全 文 :收稿日期:2013-12-26; 修订日期:2014-05-26
基金项目:第四次全国中药资源普查(广西)试点普查项目(No.
GXZYZYPC - 2 - 6)
作者简介:郭 敏(1976-),男(仫佬族),广西罗城人,广西中医药大学药
学院副教授,硕士研究生导师,主要从事中药品种整理与鉴别工作.
* 通讯作者简介:银胜高(1984-),男(仫佬族),广西罗城人,广西中医药
大学药学院讲师,硕士学位,主要从事中药质量控制与标准研究工作.
火炭母与粗毛火炭母红外指纹图谱比较研究
郭 敏,陈 静,银胜高*
(广西中医药大学药学院,广西 南宁 530001))
摘要:目的 分析鉴定火炭母和粗毛火炭母药材。方法 采用傅里叶红外光谱技术,通过红外 Omnic 7. 0 软件处理各样品
图谱,比对分析火炭母和粗毛火炭母的红外光谱特征。结果 火炭母和粗毛火炭母的指纹图谱和相似度相近,差异较为
显著之处为指纹区 1041cm -1和 825cm -1附近的峰形和峰高,火炭母 1041cm -1附近的峰形为顿峰而粗叶火炭母 1041cm -1
附近的峰形为尖锋;火炭母有 825cm -1特征吸收峰,而粗叶火炭母该特征吸收峰不明显。结论 该方法具有简便、快速、灵
敏等特点,可作为火炭母和粗毛火炭母药材定性鉴别方法。
关键词:红外光谱; 火炭母; 粗毛火炭母; 相似度; 鉴别
DOI标识:doi:10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2014. 12. 049
中图分类号:R282. 5 文献标识码:A 文章编号:1008-0805(2014)12-2936-03
Comparative Study on Characteristics of Infrared Spectra from Polygonum chinensis L.
and P. chinensis L. var. hispidum Hook. f.
GUO Min,CHEN Jing,YIN Sheng-gao*
(Guangxi University of Chinese Medicine,Nanning,Guangxi 530001,China)
Abstract:Objective To analyze and identify the crude drug of Polygonum chinensis L. and P. chinensis L. var. hispidum
Hook. f. Methods Used Fourier transform infrared spectroscopy,and infrared spectra of each sample was processed by Omnic
7. 0 software. The characteristics of infrared spectra from Polygonum chinensis L. and P. chinensis L. var. Hispidum Hook. f. were
compared and analyzed by conventional Fourier transform infrared (FTIR). Results The fingerprinting and similarity between Po-
lygonum chinensis L. and P. chinensis L. var. hispidum Hook. f. is close,the significant difference place is the peak shape and
peak height of the fingerprint region near 1041cm -1 and 825cm -1 . The peak shape near 1041cm -1 of Polygonum chinensis L. is
dayton peak,but the peak shape near 1041cm -1 of P. chinensis L. var. hispidum Hook. f. is rush;Polygonum chinensis L. has
characteristic absorption peak of 825cm -1,but this characteristic absorption peak of P. chinensis L. var. hispidum Hook. f. is ob-
vious. Conclusion These methods are simple,rapid,sensitive and can used as the qualitative detection method for Polygonum
chinensis L. and P. chinensis L. var. hispidum Hook. f. crude drugs.
Key words:IR; Polygonum chinensis L.; P. chinensis L. var. hispidum Hook. f.; Similarity; Identification
火炭母为蓼科蓼属植物火炭母 Polygonum chinensis L. 的地
上部分,粗毛火炭母 P. chinensis L. Var. hispidum Hook. f.为其变
种[1]。它们在 1977 年版《中国药典》中均作为火炭母药材来源,
味辛、苦,性凉,有清热利湿、凉血解毒、平肝明目、活血舒筋等功
效,可用于治疗痢疾、泄泻、咽喉肿痛、肝炎、带下、痈肿、眩晕耳
鸣、角膜云豁、跌打损伤等病症。在 1977 年版《中国药典》火炭
母药材【鉴别】项下仅有黄酮类化合物的颜色反应和荧光反应,
不能特征鉴别该药材,并且无【含量测定】项。随后的几版药典
中均未收录。而 2004 版《广东省药材地方标准》再次将其收载,
但植物来源仅收载火炭母一种,鉴别项增加了以槲皮素为对照品
的薄层鉴别,仍然未建立含量测定方法,且曾有文献报道火炭母
和粗毛火炭母的化学成分间有一定差异,乃至建议药典只收载资
源分布较广的火炭母一种,作为火炭母药材的植物来源[2]。本
文采用红外光谱法对火炭母和粗毛火炭母进行比较研究。
1 材料与仪器
1. 1 样品 产地火炭母包括:广东广州、广西金秀、云南昆明、广
西南宁,产地粗毛火炭母包括:广西武鸣、广西金秀,分别采至广
东、广西、昆明,经广西中医药大学药学院李永华研究员鉴定,如
样品具体信息表 1 所示。溴化钾(优级纯);其它试剂均为分析
纯。
表 1 样品信息
序号 样品名称 科属 拉丁名 产地
1 火炭母 蓼科蓼属 Polygonum chinensis L. 广东广州
2 火炭母 蓼科蓼属 Polygonum chinensis L. 广西金秀
3 火炭母 蓼科蓼属 Polygonum chinensis L. 云南昆明
4 火炭母 蓼科蓼属 Polygonum chinensis L. 广西南宁
5 粗毛火炭母 蓼科蓼属
Polygonum chinense L.
