全 文 ：第 21 卷　第 4 期 光　散　射　学　报 Vo l.21　No.4
2009 年 12 月 T HE JOU RNAL OF LIG HT SCAT TERING Dec.2009
文章编号:1004-5929(2009)04-0360-06
石吊兰的红外光谱分析
陈晓梅 , 康颐璞 , 司民真＊
(楚雄师范学院物理与电子科学系 , 楚雄 675000)
摘　要:本论文首次采用傅立叶变换红外光谱法对云南当地药材石吊兰的根 、茎 、叶和花进行了对比研究 ,
比较了它们红外光谱的异同。结果表明:同一株石吊兰的不同部位 , 它们吸收峰的峰形大体相同 , 但由于
它们所属的部位不同 ,它们的化学成分和相对含量出现差异 ,它们红外光谱的吸收峰位置和吸收强度均有
不同。分析获得的红外光谱 ,发现石吊兰的根 、茎 、叶和花均有不同的缺峰现象。根据各种化学键和官能
团振动所引起的吸收峰形状和范围 ,判断推理出石吊兰中含有生物碱 、黄酮类化合物 、石吊兰素(即黄酮甙
元)和 β-谷甾醇等化合物。石吊兰的红外光谱分析为石吊兰的定量分析和定性分析提供了科学依据。
关键词:傅立叶变换红外光谱法;石吊兰;药物有效成分
中图分类号:O657.33　　　文献标识码:A
FT-IR Spectra of Fewflower Lysionotus Herb
CHEN Xiao-mei , KANG Yi-pu , SI Min-zhen＊
(Department o f P hysics and E lectronic Science , Chux iong Normal University ,
Chuxiong 675000 , China)
Abstract:The roo t , stem , leaf and flower of genuine medicinal mate rials in Yunnan prov-
ince were studied by FT -IR.The results indicate that the different par t of the same Few-
f low er Ly sionotus Herb presents similar abso rpt ion peak.Because they lo cate in dif ferent
part , contain chemical ing redients and dif fe rent contents , thei r absorbed varied IR peaks
show ed different intensity .The obtained IR spect ra present the roo t , stem , leaf and f low-
er of Few f low er Ly sionotus Herblack o f peaks.According to the shape and range of ab-
sorption peak raised by the vibration o f qualitative analy sis and functional group , the
chem ical ing redients o f Few flowe r Lysiono tus Herbcan be found out.There are alkaloid ,
flavonoid , f lavonoid ag lycones andβ-sitostero in Few f low er Lysiono tus Herb.Therefo re
the inf rared spect rum analysis of Few f low er Ly siono tus Herb provides quant itat ive and
qualitative analysis informat ion for this plant scient ific basis.
Key words:F T-IR spectrometry ;few flower Ly sionotus Herb;ef fective composit ion of
