全 文 ：收稿日期:2012 － 09 － 06 修回日期:2012 － 09 － 28
基金项目:福建省自然科学基金资助项目(2011J01074)．
作者简介:林文津(1979 －) ，男，博士研究生．研究方向:中药与天然药物分子生态学． Email:lwj680@ 139． com． 通讯作者魏道智(1959 －) ，
男，教授，博士生导师．研究方向:药用植物资源学、中药化学、作物分子生理． Email:weidz888@ sohu． com．
马蓝红外指纹图谱的鉴别
林文津，魏道智
( 福建农林大学生命科学学院，福建 福州 350002)
摘要:利用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)对不同部位、不同产地的马蓝药材进行红外指纹图谱鉴别研究，找出根、茎、叶的
指纹特征及其差异．结果表明:根、茎在 1260 cm －1处存在共吸收峰，而叶在此处不存在吸收峰(或者不明显) ;经一阶、二阶
导数光谱，傅里叶去卷积分析后发现有更多的差异峰．不同产地马蓝茎、叶的指纹图谱很相似，但茎与叶平均图谱的相似度
有较大差异，10 批产地马蓝茎的红外光图谱与茎平均图谱的相似度为 94．29 － 98．72，与叶平均图谱的相似度为 85． 74 －
90．90;10 批产地马蓝叶的红外光图谱与叶平均图谱的相似度为 93．30 － 97．46，与茎平均图谱的相似度为 82． 16 － 89． 03．
FTIR法具有方便、快速、高效、无污染、前处理简单的优点，可用于马蓝药材的鉴别和质量控制．
关键词:马蓝;红外指纹图谱;相似度;导数图谱;傅里叶去卷积
中图分类号:R931．5 文献标识码:A 文章编号:1671-5470(2013)04-0362-04
Identification of Baphicacanthus cusia by infrared fingerprint
LIN Wen-jin，WEI Dao-zhi
(College of Life Sciences，Fujian Agriculture and Forestry University，Fuzhou，Fujian 350002，China)
Abstract:Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR)was used to process the infrared fingerprints of Baphicacanthus cusia
(Nees)Bremek from different parts and habitats． Characteristics and differences between fingerprints were found out from different
parts of B． cusia，the roots and stems had common peak at 1260 cm －1 where the leaves had not (or not obvious)． Analyzed by first
derivative spectra，second derivative spectra，derivative spectrum and fourier self deconvolution，more discrepant peaks were found．
But the stems or leaves fingerprints of B． cusia from ten kinds of habitats were very similar． The similarity of average spectrum of
stems and leaves were different，the similarity of average spectrum of stems were 94．29 － 98．72，which were different from the leav-
ess sililarity (about 85．74 － 90．90) ，the similarity of average spectrum of leaves were 93．30 － 97．46，which were different from the
stemss sililarity (about 82．16 － 89．03)． This method is simple，rapid，high efficient without pollution and complicated pre-pro-
cessing，which provides overall information for the quality evaluation of medicinal material of B． cusia．
Key words:Baphicacanthus cusia;infrared fingerprint;similarity;derivative spectra;fourier self deconvolution
爵床科植物马蓝 Baphicacanthus cusia (Nees)Bremek 是中药南板蓝根的原植物，2010 年版中国药典
规定其药用部位为根、茎，实际应用为地上部分．由马蓝茎、叶加工制得的青黛为福建省道地药材之一，青
