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不同产地茯苓皮紫外指纹图谱的分析与鉴别



全 文 :云南大学学报(自然科学版),2015,37(6):902 ~ 908 DOI:10. 7540 / j. ynu. 2015027
Journal of Yunnan University
不同产地茯苓皮紫外指纹图谱的分析与鉴别
*
李智敏,王元忠,王瀚墨,张 庭,李晚谊,吴丽华,石 瑶,潘 俊,肖 丹
(云南省农业科学院 药用植物研究所,云南 昆明 650223)
摘要:采用紫外可见分光光度计测定云南 4 个地区茯苓皮样品的紫外光谱,通过正交实验确定最佳提取溶
液和最佳提取时间为超声 50 min,获得的 4 个地区 52 个样品的紫外光谱数据,用 3 组平均值、2 点平滑和二次
微分对光谱数据进行处理,用 SIMCA软件进行定性识别.结果表明:用乙酸乙酯、甲醇、氢氧化钠溶剂超声 50
min的提取方法最佳,实验精密度 RSD 分别为 0 ~ 0. 68%,0. 074% ~ 0. 35%,0 ~ 0. 48%;重复性 RSD 分别为
0. 053% ~0. 86%,0. 042% ~ 0. 96%,0. 093% ~ 0. 89%;稳定性 RSD 分别为 0. 046% ~ 0. 67%,0. 063% ~ 0.
78%,0. 4% ~ 0. 56% .定性分析显示,不同地区茯苓皮样品间存在较大差异.
关键词:茯苓皮;紫外光谱;指纹图谱
中图分类号:R 282. 5;Q 949. 329 文献标志码:A 文章编号:0258 - 7971(2015)06 - 0902 - 07
茯苓皮为多孔菌科 Wolfiporia extensa (Peck)
Ginns真菌茯苓外皮,茯苓皮中的主要化学成分为
多糖和三萜类化合物,药理研究显示其活性有利
尿[1]、抗肿瘤、抗氧化、增强免疫力等作用[1 - 3]. 前
人通过紫外分光光度计、HPLC、RP - HPLC、UPLC
等方法测定茯苓皮中的三萜类成分及多糖含
量[4 - 7]. 建立了 HPLC、UPLC - UV - MS 指纹图
谱[8 - 9],从定量的角度分析评价其质量. 紫外指纹
图谱[10]与 HPLC指纹图谱相比,有方法简便快捷,
多组分测定,成本低的优势,从定性分析的角度,评
价中药材质量,为中药材的质量控制及产地、混淆
品鉴别奠定基础.
本文通过不同溶剂提取茯苓皮中的不同活性
成分,测定紫外光谱,采用化学计量学中的主成分
分析法对不同地区、同一地区不同采样点的茯苓皮
样品进行定性识别分析,区分产地差异,方法简单、
准确,为茯苓皮的产地鉴别提供科学依据.
1 实验部分
1. 1 实验材料及试剂 氯仿(A. R.) ,乙酸乙酯
(A. R.) ,无水乙醇(A. R.) ,甲醇(A. R.) ,氢氧化
钠,二次蒸馏水.
茯苓样品采集地见表 1,采集时间为 2010—
2013 年每年的 7—9 月,为茯苓的采收季节.
1. 2 实验仪器 UV - 2550 双通道紫外可见分光
光度仪(岛津公司,自带工作站) ,AR1140 型万分
之一分析天平(NJ,USA) ,SY3200 - T 型超声波清
洗机(上海声源超声仪器设备有限公司) ,0. 45 μm
过滤膜(天津,Aulomatic science 公司) ,DFT - 100
型中药粉碎机(浙江温岭市林大机械有限公司) ,
0. 172 mm(100 目)不锈钢筛盘(北京,中西泰安) ;
SIMCA - P + 11. 5 软件(美国,UMETRICS).
1. 3 实验方法
1. 3. 1 实验样品准备 样品采集后在常温下阴
干,干燥后将皮与菌核分开,茯苓皮用中药粉碎机
粉碎,过 0. 172 mm(100 筛目) ,保存于自封袋中备
用.
1. 3. 2 实验设计 选择 1 号样品为考察对象,采
用单因素实验方法设计氯仿、乙酸乙酯、甲醇、乙
醇、水、氢氧化钠对茯苓皮的提取溶剂进行优化处
* 收稿日期:2015 - 01 - 12
基金项目:国家自然科学基金(31260496,31160409,31460538) ;云南省自然科学基金(2011FB053,2011FZ195) ;云南省教育科学基
金(2012Y380).
作者简介:李智敏(1979 -) ,女,云南人,副研究员,主要从事药用植物资源研究. E - mail:393891330@ qq. com.
