全 文 ：　 收稿日期：２０１２－０２－１０　　　修回日期：２０１２－０３－２３
基金项目：广东省科技计划（Ｎｏ．２００６Ｂ３５６３００１０）；韶关市科技计划（Ｎｏ．２０１００９）
　＊通讯作者：陈小康，男，教授，主要从事分子光谱分析研究．
第２９卷第１期
Ｖｏｌ．２９　Ｎｏ．１
分 析 科 学 学 报
ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＡＮＡＬＹＴＩＣＡＬ　ＳＣＩＥＮＣＥ
２０１３年２月

Ｆｅｂ． ２０１３
文章编号：１００６－６１４４（２０１３）０１－００９３－０４
溪黄草及其不同提取物的红外光谱研究
黄冬兰１，陈小康＊１，徐永群１，陈　勇２，陈灶鑫２
（１．韶关学院化学与环境工程学院，广东韶关５１２００５；
２．广东工业大学轻工化工学院，广东广州５１００９０）
摘　要：采用一维红外光谱、二阶导数谱和二维相关红外光谱对溪黄草原药材及其不同
溶剂提取物进行了红外光谱研究。结果表明：溪黄草原药材中含有酯类、芳香类和糖苷
类等物质，溪黄草水提物中主要为糖类物质，乙醇提取物中主要为黄酮类物质，石油醚
提取物中主要为酯类物质。红外光谱能够快速、简便地提供中药及其提取物中主要化
学成分的宏观信息，从而为后续的化学成分分析和中药提取分离方法的改进和优化提
供有效参考。
关键词：红外光谱；二阶导数谱；二维相关红外光谱；溪黄草
中图分类号：Ｏ６５７．３３　　　文献标志码：Ａ
溪黄草（Ｒａｂｄｏｓｉａ　ｓｅｒｒａ（Ｍａｘｉｍ．）Ｈａｒａ）属于唇形香茶菜属植物，主要分布于我国广东、广西、云南等
省。对其化学成分的研究表明，溪黄草含萜类、黄酮类、酚类、氨基酸等多种化学成分［１］，民间多用于治疗
湿热泄痢，跌打瘀肿，急性黄胆型肝炎，急性胆囊炎等病证。近年来有文献报道，该属植物毒性很低，且有
明显的抗癌作用，现已在华南各地临床上得到广泛应用，并出现了一些以其为主要原料的保健产品，具有
较大的开发应用前景。因此，对该类植物的研究是当今的一个热门领域。
红外光谱具有整体特征强，取样量小，操作简便、快速等特点，已发展成药物分析的主要方法［２－４］。中
药是一个复杂的混合体系，其红外光谱由多种组分的红外光谱叠加而成。由于不同中药所含的化学成分
不同，其红外光谱的特征吸收峰位置、峰形、相对峰强度也不同，从而构成了复杂体系的整体红外光谱，具
有宏观“指纹”特性［５－６］。孙素琴等［７－１１］系统报道了红外光谱法及二维相关红外光谱法在中药材真伪优劣
鉴别，炮制和配伍规律等方面的研究。本文以溪黄草为研究对象，通过对其药材及不同提取物之间红外光
谱图的分析比较，阐明现代红外光谱技术在中药提取物的成分分析方面的应用价值，为溪黄草药材有效成
分的跟踪、提取方式的判别及药材整体质量监控提供一定的理论依据。
１　实验部分
１．１　仪器与试剂
ＳｐｅｃｔｒｕｍＯｎｅ傅里叶变换红外光谱仪（美国，Ｐｅｒｋｉｎ　Ｅｌｍｅｒ公司），ＤＴＧＳ检测器，附带Ｓｐｅｃｔｒｕｍ光谱
采集和处理软件；ＣＫＷ－Ⅱ型程序升温仪（北京市朝阳自动化仪表厂）。
ＫＢｒ为碎状晶体（光谱纯，国药集团化学试剂有限公司）；９５％乙醇、石油醚均为分析纯；实验用水为去
离子水。
１．２　实验方法
红外光谱用压片法通过透射方式采集，光谱分辨率４ｃｍ－１，测量范围４　０００～４００ｃｍ－１，每个样品累
计扫描１６次。扫描时扣除 Ｈ２Ｏ和ＣＯ２的干扰。控温范围：５０～１２０℃，每隔１０℃进行一次红外光谱扫
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第１期 黄冬兰 等：溪黄草及其不同提取物的红外光谱研究 第２９卷
描，升温速率为２℃·ｍｉｎ－１。
１．３　样品来源与制备
溪黄草采于广东省韶关市翁源县。将干燥溪黄草粉碎成粉末过１００目筛后，称取１０ｇ，分别用水、
９５％乙醇和石油醚提取，得到水、乙醇和石油醚的提取物。将各提取物经ＫＢｒ窗片涂层制样，扫描测定红
外光谱。
１．４　数据处理
二阶导数谱的获得采用Ｐｅｒｋｉｎ　Ｅｌｍｅｒ公司Ｓｐｅｃｔｒｕｍ　ｖ５．０．１操作软件，平滑点数为１３。二维相关红
外光谱的获得采用清华大学分析中心红外光谱自行设计的二维相关分析软件。
２　结果与讨论
２．１　溪黄草原药材及不同溶剂提取物的红外光谱分析
图１　溪黄草药材（ａ）、水提物（ｂ）、乙醇提取物（ｃ）、石
油醚提取物（ｄ）的红外光谱图
