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胡颓子属3种药用植物叶的红外光谱鉴别研究



全 文 :收稿日期:2014-06-10
基金项目:国家科技支撑计划项目(2012BAI27B06)
作者简介:张飞(1986-) ,男,在读硕士研究生,专业方向:中药民族药资源与品质研究;E-mail:zfznmd@ 126. com。
* 通讯作者:万定荣,E-mail:wandr666@ 163. com。
·鉴别·
胡颓子属 3 种药用植物叶的红外光谱鉴别研究
张 飞1,李路扬1,丁 奇1,胡吉清1,龙娓芳1,万定荣1,2*
(1. 中南民族大学药学院,湖北 武汉 430074;2. 武陵山区特色资源植物种质保护与利用湖北省重点实验
室,湖北 武汉 430074)
摘要 目的:对来源于胡颓子属的 3 种药用植物(胡颓子、披针叶胡颓子、宜昌胡颓子)叶进行红外光谱鉴别研
究。方法:采用傅里叶变换红外光谱及二阶导数红外光谱法研究比较 3 种植物叶粉末的红外谱图特征。结果:3 种
植物叶的红外光谱、二阶导数红外光谱整体上虽较相似,但某些吸收峰的峰强度或峰强比有一定差异,其中二阶导
数光谱的差异更为明显;披针叶胡颓子大叶类型与小叶类型样品的红外光谱图差异极小;不同采收期同种植物叶
样品的种内差异远小于同属不同种之间的种间差异。结论:红外光谱法能较可靠地辅助用于胡颓子属 3 种药用植
物叶的鉴别。
关键词 胡颓子;披针叶胡颓子;宜昌胡颓子;红外光谱鉴别
中图分类号:R282. 5 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2015)01-0069-04
DOI:10. 13863 / j. issn1001-4454. 2015. 01. 018
Study on Identification of Three Medicinal Plant Leaves from Elaeagnus Genus by Infrared Spectroscopy
ZHANG Fei1,LI Lu-yang1,DING Qi1,HU Ji-qing1,LONG Wei-fang1,WAN Ding-rong1,2
(1. School of Pharmacy,South-central University for Nationalities,Wuhan 430074,China;2. Hubei Provincial Key Laboratory for Pro-
tection and Application of Speicial Plant Germplasm in Wuling Area,Wuhan 430074,China)
Abstract Objective:To study and identify the three species of dry medicinal plant leaves from Elaeagnus genus(E. pungens,
E. lanceolata and E. henryi)by Infrared Spectroscopy(IR). Methods:Fourier transform infrared spectroscopy and second derivative in-
frared spectroscopy were used to study and compare the characteristics of leaves of three Elaeagnus medicinal plants. Results:The IR
spectra and second derivative infrared spectra of the three Elaeagnus plants leaves were similar on the whole,the intensity or ratio of in-
tensity of some absorption peaks still had certain distinctions,and the differences of the second derivative infrared spectra were more ob-
vious. There were only slight differences between large and small leaf type of samples of Elaeagnus lanceolata;the differences of the
plant leaves of one species collected in different harvest periods were far smaller than those of others belonging to the same
genus. Conclusion:IR can be relatively reliably used for identification of the three Elaeagnus leaves.
