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)「?，曬干[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]。筆者在實驗教學(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，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行分析，以達到快速對地骨皮及其混偽品進行鑒別的目的，為其質(zhì)量標(biāo)準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,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 實驗方法

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行二階導(dǎo)數(shù)處理，平滑點為32，靈敏度為2。

2 實驗結(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、峰位和峰強相似，在4000～400 cm-1范圍內(nèi)有14個共有峰，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：(1) 4000～3100 cm-1：所有樣品在此范圍有一個寬峰，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，而正品無此峰。(4)1475～1250 cm-1：均有4個峰，其中S11、S12和S15的4個峰強度基本相等，呈“鋸齒狀”排列，而其它樣品的 1318 cm-1峰明顯強于另外3個峰，且正品峰強度最大。(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34個(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個峰的強度及其比例有明顯差異。正品和S9除了峰3、8、9、10和11五個峰屬于中至強峰外，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，呈尖銳的“鋸齒狀”。以下三個區(qū)域差別較大：(1)1800～1500 cm-1范圍：S9～S15的峰3強度顯著減弱，而峰1和峰4強度顯著增大。正品通常是峰3最強，峰4最弱。S9是峰2最強、峰4排第二強。S10是峰3最強，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顯著增強而成為該波段的第一、第二強峰，峰3明顯減弱。(2)1500～1300 cm-1范圍：S11～S15的峰5～7為尖細的弱至中強峰，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的強度顯著增大，峰9～11的峰強度之比有明顯的差異：正品中峰9∶10∶11強度之比約為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、峰強度及其比例差異更明顯。通過一維紅外圖譜分析，進一步利用高分辨率的二階導(dǎo)數(shù)光譜指紋圖譜進行確認，地骨皮含有生物堿、烯烴、酰胺類、黃酮類、有機酸類、草酸鈣、淀粉及糖類等，此結(jié)果與文獻報道一致[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。S10中糖苷類含量較高。S11、S12、S14和S15中有機酸酯類化合物特征明顯增強。

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。本實驗建立的方法簡便、直觀，可以鑒別地骨皮及其混偽品，具有實用意義和良好應(yīng)用前景。藥材的品質(zhì)與產(chǎn)地、不同采收期、炮制和儲存有關(guān)，峰形和峰強度方面也可能出較為明顯的差異[13-14]。由于本實驗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、不同采收期等進行區(qū)分，還有待進一步對具有廣泛代表性的樣品進行研究分析，為地骨皮的質(zhì)量控制和臨床應(yīng)用提供參考。