地骨皮及其混偽品的紅外指紋圖譜鑒別*

劉少武，呂雨婷，曲偉紅，余敬謀，趙建國

(1 九江學(xué)院，江西 九江 332000；2 九江學(xué)院2018級藥學(xué)專業(yè)，江西 九江 332000)

地骨皮來源于茄科植物枸杞LyciumchinenseMill.或?qū)幭蔫坭絃yciumbarbarumL.的干燥根皮，春初或秋后釆挖根部，洗凈，剝?nèi)「ぃ瑫窀蒣1]。地骨皮主產(chǎn)于甘肅、寧夏、河北、陜西、山西、河南等省區(qū)。目前有關(guān)地骨皮的鑒別方法主要有性狀鑒別、顯微鑒別、薄層鑒別、ITS2序列法和紅外光譜法等[2-4]。筆者在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)現(xiàn)皮類藥材性狀彼此相似而容易混淆，地骨皮市售品種大部分是正品，有少部分是正品中混入了其它皮類，以荃皮、鵝絨藤根皮、五加皮、香加皮等多見。這些皮類從外觀性狀上來看與地骨皮可能相似，但它們的功效與地骨皮有很大差異，不可替代地骨皮藥用[5-7]。紅外光譜法已成為中藥材炮制、鑒別分析等方面的有效手段，是研究中藥中化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)、含量紅外光譜法具有快速、無污染、無損傷、操作簡單、分析成本低等特點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛用于藥材真?zhèn)舞b別、道地性識別等領(lǐng)域[8-9]。本文擬采用紅外光譜結(jié)合二階導(dǎo)數(shù)紅外光譜法對地骨皮藥材及其混偽品的紅外指紋圖譜進(jìn)行分析，以達(dá)到快速對地骨皮及其混偽品進(jìn)行鑒別的目的，為其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的提升提供了一種新的分析方法，為臨床合理用藥提供參考。

1 材料與方法

1.1 儀器與材料

VERTEX 70傅立葉變換紅外光譜儀，Burker公司;SL-100手提式中藥粉碎機(jī),浙江省永康市松青五金工具廠;DHG-9145A電熱恒溫干燥箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司;BT-224S電子分析天平，賽多利斯科學(xué)儀器有限公司。

表1 地骨皮及其混偽品信息Table 1 Materials information of Lycii Cortex and its adulterants

續(xù)表1

地骨皮藥材(購買于九江市各藥店，批號見表1所示)，經(jīng)筆者曲偉紅副教授鑒定樣品S1～S8為地骨皮正品，樣品S9～S15為混偽品；溴化鉀(KBr，光譜純)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 儀器和參數(shù)設(shè)置

傅里葉變換紅外光譜儀，DTGS檢測器，OPUS紅外分析軟件(分辨率4 cm-1，測量范圍4000～400 cm-1，靈敏度為2，掃描次數(shù)32次，基線校正、歸一化和去除水分和CO2的干擾)。

1.2.2 樣品的測定

取品粉碎后，過200目篩，于60 ℃干燥5 h。取適量細(xì)粉與KBr粉末(質(zhì)量比約為1∶150)壓片， 在4000～400 cm-1范圍內(nèi)掃描，得到一維紅外指紋圖譜。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

采用OPUS紅外分析軟件對一維紅外指紋圖譜進(jìn)行二階導(dǎo)數(shù)處理，平滑點(diǎn)為32，靈敏度為2。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 方法學(xué)考察

