全 文 ：·鉴别 ·
广东产钩藤属药用植物叶的透射光谱成像研究
孟庆霞 1, 2 ,庞其昌 1＊ ,马　骥3＊ ,张宏伟 3 ,赵　静 1, 4
(1.暨南大学光电工程系 ,广东 广州 510630;2.暨南大学光物理系 ,广东 广州 510630;3.南方医科大学
中医药学院 ,广东 广州 510515;4.华南农业大学应用物理系 ,广东 广州 510640)
　　摘要　目的:建立钩藤叶的透射光谱成像特征图谱 , 为该属药用植物的研究提供新的方法。 方法:应用电可控
液晶滤光光谱成像装置 ,检测 4种 7个不同地方居群的钩藤叶 ,构建其特征图谱。光谱最高分辨率达 0.5 nm,光谱
范围:400 ～ 720 nm。并以余弦度量等方法进行聚类分析。结果:钩藤叶的透射光谱成像特征图谱相似度分析与植
物分类学鉴定结果相吻合。结论:光谱成像分析技术可用于中药的真伪鉴别 、质量评价及植物亲缘关系的探讨等 ,
其操作方法简便 、快速。
关键词　钩藤叶;透射光谱;光谱成像分析
中图分类号:R282.5　　文献标识码:A　　文章编号:1001-4454(2010)05-0696-04
TransmissionSpectralImagingResearchonFoliumUncariaefromGuangdong
MENGQing-xia1 , 2 , PANGQi-chang1 , MAJi3 , ZHANGHong-wei3 , ZHAOJing1 , 4
(1.DepartmentofOptoelectronicEngineering, JinanUniversity, Guangzhou510630, China;2.DepartmentofPhysics, JinanUniversi-
ty, Guangzhou510630, China;3.CollegeofTraditionalChineseMedicine, SouthernMedicalUniversity, Guangzhou510515, China;
4.DepartmentofAppliedPhysics, SouthChinaAgricultruralUniversity, Guangzhou510640, China)
Abstract　Objective:BuildupFoliumUncariaespectralimagingcharacteristicsofthetransmissionspectrumtoprovideanewef-
fectivemethodforthestudyofmedicinalplants.Methods:Determinefivekindsof10populationsindiferentpartsofFoliumUncariae
byelectriccontrolledliquidcrystalfilterspectralimagingdevice.Thehighestspectralresolutionof0.5nm.Spectralcovergeg:400 nm
to720 nm.Constructitsfingerprintwithcosinedistanceclusteranalysis.Results:FoliumUncariaespectralimagingcharacteristicsof
thetransmissionspectrumsimilarityanalysismatchesthesystematicbotanyappraisalresult.Conclusion:Spectralimaginganalysis
techniquescanbeusedtoconstructfingerprintsoftraditioanalChinesemedicine, qualityevaluationandstudyofplantphylogeneticre-
lationships, etc., theoperationmethodissimple, rapid.
Keywords　FoliumUncariae;Transmissionspectrum;Spectralimaginganalysis
收稿日期:2009-11-06基金项目:国家自然科学基金项目资助(60908038)作者简介:孟庆霞(1967-),女,讲师 ,在读博士 ,研究方向:光电工程;E-mail:Rosy.m@ 163.com。＊通讯作者:庞其昌 , E-mail:tpqch@jnu.edu.cn;马骥 , E-mail:majilx@yahoo.com.cn。
　　钩藤属 Uncaria植物全世界共有 34种 ,我国有
11种 、1变型 ,主要分布于广东 、广西 、云南 、四川 、湖