herbs
收稿日期:2009-05-31;收修改稿日期:2009-07-21
基金项目:国家自然科学基金(10864001);云南省基金项目(2005PY01251)
作者简介:陈晓梅(1984—),女 ,现就读于云南省楚雄师范学院物理与电子科学系
通讯作者:司民真.E-mai l:siminzhen@cxtc.edu.cn
DOI :10.13883/j.issn1004-5929.2009.04.013
第 4 期 陈晓梅:石吊兰的红外光谱分析
1　引言
傅立叶变换红外光谱仪具有不损坏所鉴定
的物体 、取量少 、不需要提取而可以直接进行测
量等优点 ,使得傅立叶变换红外光谱仪被广泛的
应用于有机化学 、高分子化学 、无机化学 、石油 、
材料 、医药等领域 。红外光谱是分子振动光谱
(或化学键的振动光谱),通过解析可以获取分子
结构的信息。不同的化学键或官能团 ,其振动能
级从基态跃迁到激发态所需的能量不同 ,因此要
吸收不同的红外光。中国是一个中草药大国 ,中
草药的品种多 ,分布较为广泛 ,每一种药材又具
有许多别名 ,利用人眼是很难分清其真伪。而利
用以往的仪器如 HPLC 等来对药材分析鉴定 ,
通常要对被鉴定的药材进行提取 ,这不仅破坏了
药材 ,还浪费了大量的时间。由于傅立叶变换红
外光谱仪拥有许多其特有的优点 ,所以利用傅立
叶变换红外光谱仪获得被测物的红外光谱 ,并能
够利用所获得的红外光谱来对未知化合物的结
构进行鉴定 ,这给中草药鉴定带来很多方便。
石吊兰(如图 1 所示)为苦苣苔科植物石吊
兰(Lysionot ius paucif lorus M axim)。别名:石
豇豆 、岩泽兰 、赶山艽 、石三七;石吊兰以全株入
药;形态特征:常绿小灌木 ,高达 25厘米 ,攀附石
上或树上;分布于我国江苏 、浙江 、安徽 、江西 、湖
南 、湖北 、陕西 、四川 、云南 、贵州 、广西等地的山
坡岩石阴湿处 ,四季可采 ,洗净晒干或鲜用;功能
主治是:清肺消痰 、凉血止血 、祛湿化滞 、通络止
痛。治肺热咳嗽 ,吐血 ,崩带 ,菌痢 ,疳疾 ,风湿痹
痛 ,跌打损伤[ 1-3] 。
石吊兰是我省民间常用的一味药材 ,充分了
解本药材对医学上的安全用药有很大的帮助和
意义 。这一药材中的主要含量石吊兰素在临床
上对颈淋巴结核 、风寒感冒等有很好的疗
效[ 4-6] ,石吊兰素还有抗肿瘤的作用(在小鼠实
验中)[ 7] 。所以石吊兰有望开发出一种新型的抗
肿瘤辅助药物 ,并具有十分广阔的开发利用前
景。本文首次采用傅立叶变换红外光谱法对石
吊兰的根 、茎 、叶和花进行了对比研究 ,比较了它
们红外光谱的异同 ,验证和推出它们可能含有的
化学成分 。为石吊兰的鉴别和药理分析提供了
重要的科学依据 。
Fig.1　Fewflower Iysionotus Herb
2　实验材料 、仪器与方法
2.1　材料
实验所用的药材石吊兰采自云南省武定县
山上 ,并经过当地中医院医生鉴定。
2.2　实验仪器
英国 PerkinElme r 公司生产的 Spectrum
100 Series型傅立叶变换红外光谱仪 ,光谱范围
为 4000 cm-1 ～ 400 cm-1 ,光谱分辨率 4 cm-1 ,
扫描信号累加 16次。
2.3　实验方法
石吊兰从山上采回后 ,自然风干 ,等全株自
然干后取同一株石吊兰的不同部位:根 、茎 、叶和
花适量分别粉碎 ,分别取少量不同部位的石吊兰
粉末分别与溴化钾按 1:7 的比例混合在一起研
磨均匀;利用压片机压片 ,在压片的过程中 ,要使
样品均匀 ,这样才能保证压出的片较好;最后再
经傅立叶变换红外光谱仪进行测定 。
3　结果与分析
图是同一株石吊兰不同部位:根 、茎 、叶和花
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光　　散　　射　　学　　报 　第 21卷
Fig.2　 IR spectra of samples from root , stem , leaf
and flower of Fewflower Lysionotus Herb.