2.1.1 儀器精密度考察

同S1樣品連續(xù)掃描5次， 所得各圖譜間的相關(guān)系數(shù)均大于0.999，表明儀器精密度良好。

2.1.2 重復(fù)性考察

同S1樣品，分別取5次細(xì)粉掃描， 所得各圖譜間的相關(guān)系數(shù)均大于0.999，表明方法重復(fù)性良好。

2.2 地骨皮紅外光譜結(jié)果與討論

圖1中地骨皮樣品紅外光譜圖整體的峰形、峰位和峰強(qiáng)相似，在4000～400 cm-1范圍內(nèi)有14個(gè)共有峰，分別是3417和3348的雙峰、3070、2937、1621、1512、1444、1374、1318、1265、1028、781、666和518 cm-1。而混偽品與正品間的共有峰減少，并在1738(1733)、1513和860 cm-1等處產(chǎn)生新的吸收峰；且在4000～1250 cm-1范圍內(nèi)的峰形和峰強(qiáng)度有明顯差異。指紋區(qū)1250～400 cm-1內(nèi)所有樣品的峰形基本相似，都有數(shù)個(gè)吸收峰(見圖2所示)，15批樣品峰數(shù)與峰位見表2所示。

圖1 地骨皮一維紅外指紋圖譜Fig.1 FTIR of Lycii Cortex and its adulterants

圖2 正品和混偽品一維紅外指紋圖譜Fig.2 FTIR spectra of Lycii Cortex and its adulterants

表2 地骨皮及其混偽品一維紅外光譜吸收峰數(shù)Table 2 Peaks of FTIR of Lycii Cortex and its adulterants (cm-1)

續(xù)表2

從圖2和表2看出，正品和混偽品一維紅外指紋圖譜的主要差別有以下幾點(diǎn)：(1) 4000～3100 cm-1：所有樣品在此范圍有一個(gè)寬峰，而正品均出現(xiàn)3417和3348 cm-1的雙峰，S13同正品，而S14的3348 cm-1為平頭峰，其它樣品均未見雙峰。(2)3100～3000 cm-1：正品有3070 cm-1峰，而混偽品S9～S15均無此峰。(3)1800～1500 cm-1：混偽品S11、S12、S14和S15出現(xiàn)1736 cm-1峰，正品和S9、S10、S13均無此峰；S9～15均有1513 cm-1峰，尤其是S11～S15峰較強(qiáng)，而正品無此峰。(4)1475～1250 cm-1：均有4個(gè)峰，其中S11、S12和S15的4個(gè)峰強(qiáng)度基本相等，呈“鋸齒狀”排列，而其它樣品的 1318 cm-1峰明顯強(qiáng)于另外3個(gè)峰，且正品峰強(qiáng)度最大。(5)另外S10、S12、S14和S15出現(xiàn)了860cm-1峰，正品均無此峰。

2.3 正品與混偽品二階導(dǎo)數(shù)紅外指紋圖譜圖譜分析

圖3 地骨皮正品的二階導(dǎo)數(shù)紅外指紋圖譜共有模式Fig.3 Common pattern of second derivative infrared spectra of Lycii Cortex

從圖3和圖4可以看出地骨皮正品在4000～400 cm-1的二階導(dǎo)數(shù)指紋圖譜峰形與峰位整體上相似，吸收峰明顯變得窄而尖，分辨率提高，峰數(shù)量顯著增多，共有峰達(dá)34個(gè)(見圖3所示)，分別是3492、3426、3338、3063、2966、2925、2877、2852、1907、1743、1664、1621、1546、1513、1462、1372、1319、1266、1234、1206、1160、1108、1080、1054、1024、990、953、923、888、832、781、668、517、和467 cm-1。

