全 文 ：— 14 — 现代中药研究与实践2014年第28卷第4期Chin Med J Res Prac,2014 Aug.Vol.28 No.4
收稿日期 :2014-1-7
基 金 项 目 : 徐 州 市 科 技 发 展 项 目 (XF10C015) ; 徐 州 市 科 技 计 划 项 目
(XZZD1029)
作者简介 : 张桂芝 (1955-)，女，学士，教授，主任药师，主要从事中药鉴定、
中药挥发油化学成分及指纹图谱研究。E-mail: ZGZ712@163. com
四种姜科中药挥发油的红外指纹图谱研究
张桂芝 ,孟庆华
（ 江苏师范大学化学化工学院，江苏 徐州 221116）
摘　要：目的　建立姜科中药的红外光谱指纹图谱。方法　用水蒸气蒸馏法提取姜科中药山柰、姜黄、
片姜黄、干姜的挥发油后，采用傅里叶变换红外光谱法（FTIR）测定挥发油的红外光谱。结果　上述中药
挥发油的红外光谱均具有指纹性鉴别特征。结论　该方法和所建立的红外指纹图谱能用于这些中药的鉴定，
且方法简便，灵敏度高，重复性好，专属性强。
关键词 ：姜科中药；挥发油；傅里叶变换红外光谱法；指纹图谱
中图分类号：R284.1 文献标识码：A 文章编号：1673-6427(2014)04-14-03
Study on FTIR Fingerprint of Essential Oils of Four Chinese Medicine from
Zingiberaceae
ZHANG Gui-zhi, MENG Qing-hua
(School of Chemistry & Chemistry Engineering, Jiangsu Normal University,
Xuzhou 221116, China)
Abstract:Objective To establish Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) fingerprint of Four
Chinese Medicine from Zingiberaceae. Methods After stream distillation,the essential oils of Kaempferiae
Rhizoma, Curcumae Longae Rhizoma, Wenyujin Rhizoma Concisum and Zingiberis Rhizoma were identified
by FTIR. Results The infrared spectra of the essential oils of the Chinese Medicine have all the characteristic
fingerprint.Conclusion The methods and the FTIR fingerprint can be used for identification of the Chinese
Medicine and it also has simple, high sensitivity, good repetition and strong special attribute.
Key words: Chinese Medicine from Zingiberaceae; essential oils; FTIR; fingerprint
傅里叶变换红外光谱法（FTIR）在中药材、中
成药和中药配方颗粒定性分析方面的研究已有文献
报道 [1]，但有关中药挥发油的红外光谱指纹图谱的研
究则罕见报道。我们采用 FTIR 测定了山柰、姜黄、
片姜黄和干姜四种姜科中药（共约 50 批样品）挥发
油的红外光谱，并以山柰为例进行了方法学考察，建
立了能准确鉴别这四种中药的红外指纹图谱。现报道
如下。
1　仪器与材料
Tensor27 傅 立 叶 变 换 红 外 分 光 光 度 计（ 德 国
BRUKER 公司）；乙醚、溴化钾、无水硫酸钠均为分
析纯 (AR) 试剂。约 50 批实验样品均购自国内不同的
药店或医院，经张桂芝主任中药师鉴定，其来源均符
合中国药典 [3] 之规定。
2　方法与结果
2.1　挥发油的提取
分别称取各样品粗粉 50~90 g，按《中国药典》
2010 年版附录Ⅹ D 挥发油测定法的甲法操作，收集
油状馏出液或油水乳状液，用适量乙醚萃取 2 次，合
并乙醚液，加适量无水硫酸钠干燥，取上层乙醚液室
温 (25℃ ) 挥尽乙醚，得纯挥发油，备用。
2.2　红外光谱测定方法
取溴化钾细粉适量，置玛瑙乳钵中研成极细粉，
转移至红外光谱测定专用模具中，用 5 Ton 的压力
压成厚度约 2 mm 的透明溴化钾空白薄片。先将此空
白薄片放于样品架上进行背景扫描，然后吸取约 50
μL 样品挥发油滴于此空白薄片上，轻轻转动模圈使
