全 文 ：核磁共振氢谱法鉴别黄连的研究△
河南省科学院化学研究所 (郑州 450002)　　秦海林 　尚玉俊　赵　伟　赵天增
摘　要　用 FT-NMR波谱仪测定了 6个不同产地黄连特征总提物的 1 HNM R图谱 ,并对特征信号进行了归
属。从特征总提物中分得并鉴定了小檗碱和棕榈碱。分析结果指出 ,每种黄连的 1 HNM R图谱都显示出原小檗
碱型生物碱的特征共振峰。 黄连伪品无此信号。
关键词　 1HNM R指纹图　鉴别　黄连
Identif ication of Chinese Goldthread (Coptis chinens is ) by
1
HNMR
Insti tute of Chemistry , Henan Academy of Sciences ( Zheng zhou 450002)　 Qin Hai lin, Shang Yujun,
Zhao Wei and Zhao Tianzeng
Abstract　　 The 1HNMR fingerprints o f the general characteristic ex t racts ( GCEs) of rhizoma of
Copt is chinensis Franch. f rom six di fferent loca li ties w ere determined on FT-NM R spectrometer. The cha r-
acteristic signals w ere analy zed and assigned on the ba sis of the consi tuents o f the GCEs. Six samples of C .
Chinensis show ed clearly the characteristic resonance peaks of the alkaloids o f protoberberine type, which
could be used fo r the identi fica tion of C. chinensis . The faked products w ere devoid of such cha racteristics.
Key words　　 1HNM R fingerprints　 identification　Coptis chinensis Franch.
　　黄连为毛茛 科植物黄连 Coptis chinensis
Franch.的根茎 ,习称“味连” ,具有清热燥湿 ,清心除
烦 ,泻火解毒的功效 [1 ]。由于生长的周期较长 ,价格
较高 ,市场上常见到以单叶升麻 Beesia cal thaefol ia
(M axim. ) Ulbr.根茎和酸模 Rumex acetosa L.的
根伪充黄连使用。传统上 ,采用其形态学和组织学特
征鉴别其品种 ,近年来 ,有研究报道 [2 ]黄连甲醇提取
液的薄层色谱对其品种有鉴别意义。 我们采用 FT-
NMR波谱仪测定了 6个不同产地黄连和黄连的一
种伪品特征总提物的 1 HNMR图谱 ,并从黄连特征
总提物中分得鉴定了小檗碱 ( berberine)和棕榈碱
( palmating ) ,得到了能用于黄连真伪鉴别的特征
1
HNM R共振峰。本法可用于黄连的真伪鉴别 ,方法
简便 ,结果可靠。
1　材料与方法
1. 1　 1HNM R指纹法鉴别植物中药的原理设计:
1
HNM R指纹法是一种鉴定植物类中药的新方
法 [3 ]。我们在查阅大量国内外文献 ,全面了解我国植
物类中药鉴定的重要性、方法和现状的基础上 ,提出
并初步建立了 1HNMR指纹法鉴定植物类中药的
理论和方法。目前 ,通过对 25类不同科属 36种植物
类中药的 152个不同来源样品及部分中药伪品的考
察 ,实验结果充分证实了该理论的正确。本项工作正
在深入进行 ,可以预言 ,随着研究工作的深入开展 ,
必将在中药鉴定学、生药学领域产生深远的影响。
1HNMR指纹法鉴定植物类中药是根据对鉴定
