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小驳骨红外光谱的初步研究



全 文 :作者简介:江秀娟(1980—) ,女,广东饶平人,硕士学位,现任广州市海珠区食品药品检验所主管中药师,主要从事药品检验工作
通信作者:陈康(1958—) ,男,广东阳江人,硕士生导师,现任广州中医药大学教授,长期致力于中药饮片炮制规范化及质量标准研究
小驳骨红外光谱的初步研究
江秀娟1 梁华伦2 陈燕霞3 陈 康3
(1 广州市海珠区食品药品检验所,广州,510250;2 广东省中医院,广州,510515;3 广州中医药大学,广州,510006)
摘要 目的:建立小驳骨红外光谱,为其质量控制提供参考。方法:采用傅里叶红外光谱法对 12 批小驳骨进行检测,并以其共
有模式为标准图谱检测各样品的相似度。结果:建立了小驳骨红外共有特征图谱,12 批样品相似度在 0. 9739 ~ 0. 9965 范围内。
结论:该法重复性和稳定性良好,具有简便、快捷、灵敏的特点,可以作为小驳骨定性检测方法。
关键词 小驳骨;红外光谱
Study on the Infrared Spectra of Herba Gendrussae
Jiang Xiujuan1,Liang hualun2,Chen Yanxia3,Chen kang3
(1 Guangzhou City,Haizhu District Institute for Food And Drug Control,Guangdong Guangzhou 510250,China;2 Guangdong Province
Traditional Chinese Medical Hospital,Guangzhou 510515,China;3 Guangzhou University of Chinese Medicine,Guangzhou 510006,China)
Abstract Objective:To set up the infrared spectrum of herba gendrussae,so as to provide reference for its quality control. Methods:
The 12 batches of Herba Gendrussae were measured by infrared spectroscopy and the common infrared spectrum fingerprints was set up,
then their similarities were calculated by compared the common model. Results:The common infrared spectrum fingerprint of Herba
Gendrussae was set up,and 12 batches of sample similarity were in the range of 0. 9739 to 0. 9965. Conclusion:This method is with
good repeatability and stability,and it is simple,fast,and sensitive,which can be used as a qualitative method for herba gendrussae.
Key Words Herba Gendrussae;Infrared spectroscopy
中图分类号:R931. 71 文献标识码:A doi:10. 3969 / j. issn. 1673 - 7202. 2014. 07. 031
小驳骨为双子叶植物爵床科小驳骨属植物小驳骨
Gendarussa vulgaris Nees. 的干燥地上部分,全年均可
采收,又称裹篱樵、接骨草、小驳骨(《南宁市药物
志》)、驳骨消、小接骨(《广西药用植物名录》)等,广泛
分布于我国广东、广西、海南等省[1],具有祛瘀止痛,续
筋接骨等功效,主要用于跌打损伤、筋伤骨折、风湿骨
痛、血瘀经闭、产后腹痛[2]。小驳骨中主要含有黄酮
类、挥发油[3]、无机元素[4]以及其他成分[5]。小驳骨
的红外光谱尚未有相关报道,本研究对小驳骨的红外
光谱进行研究,以期为小驳骨的内在质量控制提供参
考。
1 仪器与材料
1. 1 仪器 傅立叶变换红外光谱仪(Avatar 330,美国
NICOLET) ,DTGS 检测器(氘代硫酸三甘肽溴化钾检
测器) ,HF -2 红外压片模具;操作系统 OMNIC Ver7. 3
软件。压片机(FW -4A型,天津天光光学仪器有限公
司) ;十万分之一电子分析天平(XS225A,瑞士 Preci-
sa) ;电热恒温鼓风干燥箱(DHG - 9053A 型,上海精
宏) ;高速多功能粉碎机(TPSP - 200 型,浙江省永康市