通信作者:肖 丹(1965 -) ,女,湖南人,副研究员,主要从事药用植物开发利用研究. E - mail:1527166406@ qq. com.
表 1 茯苓样品
Tab. 1 The sample of Wolfiporia extensa peel
编号 采集地
Fl 1
Fl 2
Fl 2
Fl 29
Fl 33
Fl 34
Fl 51
Fl 53
Fl 23
Fl 6
Fl 30
Fl 36
Fl 38
Fl 41
Fl 46
Fl47
Fl 56
Fl 60
Fl 61
Fl 62



元江县青龙厂镇它克村
元江县因远镇山河寨
峨山县双江镇茂作洛
峨山县大龙潭乡马拉依
峨山县化念镇龙潭井
峨山县塔甸镇鹏展村
峨山县甸中镇上营
峨山县富良棚乡富家村
华宁县宁州镇新城村
新平县扬武镇赵米克
新平县新化乡秋落为
新平县者竜乡峨毛村
新平县戛洒镇样板山
新平县杨武镇山丫山
新平县建新乡洒西应河谷
新平县老厂乡米白代
新平县腰街镇
新平县城磨盘山
新平县水塘镇小河口
新平县平掌乡蹬蹬山
Fl 4
Fl 20
Fl 26
Fl 5
Fl 15
Fl 25



建水县曲江镇架木革
建水县临安镇卖粮地
建水县青龙镇双山
泸西县中枢镇得村
弥勒县东山镇后山箐
开远市小龙潭镇阿久碑
编号 采集地
Fl 10
Fl 18
Fl 19
Fl 21
Fl 24
Fl 27



石屏县异龙镇西山
石屏县宝秀镇白洒文
石屏县龙朋镇山后
石屏县哨冲镇龙黑村
石屏县牛街镇扇冲莫
石屏县龙武镇龙车村
Fl 11
Fl 17
Fl 39
Fl 48
Fl 59
Fl 40
Fl 43
Fl 45
Fl 50



镇沅县勐大镇文开村
镇源县九甲镇梅子树
镇沅县里崴乡板凳山
镇沅县勐大镇文补村
镇沅县按板镇城关
墨江县城金厂梁子
景东县林街乡芭蕉箐
景东县城锦屏镇无量山
景东县文景镇铜关箐
Fl 31
Fl 32
Fl 35
Fl 54
Fl 37
Fl 44
Fl 49
Fl 55
Fl 57
Fl 52
Fl 58



西舍路乡九甲马场
八角镇白泥塘
南华县一街乡黑么扎
南华县红土坡镇迤头村
新村镇麦地冲
大过口乡山土坡
双柏县爱尼山乡大岭岗村
双柏县独田乡肖家村
双柏县锷嘉镇坝竜
树苴乡石头窝
大地基乡大坟山
理,在确定最佳提取溶剂后,采用 3 因素 4 水平[L43
(16) ]正交试验设计,对茯苓皮的提取时间 30、40、
50、60 min进行优化处理.以提取液紫外光谱峰的
数目考查不同提取溶剂、不同提取时间的提取率,
以确定最佳提取溶剂、提取时间.
1. 3. 3 实验测试液的制备 准确称取样品 0. 3 g于
50 mL具塞试管中,分别加入氯仿、乙酸乙酯各 20
mL,超声一定时间后过滤,得氯仿提取液、乙酸乙酯
提取液,挥干样品所带氯仿、乙酸乙酯溶剂,分别加
入甲醇、乙醇溶剂各 20 mL,超声提取一定时间后过
滤,得甲醇提取液、乙醇提取液;挥干样品所带甲醇、
乙醇溶剂,分别加入水、氢氧化钠水溶液(1 mol·
L -1)20 mL,超声一定时间后过滤,得水、氢氧化钠提
取液,溶剂提取顺序见表 2.以对应的溶剂为参比溶
液进行紫外指纹图谱测定,重复 3 次.测定波长 190
~400 nm,狭缝 1. 0 nm,采样间隔 0. 2 nm.
表 2 提取方案
Tab. 2 Extract solvent of listing
序号 第 1 次提取 第 2 次提取 第 3 次提取
1 氯仿 甲醇 水
2 氯仿 甲醇 氢氧化钠水溶液
3 氯仿 乙醇 水
4 氯仿 乙醇 氢氧化钠水溶液
5 乙酸乙酯 甲醇 水
6 乙酸乙酯 甲醇 氢氧化钠水溶液
7 乙酸乙酯 乙醇 水
8 乙酸乙酯 乙醇 氢氧化钠水溶液
309第 6 期 李智敏等:不同产地茯苓皮紫外指纹图谱的分析与鉴别
1. 3. 4 紫外光谱处理 对所得紫外光谱数据采用
三组平均、2 点平滑、二次微分处理,校准和消除基
线漂移、强化谱带特征、克服谱带重叠,使光谱信息
直观、图谱清晰.