var. hispidum Hook. f .
广西武鸣
6 粗毛火炭母 蓼科蓼属
Polygonum chinense L.
var. hispidum Hook. f .
广西金秀
1. 2 仪器设备 美国尼高力公司的 NEXUS - 470 傅立叶变换红
外光谱仪;上海浦东荣丰科学仪器有限公司的 WS70 - 1 型红外
线快速干燥器;上海跃进医疗器械厂的台式电热恒温干燥箱;森
井电气公司的 CH915R型环保抽湿机;天津市光学仪器厂的 FW
-4 型压片机;温岭市林大机械有限公司的 DFT - 50 手提式中药
粉碎机;等。
2 方法
2. 1 仪器设备性能测定 采用 2010 版《中国药典》红外光谱仪
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器性能检测方法,取聚苯乙烯薄膜(厚度约为 0. 04 mm)进行红
外光谱测定,获得其红外光谱图(如图 1 所示)。
2. 2 样品制备
2. 2. 1 空白样品制备 取 KBr干燥粉末置入玛瑙研钵中研磨,混
合均匀,用压片机进行压片,制成空白样品片。
2. 2. 2 供试品制备 分别将各供试品的粉末(过 100 目筛)与适
量干燥 KBr粉末放入玛瑙研钵中进行研磨,混合均匀,用压片机
进行压片,制得供试品片。
2. 3 实验条件
2. 3. 1 样品测定条件 实验测定的温度范围为 25 ~ 31℃;湿度
的范围为 50 ~ 60%;光谱范围为 4000 ~ 400cm -1,扫描的次数为
32 次,分辨率为 4cm -1。扫描时实时扣除空气中的 H2O 和 CO2
的干扰;将预先制备好的样品片置入设定好上述实验参数红外光
谱仪器设备中进行测定,以获取各样品的红外光谱图,并命名后
保存即可。
2. 3. 2 图谱处理条件 采用仪器设备自带的 Omnic 7. 0 软件对
红外图谱进行平行处理,如平滑处理(“Smooth”项选“13”)、基线
校正处理(选“Automatic Baseline Correct”项)等,并选定 Omnic
7. 0软件中“Statistial Spectra”项下选择“Average”处理方式,以获
取火炭母和粗叶火炭母样品的红外光谱图的平均图谱,并以平均
图谱为标准图谱(即标准图谱为 1),利用 Omnic 7. 0 软件中“An-
alyze”项下选择“Search”功能,分别对各批样品进行相似度分析。
3 结果
3. 1 仪器设备性能 聚苯乙烯薄膜红外光谱图(如图 1 所示)。
在 3110 ~ 2850 cm -1范围内能清晰地分辨出碳氢伸缩振动的 7 个
峰,并且在 2923. 56 cm -1峰谷与 2849. 42 cm -1的峰尖之间距远大
于药典要求的 18% T;1601. 10 cm -1的峰谷与 1582. 9 cm -1峰尖
之间距也大于药典要求 12 % T。波数重现性:在 4 000 ~
2 000cm -1区间波数误差小于 ± 0. 05cm -1,在 2000 ~ 500cm -1区
间波数误差小于 0. 03cm -1。波长精度校正:分别用 3027,2851,
1601,1028,907cm -1 处的吸收峰对仪器的波数进行校正,在
3000cm -1附近波长误差均小于药典要求的 ± 1. 5cm -1;在 1000
cm -1附近波长误差均小于药典要求的 ± 1. 0 cm -1。表明该实验
所用的仪器设备的性能符合《中国药典》要求[4]。
图 1 聚苯乙烯薄膜红外光谱图
3. 2 空白样品 将按“2. 2”项下样品制备项下的空白样品制备
方法制备得到的空白 KBr 片置入红外光谱仪中进行测定,得到
空白 KBr的红外光谱图,如图 2 所示。结果表明,空白 KBr 不会
对样品测定不产生影响。
3. 3 供试品 将按“2. 2”样品制备项下的供试品制备方法制备
得到的各供试品片置入红外光谱仪中进行测定,得到各供试品片
的红外光谱图,如图 3 和图 4 所示。图 3 中从谱线 1 至谱线 4 分
别为广东广州、广西贺州、云南昆明、广西南宁不同产地火炭母样
品的红外光谱图;图 4 中从谱线 1 至谱线 2 分别为广西南宁大明
山、广西南宁伊岭岩不同产地粗叶火炭母样品的红外光谱图。通
过软件处理,得到 4 批不同产地火炭母样品和 2 批不同产地粗叶
火炭母样品红外光谱的平均图谱,如图 5 所示,谱线 1 至谱线 2
分别为火炭母、粗毛火炭母样品的红外光谱平均图谱。并获得 4
批不同产地火炭母样品和 2 批不同产地粗叶火炭母样品的红外