Ｆｉｇ．１　ＦＴＩＲ　ｓｐｅｃｔｒａ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｅｘｔｒａｃｔｓ　ｏｆ　Ｒａｂｄｏｓｉａ
ｓｅｒｒａ（Ｍａｘｉｍ．）Ｈａｒａ
（ａ）ｈｅｒｂ；（ｂ）ｗａｔｅｒ　ｅｘｔｒａｃｔ；（ｃ）ａｌｃｏｈｏｌ　ｅｘｔｒａｃｔ；（ｄ）ｅｔｈｅｒ
ｅｘｔｒａｃｔ．
２．１．１　溪黄草原药材的红外光谱分析　图１ａ所示为
溪黄草原药材红外光谱图，３　３５３ｃｍ－１为羟基Ｏ－Ｈ伸
缩振动吸收峰，２　９２６ｃｍ－１为亚甲基Ｃ－Ｈ反对称伸缩
振动峰，１　７３３ｃｍ－１为酯羰基Ｃ＝Ｏ伸缩振动峰，１　６１４、
１　５１４及１　４２３ｃｍ－１等一系列峰是芳香环骨架振动吸
收峰，１　２４７ｃｍ－１对应酯类Ｃ－Ｏ伸缩振动峰，而１　１５９、
１　０３５ｃｍ－１等则为糖苷类的Ｃ－Ｏ的伸缩振动峰。以上
的光谱特征说明溪黄草原药材中含有酯类、芳香类和
糖苷类等物质。
２．１．２　溪黄草水提物的红外光谱分析　图１ｂ所示为
溪黄草水提物的红外光谱图，３　３５９ｃｍ－１为羟基Ｏ－Ｈ
的伸缩振动峰，２　９３４ｃｍ－１为亚甲基Ｃ－Ｈ反对称伸缩
振动峰，１　６０６ｃｍ－１处的峰宽而强，对应于为共轭羰基
Ｃ＝Ｏ伸缩振动吸收峰，１　３９６ｃｍ－１为甲基Ｃ－Ｈ弯曲振
动峰，１　３００～９００ｃｍ－１区域为Ｃ－Ｏ键伸缩振动峰。以
上的光谱特征说明溪黄草的水提物中主要含有多糖、
苷类等极性成分。
２．１．３　溪黄草乙醇提取物的红外光谱分析　图１ｃ所示为溪黄草乙醇提取物的红外光谱图，３　３８７ｃｍ－１
为羟基Ｏ－Ｈ的伸缩振动峰，２　９２８ｃｍ－１为亚甲基Ｃ－Ｈ反对称伸缩振动峰，２　８５３ｃｍ－１为亚甲基Ｃ－Ｈ对
称伸缩振动峰，１　７１１ｃｍ－１为酯羰基Ｃ＝Ｏ伸缩振动峰，１　６０５、１　５１６、１　４５７ｃｍ－１等一系列峰是由芳香环骨
架振动吸收峰，１　３７８ｃｍ－１为甲基Ｃ－Ｈ对称弯曲振动吸收峰，１　３００～９００ｃｍ－１区域为Ｃ－Ｏ键伸缩振动吸
收峰。以上的光谱特征说明溪黄草乙醇提取物中含有较多酯类和芳香类物质。
２．１．４　溪黄草石油醚提取物的红外光谱分析　图１ｄ所示为溪黄草石油醚提取物的红外光谱图，２　９２０
ｃｍ－１为亚甲基Ｃ－Ｈ反对称伸缩振动峰，２　８５１ｃｍ－１为亚甲基Ｃ－Ｈ对称伸缩振动峰，１　７３６、１　７１２ｃｍ－１为
酯羰基Ｃ＝Ｏ伸缩振动吸收峰，１　４６２ｃｍ－１为亚甲基和甲基Ｃ－Ｈ不对称弯曲振动吸收峰，１　３７６ｃｍ－１为甲
基Ｃ－Ｈ对称弯曲振动吸收峰，１　２４１ｃｍ－１、１　１７０ｃｍ－１为酯类Ｃ－Ｏ反对称与对称伸缩振动吸收峰，７２０
ｃｍ－１为长链烷烃骨架振动吸收峰。以上光谱特征说明溪黄草的石油醚提取物中的主体成分为酯类物质。
２．２　溪黄草原药材及不同溶剂提取物的二阶导数红外光谱分析
图２所示为１　８００～１　２００ｃｍ－１区域内溪黄草药材和不同溶剂提取物的二阶导数红外光谱。溪黄草
原药材中１　５１０、１　４６８ｃｍ－１峰很强，说明其中芳香类物质含量比较高。溪黄草水提物中观察不到１　７４０
ｃｍ－１附近的酯类物质的吸收峰，而其１　５６２、１　５１１、１　４５３、１　２８７ｃｍ－１等峰较强，说明其中糖苷类物质较多。
溪黄草乙醇提取物中１　７４５、１　７１０、１　６８８ｃｍ－１（Ｃ＝Ｏ伸缩振动）、１　６０４、１　５１７、１　４６８ｃｍ－１（芳香环骨架振
动）、１　３７８ｃｍ－１（Ｃ－Ｈ弯曲振动）和１　２８５ｃｍ－１（Ｃ－Ｏ伸缩振动）等峰较强，说明其中黄酮类物质较多。
溪黄草石油醚提取物中１　７３８、１　７１１、１　６８７、１　４６３、１　３７７ｃｍ－峰很强，说明其中酯类物质较多。二阶导数
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第１期 分 析 科 学 学 报 第２９卷
谱的分析结果进一步佐证了溪黄草不同提取物所含主体成分的差异。
２．３　溪黄草原药材及不同溶剂提取物的二维相关红外光谱分析
二维相关红外光谱对重叠信号有很强的分辨能力，因此可获得常规红外光谱及其二阶导数谱所不能
图２　溪黄草药材（ａ）、水提物（ｂ）、乙醇提取物（ｃ）、石
油醚提取物（ｄ）的二阶导数红外光谱图
Ｆｉｇ．２　Ｓｅｃｏｎｄ　ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ　ｉｎｆｒａｒｅｄ　ｓｐｅｃｔｒａ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｅｘｔｒａｃｔｓ　ｏｆ　Ｒａｂｄｏｓｉａ　ｓｅｒｒａ（Ｍａｘｉｍ．）Ｈａｒａ
