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灵香草及珍珠菜属4种形近品红外快速鉴别



全 文 :21
第 1 5 卷 第 6 期
2013 年 6 月
辽 宁 中 医 药 大 学 学 报
JOURNAL OF LIAONING UNIVERSITY OF TCM
Vol. 15 No. 6
Jun .,2013
水平恒定从而保证其生物效应。因此GH、IGF-1和
IGFBP共同构成一个轴系统,调节机体多种细胞的
分化、增殖,从而影响机体的生长发育。本课题组
前期实验研究证明肾精亏虚证小鼠血清GH、IGF-1
含量降低,滋补肾精方能明显提高小鼠血清中GH、
IGF-1含量,即通过调节血清中GH、IGF-1的表达
而影响机体的生长、发育[2]。本次实验中观察到肾
精亏虚证MG小鼠肝脏IGF-1、血清IGFBP-3含量
降低,使用滋补肾精方治疗后可显著提高小鼠肝脏
IGF-1、血清IGFBP-3含量,提示滋补肾精方可能通
过调节肝脏IGF-1、血清IGFBP-3的表达影响机体
的生长和发育。可见肾精亏虚证时出现GH-IGF-
1-IG FBP轴功能紊乱而生长发育功能障碍,补肾填
精能够调节其分泌进而影响机体生长、发育。但就
肾精亏虚证时GH-IGF-1-IGFBP生长轴分子调节
机制,有待将来从深层次逐步揭示。将对探讨肾精
亏虚证的本质,研究中医肾主生长、发育理论具有重
要意义,也能为机体生长发育迟缓、早衰等的早期干
预治疗提供更多的理论依据和治疗方法。另外本项
研究中显示,肾精亏虚证时肝脏中IGF-1表达下降,
使用补肾填精中药能调节肝脏中的IGF-1表达,也
为研究中医肝肾同源理论提供了思路。◆
参考文献
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灵香草及珍珠菜属4种形近品红外快速鉴别
张智圆,张贵君,王晶娟,刘洋,高晓美,张雅楠,刘长松
(北京中医药大学,北京 100102)
摘 要:目的:建立一种中红外光谱(FTIR)与二阶导数谱相结合,对灵香草及4种珍珠菜属形近品进行快速
鉴别的方法。方法:根据其所含化学成分的不同在中红外光谱和高分辨率的二阶导数谱反映出的显著差异,对珍珠
菜属5种外观相似的有香味品种进行区别、鉴定。结果:根据5个品种所含组分的不同在中红外、二阶导数上反映出
来的差异,得到灵香草的二阶导数光谱指纹峰为3698、3624、3528、2920、2851、1746(宽,双峰)、1696、1658、1368(双
峰)、1316(双峰)、1077、1030和1008(等强度)、834 cm-1和779(等强度)、535 cm-1和471 cm-1(等强度)。结论:中
红外光谱和二阶导数谱相结合可快速有效地鉴别灵香草及其4种珍珠菜同属易混品,该法快速、准确、重现性好,为
中药材的快速鉴别提供了一种新的方法和手段。
关键词:红外光谱法;中药材鉴别;灵香草;珍珠菜属;药效组分
中图分类号:R284 文献标志码:A 文章编号:1673-842X (2013) 06- 0021- 03
收稿日期:2012-12-10
基金项目:国家自然基金课题(81274042)
作者简介:张智圆(1984-),女,黑龙江人,2010级博士研究生,研究方向 :药效组分。
通讯作者:张贵君(1954-),男,黑龙江人,教授,博士研究生导师,研究方向 :中药鉴定方法学,中药药效组分及药效组分质量评价体系研
究。E-mail :guijunzhang@163.com。
Identification Between Lysunachia Foenum-graecum Hance and Its Four Adulterants
of Primulaceae Plants by IR Combined with Second Derivative Spectroscopy
ZHANG Zhiyuan,ZHANG Guijun,WANG Jingjuan,LIU Yang,
GAO Xiaomei,ZHANG Yanan,LIU Changsong
(Beijing University of Chinese Medicine,Beijing 100102,China)
Abstract :Objective :Identification between Lysunachia foenum-graecum Hance and its adulterants
