基于傅里葉變換紅外光譜的鴉膽子主要成分分析

摘 要 基于傅里葉變換紅外光譜原理方法，對不同產地鴉膽子石油醚提取物成分差異進行分析。對比分析不同產地鴉膽子紅外光譜數據，其成分含量變化與9個特征峰強度的變化相關，分別是3 471、2 931、2 854、1 743、1 463、1 377、1 238、1 165、723 cm-1。不同產地鴉膽子在特征峰上的含量具有明顯的差異，廣西玉林和廣東湛江產地鴉膽子的油酸和亞油酸含量相對較高，其次為廣西百色的靖西、右江，廣西田林與廣州，含量最低為廣西柳州。

關鍵詞 鴉膽子；傅里葉變換紅外光譜；油酸；亞油酸

中圖分類號：R932 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.09.003

鴉膽子為苦木科植物鴉膽子[Brucea javanica （L.） Merr. ]的干燥成熟果實[1]，是我國民間傳統常用中藥，別名為老鴨膽、鴉膽、苦榛子等。鴉膽子味苦、性寒，歸大腸經、肝經。中醫認為其具有清熱解毒、燥濕、止痢、截瘧、腐蝕贅疣的藥效，可治療熱毒血痢、雞眼贅疣等疾病。目前臨床應用非常廣泛，尤其在抗癌、抗腫瘤方面有著巨大的開發價值。鴉膽子在我國資源豐富，主要分布在廣西、廣東等華南熱帶亞熱帶地區。

鴉膽子化學成分復雜，主要有效成分為揮發油等脂溶性成分，易溶于極性小的有機溶劑。 藥理作用研究表明，鴉膽子油具有一系列的藥效活性，特別在治療惡性腫瘤方面具有顯著作用。鄧湘生等采用小劑量化療藥加鴉膽子油注射液于支氣管動脈灌注治療晚期肺癌，對照單純支氣管動脈灌注化療藥，發現治療組客觀療效優于對照組，差異有統計學意義（p＜0.05）；治療組在提高生活質量、保護免疫和骨髓功能等方面優于對照組[2]。祝洪福等采用鴉膽子油經肝動脈栓塞治療 62 例肝癌，治療后 l 年、2 年、3 年生存率分別為 77.4%、41.9% 和25.8%；腫瘤縮小 50% 以上占 64.5%，縮小 30%～50%占 27.4%；腫瘤血管明顯減少 38 例，部分減少 11 例；甲胎蛋白（AFP）下降率為 79%；無骨髓抑制，部分患者治療后肝功能明顯改善[3]。石磊等、田春桃等、田華琴等研究表明鴉膽子制劑具有抗肝癌的功效[4-6]。卜金鐘等研究發現，鴉膽子油乳注射液輔助5-Fu、奧沙利鉑聯合化療治療晚期大腸癌，可增強化療藥物療效，提高患者的生活質量，減輕化療的不良反應[7]。倪浩等研究結果表明，鴉膽子油輔助治療法對于降低尖銳濕疣復發具有一定的療效，彌補了常規治療方法易復發的不足，也拓展了鴉膽子油臨床應用的新領域[8]。

紅外光譜能從宏觀上評價中藥材的質量，其分析方法在中藥材鑒定和質量分析方面有著廣泛的應用[9-11]。用紅外光譜及其相關技術進行中藥鑒別與質量監控在某些方面較現在國家標準應用的顯微鑒別、薄層色譜法、高效液相色譜法及當前正在研究開發的DNA分子標定鑒別技術等都有很多特色和優勢，是一種無需提取分離、簡便、低廉的方法， 具有樣品無損，制樣檢測快速、準確、重復性好等優點。

當前文獻資料顯示，暫無不同產地鴉膽子的紅外圖譜分析的比較研究。本文以不同產地鴉膽子為研究對象，引入紅外圖譜分析，通過比較分析鴉膽子油組分的含量差異，為后續規范化栽培提供參考意見，對鴉膽子藥用價值的合理利用和經濟效益具有一定的現實意義。