(A.Leaf , B.Stem , C.Root , D.Flower)
的 F T-IR的光谱图 。由图可知它们的峰形很相
似 ,四个样品均在 2927 cm-1 、1734 cm-1 、1630
cm-1 、1517 cm-1 、1420 cm-1 、1260 cm-1 、854
cm-1 、560 cm-1 、530 cm-1 、470 cm-1附近有吸
收峰 ,说明四种样品中含有较多相似化学组分。
由各个样品的不同吸收峰位置 ,我们不难发现 ,
虽然它们的峰形比较相似 ,但又有许多的不同 。
从图 2中可以看出四者在不同的吸收峰存
在很多区别 ,现将四者在各个吸收峰附近的峰位
列于下表。从下面的表 1中 ,我们很容易看出四
者在很多吸收峰附近有缺峰现象 ,这样就可以把
它们区分出来。
Table 1　Characteristic FTIR data and assignment of the same Fewflower Lysionotus Herb
根 茎 叶 花
峰位(cm-1) 峰位(cm-1) 峰位(cm-1) 峰位(cm-1) 属
[8-20]
3411 3410 3401 3392 νN-H , ν-OH
2924 2927 2928 2927 νCH3 , νCH2
2858 2857 νCH3 , νCH2
1738 1738 1732 1734 νC =O
1655 1647 1651 νC =O ,νC=C
1627 1624 1632 1627
1558 νC =O
1541 1541 1541
1510 1517 1518 1517
1449 1440 1441 δ-CH
1427 1425 1415 1416
1376 1383 1383 δ-CH
1334 δ-OH
1320 1321 δ-OH
1263 1253 1262 1259 νC-O , νC -O-C
1157 1158 1154 νC-O , νC -O-C
1102 νC-O , νC -O-C
1055 1064 νC-O , νC -O-C
1034 νC-O , νC -O-C
928 925
898 896
832 832 831 δ=CH
816 810 816 δC -H
782
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第 4 期 陈晓梅:石吊兰的红外光谱分析
根 茎 叶 花
峰位(cm-1) 峰位(cm-1) 峰位(cm-1) 峰位(cm-1) 属
[8-20]
776 δC -H
712
685
669 668 665 νC -O
608 611 594 618
589
560 561 562 561
477 465 477 476 νC -O
通过对下面四幅图(图 3 ～ 图 6分别为石吊兰的
根 、茎 、叶和花的 FT -IR的光谱图)的对比分
析 ,就可以知道它们在很多地方都有差异。根与
茎和叶与花在 3410 cm-1和 3400 cm-1附近的吸
收峰波数十分接近 ,但前两种样品与后两种样品
之间的波数却相差 10 cm-1 ;在 611 cm-1附近 ,
根 、茎 、花三种样品的波数相差不大 ,但它们与叶
却相差 17 cm-1 ;从后四个图的分析 ,我们知道
在 1630 cm-1和 1060 cm-1附近均有两个吸收
峰 ,茎和叶在 1630 cm-1与 1060 cm-1附近之间
相差 560 cm-1 ,而根和花相差 572 cm-1而且 ,叶
在 1632 cm-1和 1073 cm-1处的吸收强度相当 ,
峰形尖锐底宽;茎在 1624 cm-1处的吸收强度没
有 1064 cm-1处强 ,峰形尖锐底宽;根在 1627
cm-1处的吸收峰为较强吸收峰 ,峰形尖锐底窄 ,
而在 1055 cm -1处峰形尖锐底宽;花在 1627
cm
-1的吸收峰为较强吸收峰 ,峰形尖锐底窄 ,而
在 1054 cm-1处峰形稍微圆滑底宽 。由于不同
的样品具有其特有的化学组分 ,使得在特定的吸