红太阳机电有限公司) ;玛瑙研钵。
1. 2 试药 溴化钾(光谱纯,上海国药集团化学试剂
有限公司,批号:20120629)。
1. 3 样品 收集小驳骨 12 批,经广东省药品食品检
验所林惠蓉主任中药师鉴定该 12 批皆为爵床科植物
小驳骨 Gendarussa vulgaris Ness. 的地上部分加工切制
的饮片。如下表 1,均符合《中华人民共和国药典》
2010 年版一部小驳骨项下质量要求。
表 1 药材来源
序号 批号 产地 来源
1 120601201 广西 康美药业股份有限公司
2 120003781 广西 康美药业股份有限公司
3 20091017 广西 药店
4 20110915 广东 药店
5 20110913 广西 清平药材市场
6 20121015 广东广州龙洞 自采
7 20080618 广西 药店
8 20111003 广东饶平 自采
9 20121030 广州大学城 自采
10 20120920 广西 清平药材市场
11 20120928 广中医药王山 自采
12 20120919 广西 清平药材市场
2 方法[6 - 15]
2. 1 样品片的制备 样品分别粉碎(过 9 号筛) ,在
105 ℃干燥至恒重,备用。光谱纯 KBr 在 105 ℃干燥
至恒重,备用。取样品粉末约 2 mg,精密称定,取光谱
·739·世界中医药 2014 年 7 月第 9 卷第 7 期
纯 KBr约 200 mg,精密称定,在红外光灯下混合研磨,
均匀放入模具内,压强为 16 Mpa,维持 30 s,取出,得到
样品片。
2. 2 测定方法 在波数 4 000 ~400 cm -1范围内进行扫
描,以空白 KBr片采集背景,扣除 H2O和 CO2 的干扰,分
辨率为 4 cm -1,扫描 32次,即得样品片的红外光谱。
2. 3 方法学考察
2. 3. 1 精 密 度 试 验 取 小 驳 骨 样 品 (批 号:
120601201) ,按“2. 1”方法制备样品,压片,按“2. 2”方
法测定,连续测定 6 次,所得图谱见图 1。从图中可以
看出连续测定 6 次所得到的红外光谱图基本一致。用
Matlab7. 0 软件计算相似度,测得的红外图谱与其所得
共有模式图谱的相似度分别为 0. 999 6、1. 000 0、
1. 000 0、1. 000 0、1. 000 0、1. 000 0,RSD 为 0. 02%。
表明仪器精密度良好,符合指纹图谱的要求。
图 1 小驳骨饮片红外光谱图精密度叠加图
2. 3. 2 重 复 性 试 验 取 小 驳 骨 样 品 (批 号:
120601201)6 份,按“2. 1”方法制备样品,压片,按
“2. 2”方法测定,所得图谱见图 2。用 Matlab7. 0 软件
计算红外图谱的相似度,测得的红外图谱与其所得共
有模式图谱的相似度均分别为 0. 994、0. 987 2、
0. 991 1、0. 992 3、0. 999 3、0. 982 5,RSD 为 0. 67%。
表明小驳骨红外光谱测定方法具有良好的重复性。
图 2 小驳骨饮片红外光谱图重复性叠加图
2. 3. 3 稳 定 性 试 验 取 小 驳 骨 样 品 (批 号:
120601201) ,按“2. 1”方法制备样品,压片,放入干燥器
内保存,分别放置 0、1、2、3、5、6、8、10、12、24 h 后,按
“2. 2”方法测定,所得图谱见图 3。用 Matlab7. 0 软件
计算红外图谱的相似度,测得的红外图谱与其所得共
有模式图谱的相似度分别为 0. 997 8、0. 998 3、
0. 999 6、0. 999 7、0. 999 7、0. 950 7、0. 949 6、0. 949 1、
0. 939 7、0. 939 9、0. 940 1,RSD 为 2. 95%。表明小驳
骨样品片在 24 h内稳定性良好。
图 3 小驳骨饮片红外光谱图稳定性叠加图
2. 4 样品红外光谱的测定 取 12 批小驳骨样品,分
别按“2. 1”方法制备样品,压片,按“2. 2”方法测定,每
个样品测定 3 次,采集得到的光谱作自动基线校正,作
13 点平滑以降低噪声干扰,并纵坐标归一化至 1. 0,将
3 次测得的光谱经加和取平均处理后得到各批小驳骨
的红外光谱。
3 结果
3. 1 小驳骨饮片红外指纹图谱构建 以波数(cm -1)
为横坐标,吸光度为纵坐标,小驳骨样品红外光谱叠加
图见图 4。从图中可以看出,12 批小驳骨的红外光谱
大体一致,用 Matlab7. 0 软件计算其相似度,12 批小驳
骨样品红外光谱与共有模式图谱的相关系数(中位
数)分别为 0. 993 2、0. 973 9、0. 992 2、0. 996 5、
0. 992 9、0. 989 4、0. 993 5、0. 993 6、0. 994 8、0. 995 6、
0. 995 6、0. 990 8。小驳骨红外光谱的吸收峰主要集中
在波数 4 000 ~ 400 cm -1。
图 4 12 批小驳骨饮片红外光谱图