（ａ）ｈｅｒｂ；（ｂ）ｗａｔｅｒ　ｅｘｔｒａｃｔ；（ｃ）ａｌｃｏｈｏｌ　ｅｘｔｒａｃｔ；（ｄ）ｅｔｈｅｒ　ｅｘｔｒａｃｔ．
获得的新信息。本实验以热为微扰，所得的二维相关
红外光谱反映的是被测体系在升温过程中，各组分的
有关基团对温度的敏感程度。
图３为１　６２５～１　４００ｃｍ－１区域内溪黄草药材和不
同溶剂提取物的二维相关红外光谱图。该区域的二维
相关红外光谱，主要包含Ｃ－Ｈ弯曲振动峰和一些芳香
类物质的骨架振动峰。如图３所示，溪黄草原药上述
波数范围内出现１　５６０、１　５９９、１　４６０ｃｍ－１等３个明显
的自动峰，说明溪黄草原药材中芳香类物质的吸收峰
随着温度的升高有明显的变化。图３（ｂ）为溪黄草水提
物的二维相关红外光谱图，在该区域内自动峰和交叉
峰形成明显的３×３的矩阵，含有１　４５５、１　５６５、１　４１５
ｃｍ－１等３个明显的自动峰，其中１　５６５ｃｍ－１处的自动
峰最强。图３（ｃ）为溪黄草乙醇提取物的二维相关红外
光谱图，溪黄草乙醇提取物出现了１　６００、１　４６９ｃｍ－１处
有２个明显的自动峰，芳香类基团受温度热扰影响变
化强烈，说明乙醇提取物中含有大量的芳香类物质。图３（ｄ）为溪黄草石油醚提取物的二维相关红外光谱
图，溪黄草石油醚提取物在该区域内仅出现位于１　４５５ｃｍ－１处的１个很强的自动峰，说明该吸收峰所对应
的基团对温度比较敏感。
图３　溪黄草药材（ａ）、水提物（ｂ）、乙醇提取物（ｃ）和石油醚提取物（ｄ）的二维相关红外光谱图
Ｆｉｇ．３　２Ｄ－ＩＲ　ｓｐｅｃｔｒａ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｅｘｔｒａｃｔｓ　ｏｆ　Ｒａｂｄｏｓｉａ　ｓｅｒｒａ（Ｍａｘｉｍ．）Ｈａｒａ
（ａ）ｈｅｒｂ；（ｂ）ｗａｔｅｒ　ｅｘｔｒａｃｔ；（ｃ）ａｌｃｏｈｏｌ　ｅｘｔｒａｃｔ；（ｄ）ｅｔｈｅｒ　ｅｘｔｒａｃｔ．
综上所述，高分辨率的二维相关红外光谱能明显地辨别溪黄草不同溶剂提取物所含成分的差异，可为
溪黄草药材提取方式的判别及药材整体质量监控提供一定的理论依据。
３　结论
利用红外光谱技术研究中药可提供被测样品中主要化学成分的定性和半定量信息，有助于全面了解
被测样品的组成和各主体成分的相对含量。研究表明，溪黄草水提物中主要为糖苷类物质，乙醇提取物中
主要为黄酮类物质，石油醚提取物中主要为酯类物质。因此，通过分析比较从原药材到各种提取物的红外
谱图，可以宏观整体地把握中药各种提取物的化学信息，从而为下一步的化学成分的微观分析提供方向性
参考；另外，根据红外光谱提供的化学成分差异信息，可以及时指导中药提取分离工艺的改进和优化。
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Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｒａｂｄｏｓｉａ　ｓｅｒｒａ（Ｍａｘｉｍ．）Ｈａｒａ　ａｎｄ　Ｉｔｓ
Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　Ｅｘｔｒａｃｔｓ　ｂｙ　Ｆｏｕｒｉｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ
Ｉｎｆｒａｒｅｄ　Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ
ＨＵＡＮＧ　Ｄｏｎｇ－ｌａｎ１，ＣＨＥＮ　Ｘｉａｏ－ｋａｎｇ＊１，ＸＵ　Ｙｏｎｇ－ｑｕｎ１，
ＣＨＥＮ　Ｙｏｎｇ２，ＣＨＥＮ　Ｚａｏ－ｘｉｎ２
（１．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ，Ｓｈａｏｇｕａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｏｇｕａｎ５１２００５；
