全 文 :中红外指纹图谱快速定量评价野木瓜片质量
李文颖, 孙国祥* , 宋爱华
(沈阳药科大学药学院,辽宁 沈阳 110016)
收稿日期:2013-09-12
基金项目:国家自然科学基金重大研究计划课题 (90612002)
作者简介:李文颖 (1985—) ,女,硕士生,研究方向:中药指纹图谱。Tel:13644030708,E-mail:liwenying21@ 163. com
* 通信作者:孙国祥 (1962—) ,男,博士,教授,博士生导师,研究方向:中药指纹学体系及其信息学研究。Tel: (024)23986286,
E-mail:gxswmwys@ 163. com
摘要:目的 建立野木瓜片中红外指纹图谱 (IRFP) ,以系统指纹定量法评价其质量。以宏定性相似度 Sm和宏定量相
似度 Pm为参量对 15 批野木瓜片的进行聚类分析,用野木瓜对照药材连续平行测定 6 次,取平均值生成对照指纹图谱
(RFP),以此 RFP为标准用系统指纹定量法鉴别评价 15 批野木瓜片的质量。方法 采用直接压片法,用傅立叶变换
中红外光谱仪测定 15 批野木瓜片样品。结果 鉴定出 S7 和 S9 质量极好,S6、S8、S10、S12 和 S15 质量很好,S2、
S3、S10、S13 质量好,S14 质量中,S1 和 S11 质量一般,S5 质量差,S4 质量劣。结论 所建立野木瓜片中红外指纹
图谱有较好稳定性与重现性,适用于野木瓜片质量控制,IRFP是评价中药质量的一种快速、简捷和有效方法。
关键词:红外指纹图谱;系统指纹定量法;野木瓜片;质量评价
中图分类号:R284. 1 文献标志码:B 文章编号:1001-1528(2014)06-1329-03
doi:10. 3969 / j. issn. 1001-1528. 2014. 06. 052
野木瓜片 (Yemugua Tablet,YMGT)收载于《卫生部
药品标准》中药成方制剂第十四册[1],由野木瓜煎煮后浓
缩成浸膏,加适量淀粉而制成的单味中成药,为全浸膏片,
不含植物组织。野木瓜中含有皂苷、黄酮、酚性成分,主
要化学成分有齐墩果酸、熊果酸与绿原酸,还含有抗衰老
重要物质超氧化物歧化酶 (SOD)即“液体黄金”,其饮
料产品备受欢迎,因此野木瓜具有重要药用与食用价值。
野木瓜片的功能为祛风止痛、舒筋活络,主治风邪阻络型
三叉神经痛,坐骨神经痛,风湿关节痛。文献有 HPLC法、
紫外分光光度法[3]测定野木瓜片中绿原酸[2],本实验以中
红外指纹图谱 (IRFP)为基础用系统指纹定量法对野木瓜
片进行快速定量评价。
1 中红外系统指纹定量法原理[4-7]
中药 IRFP所表达的质量信息远比测试单一成分要丰富
和准确。本实验建立 IRFP 定量法是以光谱点为计算单元
(4000 多个光谱点) ,用宏定性相似度 Sm监测红外指纹数
量和分布比例,见 (1)式,用宏定量相似度 Pm监测红外
指纹含量状况,见 (2)式,并用指纹变动系数 α 限定红
外指纹变异性,见 (3)式。xi与 yi分别为样品和对照 IRFP
各峰点吸光度,mRFP和 mi分别为对照 IRFP 和样品的称样
量。用 Sm、Pm和 α把中药质量划分为 8 级见表 1,该方法
称为红外系统指纹定量法。
Sm =
1
2 (SF + SF)=
1
2 (
∑
n
i = 1
xiyi
∑
n
i = 1
x2槡 i ∑
n
i = 1
y2槡 i
+
∑
n
i = 1
xi
yi
n∑
n
i = 1
(
xi
yi
)槡
2
(1)
Pm =
1
2 (C + P)
mRFP
mi
=
1
2 (
∑
n
i = 1
xiyi
∑
n
i = 1
y2i
+
∑
n
i = 1
xi
∑
n
i = 1
yi
SF)
mRFP
mi
× 100% (2)
α = 1 -
γx
γy
= 1 - PC
(3)
表 1 红外指纹定量法鉴定中药质量等级标准
项目
等级标准
1 2 3 4 5 6 7 8
Sm≥ 0. 95 0. 90 0. 85 0. 80 0. 70 0. 60 0. 50 Sm < 0. 5
Pm% 95 ~ 105 90 ~ 110 80 ~ 120 75 ~ 125 70 ~ 130 60 ~ 140 50 ~ 150 0 ~ ∞