3. 2 各批小驳骨样品的主要吸收峰 由表 2 可知,12
批小驳骨红外光谱主要峰吸收中存在 10 个共有峰,分
别为 3 400 cm -1、2 924 cm -1、1 642 cm -1、1 426 cm -1、
1 378 cm -1、1 324 cm -1、1 242 cm -1、1 152 cm -1、1 051
cm -1、769 cm -1。
3. 3 共有峰的归属 见图 5。
图 5 12 批小驳骨饮片红外光谱生成的共有模式图谱
·839· WORLD CHINESE MEDICINE July. 2014,Vol. 9,No. 7
表 2 小驳骨饮片共有峰的归属
波数 基团归属
3400 ν(O - H) 羟基来自于多糖类、苷类、有机酸类、甾体及酚等
2924 亚甲基 ν(C - H) 烷烃类
1642,1426 ν(C = C) ,ν(C = O) ,δ(CH) ,ν(aromatic) 黄酮类、醛类、芳酮类
1378 甲基 δ(CH)或 δ(OH) 烷烃类、烯烃类、酚类
1324 ν(C - O)或 δ(OH) 醇类
1242 ν(C - O) 羧酸类
1152,769 δ(CH) 吡啶类
1051 ν(C - O)或 ν(C - N) 醇类或胺类
注:ν:伸缩或骨架振动;δ:弯曲振动;ν(aromatic) :芳香环骨架振动
表 3 12 批小驳骨饮片的主要吸收峰
序号 批号 波数(吸收峰强度,吸光度 A)
样品 1 120601201
3407(1. 000) 2925(0. 525) 1643(0. 857) 1426(0. 528) 1379(0. 479) 1324(0. 474) 1243(0. 332) 1152(0. 578)
1100(0. 721) 1052(0. 754) 896(0. 058) 764(0. 120) 600(0. 310) 537(0. 261)
样品 2 120003781
3404(1. 000) 2926(0. 456) 1641(0. 747) 1516(0. 314) 1425(0. 474) 1377(0. 446) 1323(0. 456) 1245(0. 346)
1154(0. 538) 1050(0. 726) 896(0. 071) 767(0. 096) 603(0. 287) 534(0. 245)
样品 3 20091017
3406(1. 000) 2925(0. 544) 1643(0. 855) 1426(0. 526) 1378(0. 497) 1324(0. 501) 1242(0. 371) 1154(0. 604)
1078(0. 782) 1047(0. 844) 765(0. 100) 601. 93(0. 259) 537(0. 232)
样品 4 20110915
3401(1. 000) 2924(0. 577) 2855(0. 411) 1724(0. 395) 1641(0. 893) 1428(0. 521) 1377(0. 482) 1322(0. 503)
1242(0. 378) 1152(0. 583) 1050(0. 812) 766(0. 122) 602(0. 273) 537(0. 234)
样品 5 20110913
3761(0. 085) 3404(1. 000) 2925(0. 549) 1728(0. 355) 1642(0. 809) 1550(0. 331) 1518(0. 301) 1426(0. 486)
1375(0. 464) 1325(0. 470) 1242(0. 374) 1154(0. 618) 1079(0. 812) 1049(0. 871) 1027(0. 895) 765(0. 110)
603(0. 240) 578(0. 24) 535(0. 214)
样品 6 20121015
3762(0. 060) 3395(1. 000) 2924(0. 643) 2852(0. 432) 1732(0. 480) 1644(0. 983) 1548(0. 544) 1428(0. 664)
1378(0. 603) 1326(0. 553) 1241(0. 424) 1152(0. 558) 1101(0. 713) 1052(0. 797) 764(0. 078) 604(0. 224)
537(0. 205)
样品 7 20080618
3409(1. 000) 2925(0. 499) 1643(0. 884) 1425(0. 503) 1377(0. 458) 1326(0. 499) 1242(0. 323) 1154(0. 579)
1050(0. 817) 1034(0. 823) 764(0. 117) 603(0. 276) 536(0. 235)
样品 8 20111003
