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彝药金沙青叶胆的傅里叶变换红外光谱研究



全 文 :文章编号:1004-5929(2008)03-0289-06
彝药金沙青叶胆的傅里叶变换红外光谱研究
颜 茜1* , 王昆林1 , 沙育年1 , 高 弘2
(1.云南省楚雄师范学院物理与电子科学系 , 楚雄 675000;
2.云南省楚雄州中医院 , 楚雄 675000)
摘 要:金沙青叶胆是常用彝药之一 ,具有独特而显著的药用价值。本文采用傅里叶变换红外光谱方法
(FTIR)对金沙青叶胆的根 、茎 、花不同部位进行了分析研究。研究表明 , 其根 、茎 、花的红外光谱有较大的
相似性 ,主要吸收峰位置基本相同 , 它们共同显示出该药材独特的红外指纹特征 ,三者所含主要物质成分
基本相同 ,由此说明在彝医临床应用中将该药全草入药具有其合理性 ,但其根 、茎 、花的红外光谱的吸收峰
位置 、个数 、强度 、峰形又有一些差异 , 表明其不同部位所含的化学成分及其相对含量存在一定的差异。本
文的分析研究为临床应用及开发利用该彝药提供了科学依据。
关键词:彝药;金沙青叶胆;傅里叶变换红外光谱(FTIR)
中图法分类号:O437   文献标识码:A
Fourier Transform Infrared Spectroscopic Study of Jinsha Swertia
YAN Qian1 , WANG Kun-lin1 , SHA Yu-nian1 , GAO Hong2
(1.Department of Physics And Electronic Science , Chux iong Normal University ,
Chuxiong 675000 , China;
2.Chuxiong Prefectural Chinese Medicine Hospital , Chuxiong , Y unnan 675000 , China)
Abstract:Jinsha Sw ertia is one of the most popularly used Ethnic Yi herbs.It has specific and
effective medicinal value.In the present paper , Fourier Transform Infrared spect roscopy
(FTIR)was used to study the vibrational spectra of the roo t , stem , and f low er of Jinsha Sw er-
tia.The FTIR spectrum results show ed the unique molecular fingerprint of Jinsha Sw ertia.
The inf rared spect ra of Jinsha Swertia s roots , stems , and flowers are similar to one another.
Their major inf rared abso rbance peaks are identical.This suggested that the majo r chemical
compounds in the three dif ferent parts of Jinsha Sw ertia are similar.This also explained why
the w hole plant of Jinsha Sw ertia is used by the practitioners of Ethnic Yi herbs.However , dif-
ferences including w here the infrared absorbance peaks occurred , number of peaks , and shape
and st reng th of peaks have been found from the inf rared spect ra of the different parts of Jinsha
Sw ertia , This indicated that certain differences in the chemical compounds and quantitative
concentration for the dif ferent parts of Jinsha Swertia do exist.This research provided scientific
bases for the clinical applications and development of this Ethnic Yi herb.