Key words Elaeagnus pungens Thunb.;Elaeagnus lanceolata Warb.;Elaeagnus henryi Warb. ex Diels.;IR identification
胡颓子叶为胡颓子科植物胡颓子 Elaeagnus
pungens Thunb. 的干燥叶,具有平喘止咳作用,常用
于治疗哮喘、慢性喘息性支气管炎〔1〕,已被多省中
药材标准收载。该药材还是海珠喘息定片、消炎止
咳片的主要原料药材。其所含化学成分有黄酮、三
萜、甾醇及生物碱等〔2,3〕。鄂西土家族地区常将同
属植物披针叶胡颓子 E. lanceolata Warb. 、宜昌胡颓
子 E. henryi Warb. ex Diels. 的叶等同胡颓子叶药
用,但除药材性状、显微等常规鉴别外〔4〕,尚未见有
关 3 种植物叶的其他鉴别方法报道。笔者采用傅里
叶变换红外光谱及二阶导数红外光谱法研究比较了
上述三者的红外光谱特征,为其药用提供了进一步
的鉴别参考依据。
1 材料与方法
1. 1 仪器与材料 NEXUS470 智能型傅里叶红外
光谱仪(美国 NICOLET) ,DTGS 检测器,附带 OMN-
IC光谱采集软件和处理软件。
3 种药用植物叶共 10 份样品于不同时期采自
湖北省黄梅、建始及巴东县,经笔者万定荣教授鉴定
分别为胡颓子科植物胡颓子 Elaeagnus pungens
Thunb. 、披针叶胡颓子 Elaeagnus lanceolata Warb. 、
宜昌胡颓子 Elaeagnus henryi Warb. ex Diels. 的干燥
叶。样品来源见表 1。
1. 2 方法 取干燥至恒重的 10 批样品粉末(过
100 目筛) ,分别采用溴化钾压片法测定,扫描时实
时扣除 H2O和 CO2 的干扰,得各样品的一维红外光
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谱图。二阶导数红外光谱图采用 OMNIC软件获得,
平滑点为 9。
表 1 胡颓子属 3 种药用植物叶样品来源表
样品
编号
植物名称 产地 采集时间
1 胡颓子 湖北黄梅 2012. 4. 29
2 胡颓子 湖北黄梅 2012. 8. 15
3 披针叶胡颓子(小叶类型) 湖北建始 2012. 5. 27
4 披针叶胡颓子(小叶类型) 湖北建始 2012. 8. 19
5 披针叶胡颓子(小叶类型) 湖北建始 2012. 9. 22
6 披针叶胡颓子(大叶类型) 湖北巴东 2009. 7. 19
7 披针叶胡颓子(大叶类型) 湖北建始 2012. 8. 8
8 宜昌胡颓子 湖北建始 2011. 1. 7
9 宜昌胡颓子 湖北建始 2012. 8. 23
10 宜昌胡颓子 湖北建始 2008. 10. 12
2 结果
2. 1 不同采收期 3 种植物叶粉末红外光谱 胡颓
子叶 4、8 月份样品粉末的红外光谱整体很相似,有
3 347、2 925(2 924)、1 736、1 648、1 514、1 450、
1 374(1 375)、1 320、1 245(1 246)、1 053 cm -1等 10
个共有吸收峰。两批样品共有峰的峰形基本一致,
仅少数吸收峰的峰强度或峰强比有一定差异。如
1 320与 1 245(1 246)cm -1两处的峰强比,4 月份样
品小于 1,8 月份样品则大于 1。见图 1。
图 1 不同采收期胡颓子叶(湖北黄梅)粉末红外光谱图
A. 4 月份 B. 8 月份
披针叶胡颓子小叶类型 5、8、9 月份样品粉末的
红外光谱均很相似,也均有与胡颓子叶峰位基本一
致的 10 个共有吸收峰,仅少数峰的峰强度或峰强比
有差别,如 1 320(1 321)cm -1与(1 250 ± 3)cm -1
两处的峰强比,小叶类型 5、9 月份样品小于 1,8 月
份样品则大于 1。大叶类型 7、8 月份样品粉末的红