1" 材料與方法

1.1" 試驗材料

1.1.1" 藥材

鴉膽子藥材產地見表1。

1.1.2" 試劑與儀器

傅里葉變換紅外光譜儀（Nicolet 5700，DTGS/B檢測器，美國Thermo公司）， 壓片機（FW-4A型，天津光學儀器廠），瑞士梅特勒-托利多超越型分析天平（Mettler Toledo XS105DU）。石油醚（60%～90%，分析純，天津市大茂化學試劑廠），溴化鉀（光譜純，國藥集團化學試劑有限公司）。

1.2" 試驗方法

1.2.1" 儀器分辨率選擇

根據文獻資料[12]，分辨率為4時，圖譜比較理想；分辨率為1時，信噪比較差，圖譜的背景干擾太大，使得基線毛燥，不夠平滑，影響吸收峰的判定；當分辨率為8時，1 000 cm-1以下的某些樣品在指紋區的吸收峰不能夠完全被掃描出來，使得某些樣品信息缺失。分辨率為2和4的圖譜相差不大，當分辨率為4時，可以使掃描時間減少，因此選擇分辨率為4作為分析的分辨率，既可以得到較高的信噪比，基線平滑，也可以使指紋區的吸收峰完全被掃描出來，還可以使分析時間相對減少。

1.2.2" 石油醚提取物紅外圖譜研究方法

根據鴉膽子油提取工藝優化試驗結果，采用索氏提取器進行提取，提取溫度為 85 ℃、液料比 8∶1（mL·g-1）、提取時間 1.5 h、提取 2 次，鴉膽子提取液在蒸發皿中水浴蒸干，在接近蒸干前加入少量 KBr 拌勻，揮干溶劑后于烘箱中 60 ℃保持 24 h。

采用KBr壓片制樣，測定紅外光譜圖。將鴉膽子樣品提取的蒸干物置于瑪瑙研缽中，加入適量溴化鉀，研細后置于模具中，加壓，壓力為20 kPa，約1 min 后取下模具，將壓好的溴化鉀樣品片置于紅外光譜儀中，進行紅外光譜掃描。

采用OMNI E.S.P.5.1 智能操作軟件進行譜圖數據處理。每個樣品測定前均對背景進行掃描， 對得到的紅外光譜進行基線校正， 確定峰值和吸光度。Origin 8.0軟件進行數據處理并分析。

1.2.3" 不同成熟樣品紅外圖譜研究方法

將玉林、湛江2個產地的不同成熟鴉膽子按照1.2.2的步驟進行提取檢測，得到相應的紅外圖譜并分析。

1.2.4" 不同產地樣品紅外圖譜研究方法

將表1中其余各產地藥材按照1.2.2的步驟進行提取檢測，得到相應的紅外圖譜并分析。

2" 結果與分析

2.1" 石油醚提取物紅外圖譜研究

石油醚提取物的主要吸收峰集中在3 000 cm-1和1 500 cm-1處。由于石油醚是非極性溶劑，提取物主要是非極性的色素、揮發油、飽和烷烴類，因此圖譜上反映的也主要是這些物質的官能團的吸收峰[12]。

石油醚提取物的紅外吸收圖譜見圖1。2 931 cm-1為亞甲基C-H反對稱伸縮振動吸收峰，2 854 cm-1為亞甲基C-H對稱伸縮振動吸收峰，1 743 cm-1為羰基C=O伸縮振動吸收峰，1 463 cm-1為亞甲基和甲基C-H彎曲振動吸收峰，1 165 cm-1為甲基C-H對稱伸縮振動吸收峰，723 cm-1為長鏈烷烴骨架振動吸收峰，以上光譜特征說明鴉膽子石油醚提取物的主體成分為脂肪酸酯類化合物。