1. 3. 5 数据分析 测定的茯苓皮紫外光谱数据通
过转置,采用 SIMCA 软件对所采集到的光谱图用
主成分分析法进行定性判别.
2 结果与分析
2. 1 最佳提取溶剂 实验结果表明,低极性溶剂
氯仿、乙酸乙酯提取的光谱峰数目结果为乙酸乙酯
>氯仿,溶剂甲醇、乙醇提取的光谱峰数目结果为
甲醇 >乙醇,溶剂水、氢氧化钠水溶液提取的光谱
峰数目结果为氢氧化钠水溶液 >水,最佳提取溶剂
为:乙酸乙酯、甲醇、氢氧化钠水溶液.
2. 2 最佳提取时间 实验结果表明,乙酸乙酯、甲
醇、氢氧化钠溶剂提取时间为 50 min 时提取峰数
最多,最佳提取时间定为 50 min.
2. 3 精密度实验 以实验样品 Fl 1 为考察对象,
以 1. 3. 1 实验方法处理样品,1. 3. 3 实验方法测定
样品紫外光谱数据,重复测定 7 次,对乙酸乙酯、甲
醇、氢氧化钠提取液的紫外光谱数据进行优化,提
取峰波长计算,乙酸乙酯、甲醇、氢氧化钠的精密度
RSD为:0 ~ 0. 68%,0. 074% ~0. 35%,0 ~ 0. 48% .
2. 4 重复性实验 以实验样品 Fl 1 为考察对象,
以 1. 3. 1 实验方法处理样品,分别称取 0. 3 g 样品
7 份,经 1. 3. 3 实验方法测定样品紫外光谱数据,
对乙酸乙酯、甲醇、氢氧化钠提取液的紫外光谱数
据进行优化,提取峰波长计算,乙酸乙酯、甲醇、氢
氧化钠的精密度 RSD 为:0. 053% ~ 0. 86%,0.
042% ~0. 96%,0. 093% ~0. 89% .
2. 5 稳定性实验 以实验样品 Fl 1 为考察对象,
以 1. 3. 1 实验方法处理样品,经 1. 3. 3 实验方法在
0、2、4、8、16、20 h 测定样品紫外光谱数据,对乙酸
乙酯、甲醇、氢氧化钠提取液的紫外光谱数据进行
优化,提取峰波长计算,乙酸乙酯、甲醇、氢氧化钠
水溶液的精密度 RSD 为:0. 046% ~ 0. 67%,0.
063% ~0. 78%,0. 40% ~0. 56% .
2. 6 不同地区茯苓皮的紫外指纹图谱 不同地区
茯苓皮的紫外指纹图谱叠加见图 1 ~ 3.
2. 7 茯苓皮紫外光谱数据 SIMCA 定性识别分析
乙酸乙酯、甲醇、氢氧化钠水溶液提取的茯苓皮
紫外光谱指纹图谱数据转置后通过 SIMCA 软件处
理,模仿聚类分析(见图 4,5).紫外光谱指纹图谱
将不同地区的茯苓皮进行区分,因生长环境(光、
温、水、寄主植物)的不同,紫外光谱信息反映出较
大差异,离散现象明显.从三维图看,4 个地区离散
聚类情况明显,不同的地理位置和生态环境使样品
紫外光谱信息的主成分得分有差异;从二维图看,
玉溪地区、楚雄地区样品分别聚类在 2 个不同区
域,普洱地区、红河地区聚类在一个区域,很好地将
样品按地区的不同区分开,同一地区的聚类在一
起.也可看出,三维图比二维图的效果好,能更直观
地区别样品的区域差异性.