黛具有清热解毒、凉血消斑的功效［1］，其主要功效成分为靛蓝和靛玉红．据报道［2 － 4］，不同地区、不同生长
期马蓝根、茎、叶中靛玉红、靛蓝等的化学成分含量不同，一般叶片所含的有效成分要高于茎，但粉碎后马
蓝的根、茎、叶难以快速鉴别．红外光谱技术是化合物结构分析与鉴定的传统方法之一，红外光谱测定的是
物质中分子的吸收光谱，物质不同会呈现出不同的特征性指纹，应用这一特性，目前红外指纹图谱已成为
中药材内在质量鉴定的重要手段［5 － 7］．为此，本试验对马蓝的根、茎、叶及多批次不同产地马蓝的茎、叶进
行红外光谱鉴别研究，旨在为马蓝的质量检测和控制提供快速便捷的新方法．
1 材料与方法
1．1 样品来源
样品主要采集自福建，经福建农林大学生命科学学院魏道智教授鉴定为马蓝，样品来源见表 1．
1．2 样品处理
马蓝的根、茎、叶在 60 ℃下充分干燥后粉碎，过 5 号筛，置于干燥器中保存备用．准确称取 1．000 mg
福建农林大学学报(自然科学版) 第 42 卷 第 4 期
Journal of Fujian Agriculture and Forestry University (Natural Science Edition) 2013 年 7 月
DOI:10.13323/j.cnki.j.fafu(nat.sci.).2013.04.008
样本，混入 200．00 mg碎晶型 KBr于玛瑙研钵中充分研磨均匀，用压片机制备透明锭片．每个处理样本制
备 3 个锭片，在傅里叶变换红外光谱仪上采集图谱．
表 1 马蓝采集地点及生境情况
Table 1 Original areas and habitat conditions of B． cusia
编号 采集地 海拔高度 /m 生境情况
1 福建福州旗山森林公园 600 黑壤、瀑布旁常绿阔叶林下
2 福建福州森林公园 200 常绿阔叶林下
3 贵州贵阳 800 山坡背阴处
4 福建永泰岭头村 300 黑壤、较阴湿环境、常绿阔叶林下
5 福建龙岩新罗区 410 山中溪谷背阴处
6 福建漳州乐土雨林 260 极阴湿环境下
7 福建莆田仙游橘头镇梧墩村 220 常绿阔叶林下
8 福建莆田大洋 350 农田栽培
9 福建福州永泰 380 山中常绿阔叶林下
10 福建莆田仙游溪口林场古漱村 140 山中溪谷旁、较阴湿环境下
1．3 试验设计
采用 Nicolet Avatar 330 傅里叶变换红外光谱仪(美国 Thermo公司)检测． DTGS检测器扫描范围 4000
－ 400 cm －1，分辨率为 4 cm －1 ．利用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)对不同部位、不同产地的马蓝药材进行
红外指纹图谱鉴别研究．每个锭片选取 3 个光谱采集点，记录 3 张光图谱，取其平均图谱作为最后的样品
图谱．应用 OMNIC 8．0 红外光谱处理软件进行红外光图谱数据处理，对平均图谱分析后，运用该软件图谱
检索功能进行相似度(或称匹配度)计算．每个样品测定前均对背景进行扫描，得到的红外光谱进行自动
平滑，确定峰值和光密度(D)．
2 结果与分析
(箭头标示叶此处无峰或不明显)
图 1 马蓝根、茎、叶红外光谱图
Fig． 1 Infrared spectrogram of root，stem and leaf
2．1 不同部位马蓝红外光谱指纹图谱比较
马蓝根、茎、叶的共有特征吸收峰在 1034、
1384、1630、2927、3406 cm －1附近，根、茎则在 1260
cm －1处存在特征吸收峰，而叶在此处不存在吸收峰
(图 1 箭头标示位置) ;根、叶在 538 cm －1附近存在
共吸收峰，而茎在 573 cm －1处存在吸收峰，三者的最
大吸收峰在 3406 cm －1处，但根、茎的第二大吸收峰
在 1034 cm －1附近，而叶则在 1647 cm －1处(表 2)．其
中，1034 cm －1处表示不饱和 C—H 面内弯曲振动区
域，1384 cm －1处表示饱和 C—H 面内弯曲振动区
域，1630 cm －1处表示羰基伸缩振动区域，2927 cm －1
处表示饱和 C—H伸缩振动区域，3406 cm －1处表示
N—H、O—H伸缩振动区域． 1260 cm －1处存在芳香
醚的特征吸收峰，538 cm －1附近一般存在有机卤化物的特征吸收峰．
表 2 马蓝根、茎、叶红外光图谱的 D值
Table 2 Infrared spectrogram peak mark of root，stem and leaf from B． cusia
峰位 / cm －1 根 峰位 / cm －1 茎 峰位 / cm －1 叶
538．86 0．102 573．74 0．142 537．52 0．110
1034．17 0．318 1033．38 0．328 1036．22 0．284
1262．40 0．159 1260．63 0．177 1260．00 无
1384．54 0．264 1383．50 0．255 1384．21 0．238
1630．90 0．261 1620．81 0．265 1647．17 0．313
2927．26 0．190 2926．24 0．211 2924．22 0．235
3406．19 0．390 3405．72 0．381 3379．36 0．369