Key words:Ethnic Yi herb;Jinsha Sw ertia;Fourier t ransform inf rared spectroscopy(FTIR)
收稿日期:2008-03-10;收修改稿日期:2008-04-09
基金项目:楚雄师范学院科研基金(06YJYB06)
作者简介:颜茜(1963-),女 ,云南省楚雄师范学院物理与电子科学系副教授.E-mail:yanqian@cxtc.edu.cn
第 20 卷 第 3 期 光 散 射 学 报 Vol.20 No.3
2008 年 9 月 THE JOURNAL OF LIGHT SCATTERING Sep.2008
DOI :10.13883/j.issn1004-5929.2008.03.019
1 引言
彝族医药是彝族传统文化的瑰宝 ,它与中医
中药既有联系 ,又形成其独特的体系 ,如久负盛
名的“云南白药”就是彝药的典型代表。目前 ,彝
药生产已成为云南省楚雄彝族自治州的特色产
业和经济支柱之一 ,大力研究 、开发彝药 ,是对彝
族民间医药的发扬光大 ,也是持续发展彝州经济
所提出的迫切要求。长期以来 ,对彝药的鉴别及
临床应用基本停留在依靠人工经验阶段 ,难以对
其药理活性成分等进行研究。近年来 ,随着中药
材光谱“指纹”特征在中药研究领域逐步得到重
视 ,中药材鉴别方法除了传统的性状鉴别 、显微
鉴别 、理化鉴别以外 ,红外光谱 、紫外光谱和荧光
光谱等鉴别方法被广泛应用 ,以实现中药材鉴别
手段的快速 、简便 、规范化[ 1] 。由于植物药材本
身是复杂物体系 ,其成分复杂 ,目前傅里叶变换
红外光谱方法应用于中药材的研究尚处于探索
阶段 ,而且是较多地应用于一些常用中药材 ,如
三七 、人参 、当归 、枸杞 、芍药 、板蓝根等的鉴定 、
识别及研究。利用傅里叶变换红外光谱法对彝
药金沙青叶胆进行研究目前尚未见报道 ,本文特
作一新的尝试 ,利用傅里叶变换红外光谱法对彝
药金沙青叶胆实体各部位进行测试研究 ,探讨其
不同部位药理成分的异同 ,并探讨其主要药理活
性成分 ,为临床应用及开发利用楚雄彝族地区中
草药提供科学依据。
彝药金沙青叶胆 ,又名迎春草 ,小儿腹痛草 ,
在彝族地区也称金沙獐牙菜 ,属龙胆科植物斜茎
獐牙菜 。全草高约 10 ~ 15 cm ,根黄褐色 。生长
于海拔 1100 ~ 1500 m 的山坡草地 ,分布于云南
中部 、东北部及四川南部。味苦 、性热 ,归胰 、胃 、
肝路。全草入药 ,有杀寒止痛 、健胃消积的功能。
彝医传统应用该药治疗肠痉挛性腹痛 、风火牙
痛;云南楚雄彝医还应用其治疗胃痛 、肋痛 、咽喉
肿痛 ,有独特而显著的疗效[ 2] 。另据文献[ 3] ,
从獐牙菜中分离得到的獐牙菜苦苷 ,是治疗肝炎
的有效药物 。
2 实验仪器及测试条件
使用BIO-RAD公司的 FTS-40傅里叶变
换红外光谱仪 ,硅碳棒光源 , MCT 探测器 ,测量
范围为 400 ~ 4000 cm-1 ,光谱分辨率为 4 cm-1 ,
信号扫描累加 16次。
分别取已自然晾干 、初步粉碎的金沙青叶胆
的根 、茎 、花于玛瑙研钵中研成粉末 ,掺入溴化钾
压片。用 KBr压片法测定 。
测试样品产自云南楚雄彝族自治州 ,由云南
省彝族医药研究所鉴定 、提供。
3 结果与讨论
3.1 金沙青叶胆的根 、茎 、花的 FTIR图谱
在波数 400 ~ 4000 cm-1范围内分别测定金
沙青叶胆的根 、茎 、花的 FTIR谱图 。图 1 、图 2 、
图 3 分别为金沙青叶胆的根 、茎 、花的红外光谱
图 。
其红外光谱中的主要吸收谱带波数列于表 1中。
Table 1 Comparison of the main infrared absorbance peaks of the roots , stems and flowers of Jinsha Swertia(cm-1)
样品 峰位
根 2923 2856 1735 1687 1618 1512 1449 1376 1268 1236 1211 1157 1068 1031 — 902 844 711 667 606
