H面外彎曲振動(dòng)的特征峰，而且熟地黃的吸收峰數(shù)量明顯比鮮地黃和生地黃少，也應(yīng)該與梓醇在高溫條件下轉(zhuǎn)化成5-羥甲基糠醛有關(guān)。但中藥圖譜因?yàn)槌煞謴?fù)雜，不能具體歸類解譜為某樣物質(zhì)，所以需用以下譜圖處理方法進(jìn)行處理。

注：1.Radix Rehmanniae；2.Prepared Radix Rehmanniae；3.Fresh Radix Rehmanniae

2.4.2 平滑處理 常選用block average平滑方法，選用13點(diǎn)平滑。對光譜進(jìn)行平滑可以降低光譜的噪聲。光譜平滑技術(shù)是對光譜中數(shù)據(jù)點(diǎn)Y值進(jìn)行數(shù)學(xué)平均計(jì)算。紅外軟件中通常提供兩種光譜平滑方法：手動(dòng)平滑和自動(dòng)平滑。手動(dòng)平滑的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)可以從5～25的奇數(shù)中選擇，即可選的點(diǎn)數(shù)為5、7、9……25。平滑的點(diǎn)數(shù)越高，光譜越平滑。如選5點(diǎn)平滑時(shí)，取相連5個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的Y值進(jìn)行平均，平均值就是中間數(shù)據(jù)點(diǎn)的Y值。

2.4.3 基線校正 通常選用auto，手動(dòng)也可。不管是用透射法測得的紅外光譜，還是用紅外附件測得的光譜，其吸光度光譜的基線不可能處在0基線上。采用鹵化物壓片法測得的光譜，由于顆粒研磨得不夠細(xì)，壓出的錠片不夠透明而出現(xiàn)紅外光散射現(xiàn)象，使光譜的基線出現(xiàn)傾斜。基線校正前和校正后，光譜吸收峰的峰位不會(huì)發(fā)生變化，但峰面積會(huì)有些變化。

2.4.4 歸一化y軸歸一化為A1.5，即T%為3%；歸一化A為1.3，即T%為10%。光譜歸一化是將光譜的縱坐標(biāo)進(jìn)行歸一化。對于透射率光譜，歸一化后的最大吸收峰透射率變成10%，基線變?yōu)?00%。對于吸光度光譜，歸一化后最大吸收峰的吸光度歸一化為1，基線歸一化為0。利用紅外光譜進(jìn)行定量分析時(shí)，通常對吸光度光譜進(jìn)行歸一化。紅外譜庫中的光譜通常是歸一化的。

2.4.5 二階導(dǎo)數(shù) 導(dǎo)數(shù)光譜在紅外光譜中的應(yīng)用主要為二階導(dǎo)數(shù)譜[2]，可使光譜分辨率提高，但靈敏度卻隨之降低。二階導(dǎo)數(shù)光譜的峰方向向下。二階導(dǎo)數(shù)光譜的峰谷(負(fù)峰)位置對應(yīng)于原光譜的峰尖和肩峰位置。二階導(dǎo)數(shù)光譜能找出原光譜中所有吸收峰和肩峰的準(zhǔn)確位置。但二階導(dǎo)數(shù)光譜中各個(gè)峰的面積不能用于定量分析。見圖2。

由圖2可見，除了原始光譜中的特征峰外，二階導(dǎo)數(shù)光譜在900～1 200cm-1峰更尖銳，也較集中，放大此處圖譜如圖3所示。

由圖3可見，在1 140～1 160 cm-1區(qū)域熟地黃為一尖銳峰形，而鮮地黃和生地黃則為一波動(dòng)峰；在900～1 100 cm-1區(qū)域三者差別比較大，鮮地黃1 020 cm-1峰基本消失，熟地黃吸收最大，1 048 cm-1峰熟地黃基本消失，992.2 cm-1峰熟地黃基本消失，920～980 cm-1區(qū)域熟地黃峰形變緩。

3 討論

地黃主要含環(huán)烯醚萜、單萜及其苷類化合物，還含有苯乙醇苷類、糖類、氨基酸、有機(jī)酸及無機(jī)元素等成分。梓醇為地黃的主要有效成分，在炮制過程中其含量降低明顯。毛蕊花糖苷為苯乙醇苷類的代表性成分，炮制過程對其也有破壞。生地黃經(jīng)長時(shí)間加熱蒸熟后，部分多糖和多聚糖可水解轉(zhuǎn)化成單糖[5]，在熟地黃紅外圖譜中可見1 000～1 200 cm-1波數(shù)的峰的強(qiáng)度變化明顯。采用紅外光譜法對不同炮制品地黃進(jìn)行分析，用量少、環(huán)保、簡便快速，利用紅外光譜并結(jié)合二階導(dǎo)數(shù)光譜進(jìn)行分析，可得到宏觀的“指紋圖譜”，通過比較紅外圖譜官能團(tuán)區(qū)和指紋圖譜區(qū)的峰數(shù)、峰位、峰強(qiáng)度等，可對樣品進(jìn)行較全面的分析和檢測，甚至還能揭示中藥在炮制過程中發(fā)生的物理化學(xué)變化[1]，為中藥炮制品的快速鑒別和質(zhì)量控制提供了思路與技術(shù)支撐。

注：1.Radix Rehmanniae；2.Prepared Radix Rehmanniae；3.Fresh Radix Rehmanniae

注：1.Radix Rehmanniae；2.Prepared Radix Rehmanniae；3.Fresh Radix Rehmanniae