挥发油形成均匀薄层，于 500~4000 cm-1 波数范围内
测定红外光谱。仪器分辨率为 0.74 cm-1，扫描次数
累加为 32 次。
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2.3　方法学考察
2.3.1　精密度试验　　吸取山柰样品 1 号的挥发油按
“2.2” 项下的方法，连续测定 5 次红外光谱，结果
19 个共有峰波数的 RSD 为 0.00%~ 0.02%。表明仪器
性能良好，符合指纹图谱要求。
2.3.2　稳定性试验　　吸取山柰样品 1 号的挥发油按
“2.2” 项下方法分别于 0，2，4，8，24 h 测定 5 次
红外光谱，19 个共有峰波数的 RSD 为 0.00%~0.03%。
表明供试液在 24 h 内是稳定的，符合指纹图谱要求。
2.3.3　重复性试验　　分别吸取与“2.3.1” 项下同
一山柰样品的 6 份平行供试挥发油，按“2.2” 项下
的方法测定红外光谱，19 个共有峰波数的 RSD 为
0.00%~0.06%。表明该方法的重复性好，符合指纹图
谱要求。
2.3.4　样品红外指纹图谱的确定　　取 10 批山柰样
品挥发油按 “2.2” 项下方法测定 FTIR 图谱 ；再分别
取姜黄、片姜黄和干姜的挥发油同法测定 FTIR 光谱，
四种姜科中药样品的代表性图谱如图 1。比较 10 批
山柰样品的 FTIR 光谱的吸收峰，选择波数差异不大
于 4 cm-1 的峰作为共有峰，大于 4cm-1 的峰作为非
共有峰（差异峰），结果除 3 号样品外，10 批山柰样
品挥发油中存在 19~21 个共有峰，除 4 号峰、16 号
峰的 RSD 分别为 0.11%，0.21% 外，其余 18 个峰的
RSD 均在 0.00%~0.09%。又以公式峰匹配度 = 共有
峰数 / 峰总数，计算 10 批山柰样品与共有模式的峰
匹配度，其结果见表 1。再分别比较四种姜科中药样
品挥发油的 20 个吸收峰波数，确定山柰与姜黄、山
柰与片姜黄、山柰与干姜、姜黄与片姜黄、姜黄与干
姜、片姜黄与干姜的共有峰数目依次为 7、3、4、4、5、
5 个，按上式计算彼此之间的峰匹配度，结果见表 2。
1 山柰 10
2 姜黄
3 片姜黄
4 干姜
图 1 四种姜科中药（样品 1~4）挥发油的 FTIR 图
Fig.1 FTIR spectra of essential oils of four Chinese Medicine from
Zingiberaceae
表 2 姜科四种中药饮片挥发油的 FTIR 峰匹配度比较
Tab 2. Comparison in peak match of FTIR spectra of the essential oils of
four Chinese Medicine from Zingiberaceae
样品 山柰 姜黄 片姜黄 干姜
山柰 1.00 0.35 0.15 0.20
姜黄 0.35 1.00 0.20 0.25
片姜黄 0.15 0.20 1.00 0.25
干姜 0.20 0.25 0.25 1.00
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表 1 10 批山柰样品挥发油的红外光谱和峰匹配度比较
Tab.1 Comparison in peak match and FTIR spectra of essential oils from Kaempferiae Rhizoma No. 1-10
峰号 样品吸收峰波数（cm-1） 共有模式 RSD/%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 2957.5 2956.9 —— —— —— 2957.0 —— —— 2957.8 2957.6 2957.4 0.01
2 2928.7 2926.9 —— 2926.1 2928.0 2926.6 2930.5 2926.6 2928.0 2928.0 2927.7 0.04
3 2853.5 2853.5 2855.1 2853.9 2853.9 2854.3 2854.2 2853.9 2854.2 2854.1 2854.1 0.02
4 1708.2 1712.5 1708.5 1711.5 1712.9 1713.3 1710.6 1712.9 1712.3 1712.5 1711.5 0.11
5 1636.2 1635.2 1636.8 1635.6 1635.3 1636.0 1635.2 1635.4 1635.5 1635.3 1635.7 0.03
6 1605.0 1604.9 1604.6 1605.0 1604.9 1605.3 1605.0 1604.9 1604.9 1605.0 1605.0 0.01