方法的要求、 1HNM R图谱的特点和两个假设建立
起来的。对鉴定方法的要求是可靠、灵敏、简便、价
廉。 1 HNMR图谱具有单一性 ,即氢谱的谱峰与每一
个氢都是严格的对应关系 ;全面性 ,即所测样品中的
任一质子都有其相关的谱峰 ;定量性 ,即谱图中信号
的相对强弱反映混合物中各组分的相对含量 ;易辨
性 ,即通过化合物的结构研究可归属指纹图中的各
个信号。 假设以一定的程序可获取植物类中药的特
征性化学成分 (或化学成分组 )的总提取物 ,这些特
征的化学成分的含量是相对固定的。
用 1 HNM R指纹法鉴别植物类中药可满足上
述要求 ,因此 ,在规范的提取分离程序下 ,植物类中
药的 1 HNMR指纹图与植物品种间存在严格的对
应关系 ,没有混淆的余地。
以植物中药的化学成分为指征 ,用植物化学的
研究方法对其进行品种鉴别和品质评价的研究主要
涉及需要解决两个关键问题 ,一是植物中药代表性
化学成分的选定 ,二是植物中药代表性化学成分的
·48· 中草药　 Chinese Tradi tional and Herbal Drug s　 2000年第 31卷第 1期
Address: Qin Hai lin, Inst itute of Ch emis t ry, Henan Academy of Sciences , Zhengzhou秦海林　男 ,理学博士 ,助理研究员 ,从事植物化学研究和核磁共振波谱解析。现为中国药科大学生药学研究室博士后。现址:中国药科大学生药学研究室 ,南京 210038△国家自然科学基金资助项目 No 29572040
表征。 1 HNMR指纹法鉴定植物类中药的理论要点
正是为解决上述两个关键问题而建立起来的。 通过
选择适当的提取分离程序 ,获取植物中药代表性化
学成分总提取物是该理论的核心。我们将这种总提
取物称为植物中药特征总提取物 ( The General
Characteristic Ex tracts o f the Tradi tional Chinese
Herbal Medicines, o r GCEs o f TCHMs)。植物中药
特征总提物的化学成分可用多种检测手段予以表
征 ,而其 1 HNMR图谱不仅有高度的重现性和特征
性 ,更主要是其同时具有上述 4个特点 ,非常适用于
植物中药的品种鉴别和植物的化学分类研究 ,我们
将这 种图 谱称为 植物 中药 1 HNMR指 纹图
( 1HNMR fingerprints o f TCHMs)。 通过植物中药
1 HNM R指纹图分析 ,可以达到快速准确鉴别多种
植物中药的目的。建立植物中药 1HNM R指纹图是
该理论的一个重点。另外 ,通过对不同来源的同品种
植物中药特征总提物的收率计算 ,可初步对其作出
品质评价 ,这是该理论的另一个重点。
1. 2　仪器和样品: JEOL-FX60Q型 NMR波谱仪
(日本 )。
实验所用的黄连样品均购自各产地或药材公
司 ,并经生药学方法由中国中医研究院中药研究所
张静修研究员鉴定学名 ,均为毛茛科植物黄连 Cop -
t is chinensis Franch.的根茎。 黄连伪品经鉴定为蓼
科植物酸模 Rumex acetosa L.的根 ;未收集到单叶
生麻根茎。
1. 3　 GCE的获取和 1HNM R指纹图的测定: 同前
文 [3 ]方法制备黄连特征总提物 A和 B,并测定其
1 HNM R指纹图。
1. 4　 GCE化学成分的分离和结构鉴定:黄连的化
学成分已经报道含多种苄基异喹啉衍生物 ,主要为
原小檗碱 ( pro toberberine)型生物碱 [4, 5 ] ,如小檗碱、
黄连碱、甲基黄连碱、棕榈碱、药根碱等。此外 ,尚含
有木兰碱及阿魏酸等。
黄连特征总提物 B经色谱分离得化合物Ⅰ 和
Ⅱ ,用对照品对照 1HNM R、 13 CNM R及薄层色谱鉴
定了它们的结构 ,分别为小檗碱和棕榈碱 ,从而实现
了黄连特征总提物 B 1HNMR指纹图的解析。
化合物Ⅰ : 1HNMR( 400 M Hz, DM SO-d6 ) δ:
3. 28 ( 2H, t , J= 5. 1 Hz, CH2-5) , 4. 88 ( 2H, t, J=
5. 1 Hz, CH2-6) , 3. 87, 4. 07 (各 3H, s, O CH3×
2) , 6. 19 ( 2H, s, -O-CH2-O-) , 6. 91, 7. 28, 8. 86,
9. 85 (各 1H, s, H-1, 4, 8, 13) , 7. 73, 8. 04 ( 2H,
ABq, J= 8. 1 Hz, H-11, 12)。 13 CNMR ( 100 MHz,
CDCl3 ) δ: 28. 8, 57. 8, 58. 1, 63. 3, 101. 6, 106. 9,
110. 0, 121. 8, 121. 9, 123. 8, 125. 0, 128. 6, 132. 1,
135. 5, 140. 0, 145. 7, 145. 8, 150. 2, 152. 8, 152. 9: 数
据与小檗碱对照品一致 ,薄层色谱与小檗碱对照品
Rf值相同 ,故化合物Ⅰ为小檗碱。
化合物Ⅱ : 1HNM R( 400 MHz, CDCl3 ) δ: 3. 20
( 2H, t, J= 5. 0 Hz, CH2-5) , 5. 01 ( 2H, t , J= 5. 0
Hz, CH2-6) , 3. 93, 3. 97, 4. 01, 4. 17 (各 3H, s,
OCH3× 4) , 6. 68, 7. 37, 8. 48, 9. 85(各 1H, s, H-1,
4, 8, 13) , 7. 37, 7. 66 ( 2H, ABq, J= 8. 2 Hz, H-11,
12) ; 1HNM R数据与棕榈碱对照品一致 ,薄层色谱
与棕榈碱对照品 Rf值相同 ,故化合物Ⅱ为棕榈碱。
通过薄层色谱分析还检测到黄连特征总提物 B
中另外两种成分为黄连碱和甲基黄连碱 ,它们都属
于原小檗碱型生物碱。
黄连特征总提物 A的化学成分由于含量较少 ,
其结构正在鉴定中。
2　结果与讨论
2. 1　黄连的 1 HNMR指纹图谱特征和相对标准图
谱:黄连 6个样品 1 HNMR指纹图有很好的一致性。
特征总提物 B的共振峰分布在 3个区域。δ0. 87～
1. 22区显示甲基、亚甲基的信号 ,其所代表的结构
有待进一步研究。δ3. 69～ 5. 00是原小檗碱型生物
碱化合物中与芳环相连的甲氧基和 5, 6位亚甲基的
信号 ,该区域的信号受水峰的干扰较大。 δ6. 02～
7. 46区的信号是由黄连中多种原小檗碱型生物碱
化合物的次甲二氧基质子和芳香质子的信号部分重
叠而成的多重峰 ,该区域信号不受其它峰的干扰 ,分
辨清晰 ,其中 ,δ6. 02～ 6. 18区均为次甲二氧基的信
号 ,δ6. 75～ 7. 46区均为化合物中芳香质子的信号 ;
由于特征总提物为混合物且所用仪器磁场较低 ,该
区域信号不能逐个予以归属 ,但其中δ6. 19, 6. 91,
7. 28以及甲氧基信号δ3. 87, 4. 07与小檗碱的信号
一致 ,且信号较强 ,提示小檗碱在特征总提物中的含
量较高。在低场区 ,黄连特征总提物 B中各化合物
的芳香质子信号均呈小的馒头峰 ,其影响因素尚不
清楚 ,鉴于δ6. 02～ 7. 46区的共振峰有高度的重现
性和特征性 ,因此可作为鉴定黄连的特征峰 (图 1-
B)。 6种不同产地黄连特征总提物 B的 1HNM R指
纹图部分数据见表 1。
对黄连特征总提物 A的 1HNMR指纹图 (图 1-
A)进行分析。由于特征总提物 A的收率较低 ,其化
学成分研究工作尚未进行 ,但从其图谱分析可初步
对其予以解释。 δ3. 95, 4. 01应为甲氧基质子信号 ,
·49·中草药　 Chinese Tradi tional and Herbal Drug s　 2000年第 31卷第 1期
δ6. 01为次甲二氧基质子信号 ,δ6. 21和 6. 72为芳
香质子信号 ;推测黄连特征总提物 A的 1 HNMR指
纹图显示异喹啉或苄基异喹啉类生物碱的特征共振
