全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 8 期 2011 年 8 月

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近红外光谱法快速测定六味地黄丸中马钱苷
董晓强 1, 5，魏惠珍 2，饶 毅 2*，方少敏 3，邱伟华 3，刘 安 4
1. 承德颈复康药业集团有限公司，河北 承德 067000
2. 中药固体制剂制造技术国家工程研究中心，江西 南昌 330006
3. 江西中医学院，江西 南昌 330004
4. 中国中医科学院中药研究所，北京 100700
5. 河北省中药新辅料工程技术研究中心，河北 承德 067000
摘 要：目的 利用近红外光谱（NIRS）法快速测定不同厂家浓缩六味地黄丸中马钱苷。方法 利用 HPLC 法测定六味地
黄丸中马钱苷，运用偏最小二乘法建立 NIRS 与 HPLC 测定值之间的多元校正模型。结果 马钱苷定量校正模型的内部交叉
验证均方差 RMSECV 为 0.049 3，决定系数 R2为 96.62，对预测集进行预测，预测值与真实值的相关系数 r2＝97.17，预测均
方差 RMSEP 为 0.038 9，方法精密度 RSD 为 1.99%，稳定性 RSD 为 1.13%。结论 NIRS 法可准确测定马钱苷，为中成药
的快速、无损定量分析提供了依据。
关键词：六味地黄丸；马钱苷；近红外光谱法；偏最小二乘法；多元校正模型
中图分类号：R286.02 文献标志码：B 文章编号：0253 - 2670(2011)08 - 1543 - 04
Rapid determination of loganin in Liuwei Dihuang Pills by NIR spectroscopy
DONG Xiao-qiang1, 5, WEI Hui-zhen2, RAO Yi2, FANG Shao-min3, QIU Wei-hua3, LIU An4
1. Chengde Jingfukang Pharmaceutical Group Co., Ltd., Chengde 067000, China
2. The National Pharmaceutical Engineering Center for Solid Preparation in Chinese Herbal Medicine, Nanchang 330006, China
3. Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine, Nanchang 330004, China
4. Institute of Chinese Materia Medica, China Academy of Chinese Medical Sciences, Beijing 100700, China
5. Hebei Provincial Engineering Technology Research Center for New Pharmaceutical Excipients in Traditional Chinese Medicine,
Chengde, 067000, China
Key words: Liuwei Dihuang Pills; loganin; near-infrared spectroscopy (NIRS); partial least square (PLS); multivariate calibration models

六味地黄方是中医滋补肾阴的经典名方，由熟
地黄、山茱萸、山药、丹皮、伏苓、泽泻 6 味药组
成，具有调节肾功能、保肝、降血糖、免疫调节等
多种生理作用[1-4]。据市场调查，浓缩六味地黄丸深
受人们喜爱，现行的质量标准采用 HPLC 法测定马
钱苷的量[5]。近年来，近红外光谱（NIRS）技术发
展迅速，引人注目，尤其是在中药材的鉴别[6-9]、有
效成分定量测定[10-12]以及中药制剂的质量控制[13]
等方面得到了广泛应用，具有分析速度快、操作方
便、无污染、无破坏性等特点。本实验采用 NIRS
法对浓缩六味地黄丸中主要活性成分之一马钱苷进
行测定，旨在探索六味地黄丸的快速、简便、无损
定量分析方法。
1 仪器与材料
MPA傅里叶变换近红外光谱仪（德国BRUKER
公司，附带 OPUS 光谱采集和处理软件）；Waters
2695 高效液相色谱仪（美国 Waters 公司）；KQ—
250DB 型数控超声波清洗器（昆山市超声仪器有限
公司）。
马钱苷对照品（批号 111640-200503，中国药品
生物制品检定所）。甲醇、乙腈为色谱纯；四氢呋喃、
磷酸、中性氧化铝为分析纯；Millipore 超纯水。

收稿日期：2010-10-03
基金项目：“重大新药创制”科技重大专项（2009ZX09313-030）；江西省自然科学基金资助项目（0640168）
作者简介：董晓强（1973—），男，河北承德人，工程师，主要从事中药研发与生产管理。Tel: (0314)2292042 E-mail: dxqcdjfk@163.com
*通讯作者 饶 毅 Tel: (0791)7119609 E-mail: raoyi99@126.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 8 期 2011 年 8 月