of primulaceae plants by IR combined with second derivative spectroscopy was carried on. Method :The
second derivative spectroscopy was applied to identify the five primulaceae plants which have remarkable
DOI:10.13194/j.jlunivtcm.2013.06.23.zhangzhy.072
22
辽 宁 中 医 药 大 学 学 报 1 5 卷
灵香草为报春花科珍珠菜属植物Lysunachia
foenum-graecum Hance,分布于湖南、广东、广西。全
草(零陵香)辛、甘、温,祛风寒,避秽浊,可用于伤寒、
感冒头痛、胸腹胀满、鼻塞、牙痛等症。因其特殊而
持久的香味,又广泛应用于烟酒及香料工业。由于
全草类药材经干燥、切制后外观特征性不强,且其同
属药用植物狼尾花、黄连花、金钱草及非药用植物球
尾花,均带有浓郁香气且价格低廉,常被用于充当灵
香草的市场伪品,但因其所含成分不同导致功能主
治差异较大,在应用时产生安全性问题。本文建立
的红外方法可以快速准确识别灵香草及其同属4种
市场混淆品。
珍珠菜属植物化学成分以皂苷和黄酮(苷)为
主,同时还含有挥发油、有机酸、甾醇、醌、内酯、长
链烷烃等化合物。皂苷类型以齐墩果烷型为主,鉴
别意义不大。Kendrick[1]认为黄酮苷类物质在属内
分类方面有一定的鉴别意义。灵香草挥发油中主
要含酚类、内酯类、醛酮类、含氮化合物[2],在灵香草
二氧化碳超临界萃取精油中3-基-2-丁烯乙酸酯、
十六~十八碳酸及其酯类占较大比例[3],其区别于
同属其他植物的主要特异性芳香物质基础为正十
六烷(Hexadecane)、廿一烷(Heneicosane)和6,10,
14-三甲基-2-十五烷酮(2-Pentadecanone,6,10,
14-trimethyl-)[4]等。市售灵香草及其同属混淆品
见表1。
表1 灵香草及其同属混淆品
名称 别名 拉丁名 性味 功能主治
灵香草 排草(植物名实图考)
Lysimachia
foenumgraecum
Hance
辛、甘、温
祛风寒,避秽浊。用于
伤寒,感冒头痛,胸腹长
满,牙塞,牙痛
过路黄
寸金丹(陕西)、
对座草(江苏、上
海、浙江)、临时
救(浙江)、遍地
黄(湖南)、窝里
俄(苗语)
Lysimachia
christinae
Hance
甘、咸、微

清热利湿,通淋,消
肿。用于热淋,沙
淋,尿涩作痛,黄疸
尿赤,痈肿疔疮,毒
蛇咬伤,肝胆结石。
黄连花 —
Lysimachia
davurica
Ledeb.-L.
vulgaris L.var
davurica
(Ledeb.)
R.Knuth
酸、涩、微

镇静、降血压。用于高
血压症、失眠。
狼尾花
狼巴草、酸溜
子(陕西),虎尾
草(救荒本草),
重穗排草(中国
经济植物志)
Lysimachia
barystachys
Bunge
酸、苦、平
调经散瘀,清热消肿。
用于月经不调,痛经血
崩,感冒风热、咽喉肿
痛,乳痈,跌打损伤。
球尾花 腋花珍珠菜 Lysimachia thyrsiflora L. 非药用 非药用
1 测试仪器与条件
1.1 样品及试剂
样品详见表1,粉碎过120目筛,25 ℃干燥至恒
重备用。溴化钾晶体,分析纯。
1.2 仪器条件
Spectrum One傅里叶变换红外光谱仪(Perkin
Elmer公司),DTGS监测器 ;分辨率 :4 cm-1 ;波长范
围 :4000~400 cm-1 ;扫描数 :32。扫描样品前预先扫
描空白溴化钾片以扣除H2O和CO2背景影响。
1.3 数据处理
红 外 二 阶 导 数 光 谱 使 用Spectrum V3.02.1
(Perkin Elmer公司)软件平台计算生成,平滑点数为
13。
2 方法学考察
2.1 精密度试验
取同一灵香草样品供试片,重复测定5次,结果
见表2。
表2 精密度试验结果
光谱类型 谱间相关系数 RSD(%)1 2 3 4 5
近红外光谱 1.0000 1.0000 1.0000 0.9999 0.9999 0.00005
二维红外光谱 1.0000 0.9963 0.9981 0.9952 0.9957 0.00198
2.2 稳定性试验
取同一灵香草样品供试片置于真空干燥器内
保存,于1、2、3、4 h分别检测,结果见表3。
表3 稳定性试验结果
光谱类型 谱间相关系数 RSD(%)1 h 2 h 3 h 4 h