·363·第 4 期 林文津等:马蓝红外指纹图谱的鉴别
对一阶导数光谱分析发现，马蓝叶在 1500 cm －1附近的吸收峰与根、茎不同，叶为一低一高的双峰，而
根和茎为单峰(图 2 虚框所示) ;对二阶导数光谱分析发现，叶在 1000 cm －1附近的吸收峰与根、茎不同，叶
为单峰，而根为一低一高的双峰，茎为一高一低的双峰(图 3 虚框所示) ;傅里叶去卷积分析亦发现，叶在
1000 － 1200 cm －1处的吸收峰与根、茎不同，而根在 1400 － 1600 cm －1处的吸收峰与叶、茎不同(图 4 箭头标
示的位置) ，据此可将三者鉴别分开．
图 2 一阶导数光谱图
Fig． 2 First derivative spectrogram
图 3 二阶导数光谱图
Fig． 3 Second derivative spectrogram
(箭头标示此处的峰有明显差异)
图 4 傅里叶去卷积分析图
Fig． 4 Fourier selfdeconvolution spectrogram
2．2 不同产地马蓝红外光谱指纹图谱比较
采用同样的方法对不同产地马蓝茎、叶的红外光
谱进行比较，并对其一阶和二阶导数光图谱进行分析，
分别建立 10 批不同产地马蓝茎、叶红外光谱的平均图
谱，将此平均图谱加入谱库，运用图谱检索功能，检索
各批次样品匹配的图谱，得到各批次样品与平均图谱
的相似度，结果如表 3、4 所示．
表 3、4 显示:10 批马蓝样品茎的红外光图谱与茎
平均图谱的相似度为 94．29 － 98．72，与叶平均图谱的
相似度为 85．74 － 90．90;10 批样品叶的红外光图谱与
叶平均图谱的相似度为 93．30 － 97．46，与茎平均图谱
的相似度为 82．16 － 89．03．可见，依据多个样品所建立
的茎、叶平均图谱能有效鉴别马蓝的茎、叶．
·463· 福建农林大学学报(自然科学版) 第 42 卷
表 3 10 批马蓝样品茎红外光图谱的相似度1)
Table 3 Similarity of infrared spectrogram of stems from ten batches samples
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
茎平均图谱 98．63 98．11 97．18 94．29 95．27 94．64 97．03 98．26 98．72 97．94
叶平均图谱 88．45 86．95 89．55 85．74 91．07 90．32 90．90 89．14 86．02 88．68
1)1 － 10 与表 1 所列的马蓝采集地点的编号对应．
表 4 10 批马蓝样品叶红外光图谱的相似度1)
Table 4 Similarity of infrared spectrogram of leaves from ten batches samples
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
叶平均图谱 94．22 97．46 95．70 95．97 95．03 95．50 97．31 96．78 94．77 93．30
茎平均图谱 83．34 88．80 86．79 87．23 85．72 89．03 86．6 87．33 88．92 82．16
1)1 － 10 与表 1 所列的马蓝采集地点的编号对应．
3 结论
马蓝根、茎、叶红外光图谱的峰形大体相同，但根、茎在 1260 cm －1处存在共吸收峰，而叶在此处不存
在吸收峰(或者不明显) ，是否与根、茎中芳香醚类成分的相对含量较高有关有待进一步研究．马蓝根、茎
的一阶导数图谱基本相同，而叶与前二者有所不同．马蓝根、茎、叶红外光图谱经二阶导数或傅里叶去卷积
处理后，所得图谱能有效区别根、茎、叶．不同产地马蓝红外光图谱的峰位、峰形大体相同，一阶、二阶导数
光图谱基本相似，说明不同批次和产地马蓝的主要化学成分基本相同．依据多个样品建立马蓝茎、叶的平
均图谱可用于茎、叶的快速鉴别．本试验结果提示，当中药不同部位的红外光图谱基本相同时，可结合分析
软件中的傅里叶去卷积和一阶、二阶导数光谱等数据处理技术，有望得到良好的快速鉴别效果．
参考文献
［1］国家药典委员会．中华人民共和国药典(一部) ［M］．北京:中国医药科技出版社，2010:229．
［2］黄以钟，潘大仁，王占成，等．不同生长时期对马蓝药效成分的影响［J］．中国农学通报，2009，25(16) :75 － 78．
［3］侯惠婵，梁少珍． HPLC法测定马蓝根、茎、叶中靛玉红、靛蓝的含量［J］．中药材，2006，29(7) :681 － 682．
［4］罗丹冬，丘振文． HPLC法对比不同产地南板蓝根药材靛蓝、靛玉红含量的研究［J］．现代生物医学进展，2010，10(14) :
2720 － 2722．
［5］周清，温金莲，肖树雄，等．黄芪的红外指纹图谱鉴别研究［J］．中国实验方剂学杂志，2011，17(10) :79 － 82．
［6］刘圣金，吴德康，林瑞超，等．青礞石 FTIR指纹图谱研究［J］．中成药，2012，34(2) :191 － 195．
［7］何晋浙，邵平，孙培龙．灵芝红外光谱的特征峰研究［J］．光谱学与光谱分析，2010，30(5) :1202 － 1205．
( 责任编辑: 施晓棠)
·563·第 4 期 林文津等:马蓝红外指纹图谱的鉴别