α ≤ 0. 05 0. 10 0. 15 0. 20 0. 30 0. 40 0. 50 > 0. 50
质量 极好 很好 好 良好 中 一般 次 劣
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中 成 药
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Vol. 36 No. 6
2 仪器与试药
2. 1 仪器 Bruker IFS-55 型傅立叶红外分光光度仪,
DTGS型检测器 (瑞士布鲁克公司);AG285 电子天平 (梅
特勒-托利多上海仪器有限公司) ,数据处理软件为中药红
外指纹图谱超信息特征数字化定量评价系统 4. 0 软件。
2. 2 试药 KBr试剂 (国药集团化学试剂有限公司批号为
F20100520);各批次野木瓜片皆购于沈阳各大药房,共购
买 15 个批次。S1 ~ S3、S8、S10、S11 和 S13 来自于江西保
利制药有限公司;S4、S5 来自于广州莱泰制药有限公司;
S6、S7、S9 和 S14 均来自于广东和平药业有限公司;S12、
S15 均来自于贵港市冠峰制药有限公司。野木瓜的对照药
材 (121224)购自中国食品药品检定研究院。
2. 3 供试品对照药材 KBr 晶片制备 取野木瓜片 15 片,
精密称定,除去薄膜衣并研碎成粉末,于 40 ℃干燥 24 h,
取 1 ~ 2 mg粉末,精密称定 m,精密称取 100 ~ 150 mg干燥
的 KBr 粉末 w1,在玛瑙研钵中研磨、混匀,转移到模具
中,在低真空下用 10 GPa左右的压力,经约 2 min 即可将
样品压成透明薄片,精密称取供试品 KBr 晶片质量 w2 后,
10 min内测试,样品真实质量计算方法见 (4)式。
Q =
mw2
m + w1
(mg) (4)
取野木瓜对照药材干燥,将其粉碎,过 200 目筛于
40 ℃干燥 24 h,取 1 ~ 2 mg 粉末,精密称定,精密称取
100 ~ 150 mg干燥的 KBr 粉末,在玛瑙研钵中研磨、混匀,
转移到模具中,在低真空下用 10 GPa 左右的压力,经约
2 min即可将样品压成透明薄片。
2. 4 测定条件 Bruker IFS-55 型傅立叶红外分光光度仪,
DTGS型检测器。波数范围为 4 000 ~ 400 cm -1,分辨率为
8 cm -1,扫描速度为 20 次 / s,升温速度 2 ℃ /min。样品扫
描时扣除甲醇 H2O和 CO2 的干扰。
3 实验结果
3. 1 红外指纹图谱方法学考察 精密度试验 取野木瓜片
样品 S1 进行红外光谱扫描,连续试验 6 次,用红外系统指
纹定量法评价出指纹图谱算出 Sm均 > 0. 99,宏定量相似度
Pm的 RSD为 2. 4%,表明仪器的精密度符合要求。
稳定性试验 取野木瓜片样品 S1 方法制备样品,每隔
1 h进行一次光谱采集,分别在 0、1、2、3、4、5、6 h进
行采集。所得红外光谱图的定性相似度 Sm均 > 0. 98,宏定
量相似度 Pm的 RSD 为 2. 6%,表明样品在测定时间内
稳定。
重复性试验 取野木瓜对照药材制备供试品,按上述
方法平行制备 6 份样品片,分别测定 IRFP,计算所得红外
光谱图的定性相似度 Sm均 > 0. 97,宏定量相似度 Pm的 RSD
为 2. 9%,表明方法重现性良好。
3. 2 野木瓜片红外指纹图谱建立[8-12] 按 IRFP 检测条件,
将 15 批样品溴化钾晶片分别进行红外测定,记录 4 000 ~
400 cm -1的中红外光谱。在 3 600 ~ 2 900 cm -1和 1 600 ~
400 cm -1为主要特征峰。根据文献野木瓜中含有黄酮、皂
苷、酚类成分,3300 cm -1为 - OH 伸缩振动、2 900 cm -1
为-CH3伸缩振动吸收峰、1 650 cm
-1为 C = O伸缩振动吸收
峰、1 000 cm -1为酚类的 C-O 伸缩振动吸收峰。化学成分
以单键振动 (或转动)引起的光吸收叠加构成野木瓜片
IRFP重要特征可作为野木瓜的鉴别手段。将此 15 批 IRFP
信号导入“中红外指纹谱超信息特征数字化评价系统 4. 0”
软件,用野木瓜对照药材平行测 6 次,取平均值生成对照