3391(1. 000) 2924(0. 592) 2855(0. 414) 1729(0. 453) 1643(0. 876) 1550(0. 420) 1424(0. 537) 1380(0. 487)
1327(0. 47) 1242(0. 379) 1155(0. 577) 1077(0. 758) 1048(0. 810) 897(0. 061) 765(0. 117) 609(0. 260) 535
(0. 233)
样品 9 20121030
3761(0. 119) 3402(1. 000) 2925(0. 654) 2855(0. 468) 1730(0. 413) 1641(0. 796) 1549(0. 370) 1518(0. 331)
1429(0. 512) 1376(0. 498) 1326(0. 478) 1242(0. 395) 1155(0. 611) 1078(0. 788) 1048(0. 832) 1024(0. 836)
767(0. 103) 598(0. 233) 578(0. 244) 535(0. 214)
样品 10 20120920
3398(1. 000) 2925(0. 581) 2856(0. 405) 1643(0. 940) 1428(0. 567) 1378(0. 481) 1324(0. 465) 1240(0. 369)
1151(0. 680) 1100(0. 890) 1074(0. 878) 1052(0. 877) 770(0. 100) 600(0. 292) 538(0. 216)
样品 11 20120928
3404(1. 000) 2924(0. 579) 2855(0. 397) 1641(0. 928) 1426(0. 583) 1378(0. 491) 1325(0. 489) 1242(0. 325)
1153(0. 549) 1050(0. 775) 770(0. 116) 603(0. 261) 537(0. 222)
样品 12 20120919
3408(1. 000) 2924(0. 536) 2855(0. 374) 1640(0. 974) 1517(0. 379) 1425(0. 513) 1376(0. 479) 1323(0. 556)
1242(0. 379) 1145(0. 539) 1101(0. 726) 1050(0. 764) 770(0. 146) 598(0. 263) 536(0. 221) 520(0. 235)
图 6 12 批小驳骨饮片的聚类分析图
3. 4 聚类分析 应用 SPSS 17. 0 数据统计分析软件,
对 12 批小驳骨红外光谱进行聚类分析,选用组间对比
法进行聚类分析,利用欧式距离作为样品的测度,聚类
分析结果图 6 所示。从结果可以看出,以红色直线为
距离,12 个样品可以分成 5 类,3、8、1、7、4、5、9 号样品
为一类;11、12 号样品为一类;2 号样品为一类;10 号
样品为一类;6 号样品为一类。
4 讨论
1)由于红外光谱法的取样量少,药材与溴化钾混
·939·世界中医药 2014 年 7 月第 9 卷第 7 期
合比例大(1 ∶ 100) ,为保证取样的代表性及与溴化钾
混合的均匀性,注意将药材粉末与溴化钾在玛瑙研钵
充分研磨混合均匀。并且每个样品测定 3 次,然后将
各次测得的光谱图曲线加和取平均作为该样品数据曲
线。
2)12 批小驳骨的红外光谱图大体一致,用 Mat-
lab7. 0 软件计算其相似度,12 批小驳骨样品红外光谱
图与共有模式图谱的相关系数(中位数)均大于 0. 97,
说明了各批次与共有模式图谱之间的相关性很高,从
而表明共有模式图谱可以作为小驳骨红外光谱鉴别特
征之一。
3)小驳骨其所含化学成分及其组分由于受到各
种因素(地域环境、土壤、气候、采摘等)的影响会在一
些微量组分上存在一定差异。将 12 批小驳骨样品红
外光谱数据应用 SPSS 17. 0 数据统计分析软件做聚类
分析,将小驳骨分为 5 大类,3、8、1、7、4、5、9 号样品为
一类;11、12 号样品为一类;2 号样品为一类;10 号样
品为一类;6 号样品为一类。
4)小驳骨有非常相似的化学成分组成,虽然其所
含化学成分及组分相关报道较为少见,但从 10 个共有
峰的归属推断,小驳骨所含主要成分可能为黄酮类、有
机酸类等。
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(2014 - 02 - 11 收稿 责任编辑:曹柏)
(上接第 936 页)
作简便、可行,且专属性强、精密度及准确度高,重复性
好,分析时间短,可作为尿苷和腺苷定量分析的一种手
段,为尿苷和腺苷的测定提供了参考和依据。
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(2014 - 01 - 23 收稿 责任编辑:曹柏)
·049· WORLD CHINESE MEDICINE July. 2014,Vol. 9,No. 7