外光谱也比较相似,有与小叶类型样品光谱基本一
致的 10 个共有峰。但 8 月份样品图谱较 7 月份样
品在 1 608 cm -1处多了一个较明显的并列峰;8 月
份样品 1 320 cm -1与 1 252(1 248)cm -1处的峰强
比约等于 1,而 7 月份样品相应峰的峰强比小于 1。
宜昌胡颓子叶 1、8、10 月份样品粉末红外光谱
同样很相似,也均有与前二者峰位基本一致的 10 个
共有峰。但个别峰的峰强度略有差异,如 1 321
(1 320)cm -1与(1 247 ± 2)cm -1两处的峰强比,1 月
份样品近等于 1,8 月份样品显著大于 1,10 月份样
品略大于 1。
2. 2 3 种药用植物叶粉末红外光谱的比较 同采
于 8 月份的 3 种药用植物叶粉末的红外光谱整体上
也是相似的,均有与如前所述基本一致的 10 个共有
吸收峰。但比较发现,3 种植物叶粉末的红外光谱
在某些吸收峰的峰形、相对峰强度有一定差异。胡
颓子叶在 1 514(1 515)cm -1、1 450 cm -1两处的峰
强度相当,1 320(1 321)cm -1峰与其左右(1 374 ±
1)cm -1、(1 249 ± 4)cm -1峰的强度差别不明显;披
针叶胡颓子小叶类型样品在(1 648 ± 1)cm -1处的
峰较尖,大叶类型样品在 1 608 cm -1处有一明显或
不明显的钝肩峰,大、小叶类型样品光谱中 1 514
(1 515)cm -1处的峰强度比 1 450 cm -1峰略低,二
者样品光谱中 1 320(1 321)cm -1峰与其左右(1 374
± 1)cm -1、(1 249 ± 4)cm -1处的峰强类似胡颓子
叶,差别不明显;宜昌胡颓子叶样品光谱中(1 648 ±
1)cm -1峰旁 1 611 cm -1处有一并列吸收峰,1 320(1
321)cm -1处的峰强显著高于其左右(1 374 ± 1)
cm -1、(1 249 ± 4)cm -1峰。见图 2。
图 2 同一采收期(8 月份)胡颓子属 3 种
药用植物叶粉末红外光谱图
A. 胡颓子叶 B. 披针叶胡颓子叶(小叶类型) C. 披针叶
胡颓子叶(大叶类型) D. 宜昌胡颓子叶
由此可见,3 种植物叶粉末的红外光谱整体较
相似,但相互之间仍有一些差异。胡颓子叶与披针
叶胡颓子叶的红外光谱差异较小,而与宜昌胡颓子
叶相比差异较显著。而披针叶胡颓子大、小叶类型
样品红外光谱基本一致,仅有极小的差别;同种植物
叶不同采收期样品的红外光谱无显著区别。说明样
品粉末红外光谱可基本区别 3 种药用植物叶,但由
于同种内的样品(包括不同采收期)差异甚小,对于
胡颓子属种内样品而言,其鉴别意义不大。
2. 3 不同采收期 3 种植物叶粉末二阶导数红外光
·07· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 38 卷第 1 期 2015 年 1 月
谱2. 3. 1 不同采收期胡颓子叶粉末二阶导数红外光
谱比较:胡颓子叶 4、8 月份样品的二阶导数红外光
谱虽也较相似,但仍可找到较明显的差异:8 月份样
品在 773(772)cm -1与 895(894)cm -1处的峰强比
明显高于 4 月份样品。1 320 cm -1与 1 245 (1 246)
cm -1处的峰强比也是 8 月份样品明显高于 4 月份样
品,前者大于 1,后者显著小于 1。见图 3。
图 3 不同采收期胡颓子叶粉末二阶导数红外光谱图
A. 4 月份 B. 8 月份
2. 3. 2 不同采收期披针叶胡颓子叶粉末二阶导数
红外光谱比较:披针叶胡颓子小叶类型 5、8、9 月份
样品的二阶导数红外光谱的峰数目、峰位或峰形整
体很相似。但三者某些峰的强度比有一定的差异,
如 1 320(1 321)cm -1与(1 250 ± 3)cm -1处两峰的