南 、湖北 、贵州 、福建 、江西 、陕西 、甘肃 、西藏及台湾
等省(区)〔1〕。广东为我国钩藤属植物的主产区之
一 ,有钩藤 Uncariarhynchophyla(Miq)Jacks.、大叶
钩藤 UncariamacrophylaWal.、毛钩藤 Uncariahir-
suteHavil.、无柄果钩藤(又称白钩藤)Uncariasesili-
fructusRoxb.、侯钩藤 Uncariarhynchophyloides和攀
茎钩藤 Uncariascandens6种 。其中 ,前 4种为 2005
年版中国药典所规定中药钩藤的原植物 〔2〕 ,毛钩藤
和侯钩藤为我国特有种 ,民间亦有药用记载〔3〕。
为了探讨钩藤属药用植物亲缘关系 、形态结构 、
化学成分及药理作用间的内在联系 ,更好地保护和
开发利用钩藤属药用植物资源 ,保证临床用药的有
效性和安全性 ,笔者采用光谱成像分析技术 ,分别对
广东 4种 7个不同地方居群的钩藤属药用植物叶进
行检测 ,构建其特征图谱 ,并以余弦度量距离进行聚
类分析 ,以期为钩藤属药用植物的研究提供新的有
效方法。
1　仪器和材料
1.1　仪器　自行设计中药检测光谱成像装置 〔4〕 ,
主要器件包括:光源 、滤光器 、镜头组 、低照度面阵
CMOS、视频采集卡 、计算机等。其基本工作原理:将
样品旋转在载物台上 ,宽光变光源照射在样品上 ,经
过样品的透射光经过液晶滤光器(LCTFs)后 ,被分
做若干个窄的光谱带 ,并依次被接收装置接收 ,获取
连续的光谱信息。接收装置主要包括成像镜头 、摄
像机和图像采集器 。经成像镜头汇聚的音色光信号
由面阵 CMOS转换为电信号 ,并经图像采集器数字
化后保存于计算机中 ,处理结果可出现在显示器上。
·696· JournalofChineseMedicinalMaterials　　第 33卷第 5期 2010年 5月DOI :10.13863/j.issn1001-4454.2010.05.019
其中 ,电可控液晶滤光器和 CMOS成像器件均选在
线性工作区间。
1.2　材料　实验用钩藤属植物来源见表 1。所有
样品经南方医科大学中医药学院张宏伟副教授鉴
定 ,马骥教授复核 ,分别为钩藤属植物钩藤 Uncaria
rhynchophyla(Miq)Jacks.、大叶钩藤 Uncariamac-
rophylaWal.、毛钩藤 UncariahirsuteHavil.和侯钩
藤 Uncariarhynchophyloides。将样品清洗 、干燥 、粉
碎 ,粉末均过 80目筛。
　表 1　　　　　钩藤叶样品来源及采集时间
编号 植物名 采集地点 采集时间
1 钩藤 广东罗定黎少镇 2009.05.02
2 钩藤 广东罗定黎少镇 2009.05.02
3 侯钩藤 广东罗定加益镇 2009.05.02
4 大叶钩藤 广东罗定加益镇 2009.05.02
5 钩藤 广东罗定加益镇 2009.05.02
6 毛钩藤 广州南方医科大学药圃 2008.11.05
7 大叶钩藤 广东罗定加益镇 2009.07.21
2　方法
2.1　条件　实验采用单通道 、连续光谱扫描方式
工作。样品粉末均匀摊薄在透光的载物台上。选用
LED光源照射样品 。设置液晶滤光器的光谱扫描
范围为 400 ～ 720nm,每 5 nm一帧 。成像镜头聚焦
在样品上;CMOS接收器的曝光时间为 1 000 ms,与
光谱扫描时间同步进行光谱图像采集 。最后每个样
品可得到一个由 64幅图像组成的光谱集合。
2.2　分析方法　依次将样品旋转在载物台上进行
检测。按照波长顺序在 64帧光谱集合中每一帧的
相同位置上选取一定区域 ,将区域内的像素点的灰
色平均值作为光强的对应值。
则平均光强为:I(λ)=∑
N
n=1In(λ)
N (1)
因穿过药材的透射光光强会因药材的摊薄厚度
和粉末颗粒的大小而不同 ,所以要将光谱集合中提
取的平均光强进行归一化 ,以增加不同药材之间的
可比性 。归一化方法是将 64个平均光强值都与其
中的最大值相比得到相对光强:
Y=IiImax　(i=1, 2, … , 64) (2)
然后以波长为横坐标 ,对应的相对光强为纵坐
标绘制该样品的特征光谱曲线 。
2.3　方法学考察
2.3.1　稳定性试验:取同一样品 ,按 “2.1”项下方
法测定 ,每 24 h进行 1次 ,连续测定 5次 ,对比 5次
的特征光谱曲线。 5条曲线峰形的相似度(用其协
方差量度)均大于 0.95。其特征峰位不变 ,各特征
峰相对光强波动的不确定度小于等于测量值的
1.43%,表明所选样品在本方法的特征检测中具有
较好的稳定性 。
2.3.2 　精密度试验:取同一样品 ,按 “ 2.1”项下方
法 ,重复测定 5次 ,对比 5次的特征光谱光强相对波