7 1576.3 1576.0 1576.4 1576.4 1576.3 1576.4 1575.9 1576.1 1576.2 1576.1 1576.2 0.01
8 1512.6 1513.0 1512.2 1513.0 1513.0 1513.2 1513.0 1512.8 1513.0 1513.0 1512.9 0.02
9 1464.5 1464.1 1464.6 1464.6 1464.2 1464.7 1464.0 1464.1 1464.2 1464.2 1464.3 0.02
10 1422.7 1422.7 1422.8 1422.7 1422.8 1422.7 1422.6 1422.5 1422.7 1422.6 1422.7 0.01
11 1366.9 1366.8 1366.8 1366.9 1367.0 1366.9 1366.8 1366.9 1366.9 1366.9 1366.9 0.00
12 1311.5 1311.0 —— 1310.9 1311.1 1311.1 1311.4 1310.9 1311.1 1311.2 1311.1 0.01
13 1288.3 1288.1 —— 1288.2 1288.2 1288.3 1288.3 1287.9 1288.1 1288.1 1288.2 0.01
14 1253.3 1253.7 1253.3 1253.3 1253.6 1253.0 1253.2 1253.0 1253.7 1253.7 1253.4 0.02
15 1203.7 1203.3 —— 1203.4 1203.4 1203.4 1203.6 1203.4 1203.4 1203.6 1203.5 0.01
16 1171.1 1171.8 1163.6 1171.2 1171.3 1171.4 1171.0 1168.8 1171.6 1171.6 1170.3 0.21
17 1111.8 —— —— 1112.1 1113.0 1114.4 1114.8 1112.2 —— 1112.4 1113.0 0.09
18 1033.0 1033.6 1033.5 1033.6 1033.5 1034.1 1032.8 1033.4 1033.7 1033.7 1033.5 0.04
19 982.9 982.7 982.6 982.6 982.8 982.7 982.7 982.5 982.8 982.8 982.7 0.01
20 829.1 829.0 829.2 828.8 829.8 829.0 828.9 829.0 829.3 829.3 829.1 0.03
21 —— 768.5 768.6 768.3 768.7 —— —— 768.5 768.6 —— 768.5 0.01
共有峰数 19 19 14 19 19 19 19 19 19 19 21 　
峰匹配度 0.95 0.95 0.70 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 1 　
3　讨论
实验表明，10 批山柰样品挥发油的 FTIR 峰形状
都很相似，且表 1 中各样品的红外光谱波数与共有模
式的峰匹配度均较高（除 3 号样品的峰匹配度为 0.7
外，其它 9 个样品均为 0.95）。比较图 1 中山柰与姜黄、
片姜黄、干姜挥发油的 FTIR 图，其峰形状则均有较
大差异，且表 2 中各样品彼此之间的峰匹配度都很低
（在 0.15~0.35 之间）。显然，FTIR 法能依据峰匹配
度的高低准确地鉴别上述来源于姜科近缘植物的中
药。
中药挥发油的红外光谱实际上是其所含的多种
化学成分共同形成的叠加光谱，当中药挥发油所含
的主要化学成分或特征成分的质或者量相同或接近
时，其 FTIR 就相似；而差别较大时，其 FTIR 就不同。
山柰挥发油中含量最高的化学成分为反式对甲氧基
肉桂酸乙酯、反式肉桂酸乙酯等酯类化合物 [3-4]，姜
黄油中含量最高的为芳姜黄酮、姜黄酮、姜黄新酮等
酮类化合物 [5-6]，片姜黄挥发油中含量最高的为莪术
二酮、1,8- 桉叶素、莪术烯等酮类或烯类化合物 [6-7]，
干姜挥发油中含量最高的为 α- 姜烯、姜黄烯、β-
倍半水芹烯等烯类化合物 [8-9]。由于这四种中药挥发
油中所含的主要化学成分不同，故其红外光谱的峰形
状和峰波数存在较大差异。
4　结论
依据这四种姜科中药 FTIR 的宏观指纹性、吸收
峰波数和峰匹配度能准确地鉴别这些中药。该研究所
采用的 FTIR 法操作简便，灵敏度高，专属性强，重
复性好 ；所建立的四种中药的 FTIR 指纹图谱，能用
于其品种鉴定，并可在一定程度上对其进行质量评
价。
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