２．Ｆａｃｕｌｔｙ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｌｉｇｈｔ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１００９０）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｅｓｅｎｔ　ｓｔｕｄｙ　ｉｓ　ｔｏ　ａｎａｌｙｚｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｅｘｔｒａｃｔｓ　ｏｆ　Ｒａｂｄｏｓｉａ　ｓｅｒｒａ（Ｍａｘｉｍ．）
Ｈａｒａ　ｂｙ　Ｆｏｕｒｉｅｒ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍ　ｉｎｆｒａｒｅｄ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ＦＴＩＲ），ｓｅｃｏｎｄ　ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ　ｉｎｆｒａｒｅｄ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ　ａｎｄ
ｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（２Ｄ－ＩＲ）ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ
ｍａｉｎ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ　Ｒａｂｄｏｓｉａ　ｓｅｒｒａ （Ｍａｘｉｍ．）Ｈａｒａ　ｍｅｄｉｃｉｎａｌ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｒｅ　ｅｓｔｅｒｓ，ａｒｏｍａｔｉｃｓ　ａｎｄ
ｇｌｙｃｏｓｉｄｅｓ，ｅｔｃ．Ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　Ｒａｂｄｏｓｉａ　ｓｅｒｒａ （Ｍａｘｉｍ．）Ｈａｒａ　ｉｎ　ｉｔｓ　ｗａｔｅｒ　ｅｘｔｒａｃｔ，
ａｌｃｏｈｏｌ　ｅｘｔｒａｃｔ　ａｎｄ　ｅｔｈｅｒ　ｅｘｔｒａｃｔ　ａｒｅ　ｇｌｙｃｏｓｉｄｅｓ，ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ　ａｎｄ　ｅｓｔｅｒｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ
ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ　ｉｓ　ａ　ｓｉｍｐｌｅ　ａｎｄ　ｒａｐｉｄ　ａｎａｌｙｔｉｃａｌ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｗｈｉｃｈ　ｃｏｕｌｄ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｖａｌｕａｂｌｅ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ
ａｂｏｕｔ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔｓ　ｏｆ　ｍｅｄｉｃｉｎａｌ　ｅｘｔｒａｃｔｓ　ｆｏｒ　ｇｕｉｄｉｎｇ　ｆｕｒｔｈｅｒ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ
ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｆｏｕｒｉｅｒ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍ　ｉｎｆｒａｒｅｄ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ＦＴＩＲ）；Ｓｅｃｏｎｄ　ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ　ｉｎｆｒａｒｅｄ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ；
Ｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（２Ｄ－ＩＲ）；Ｒａｂｄｏｓｉａ　ｓｅｒｒａ（Ｍａｘｉｍ．）Ｈａｒａ
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