茎 2925 2855 1733 1688 1617 — 1412 1376 1270 1236 1207 — 1068 1031 931 903 844 713 667 629
花 2922 2856 1736 — 1618 1510 1425 1376 1265 1240 — 1157 1061 1036 — 901 — — 668 606
按从强到弱的次序排列其红外光谱中的各主要吸收峰波数列于表 2中 。
Table 2 Infrared absorbance peaks of the roots , stems and f lowers of Jinsha Swertia
(arrangement From strong to weak, cm-1)
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
根 1068 1031 1618 1157 2923 1268 1236 1687 1376 1449 2856 1211 1735
茎 1068 1031 1617 2925 1688 1270 1412 1236 1376 1207 2855 629 1733
花 1061 1036 2922 1618 1157 1265 1240 1425 1376 2856 1454 1736 606
290 光  散  射  学  报  第 20 卷
3.2 金沙青叶胆的根 、茎 、花的 FTIR图谱比较
分析
  (1)由图 1 ~ 3及表 1 、表 2可见 ,金沙青叶
胆的根 、茎 、花的红外吸收谱彼此相似 ,除了在
1687 cm-1和 1157 cm-1附近的两个吸收峰有差
异外 ,在强度位居前十三位的 13个吸收峰中有
9个峰的峰位基本相同 ,仅是峰强排序上有差
异 ,共同特征是它们都包含1068 , 1031 ,1618 ,
Fig.1 FTIR spectra of the roots of jinsha swertia
Fig.2 FTIR spectra of the stems of jinsha swertia
291第 3期 颜茜:彝药金沙青叶胆的傅里叶变换红外光谱研究
Fig.3 FTIR spectra of the flowers of jinsha swertia
2925 ,1268 ,1236 , 1376 , 2855 , 1735 cm-1这九个
强峰。特别是第 1 、2 、6 、9强峰的峰位及峰强排
序完全一致;1618 、2925 、1240 、2855 、1735 cm-1
附近的吸收峰峰位基本相同 ,排序仅相差一位。
这表明其根 、茎 、花的化学成分大致相同 ,故图谱
存在较大的相似性 ,其“指纹”特征相同 。按文献
[ 4 ~ 13]将谱带进行归属:3400 cm-1附近出现的
由许多小肩峰组成的强宽峰为多糖和苷类物质
的羟基伸缩振动;2925 cm-1处的吸收峰为亚甲
基CH2 的C —H 反对称伸缩振动峰;2855 cm-1
处的吸收峰为亚甲基 CH2 的碳氢 C —H 对称伸
缩振动峰;1735 cm-1处的吸收峰是六元环内脂
的羰基 C=O 伸缩振动峰;1687 cm-1处的吸收
峰是 C =O 和 C =C 伸缩振动峰;1617 cm-1 、
1510 cm-1处的吸收峰为芳环或环烯或三萜类化
合物 的 C =C 振 动 吸收 峰;1375 cm-1 、
1449 cm
-1处的吸收峰为 CH2 的 C —H 弯曲振
动峰或芳环的 C=C 伸缩振动峰;1265 cm-1 、
1240 cm-1为内脂或环烯醚的 C —O—C 伸缩振
动峰或为酚的 C—OH 伸缩振动峰;1068 cm-1 、
1030 cm-1处的强吸收峰可能是多糖和苷类物
质或三萜化合物的 C —OH 伸缩振动峰 ,还可能
是醇类的 C—OH 伸缩振动峰或内脂的 C —O 伸
缩振动峰或碳水化合物分子中醚键 C —O —C 和
C —O伸缩振动吸收峰;901 cm-1附近的吸收峰
为吡喃糖苷;844 cm-1附近出现的吸收峰为α-L-
吡喃糖苷。
(2)在 1800 ~ 400 cm-1波数范围内 ,金沙青