光谱特征吸收峰数据,如表 2 与表 3 所示。按“2. 3”项下实验条
件项下的图谱处理条件的方法,分别对各样品进行相似度分析,
得到各样品的相似度如表 4 所示。
图 2 KBr空白样品红外光谱图
图 3 不同产地火炭母样品的红外光谱图
图 4 不同产地粗叶火炭母样品的红外光谱图
图 5 火炭母与粗毛火炭母的红外光谱平均图谱
如表 2 ~ 3 所示,火炭母的共有特征吸收峰有 3409,2923,
2854,1732,1716,1659,1635,1626,1444,1321,1101,779,
517cm -1;粗叶火炭母的共有特征吸收峰有 3409,2922,2852,
1659,1635,1626,1612,1543,1446,1369,1322,1236,1160,1103
cm -1;火炭母与粗叶火炭母间的共有特征吸收峰有 3409,2923,
2854,1732,1716,1659,1635,1626,1611,1444,1322,1236,1161 ,
1103,779,665cm -1;火炭母与粗叶火炭母间的鉴别峰 825cm -1,
火炭母有 825cm -1特征吸收峰,而粗叶火炭母该特征吸收峰不明
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显,如图 5 所示。各样品间的相似度在 0. 9169 ~ 0. 9930 的范围,
4 批火炭母样品与其平均图谱间的相似度分别为:0. 9929、
0. 9813、0. 9693、0. 9930,RSD 值为 1. 15%;2 批粗叶火炭母与其
平均图谱间的相似度为:0. 9867、0. 9880,RSD 值为 0. 09%;火炭
母的平均图谱与粗毛火炭母平均图谱间的相似度为 0. 9647,如
表 4 所示。
表 2 4 种火炭母和 2 种粗毛火炭母植物红外图谱吸收峰数据
样品 红外图谱吸收峰波数 / cm -1
1 3410 3357 2923 2854 1732 1718 1659 1635 1626 1612 1543
2 3410 3344 2922 2854 1732 1716 1659 1635 1625 1611 1556
3 3409 3376 2922 2854 1731 1716 1660 1635 1626 1612 1554
4 3409 3358 2923 2853 1731 1716 1659 1635 1626 1616 1543
5 3409 3380 2922 2854 1732 1716 1659 1635 1626 1612 1543
6 3409 3361 2922 2852 1726 . . . . . 1659 1635 1625 1612 1543
1 1446 1369 1321 1236 1160 1103 1039 820 779 635 517
2 1446 1369 1320 1237 1163 1101 1041 825 779 664 517
3 1444 1382 1322 1239 1159 1103 1059 827 779 667 515
4 1444 1369 1321 1235 1160 1101 1041 827 779 667 518
5 1445 1369 1323 1235 1160 1103 1037 . . . . . 764 634 521
6 1445 1369 1322 1236 1161 1103 1035 . . . . . . 778 669 536
表 3 火炭母平均图谱和粗毛火炭母平均图谱吸收峰数据
序号 样品名称 红外图谱吸收峰波数 / cm -1
7 粗毛火炭母 3409 3381 2922 2852 1732 1718 1659 1635 1626 1612 1543
8 火炭母 3409 3359 2923 2854 1732 1716 1659 1635 1626 1611 1545
7 粗毛火炭母 1446 1369 1322 1236 1160 1103 1036 . . . . . . 777 667 534
8 火炭母 1444 1371 1321 1237 1161 1101 1041 825 779 665 517
表 4 火炭母和粗毛火炭母间相似度数据
样品序号 1 2 3 4 5 6 7 8
1 1 0. 9656 0. 9582 0. 9845 0. 9710 0. 9543 0. 9721 0. 9929