收带上有特征峰存在。例如:根在 1558 cm-1 、
782 cm -1 、712 cm-1处有吸收峰 ,而其它三种样
品均没有吸收峰出现;茎在 1102 cm-1处有吸收
峰 ,而其它三种均没有;叶在 1334处有吸收峰出
现 ,而其于三种却没有;花在 1034 cm-1 、776
cm-1 、685 cm-1 、589 cm-1处均有吸收峰 ,但其
它三种却没有。根据这一特征 ,我们就可以把四
种样品区分开来 。
根据各个吸收峰的峰位 、峰形 、强度和相关
的辅助峰 ,我们就可以判断出各个样品中所含的
官能团 ,根据官能团就可以确定组成样品的分子
结构 。
(1)叶和花在 2927 cm-1 、2857 cm -1附近均
有吸收峰 ,说明它们内部含有一定量的脂肪类化
合物[ 8] 。
(2)根在 1050 cm-1附近有较强的吸收峰 ,
峰形尖锐而底宽 ,是 C-O 键伸缩振动导致的吸
收峰 ,并且在 1055 cm-1处的吸收强度远大于
1655 cm -1处的强度 ,说明根中含有一定量的甙
(即苷)类物质[ 8] 。
(3)花 、叶和根在 1650 cm-1 、1510 cm -1附
近有中等强度的吸收峰为酰胺 Ⅰ带和酰胺Ⅱ带 ,
而叶和花附于相应的 3395 cm-1附近的强而宽
的 N -H 和 O-H 振动峰[ 8] ,说明叶和花中含
有氨基酸。
(4)根在 1157 cm-1 、1055 cm-1 、669 cm-1 、
533 cm-1 、477cm-1处有一系列的吸收峰 ,为 C
-O伸缩振动引起 ,且最强的峰为 1057 cm-1
处 ,说明根中含有大量的淀粉等多糖类物质[ 8] 。
(5)根 、叶和花在 1647 cm-1 、1517 cm-1 、
1441 cm
-1附近有中等强度的吸收峰 ,对应着苯
环的骨架伸缩振动 ,说明分子中存在苯环成分。
茎在 1064 cm-1处有较强吸收峰 ,峰形尖锐而底
宽 ,并有 1102 cm-1处的肩峰为苷键振动[ 9] 。
(6)红外光谱在 2925 cm-1附近的峰为 CH 2
-或 CH 3 -的吸收峰 ,在 1632 cm -1(即酰胺 Ⅰ
带)和 1034 cm-1附近的吸收峰为蛋白质和多糖
类的特征峰[ 10] 。
(7)1735 cm-1 吸收峰为生物碱的吸收
峰[ 11] ,四种样品均在 1734 cm-1附近有吸收峰 ,
说明石吊兰的根 、茎 、叶和花中可能有生物碱六
元环内脂。1383 cm-1和 1253 cm-1峰是四环三
萜质含物的吸收峰[ 11] ,石吊兰的茎和花在 1383
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光　　散　　射　　学　　报 　第 21卷
Fig.3　IR spectrum of Fewflower Lysionotus Herb root
Fig.4　IR spectrum of Fewflower Lysionotus Herb stem
Fig.5　IR spectrum of Fewflower Lysionotus Herb leaf
Fig.6　IR spectrum of Fewflower Lysionotus
Herb flower
cm
-1和 1253 cm-1附近都有吸收峰 ,表明在石
吊兰的茎和花中可能存在四环三萜类物质。
1735 cm -1附近的吸收峰为生物碱的吸收
峰 ,五气朝阳草 、四块瓦 、兖州卷柏 、金丝杜仲 、双
生和石吊兰在 1735 cm-1附近都有此吸收峰 ,前
面五种药材都已准确测定出它们都含有生物碱
成分[ 8 , 11-13] 。据现代药理及临床研究表明 ,生物
碱具有抗肿瘤 ,抗炎 、抗病毒作用。从而证明了
石吊兰中含有生物碱 ,也为石吊兰有望成为开发
一种新的抗肿瘤药品的药材提供了科学的依据。
在图中在 1735 cm -1附近的吸收峰形可以
知道 ,根和茎中生物碱的含量比叶和花中的要
高 ,同时也进一步说明 ,根和茎更具有开发价值。
石吊兰的主要化学成分是:吊石苣苔所含化