近红外光谱 1.0000 0.9998 0.9999 0.9998 0.001
二维红外光谱 1.0000 0.9952 0.9969 0.9932 0.00289
2.3 重现性试验
取同一份灵香草供试样品,分别压制5片,结果
见表4。
表4 重现性试验结果
光谱类型 谱间相关系数 RSD(%)1 2 3 4 5
近红外光谱 1.0000 0.9997 0.9998 0.9998 0.9997 0.012
二维红外光谱 1.0000 0.9983 0.9956 0.9977 0.9972 0.16
3 实验结果
3.1 灵香草及其同属4品种中红外光谱分析
5种样品粉末中红外光谱见图1。
最明显差异体现在灵香草的vOH在3436 cm-1,
其 他 品 种 均 低 于3400 cm-1。1737~1615 cm-1的
vC=O宽且丰度和峰型差异明显,显然由酯、酸等
vC=O重叠而成,具体差异分析将在高分辨的二阶光
谱中进行。灵香草在1417 cm-1处有特征吸收,其余
4品种在此波数吸收峰位置不同。
resemblance between them in scent and shape. Result :The identifications of Lysunachia foenum-graecum
Hance were 3698 cm-1,3624 cm-1,3528 cm-1,2920 cm-1,2851 cm-1,1746 cm-1(w,d),1696 cm-1,1658
cm-1,1368 cm-1(d),1316 cm-1(d),1077 cm-1,1030 cm-1 and 1008 cm-1(e),834 cm-1 and 779 cm-1
(e),535 cm-1 and 471 cm-1(e).Conclusion :It is a new and accurate way to identify Lysunachia foenum-
graecum Hance and its 4 adulterants of primulaceae plants.
Key words :IR ;herbal identification ;Lysunachia foenum-graecum Hance ;primulaceae plants ;active
components
23
1 5 卷 辽 宁 中 医 药 大 学 学 报
4000 0 3000 2000 1500 1000 400 0
a
b
c
d
e
3436
2926
1638
1417 1239 1032
532
469
3351
2920
2851
1648
1542
1442
1373
1238
1032
779
520
470
3307
2922
1648
1400
1067
616
3355
2922 1735
1626
1541
1441
1232
1049
532
3332
2922
1737
1615
1372 1243
1037
532
470
a :灵香草,b :金钱草,c :黄连花,d :狼尾花,e :球尾
花。
图1 灵香草及4种同属植物粉碎物中红外图谱
3.2 灵香草及其同属4品种二阶红外光谱分析
由灵香草及4种同属植物粉末二阶红外图
谱(图2)分析得到 :(1)3700~3500 cm-1的vOH
区域 :灵香草明显区别于其他品种的3436 cm-1
的vOH峰实际由3698、3624、3528 cm-1 3个峰叠
加而成,其来源是灵香草特殊香味物质有机酸
等。(2)2920 cm-1和2851 cm-1分别为vasCH2峰
和vsCH2峰。(3)1790~1600 cm-1的 vC=O和
vC=C区域 :这一区域包含了多糖的水合吸收振
动吸收峰。灵香草、狼尾花、球尾花在1740 cm-1
附近分裂为双峰,其中仅有灵香草和球尾花的
主峰为1746 cm-1,其余3品种分别为1738、1738、
1735 cm-1,均小于1740 cm-1 ;在1700~1600 cm-1
区间,灵香草有1696、1658 cm-1 2个主峰,金钱草
和狼尾花有1692、1681、1659 cm-1 3个峰,黄连花
仅有1682 cm-1 1个峰,在1740 cm-1附近分裂为
双峰且与灵香草具有相同主峰的球尾花,在这
一区域内仅有1680 cm-1 1个峰,区别明显。(4)
1390~1300 cm-1的vC-O区域 :体现灵香草在有
机酸、酯类(包括三萜酸酯等)的特异性,也是其
香味的特异性体现。灵香草在1368 cm-1和1316