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本实验室从市售药品中收集 13 个厂家的 35 批
六味地黄丸（浓缩丸）样品，厂家分别为河南省宛
西制药股份有限公司（批号 090358、090621、090835、
091055、091057）、北京同仁堂科技发展股份有限公
司制药厂（批号 7073590、9071832）、九芝堂股份
有限公司（批号 20080245、200908005、200908006、
200910019）、兰州佛慈制药股份有限公司（批号
2007319、2009379）、兰州太宝制药有限公司（批号
97080181、97080182）、上海童涵春堂制药有限公司
（批号 070404、070405、070406）、江西汇仁药业有
限公司（批号 0708012、 0708013、 0708014、
0708015）、江西民济药业有限公司（批号 080101、
080102、080103、080104）、修正药业集团通化通药
制药股份有限公司（批号 070129、070303）、马鞍
山神鹿科瑞药业有限公司（批号 20070916、
20090506）、安徽华佗国药厂（批号 20080211、
20080212）、南京同仁堂药业有限责任公司（批号
070705、070706）、湖北端药药业有限公司（批号
071201），规格均为每 8 丸相当于原药材 3 g。
2 方法
2.1 六味地黄丸样品近红外光谱采集
取各厂家六味地黄丸样品 120 粒，粉碎，过 100
目筛，统一装入石英样品瓶中，垫实，以金属箔为
参比，采集光谱。测样方式：积分球漫反射；扫描
范围 12 500～3 600 cm−1；分辨率 8 cm−1；扫描次数
为 64 次；环境温度（20±1）℃，相对湿度 42%。
每份样品扫描 2 次，第 2 次扫描时将粉末倒出，再
装入样品瓶采集第 2 张图谱，求平均光谱用于建模，
样品的近红外光谱叠加见图 1。
2.2 马钱苷的 HPLC 法测定[4]
2.2.1 色谱条件 Hypersil ODS2 C18柱（250 mm×
4.6 mm，5 μm），柱温 40 ℃，流动相为四氢呋喃-
甲醇-乙腈-0.05%磷酸溶液（1∶4∶8∶87），检测波
长 236 nm，体积流量 1 mL/min。理论塔板数以马钱
苷计在 4 000 以上。
2.2.2 线性关系考察 精密称取马钱苷对照品适
量，置 100 mL 量瓶中，加甲醇稀释至刻度，摇匀。
精密量取该溶液适量，置 10 mL 量瓶中，稀释成含
马钱苷 12.36 μg/mL 的溶液。精密吸取该对照品溶
液 1、5、8、10、15、20 μL 注入液相色谱仪，记录
峰面积。以峰面积对质量浓度进行线性回归，得回
归方程 Y＝20 408 X－4 127.9，r＝0.999 7，线性范
围 12.36～247.2 μg。


波数/cm−1
图 1 六味地黄丸的近红外光谱图
Fig. 1 Near infrared spectrum of Liuwei Dihuang Pills

2.2.3 样品测定 取六味地黄丸样品粉末约 0.4 g，
精密称定，置具塞锥形瓶中，精密加入 50%甲醇 50
mL，称定质量，加热回流 1 h，放冷，再称定质量，
用 50%甲醇补足减失的质量，摇匀，滤过，精密量
取续滤液 10 mL，加在中性氧化铝柱（100～200 目，
4 g，内径 1 cm）上，用 40%甲醇 50 mL 洗脱，收
集流出液及洗脱液，蒸干，残渣用 50%甲醇溶解，
并转移至 10 mL 量瓶中，用 50%甲醇稀释至刻度，
摇匀，滤过，取续滤液，作为供试品溶液。分别精
密吸取供试品溶液和对照品溶液 10 μL 注入高效液
相色谱仪，进行测定，得样品中马钱苷的质量分数
为 0.238 3～1.404 1 mg/g，符合一定的梯度分布及
建模要求。
3 模型建立
将马钱苷的名称、HPLC 测定值输入 OPUS
QUANT 定量分析软件包中，进行数据处理，采用
偏最小二乘（partial least square，PLS）回归法建立
定量校正模型，选择其中 27 批样品用于建模，其余
8 批作为预测集样品。注意所选的建模样品要能涵
盖预测样品的质量分数（0.238 3～1.404 1 mg/g），即
能代表组分的质量分数信息。
3.1 光谱预处理方法的选择
本实验比较了软件中不同的光谱预处理方法，
包括未处理、消除常数偏移量、多元散射校正、一
阶导数等，不同预处理方法对模型效果的影响见表
1。通过比较可知，采用不同的光谱预处理方法得到
的均方差 RMSECV 和相关系数 R2有显著差异，原
始光谱就可以很好地反映样品信息，通过化学计量
学可以达到较准确的定量效果。因此，本实验采用
原始光谱进行建模。
12 000 10 000 8 000 6 000 4 000
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表 1 不同光谱预处理方法的建模结果
Table 1 Modeling results by different pretreatment methods
光谱预处理方法 R2 RMSECV
无光谱预处理 96.62 0.049 3
多元散射校正 86.47 0.098 6
消除常数偏移量 90.27 0.083 6
一阶导数 85.27 0.103 0

3.2 光谱区间的选择
仪器中OPUS软件采用 PLS回归法来进行拟合
的，尽管PLS回归方法可容许对全谱信息进行处理，
但建模前对光谱波长区间进行选择的话，可以避免
引入过多的冗余信息，改善模型性能，提高计算速
度。通过观察图谱，可知在 12 500～10 000 cm−1 时，
光谱噪音明显，3 800～3 600 cm−1 存在严重的末端
吸收，10 000～3 800 cm−1 信息量丰富，所受干扰信
息很少，选定该区间为实验谱区，通过进一步对光
谱范围进行实验、筛选，选定建模的最佳波段为：
7 502.1～5 446.2、4 601.5～4 424.1 cm−1，该波段
范围能较好地表现出马钱苷的特征性，见表 2。