动的不确定度小于等于测量值的 1.43%,表明仪器
精密度良好。
2.3.3 　重现性试验:取同一批样品 5份 ,按 “2.1”
项下方法进行检测后 ,对比 5次的特征光谱曲线 。 5
条曲线峰形的相似度 (用其协方差量度)均大于
0.95。其特征峰位不变 ,各特征峰相对光强波动的
不确定度小于等于测量值的 1.43%,表明本方法的
重现性良好。
3　结果与讨论
3.1　图 1所示为广东 4种 7个不同地方居群的钩
藤属植物叶的特征光谱曲线 。从图中可以看出 , 4
号 、7号样品的特征光谱曲线与其他 5个样品的差
异显著 ,特别是在 430 ～ 520 nm与 620 ～ 720 nm两
段 ,峰形和走势明显不同 。其次 , 6号样品的特征光
谱曲线与除 4号 、7号样品之外的其他样品的差异
也较大 ,主要表现在 620 ～ 720 nm的区间。在 670
nm的峰尖处 , 6号样品显著高于 4号 、7号 ,而 4号
和 7号样品的最大峰值出现在 700 nm处。在 680
nm处 4号和 7号的峰谷幅度又显著低于 6号。其
余样品的特征光谱曲线的峰形 、峰谷和走势大体接
近。在 480 ～ 550 nm区间 , 3号与其余样品有所不
同。植物基源鉴定结果:4号和 7号样品为大叶钩
藤 、6号样品为毛钩藤 、3号样品为侯钩藤 、其余样品
是不同地方居群的钩藤 。在双盲条件下 ,透射光谱
成像测试结果与经典分类结果相吻合 ,证明光谱成
像技术在生物学领域不仅可用于动植物产品质量的
检测 ,而且可用于药用植物的鉴定和植物亲缘关系
的探讨。
3.2　如图 2所示 ,大叶钩藤(4号)的峰形 、峰尖和
峰谷完全不同于其他种 。在形态学上它以花和小蒴
果有明显的梗 ,花间小苞片不存在及叶片宽度达 6
～ 12 cm等特征而显著区别于其他种。毛钩藤小枝
条被硬毛 ,叶革质 ,被硬毛或糙伏毛 ,与钩藤的区别
也很明显 。二者的特征光谱曲线在 480 ～ 630nm的
区间不重合 ,且毛钩藤(6号)在 700 nm处又出现峰
尖。侯钩藤(3号)的原植物形态特征的诸多方面与
钩藤非常接近 。侯钩藤是否能作为独立的种 ,在分类
学上颇有争议〔5〕。二者的特征光谱曲线重合度亦表现
得很高 ,但在 480 ～ 600nm的区间也有一定差异。
·697·JournalofChineseMedicinalMaterials　　第 33卷第 5期 2010年 5月
图 1　7批钩藤叶的特征光谱曲线
1～ 7.1 ～ 7号钩藤叶样品
图 2　4种钩藤叶的特征光谱曲线
3～ 6.3 ～ 6号钩藤叶样品
图 3　3个不同地方居群的钩藤叶的特征光谱曲线
1、2、5.1、 2、5号钩藤叶样品
　　如图 3所示 , 1、2、5号样品的特征光谱曲线重
合度很高 ,表明钩藤同一物种的不同地方居群间的
光学特性的差异明显小于种间差异。同种的不同地
方居群的差异大小有别。例如:2号与 1、5号样品
间的差异就稍大一些 。
3.3　对 7批钩藤叶的样品粉末的特征光谱进行归
一化处理 ,以 400 ～ 720 nm波段区间的归一化特征
光谱作为基源特性的表征 ,对其进行聚类分析。分
析结果见图 4。
图 4　广东 4种 7个不同地方居群
钩藤属植物的聚类分析图
　　聚类分析结果显示 ,钩藤的 3个不同地方居群
(1、2、5号样品)首先聚合 ,然后再与侯钩藤(3号样
品)聚合。大叶钩藤的 2个不同地方居群(4、7号样
品)首先聚合 ,然后再与毛钩藤(6号样品)聚合 。在
L=0.0141处 , 4个种 7个不同地方居群归合为一
类。其结果与以形态特征为主要依据所制定的钩藤
属 Uncaria分种检索表的序列基本一致 。
3.4　 《中国植物志 》记载:钩藤属 Uncaria植物的
带钩藤茎均作钩藤入药 ,其中尤以钩藤和华钩藤产
量大 ,质量佳。而 2005年版中国药典则规定仅该属
的钩藤 U.rhynchophyla、华钩藤 U.sinensis、大叶钩
藤 U.macrophyla、毛钩藤 U.hirsute或无柄果钩藤
(又名:白钩藤)U.sessilifructus的干燥带钩茎枝可作
钩藤入药 〔1, 2〕。
据野外及市场实地考察 ,广东地区主要以钩藤
入药 ,毛钩藤和白钩藤较少收购 ,大叶钩藤一般很少
使用 。但由于侯钩藤在体态 、叶形 、叶的质地等诸多
方面都与钩藤相近 ,在采收时难以区分 ,常常当作钩
藤使用。有分类学者认为:侯钩藤与钩藤的性状区
别属于钩藤的变异幅度范围 ,应与钩藤归并 〔5〕 ,本
实验结果也显示其特征光谱曲线与钩藤的重合度很
高 ,因此 ,有必要采用不同方法对侯钩藤进行更为深
入的研究之后 ,再对其分类作出更为合理的归属 。
参 考 文 献
[ 1] 中国科学院《中国植物志 》编委会 .中国植物志 [ M] .