2.2" 不同成熟品紅外圖譜研究

分別選取湛江、玉林2個產地的成熟品與半成熟品進行紅外光譜測定，分析其光譜差異性，為采收藥材提供參考依據。

圖2顯示，湛江不同成熟品粗油成分含量變化與9個特征峰強度的變化相關，其分別是3 471、2 931、2 854、1 743、1 463、1 377、1 238、1 165、723 cm-1。其紅外光譜的峰強無明顯差別，由此我們可以通過做不同光譜特征峰強度的變化趨勢反映各物質含量的變化。文獻資料顯示，油酸在2 575～2 936、2 995～3 644 cm- 1范圍內有特征吸收，亞油酸在1 125～1 488 cm- 1范圍內有很大特征吸收，棕櫚酸在400～763 cm- 1有特征吸收[13]，所以可作為鴉膽子鑒定時指認油酸、亞油酸、棕櫚酸的重要區域。

由圖2還可知，2 931、2 854 cm-1在油酸特征吸收范圍內，1 463、1 377、1 238、1 165 cm-1在亞油酸特征吸收范圍內，723 cm-1屬于棕櫚酸吸收峰，這些特征峰強度的變化趨勢可反映油酸、亞油酸、棕櫚酸含量的變化趨勢。

圖3顯示，湛江不同成熟品的9個特征峰透光率不同，透光率越低，說明濃度越高，含量越高。鴉膽子越成熟，特征峰透光率越低，差異較大在2 931、2 854、1 743、1 165 cm-1處，初步說明成熟度也會影響油酸、亞油酸的含量，鴉膽子果實越成熟，油酸和亞油酸含量越高。

圖4顯示，玉林不同成熟品粗油成分含量變化與9個特征峰強度的變化相關，其分別是3 471、2 931、2 854、1 743、1 463、1 377、1 238、1 165、723 cm-1。

由圖5還可知，整體上未成熟果實比成熟果實的油酸和亞油酸含量低，越青越大個的果實含量越低，而黑色果實不論大小，含量均較高，且差異較小。研究顯示，油酸和亞油酸是鴉膽子作為治療癌癥等藥物的重要有效成分，因此含量差異會影響其療效[14]。本研究顯示，成熟品中油酸和亞油酸含量相對較高，為鴉膽子采收及藥材運用提供了參考依據。

2.3" 不同產地樣品紅外圖譜研究

圖6顯示，不同產地的鴉膽子紅外光譜特征峰出現的頻率位置基本一致，僅在峰形和相對透光率上略有差異。利用紅外OMNIC軟件對7個產地鴉膽子藥材提取物的紅外光譜圖進行處理，建立圖譜庫，并進行一一匹配，結果見表2。匹配數值的大小表示彼此之間的親密程度，當數值越大表示匹配程度越好，數值為1就表示完全匹配。結果還顯示，7個產地藥材的紅外光譜各自的匹配度都在0.978以上，可利用所建立的圖譜庫對未知樣品進行預測，結果可以準確地鑒別[15]。

由圖7可知，從整體上看，玉林和湛江產地的含量相對較高，其次為百色的靖西、右江，田林與廣州，含量最低為柳州。含量高低可能與氣候、土壤等環境因素相關。

3" 結論

3.1" 石油醚提取物紅外圖譜特征穩定

石油醚提取物主要是脂肪酸脂類化合物，鴉膽子的重要成分油酸和亞油酸具有明顯的藥理作用，而紅外吸收圖譜基本能夠在油酸的吸收范圍2 931、2 854 cm-1顯示，也能在亞油酸的吸收范圍1 463、1 377、1 238、1 165 cm-1顯示，因此，紅外光譜測定能夠初步進行油酸與亞油酸的定性分析。

3.2" 不同成熟品含量差異顯著

通過比較湛江、玉林產地鴉膽子的不同成熟品，結果顯示成熟品的紅外吸收率較未成熟品高，表明鴉膽子果實越成熟，油酸和亞油酸含量越高，藥用價值越大，經濟效益也會高。在玉林產地中選取個頭大小進行比較，在未成熟的果實對比中，小個的油酸和亞油酸含量較大個的高，而成熟果實中個頭大小含量差異不明顯，因此，在采摘過程中，只要確保鴉膽子果實成熟即可。