表 2 不同谱区范围的建模结果
Table 2 Modeling results by different spectral regions
光谱范围/cm−1 R2 RMSECV
10 001.5～3 796.5 85.86 0.101 0
10 001.5～5 446.2、4 601.5～4 424.1 93.85 0.066 5
7 502.1～5 446.2、4 601.5～4 424.1 96.62 0.049 3

3.3 主因子数（维数）的选择
在相同波长范围和相同数据预处理方法条件
下，不同维数的选择会对相关系数 R2和内部交叉验
证均方差 RMSECV 造成直接影响。本实验采用留
一交互验证法得到 RMSECV 值选择维数。从图 2
可以看出，随着维数的增加，校正模型性能在逐渐
地提高，RMSECV 值不断减小。但是当维数大于 9
时，会引起模型的过拟合，模型的性能反而会降低。
因此采用软件推荐的维数为 9。
3.4 模型的建立与预测
3.4.1 马钱苷定量模型的建立 用校正样品集进
行内部交叉验证，得到最终优化的模型结果为：以
原始图谱在波长 7 502.1～5 446.2 cm−1和4 601.5～
4 424.1 cm−1 内，选定维数为 9，建立马钱苷的 PLS
定量校正模型，结果见图 3，其相关系数R2为 96.62，
RMSECV 值为 0.049 3，线性拟合方程为 Y＝0.957 7
X＋0.044 5。结果表明六味地黄丸样品光谱与其中
马钱苷的量之间存在良好地相关性。




图 2 RMSECV 与维数的关系
Fig. 2 Relationship between RMSECV and dimensions




图 3 NIR 预测值与 HPLC 测定值之间的相关图
Fig. 3 Correlation between NIR predictive
and HPLC values

3.4.2 精密度试验 取批号 090621 的预测样品，重
复扫描 8 次，将所得光谱代入建立的马钱苷定量分
析模型计算，以考察方法的精密度，马钱苷定量测
定结果的 RSD 为 1.99%。
3.4.3 稳定性试验 取批号 090621 的预测样品，每
1 h 扫描 1 次，于 4 h 内重复扫描 4 次，马钱苷测定
结果的 RSD 为 1.13%。说明样品在 4 h 内相对稳定。
3.4.4 模型的预测 采用上述所建模型对预测集样
品进行预测，结果见表 3。其相关系数 R2＝97.17，
预测均方差 RMSEP 为 0.038 9。从分析结果来看，
所有样品的预测值与 HPLC 测定值都很接近，绝对
偏差非常小，相对偏差除 3 号样品较大外，其余都
在 4%以内，平均相对偏差为－1.33%。可见，模型
的建立较为成功。
4 讨论
由于该实验采集的是六味地黄丸样品的漫反射
光信息，因此在装样前样品粉末必须过筛，以保证
样品粉末的均一性，同时，必须保证装样的均匀度、
0.315
0.275
0.235
0.195
0.155
0.115
0.075
0.035
0 4 8 12 16 20
维数
R
M
SE
C
V

0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
HPLC 测定值/(mg·g−1)
1.5
1.2
0.9
0.6
0.3N
IR
预
测
值
/(m
g·
g−
1 )

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表 3 NIR 预测结果
Table 3 Results of prediction sets
样 品
HPLC 测定
值/(mg·g−1)
NIR 预测
值/(mg·g−1)
偏 差 相对偏差/%
070303 1.219 0 1.297 3 −0.078 3 −6.42
070705 1.213 5 1.218 1 −0.004 6 −0.38
20080245 1.323 7 1.367 1 −0.043 4 −3.28
20070916 0.822 7 0.795 6 0.027 2 3.30
0708012 1.296 0 1.301 5 −0.005 5 −0.42
7073590 1.243 0 1.290 0 −0.047 0 −3.78
090621 1.161 9 1.183 0 −0.021 1 −1.82
090835 1.165 1 1.140 0 0.025 1 2.15

松紧度一致。如果所测厂家的六味地黄丸样品中马
钱苷超出建模时校正样品集的范围，只需在模型中
加入该厂家的样品，在原有模型的基础上再次优化
模型，进一步完善模型，而无需重新用 HPLC 测定
所有建模样品的化学量值。
本研究表明，利用近红外光谱法快速测定市售
六味地黄丸中有效成分马钱苷的量是可行的。中药
成分复杂，分析过程繁杂、费时，近红外光谱能有
效测定出中药中指标成分的量，同时还具有无化学
试剂污染、费用低、操作简单等优点，不仅为制药
企业分析成品、及时发现问题，杜绝不合格产品流
入市场提供了有效方法，还为基层现场快速检测提
供了一种强有力的手段，对于全国药品抽验、打击
假冒伪劣药品等具有重要意义。
参考文献
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