2 0. 9656 1 0. 9169 0. 9800 0. 9383 0. 9516 0. 9545 0. 9813
3 0. 9582 0. 9169 1 0. 9430 0. 9490 0. 9177 0. 9422 0. 9693
4 0. 9845 0. 9800 0. 9430 1 0. 9452 0. 9540 0. 9591 0. 9930
5 0. 9710 0. 9383 0. 9490 0. 9452 1 0. 9498 0. 9867 0. 9597
6 0. 9543 0. 9516 0. 9177 0. 9540 0. 9498 1 0. 9880 0. 9457
7 0. 9721 0. 9545 0. 9422 0. 9519 0. 9867 0. 9880 1 0. 9647
8 0. 9929 0. 9813 0. 9693 0. 9930 0. 9597 0. 9457 0. 9647 1
4 讨论
火炭母始载于《本草图经》,曰:“生南恩州(今广东恩平、阳
山一带)原野中。赤茎而柔,似细寥,叶端尖,近梗形方。夏有白
花。秋实如寂,青黑色,味甘可食。”《本草纲目》收载于草部,有
附图,但较粗糙。《植物名实图考》附图精细,特征与今火炭母相
似。据考证,有 5 种寥属植物作为火炭母使用[3],以至火炭母药
材植物来源和市场上使用均比较混乱。为临床合理应用并进一
步开发这一特色药材,本文对火炭母及其变种粗叶火炭母进行红
外光谱学比较研究。
该研究获得了火炭母和粗叶火炭母的红外指纹图谱及特征
吸收峰与鉴别峰,如表 2 与表 3 所示。并对他们进行了相似度比
较,如表 4 所示。由图 5 和表 4 可知:火炭母和粗毛火炭母的指
纹图谱和相似度相近,差异较为显著之处为指纹区 1041cm -1和
825cm -1附近的峰形和峰高,火炭母 1041cm -1附近的峰形为顿峰
而粗叶火炭母 1041cm -1附近的峰形为尖锋;火炭母有 825cm -1特
征吸收峰,而粗叶火炭母该特征吸收峰不明显,可以为它们之间
的鉴别提供参考依据。对其特征吸收峰进行归属分析表明:
3409cm -1为组分中的 - OH的特征吸收峰;2922cm -1和 2852cm -1
为组分中的 - CH2 的特征吸收峰;1732cm
-1为组分中酯类的 - C
= O 的特征吸收峰;1718cm -1和 1659cm -1为组分中的 R2C = O
(芳环)的特征吸收峰;1446cm -1和 1322cm -1为组分中的 - CH的
特征吸收峰;1160cm -1、1041cm -1、1036cm -1和 1103m -1为组分中
醇类、醚类或酚类的 - C - O 的特征吸收峰;825cm -1、777cm -1和
667m -1为组分中的 R - Ar - H 的特征吸收峰。与文献报道其含
有黄酮类、有机酚酸类、鞣质类和挥发油类及甾体类等的结构中
大量的 - OH、- CH、- CH2、- C = O、R2C = O(芳环)和 - C - O
及 R - Ar - H相匹配[4]。且万定荣等[2]在 2009 年对火炭母和粗
毛火炭母的薄层色谱研究表明:粗毛火炭母的槲皮素斑点明显较
小,且颜色较淡且其他斑点也互有一定差异。说明火炭母中所
含的槲皮素(黄酮类)比粗毛火炭母中的要高,与本实验研究所
获得的两者的鉴别特征吸收峰:火炭母有 825cm -1(R - Ar - H的
特征吸收峰)而粗叶火炭母该特征吸收峰不明显的结果相对应。
火炭母为两广地区常用药材,广泛应用于临床,也是广东凉
茶颗粒、王老吉、二十四味及治疗泄泻的名药腹可安(火炭母为其
君药)等中成药的主要原料之一。但至今缺乏国家标准。为了保
障临床和制剂中合理应用,国家药典委员会将火炭母作为新增药
材纳入 2010 年版收载范围。因此本实验研究可为全面、客观、科
学地制定火炭母药材的质量标准提供参考。且该方法具有简便、
快速、灵敏等特点,可作为火炭母和粗毛火炭母药材定性鉴别方
法。
参考文献:
[1] 国家药典委员会. 中国药典,一部[S]. 北京:人民卫生出版社,
1977:122.
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学出版社,1985:55.
[4] 叶美青.火炭母的化学成分及质量标准初步研究[D]. 广州:暨南
大学硕士学位论文,2011.
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