而正品與混偽品在1800～400 cm-1范圍內(nèi)與樣品間的峰形、11個(gè)峰的強(qiáng)度及其比例有明顯差異。正品和S9除了峰3、8、9、10和11五個(gè)峰屬于中至強(qiáng)峰外，其余的峰均較弱，呈平緩而鈍的“鋸齒狀”排列，而S10～S15的如1、4、5、9等峰明顯增強(qiáng)，呈尖銳的“鋸齒狀”。以下三個(gè)區(qū)域差別較大：(1)1800～1500 cm-1范圍：S9～S15的峰3強(qiáng)度顯著減弱，而峰1和峰4強(qiáng)度顯著增大。正品通常是峰3最強(qiáng)，峰4最弱。S9是峰2最強(qiáng)、峰4排第二強(qiáng)。S10是峰3最強(qiáng)，峰2最弱，并在1694 cm-1處出現(xiàn)新的峰，其他樣品均無此峰。而S11～S15的峰4和1顯著增強(qiáng)而成為該波段的第一、第二強(qiáng)峰，峰3明顯減弱。(2)1500～1300 cm-1范圍：S11～S15的峰5～7為尖細(xì)的弱至中強(qiáng)峰，呈“深鋸齒狀”，而正品和S9、S10峰5～7屬于弱峰，且峰6明顯低于峰5和峰7，呈“凹”型。(3)1250～400 cm-1范圍：S10～S15的峰9的強(qiáng)度顯著增大，峰9～11的峰強(qiáng)度之比有明顯的差異：正品中峰9∶10∶11強(qiáng)度之比約為1∶4∶2，S9是12∶10∶5，S10是2∶2∶1，S11和S12是3∶2∶1，S13是2∶3∶2，S14是5∶4∶2，S15是8∶6∶3。

2.4 一維和二階導(dǎo)數(shù)紅外指紋圖譜解析

地骨皮正品與混偽品不同特征吸收峰所對應(yīng)的各官能團(tuán)及化合物類型見表3所示。

表3 紅外光譜吸收峰與結(jié)構(gòu)間的關(guān)系Table 3 Relationships between absorptions of FTIR and chemical structures

地骨皮正品和混偽品一維紅外圖譜結(jié)合二階導(dǎo)數(shù)紅外圖譜特征在整體上均有較大相似性，但一維圖譜在4000～1250 cm-1范圍內(nèi)峰形、峰位和峰強(qiáng)度有明顯差異，而二階導(dǎo)數(shù)指紋圖譜在1800～400 cm-1范圍內(nèi)的峰形、峰強(qiáng)度及其比例差異更明顯。通過一維紅外圖譜分析，進(jìn)一步利用高分辨率的二階導(dǎo)數(shù)光譜指紋圖譜進(jìn)行確認(rèn)，地骨皮含有生物堿、烯烴、酰胺類、黃酮類、有機(jī)酸類、草酸鈣、淀粉及糖類等，此結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道一致[10-12]，且生物堿、烯烴、酰胺類和芳香化合物特征更明顯。S9與正品比較，生物堿等胺類和烯烴類特征減弱，而芳香化合物特征增強(qiáng)。S10中糖苷類含量較高。S11、S12、S14和S15中有機(jī)酸酯類化合物特征明顯增強(qiáng)。

3 結(jié) 論

地骨皮正品與混偽品的紅外光譜圖中的特征吸收峰位與峰強(qiáng)度存在明顯的差異，反映了地骨皮與混偽品化學(xué)成分組成及其比例有明顯差異，并且混偽品中摻入的偽品基源較復(fù)雜。利用紅外光譜并結(jié)合二階導(dǎo)數(shù)光譜可以有效地區(qū)分地骨皮與混偽品。本實(shí)驗(yàn)建立的方法簡便、直觀，可以鑒別地骨皮及其混偽品，具有實(shí)用意義和良好應(yīng)用前景。藥材的品質(zhì)與產(chǎn)地、不同采收期、炮制和儲(chǔ)存有關(guān)，峰形和峰強(qiáng)度方面也可能出較為明顯的差異[13-14]。由于本實(shí)驗(yàn)地骨皮樣品是從藥店和藥材市場購買的，其產(chǎn)地和采收期未能全部明確，未能對同種植物藥不同產(chǎn)地、不同采收期等進(jìn)行區(qū)分，還有待進(jìn)一步對具有廣泛代表性的樣品進(jìn)行研究分析，為地骨皮的質(zhì)量控制和臨床應(yīng)用提供參考。