cm-1附近均为双峰,金钱草在1368、1317 cm-1处
为单峰。黄连花和狼尾花在这一区域内无峰,球
尾花在1335 cm-1处分裂为双峰。(5)1300~1000
cm-1的vC-OH区 域 :1075(±3) cm-1处 强 度
差异显著,由强到弱的顺序依次为 :灵香草>金
钱草>狼尾花>黄连花≈球尾花。1030 cm-1和
1008 cm-1处,灵香草、狼尾花和球尾花均为等强
度双峰,金钱草只有高波段出峰,黄连花只有低
波 段 出 峰。(6)1000~600 cm-1的δ=CH2,=CH
区域 :灵香草在834 cm-1和779 cm-1处有等强度
的吸收峰,黄连花和球尾花均为高波数峰强于低
波数峰,金钱草为低波数峰强于高波数,狼尾花
只有高波数一个峰。灵香草在779~669 cm-1段
内无明显强吸收,其他4品种均有不同程度的系
列吸收峰。(7)600~400 cm-1区域 :灵香草有等
强度、独立尖锐的535 cm-1和427 cm-1峰,黄连花
仅有535 cm-1 1个峰,其余3种此位置峰钝、宽,强
度低且有分裂。

4000.0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400.0
cm-1
A
a
b
c
d
e
3698
3624
3528
2920
2851
1746
1696
1658 1543
1510
1499
1469
1368
1316
1232
1202
1163
1106
1077
1030
952
913
893
834 779
669
560
535 471
429
416
3625 2918
2873
2850 2343
1738
1692
1681
1659
1545
1511
1500
1469
1453
1368
1317
1235
1203
1164
1107
1078
1055
1033
988
894 835
798
779
720
694
673
560
535 472
428
415
2919 2850
1738
1681 1516
1468
1441
1391
1370 1235
1204
1164
1108
1074
1007
953
912
891
860
831
799
767
718
666
616
535
2919 2850
1790
1735
1696
1681
1659
1607
1541
1517
1470
1454
1441
1371
1202
1151
1106
1073
1033
1008
873
834
801 662 535 472
2919
1869
1746
1680
1648
1612
1543 1511
1500
1469
1454
1335 1232
1202
1165 1106
1074
1009
989
952 893
860
833
798
779
766
720
670
617 560
535 472
429
415
a :灵香草,b :金钱草,c :黄连花,d :狼尾花,e :球尾
花。
图2 灵香草及4种同属植物粉碎物二阶红外图谱
由此得出灵香草区别于同属4品种的红外二阶
导数指纹峰为 :3698、3624、3528、2920、2851、1746
(宽,双峰)、1696、1658、1368(双峰)、1316(双峰)、
1077、1030 cm-1和1008(等强度)、834 cm-1和779(等
强度)、535 cm-1和471 cm-1(等强度)。
4 讨 论
珍珠菜属为报春花科最大的一个属,包括
180余种直立和蔓生的1年生及多年生草本植
物、灌木及小灌木等,其多样化的中心在中国的
东南部,在那里发现的122种珍珠菜属植物中,
110种为中国特有[5]。珍珠菜属植物由于草本居
多,外观鉴别特征不明显且多数有香气,在市场
常出现以低价的同属植物冒充高价的灵香草的
情况。
本文采用中红外维光谱和高分辨率的二阶导
数谱相结合的方法,对珍珠菜属5种外观及主体成
分相近的灵香草、金钱草、黄连花、狼尾花和球尾花
的特征峰进行了分析,得出灵香草的红外二阶导数
指纹特征峰。在珍珠菜属植物化学成分普遍尚不十
分明晰的研究情况下,由于灵香草具有独特的药效
组分,与传统现有中药的理化鉴别方法相比,红外光
谱法的样品处理简单方便,结果可由直观图谱分析
得出,是一种有效区别成分及外观相似中药的鉴别
技术,在中药的鉴别及质量控制领域有着重要及广
泛的应用价值。◆
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