叶胆的根 、茎 、花的红外光谱中强度位居前三位
的吸收峰和 606 cm-1附近的吸收峰的波数及峰
形列于表 3中。
由图 1 ~ 3 及表 3 ,比较金沙青叶胆的根 、
茎 、花的红外吸收峰的峰位及峰形可见:
第一 , 它们的主峰峰位基本相同 , 均在
1068 cm-1附近 ,但形状不同 ,根和茎的主峰均
为带肩峰的较尖窄峰 ,而花的主峰为强度几乎相
等的双峰 。在主峰左侧根和花均在 1157 cm-1
处有一明显的肩峰 ,而茎无此肩峰。
292 光  散  射  学  报  第 20 卷
Table 3 Comparison of the infrared absorbance peaks and the peak shape of
the roots , stems and flowers of Jinsha Swertia
样 品 主峰(1068 cm-1附近)
主峰两侧的
吸收峰
第二强峰
(1617 cm-1附近)
第二强峰两侧的
吸收峰
第三强峰
(1269 cm-1附近)606 cm
-1附近
根 1068 单峰左侧 1157肩峰
右侧 1031肩峰
1618 单峰 左侧 1687肩峰
1735肩峰
右侧 1512尖峰
1268单峰 629
606
双峰
茎 1068单峰 右侧 1031肩峰 1617单峰 左侧 1688肩峰
1733肩峰
右侧 1509尖峰
1270单峰 629
606
588
三重峰
花 1061
1036
双峰 左侧 1157肩峰 1618单峰 左侧 1736单峰右侧 1510单峰
1265
1240
双峰 606 单峰
  第二 ,在1618 cm-1处的第二强峰左侧根和
茎均在 1687 cm-1 、1734 cm-1附近有二个弱小
肩峰;而花在 1687 cm-1处无肩峰 ,在 1736 cm-1
处为一较明显的单峰 ,说明花可能含内酯成分略
高。
第三 ,在 1268 cm-1附近的第六强峰处 ,根
和茎的吸收峰为带肩峰的较尖窄峰 ,而花在此处
为一强度几乎相等的双峰 。
第四 ,在 711 cm-1附近根和茎有一弱小肩
峰 ,而花无此峰 。
第五 ,在 606 cm-1 、588 cm-1附近根和茎均
为双峰 , 而花在 606 cm-1处为一较宽的单峰。
根还单独在 629 cm-1处有一尖峰 。
通过以上比较可看出 ,根 、茎 、花的几个主要
吸收峰的峰位吻合得较好 ,但有些吸收峰的峰形
和峰的个数存在一定的差异 ,表明它们的红外吸
收光谱各自有其“指纹”特征 ,因此据图谱可以将
它们区分开来。还可看出 ,根和茎的图谱相似之
处更多 ,说明它们所含有效成分更接近些。
此外 ,对比根 、茎 、花的强度位居前三位的吸
收峰的吸收强度比 A 1068/ A2925 、A1031/ A 2925 、
A 1618/A 2925 , 均有茎 >根 >花(茎的分别为
1.555 ,1.383 ,1.345;根的分别为 1.415 , 1.321 ,
1.192;花的分别为 1.124 , 1.112 , 0.995)。这表
明根和茎相应于这三个峰的键的振动比花的更
强 ,因此说明虽然它们所含有效成分基本相同 ,
但它们所含成分的相对含量仍存在一定差异 ,根
和茎中所含有效成分比花中的更多 。
3 结论
金沙青叶胆的根 、茎 、花的红外吸收光谱对
比表明 ,金沙青叶胆的根 、茎 、花不同部位的红外
光谱图大致相同 ,但各吸收峰的峰位及相应峰的
强度存在一定差异 ,一些吸收峰的个数和峰形也
有所不同 ,表现出各自有其“指纹”特征 ,说明其
根 、茎 、花不同部位所含成分和相对含量有所不
同 。利用 FT IR红外吸收光谱可以对金沙青叶
胆及其根 、茎 、花不同部位加以快速 、准确的鉴
别 。
金沙青叶胆的根 、茎 、花的红外吸收光谱对
比表明 ,其根 、茎 、花不同部位的红外光谱图大致
相同 ,它们的各主要吸收峰的峰位基本相同 ,说
明它们的物质成分大致相同。按传统彝医经验 ,
在临床应用中金沙青叶胆是全草入药的 ,由此可
见这具有其合理性。
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