第七十卷 .第 1分册 .北京:科学出版社 , 1999:247-
·698· JournalofChineseMedicinalMaterials　　第 33卷第 5期 2010年 5月
258.
[ 2] 国家药典委员会 .中华人民共和国药典 [ S] .一部 .北
京:化学工业出版社 , 2005:180.
[ 3] 吴德邻主编 .广东植物志 [ M] .第六卷 .广州:广东科
技出版社 , 2005:155-157.
[ 4] 赵静 , 庞其昌 ,马骥 , 等.基于液晶滤光器的连续光谱成
像测试装置 [ J] .光子学报 , 2008, 37(4):758-761.
[ 5] 仲耘 , 冯瑞芝 .药用钩藤与类钩藤的比较 [ J] .中国中
药杂志 , 1996, 16(1):67-76.
商品防己真伪质量考查报告(Ⅱ)
郭月秋1 ,陈代贤 1 ,于黎明 1 ,郭　珉2
(1.大连市药品检验所 ,辽宁 大连 116021;2.大连市皮肤病医院 ,辽宁 大连 116021)
　　摘要　目的:考查现时中药材市场和使用单位的商品防己的真伪与质量情况。方法:采用 TLC定性 、HPLC定
量分析的方法 , 对 6批商品防己药材 、5批饮片 , 4批混淆品广防己药材 、5批饮片 , 4批木防己类药材 , 18批伪防己
饮片 , 共计 42批商品进行检定。结果:以粉防己碱和防己诺林碱为定性 、定量指标 , 供试的 11批防己检出了粉防
己碱和防己诺林碱 , 未检出马兜铃酸;其余各种混充品及伪品均未检出粉防己碱和防己诺林碱 ,其中 9批广防己 、 2
批宝兴马兜铃 、4批待定品检出马兜铃酸。结论:伪品不具有粉防己碱和防己诺林碱的鉴别特征。不同来源的商品
防己 、广防己 、木防己类及伪品都有可供鉴别的不同程度的差异 ,可达到鉴别和评价防己真伪与质量的目的。
　　关键词　防己;混淆品与伪品;TLC与 HPLC;鉴别;含量测定
　　中图分类号:R282.5　　文献标识码:A　　文章编号:1001-4454(2010)05-0699-04
收稿日期:2009-06-15作者简介:郭月秋(1965-),女,主任药师 ,主要从事药品检验与科研工作;Tel:0411-84255293, E-mail:guoyueqiu@ 163.com。
　　前文〔1〕报道了以同样供试品进行试验的 42批
商品防己药材 、饮片及混淆品 、伪品的性状 、粉末显
微特征的检定结果 。现将继续报道以粉防己碱 、防
己诺林碱和马兜铃酸为定性指标 ,以粉防己碱 、防
己诺林碱为定量指标的薄层色谱 、高效液相色谱
检定分析结果 ,供鉴别防己真伪和品质评价时参
考 。
1 　薄层色谱鉴别 〔2, 3〕
1.1 　仪器与材料　薄层板:硅胶 G(批号:3002,青
岛谱科分离材料有限公司;批号:8068286,天津科瑞
恒科学仪器有限公司);粉防己碱 (批号:110711-
200406)、防己诺林碱(批号:110711-200406)对照
品 ,防己(批号:919-9001)、广防己(批号:919-9001)
对照药材均由中国药品生物制品检定所提供 。所用
试剂均为分析纯。
1.2　方法与结果
1.2.1 　取各供试品粉末 1 g,加乙醇 15 mL,加热
回流 1h,放冷 ,滤过 ,滤液蒸干 ,残渣加乙醇 5mL使
溶解 ,作为供试品溶液。另取粉防己碱 、防己诺林碱
对照品 ,加三氯甲烷制成每 1 mL各含 1 mg的混合
对照品溶液。吸取上述溶液各 5 μL,分别点于同一
硅胶 G薄层板上 ,以三氯甲烷 -丙酮-甲醇(6∶1∶1)为
展开剂 ,展开 ,晾干 ,喷以稀碘化铋钾试液后检视为
橙黄色斑点 ,结果见表 1,图 1 ～ 4-Ⅰ 。
图 1　防己药材及类似品的薄层色谱
Ⅰ .防己碱展开系统　Ⅱ.马兜铃酸展开系统　1 ～ 6.防己　S.防己对照药材　S1.对照品(a.粉防己碱　b.防己诺林碱)
S2.广防己对照药材　S3.马兜铃酸对照品　7 ～ 10.广防己类似品　11 ～ 14.似木防己类伪品
·699·JournalofChineseMedicinalMaterials　　第 33卷第 5期 2010年 5月