峰。当然 ,这种推测还有待于其化学成分研究工作的
进一步证实 ,但δ3. 94～ 6. 73区的甲氧基、次甲 二
氧基和芳香质子信号重现性好、特征性强 ,且不受其
它峰的干扰 ,可作为 1HNM R指纹法鉴别黄连品种
的另一参照。
表 1　黄连特征总提物 B的部分 1HNMR数据
指纹图数据 四川△ 四川 湖北 陕西 甘肃 北京△△ H
3. 68 + + + - + +
3. 73 + + + + + +
3. 77 + + + + + + 甲氧基
3. 81 + + + + + +
3. 87 + + + + + +
4. 07 + + + + + +
6. 02 + + + - + +
6. 07 + + + + + + 次甲二氧基
6. 19 + + + + + +
6. 75 + + + + + +
6. 90 + + + + + +
7. 08 + + + + + +
7. 16 + - - + - - 芳氢
7. 20 + + + + + +
7. 28 + + + + + +
7. 39 + - + - - -
7. 44 + + + + + +
　　△为野生品　△△中国药品与生物制品检定所对照药材
图 1　黄连特征总提物 A, B的 1HNMR指纹图
( 59. 75 MHz)
2. 2　用 1 HNMR指纹法鉴别黄连及其伪品: 以黄
连特征总提物 A和 B的 1HNM R指纹图作参照 ,用
同样的方法测定酸模根的特征总提物 A和 B的
1
HNMR图谱 ,结果表明 ,其与黄连的指纹图毫无相
似之处。该法用于鉴别黄连及其伪品非常准确 ,且简
便、快速。
2. 3　小结: 研究结果指出 ,图 1和图 2为黄连特征
总提物 A, B和的相对标准图谱 ,表 1和表 2所列
1
HNMR数据是相应的特征共振信号数据 ,可作为
鉴定黄连的参照。
表 2　黄连特征总提物 A的部分 1HNMR数据
指纹图数据 四川△△ 四川 湖北 陕西 甘肃 北京△△△
3. 95 + + + + + +
4. 01 + + + + + +
4. 14△ + + - - - -
4. 19△ + + + + + +
4. 31△ + + + + + +
4. 40△ + + + + - -
5. 35 + + + + + +
6. 01 + + + + + +
6. 21 + + + + + +
6. 70△ + - - - - -
6. 73 + + + + + +
　　△信号较小　△△为野生品　△△△中国药品与生物制品检定所对照药材
1
HNMR指纹法鉴定黄连等植物中药是以中药
的特征性化学成分为基础 ,经简单的处理和测试 ,即
可完成鉴定中药品种真伪和质量优劣。 特征性化学
成分是指不同的植物品种或植物类群所特有的化学
成分 ,这些成分分布局限、结构特殊 ,且多具有某方
面的生理活性 ,因此 ,其在植物中药品种鉴定、品质
评价和化学分类上有特殊的意义。与现有的 TLC、
HPLC等鉴定方法相比 , 1HNM R指纹法具有特征
总提物的提取分离程序和表征方法统一、能迅速可
靠地给出特征总提物众多的结构信息等优点 ,并且
操作简单 ,结果可靠 ,成本低。 对丰富生药学和药用
植物化学分类学的内容、控制植物类中药的质量、提
高中药标准化程度等有重要意义。
致谢:中国医学科学院药物研究所梁晓天研究
员对本项研究给予了精心的指导。
参 考 文 献
1　任仁安 ,等 .中药鉴定学 . 上海:上海科学技术出版社 . 1986: 82
2　颜玉贞 ,等 .中国中药杂志 , 1993, 18( 6): 329
3　秦海林 ,等 .药学学报 , 1999, 34( 1): 58
4　林启寿 .植物药品化学 . 北京:人民卫生出版社 , 1956: 108
5　 Misaki T, et al . Ch em Ph arm Bul l, 1982, 30: 354
( 1999-11-05收稿 )
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