3.3" 不同產地鴉膽子含量有明顯差異

通過比較7個不同產地鴉膽子成熟果實紅外吸收圖譜，特征峰匹配度較高。在對比分析變量圖中，廣西玉林和廣東湛江產地鴉膽子的油酸和亞油酸含量相對較高，其次為廣西百色的靖西、右江，廣西田林與廣州，含量最低為廣西柳州。

鴉膽子在廣西部分地區已形成規模化種植，是鴉膽子藥材的主要來源之一。不同地區的氣候、土壤及種植技術均影響鴉膽子藥材的質量。柳州地理位置在最北邊，往南依次為田林、靖西、廣州、右江、玉林、湛江。本研究結果顯示的含量變化幾乎呈與之相反的趨勢，可能因北部氣候相對寒冷，在油酸和亞油酸的形成中會產生一定的影響；同時種植過程中土壤環境變化對鴉膽子含油量也會有影響，還需要進一步深入研究。

參考文獻：

[1] 國家藥典委員會. 中華人民共和國藥典：2010年版一部[M]. 北京：化學工業出版社，2010：236.

[2] 鄧湘生，肖長江. 鴉膽子油注射液經支氣管動脈灌注治療晚期肺癌的臨床研究[J]. 當代醫學，2009，15（17）：291-292.

[3] 祝洪福，任千里，王立乾，等. 鴉膽子油在肝癌介入治療中療效探討[J]. 醫學影像學雜志，2010，20（5）：712-714.

[4] 石磊，岳媛，王作仁. 鴉膽子油脂質體對人肝癌細胞株HepG2抑制作用的體內外研究[J]. 西安交通大學學報（醫學版），2011，32（6）：772-777.

[5] 田春桃，韓利艷. 鴉膽子油對肝癌細胞SMMC-7721增殖的抑制作用[J]. 現代腫瘤醫學，2010，18（4）：654-656.

[6] 田華琴，李宏良，梁貴文，等. 鴉膽子油乳介入治療不同年齡段原發性中晚期肝癌療效分析[J]. 光明中醫，2008，23（12）：1888-1890.

[7] 卜金鐘，鐘春生. 鴉膽子油乳注射液輔助化療治療中晚期大腸癌的臨床療效評價[J]. 淮海醫藥，2010，28（1）：63-64.

[8] 倪浩，石年，王建. CO2激光聯合鴉膽子油乳及斯奇康治療尖銳濕疣的臨床觀察[J]. 實用中西醫結合臨床，2008，8（1）：28-29.

[9] 莊小麗，相玉紅，強洪，等. 近紅外光譜和化學計量學方法用于橄欖油品質分析與摻雜量檢測[J]. 光譜學與光譜分析，2010，30（4）：933-936.

[10] 左康，李丹婷，郭水良，等. 不同產地虎杖根FTIR主成分分析研究[J]. 光譜學與光譜分析，2007，27（10）：1989-1992.

[11] 黃冬蘭，陳小康，徐永群，等. 紋黨參與白條黨參紅外光譜的SIMCA聚類鑒別方法研究[J]. 分析測試學報，2009， 28 （12）：1440-1443.

[12] 鄭娟梅，毛曉麗，李自達，等. FTIR定量測定扶芳藤中衛矛醇的方法研究[J]. 中國實驗方劑學雜志，2012，18（6）：60-65.

[13] 吳雪輝，何俊華，王澤富. 基于紅外光譜的油茶籽油脂肪酸組成快速檢測模型的建立[J]. 中國油脂，2022，47（2）：124-128.

[14] 馬青松，龐玉新，楊全，等. 鴉膽子的藥理作用和抗腫瘤機制研究進展[J]. 貴州農業科學，2015，43（2）：137-140.

[15] 羅庇榮，劉剛，張玉賓，等. 基于花瓣的傅里葉變換紅外光譜鑒別分類杜鵑屬植物[J]. 光譜學與光譜分析，2010，30（4）：943-948.

（責任編輯：敬廷桃）