学成分主要为黄酮类 、苯乙醇类 、β-谷甾醇 、熊果
酸等[ 14] 。石吊兰素是一种黄酮甙元 ,其结构式
是:5 , 7-二羟基-4′,6 , 8-三甲氧基黄酮[ 14] 。
通过推断分析 ,(5)中的苷键振动和(2)中的
甙(即苷)类物质可能就是石吊兰素(即黄酮甙
元)所引起。红外光谱在 3424 cm -1和 1044
cm-1附近的吸收峰为三萜类 、多糖类和甾醇类
化合物的羟基吸收峰 , 位于 1639 cm-1 、1420
cm
-1 、1250 cm-1附近的吸收峰为氨基酸多肽类
的特征吸收峰[ 15 ] 。
β-谷甾醇的红外主要特征吸收有:羟基的伸
缩振动νOH 3328 cm-1 , 3430 cm-1 ,饱和碳氢键
的伸缩振动 ν-CH 2959 cm-1 , 2936 cm-1 , 2889
cm
-1 , 2864 cm-1 , 2852 cm -1 ,碳-碳双键的伸
缩振动νC=C1660 cm-1 ,饱和碳氢键的弯曲振动
δ-CH 1464 cm-1 , 1444 cm-1 , 1381 cm-1 , 1367
cm-1 ,νC-O-C 1050 cm-1和三取代烯烃的 δ=CH
840 cm-1 [ 16] 。石吊兰在 3410 cm-1 、2927cm-1 、
2858 cm-1 、1655 cm-1 、1441 cm-1 、1383 cm-1 、
1376 cm
-1 、1055 cm-1和 832 cm-1附近都有相
应的吸收峰 ,证明石吊兰中有 β-谷甾醇的化学成
分存在 。
石吊兰在 3400 cm-1附近有峰形宽大 ,吸收
峰强度较强的羟基伸缩振动 ,说明存在有糖或酚
羟基上的羟基;在 2927 cm-1附近有碳氢键的伸
缩振动 ,吸收峰强度较强 ,说明饱和碳上的氢比
较多;除了叶外 ,在 1650 cm-1附近有羰基的伸
缩振动 ,说明石吊兰中含有黄酮类化合物[ 17-20] 。
石吊兰在 1620 cm -1 , 1500 cm-1 -1340
cm
-1范围内有许多吸收峰 ,说明有苯环的存在;
在 1344 cm-1 -1178 cm-1范围内的吸收峰 1334
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第 4 期 陈晓梅:石吊兰的红外光谱分析
cm-1 、1320 cm-1 、1260 cm-1等是羟基的弯曲振
动 ,说明石吊兰中有多个羟基处于不同化学环
境;在 900 cm-1 -700 cm-1范围内的吸收峰是
苯环上取代基位置引起的[ 17] 。石吊兰在 898
cm
-1 、 853 cm-1 、 832 cm -1 、 815 cm-1 、 800
cm
-1 、790 cm-1 、760 cm -1 、712 cm-1等吸收峰
附近都有相应的吸收峰。
由以上两点 ,石吊兰中含有羟基 、羰基 、不同
位置取代的苯环 、碳氧单键等官能团 ,因此可以
确定石吊兰中一定含有黄酮类化合物。
三萜类化合物及皂苷具有溶血作用 ,也就是
通络作用 。所以 ,石吊兰的通络作用很有可能与
其中的苷和三萜类化合物有关 。
4　结论
根据以上对云南武定县石吊兰的根 、茎 、叶
和花的红外光谱对比分析可知 ,由于是同一株植
物的不同部位 ,它们的红外光谱的吸收位置和强
度均有不同 ,它们都具有各自的特征谱 。四者在
2927 cm
-1 、1735 cm-1 、1632 cm-1 、1517 cm-1吸
收峰附近均有吸收峰 ,通过分析推断出它们均含
有一定量的氨基酸 、蛋白质 、多糖和大量的生物
碱等物质 。根和茎中生物碱的含量比叶和花中
的多 ,叶和花中含有一定量的氨基酸和脂肪类化
合物 ,根中含有大量的淀粉。并推断出石吊兰中
存在黄酮类化合物和 β-谷甾醇 ,根和花中的黄酮
类化合物的含量可能比叶和茎中的多 。说明石
吊兰的不同部位具有相同的主要化学成份 ,但部
位不同其化学成分的相对含量也不同。
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