图 1 茯苓皮乙酸乙酯提取液紫外指纹图谱
Fig. 1 UV fingerprint of W. extensa peel extracted by ethyl acetate
409 云南大学学报(自然科学版) http:/ /www. yndxxb. ynu. edu. cn 第 37 卷
图 2 茯苓皮甲醇提取液紫外指纹图谱
Fig. 2 UV fingerprint of W. extensa peel extracted by methanol
图 3 茯苓皮氢氧化钠提取液紫外指纹图谱
Fig. 3 UV fingerprint of W. extensa peel extracted by sodium hydroxide
图 4 不同产地茯苓皮 PCA法分析的三维图
Fig. 4 Three - dimensional diagram of W. extensa peel ana-
lyzed by PCA
图 5 不同产地茯苓皮 PCA法分析的二维图
Fig. 5 Tow - dimensional diagram of W. extensa peel ana-
lyzed by PCA
2. 8 4 个地区的茯苓皮紫外光谱数据 SIMCA 定
性识别分析 玉溪地区、红河地区、普洱地区、楚雄
地区的茯苓皮紫外光谱指纹图谱数据转置后通过
SIMCA软件处理,通过模仿聚类分析(见图 6 ~ 9) ,
509第 6 期 李智敏等:不同产地茯苓皮紫外指纹图谱的分析与鉴别
从光谱信息可以看出,同一地区不同采集地样品的
主成分数据也有差异. 玉溪地区 Fl 2、Fl 36、Fl 46
样品与其他样品差异显著,其他样品间差异不显
著.红河地区 Fl 21 样品在椭圆外,与其他样品差
异显著,椭圆内的 Fl 27、Fl 15 号样品与其他样品
差异显著.普洱地区、楚雄地区所有样品在椭圆内,
与玉溪地区和红河地区相比较,样品间的差异不显
著,相似性较大.
3 讨 论
本文通过最佳提取溶剂和提取时间的筛选,采
用乙酸乙酯、甲醇、NaOH 溶剂依次超声提取茯苓
皮样品,获得紫外光谱数据,乙酸乙酯、甲醇、NaOH
溶剂提取方法的精密度实验 RSD% 分别为 0 ~
0. 68%,0. 074 ~ 0. 35%,0 ~ 0. 48%;重复性实验
RSD分别为 0. 053% ~0. 86%,0. 042% ~0. 96%,0.
093% ~0. 89%;稳定性实验 RSD分别为 0. 046% ~
0. 67%,0. 063% ~ 0. 78%,0. 40% ~ 0. 56%,该方法
稳定,准确,重复性好.实验数据通过 SIMCA定性识
别分析,由于地理位置和生长环境的变化,不同地区
间茯苓皮差异显著,同一地区内不同的采样地之间
茯苓皮的差异随地区不同而不同,玉溪地区、红河地
区中有少数几个样品差异显著,其他样品有一定的
相似性,普洱地区、楚雄地区样品差异不显著,普洱
图 6 玉溪地区茯苓皮 PCA分析
Fig. 6 Three - dimensional diagram of W. extensa peel of
Yuxi analyzed by PCA
图 7 红河地区茯苓皮 PCA分析
Fig. 7 Three - dimensional diagram of W. extensa peel of
Honghe analyzed by PCA
图 8.普洱地区茯苓皮 PCA分析
Fig. 8 Three - dimensional diagram of W. extensa peel of
Puer analyzed by PCA
图 9 楚雄地区茯苓皮 PCA分析
Fig. 9 Three - dimensional diagram of W. extensa peel of
Chuxiong analyzed by PCA
609 云南大学学报(自然科学版) http:/ /www. yndxxb. ynu. edu. cn 第 37 卷
地区采集的样品相似性好.表明不同地区茯苓皮中
化学成分的变化不随地理空间的变化而变化.紫外
光谱指纹图谱与 SIMCA 定性识别分析方法结合,
能快速地鉴别不同产地间药材的差异性及相似性.
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Analysis and identification of different origins of
Wolfiporia extensa peels by UV fingerprint
LI Zhi-min,WANG Yuan-zhong,WANG Han-mo,ZHANG Ting,
LI Wan-yi,WU Li-hua,SHI Yao,PAN Jun,XIAO Dan
(Institute of Medicinal Plants,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Kunming 650223,China)
709第 6 期 李智敏等:不同产地茯苓皮紫外指纹图谱的分析与鉴别
Abstract:The UV spectrum of Wolfiporia extensa peels from four different origins in Yunnan Province by ul-
traviolet and visible spectrophotometer,the optimizing extraction solvents were the ethyl acetate,methanol and so-
dium hydroxide of Wolfiporia extensa peels by orthogonal test,using three groups of average,tow point of smooth-
ness and second differential methods on the observed UV spectrum. By SIMCA qualitative analysis method,it e-
valuated the quality of Wolfiporia. The hydroxide had the highest extraction ratios. The RSD of accurac was 0—
0. 68%,0. 074%—0. 35%,0—0. 48%;the RSD of repeatability was 0. 053%—0. 86%,0. 042%—0. 96%,0.
093%—0. 89%;and the RSD of stability was 0. 046%—0. 67%,0. 063%—0. 78%,0. 40%—0. 56% . The
qualitative analysis revealed large differences between different areas.
Key words:Wolfiporia extensa peel;UV spectrum;fingerprint spectral
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