指纹图谱 (均谱)。运用 SPSS 16. 0 软件以 Sm和 Pm为聚类
分析指标进行系统聚类分析,结果样品被分为二类:S2、
S3、S7、S8、S9、S12、S13、S15、S1、S5、S10、S11 和
S14 为第一类,S4 和 S6 为第二类,见图 1。用野木瓜的标
准药材平行测定 6 次,取平均值生成对照指纹图谱
(RFP),以此 RFP为标准用系统指纹定量法鉴别评价 15 批
野木瓜质量,重新评价 15 批样品 Sm和 Pm (结果见图 1,
表 2,图 2)。
图 1 15 批野木瓜片系统聚类分析结果
表 2 红外指纹定量法评价 15 批野木瓜片质量结果
参数 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15
Sm 0. 978 0. 968 0. 991 0. 988 0. 982 0. 988 0. 986 0. 988 0. 989 0. 988 0. 985 0. 924 0. 982 0. 986 0. 944
Pm 63. 1 88 119. 4 170. 1 56. 5 94 99. 2 93. 3 97. 5 80. 5 68. 7 99. 2 82. 7 72. 5 90. 9
α 0. 085 0. 105 0. 004 0. 013 0. 07 0. 042 0. 03 0. 004 0. 001 0. 036 0. 042 0. 063 0. 071 0. 006 0. 002
等级 6 3 3 8 7 2 1 2 1 3 6 2 3 5 2
质量 一般 好 好 劣 差 很好 极好 很好 极好 好 一般 很好 好 中 很好
3. 3 野木瓜片整体质量评价 用红外系统指纹定量法评价
出指纹图谱算 15 批野木瓜片 Sm均 > 0. 94,证明各批样品
的化学成分的种类和分布比例都很相似,但宏定量相似度
Pm差异很大。鉴定结果为:S7 和 S9 (1 级)质量极好,
S6、S8、S10、S12 和 S15 (2 级)质量很好,S2、S3、
S10、S13 (3 级)质量好,S14 (5 级)质量中,S1 和 S11
(6 级)质量一般,S5 (7 级)质量差,S4 (8 级)质量
劣,见表 2。
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图 2 15 批野木瓜片 (S1 - S15)红外指纹图谱
和对照指纹图谱 (IR-RFP)
4 结论
中药成分复杂,每一味中药都有许多化学组成,其疗
效成分不单单是一种起作用,因此对单一成分进行质量控
制无法反映质量全貌,对中药进行全面质量控制才能控制
中药发展的正确方向。本实验建立了野木瓜片 IRFP实现了
对其质量进行快速定性和定量鉴定,这为中药全质量控制
提供了一种简单、便捷和可靠的快速分析方法。
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基于模糊变换的中医辨证论治
杨 丽
(潍坊医学院公共卫生学院,山东 潍坊 261053)
收稿日期:2013-04-29
基金项目:潍坊市科技局立项课题 (20122020)
作者简介:杨 丽 (1979—) ,女,硕士,研究方向:应用数学。E-mail:yangl@ wfmc. edu. cn
网络出版日期:2014-01-26
网络出版地址:http: / /www. cnki. net /kcms /detail /31. 1368. R. 20140126. 1029. 001. html
摘要:中医对疾病的诊断和治疗原则上是辨证论治,文章用模糊变换的方法对胃脘痛“症-证-方”模型和脾胃虚辨证
模型进行了阐述。显示了模糊数学是可以使中医学定量化、科学化的方法。
关键词:模糊变换;中医学;模糊数学
中图分类号:R 911 文献标志码:B 文章编号:1001-1528(2014)06-1331-03
doi:10. 3969 / j. issn. 1001-1528. 2014. 06. 053
提到数学,人们自然会联想到“精确”二字。那么模 糊数学又是怎样的一门学科呢?它是不是就是马马虎虎的
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