峰强比,5 月份样品小于 1,8、9 月份样品均大于 1,
且 8 月份样品比值最大。大叶类型 7、8 月份样品的
二阶导数红外光谱同样很相似,但 8 月份样品 894
(896)cm -1处的峰强度略低于 772(775)cm -1峰,7
月份样品则相反。见图 4。
图 4 不同采收期披针叶胡颓子叶粉末
二阶导数红外光谱图
A. 5 月份(建始,小叶类型) B. 8 月份(建始,小叶类型)
C. 9 月份(建始,小叶类型) D. 7 月份(巴东,大叶类型)
E. 8 月份(建始,大叶类型)
大、小叶类型披针叶胡颓子样品的二阶导数红
外光谱之间虽非常相似,但两类植物叶样品的某些
共有峰的强度存在差异,如大叶类型样品光谱中
1 514(1 515)cm -1、(1 451 ± 1)cm -1两处的峰强度
较强,而小叶类型样品中相应两峰的峰强度较弱。
2. 3. 3 不同采收期宜昌胡颓子叶粉末二阶导数红
外光谱比较:宜昌胡颓子叶 1、8、10 月份样品粉末的
二阶导数红外光谱在整体上同样很相似,但三者之
间在某些峰的相对峰强上有明显差异。8 月份样品
(1 610 ± 2)cm -1峰相对(1 648 ± 1)cm -1峰,以及
1 321(1 320)cm -1峰相对(1 247 ± 2)cm -1峰,其峰
强比均显著高于 1、10 月份样品,二者峰强比均大于
1。此外,1、10 月份样品更为相似,但 1 321(1 320)
cm -1与(1 247 ±2)cm -1处的峰强比,1 月份样品约等
于 1,10月份样品则明显大于 1。见图 5。
图 5 不同采收期宜昌胡颓子叶粉末二阶导数红外光谱图
A. 1 月份 B. 8 月份 C. 10 月份
2. 3. 4 不同采收期同种植物叶样品粉末二阶导数
红外光谱的特征性分析:3 种植物叶不同采收期同
种样品的一维光谱主要表现为 1 320(1 321)cm -1与
(1 247 ± 2)cm -1处的峰强比不同,其二阶导数光谱
除了有上述相似差异外,不同采收期胡颓子叶、披针
叶胡颓子大叶类型样品的二阶导数光谱中(895 ±
1)cm -1与(773 ± 2)cm -1处的峰强比也有差异,不同
采收期宜昌胡颓子叶样品二阶导数光谱中(1 610 ±
2)cm -1与(1 648 ± 1)cm -1处的峰强比也不同。说
明不同采收期的同种植物叶粉末红外光谱有一定的
差异,尤其是粉末的二阶导数光谱的特征性显著增
强,其差异更明显。
2. 3. 5 3 种植物叶粉末二阶导数红外光谱比较:同
一采收期(8 月份)3 种植物叶粉末的二阶导数红外
光谱整体上具有较大相似性,不同种之间的峰数、峰
位基本一致,但某些峰之间的强度比有所差异或有
一定差异,且在 1 800 ~ 600 cm -1范围内与一维红外
光谱相比,三者二阶导数红外光谱中的这种差异有
所增大。胡颓子叶在(1 610 ± 2)cm -1处有一钝肩
峰,1 514(1 515)cm -1处的峰强度与 1 450 cm -1峰
相当,894(895)cm -1处的峰强度与 775(773)cm -1
峰相当,且在 823(828)cm -1处无明显峰;披针叶胡
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颓子叶在(1 610 ± 2)cm -1处的峰强度略弱但峰形
较尖锐,1 514(1 515)cm -1处的峰强度与 1 450
cm -1峰相当,894(895)cm -1处的峰强度略弱于 775
(773)cm -1峰;宜昌胡颓子叶在(1 610 ± 2)cm -1处
的峰形尖锐且峰强度高于(1 648 ± 1)cm -1峰,1 514
(1 515)cm -1处的峰强度显著低于 1 450 cm -1峰,
894(895)cm -1处的峰强度弱于 775(773)cm -1峰。
见图 6。
图 6 同一采收期(8 月份)胡颓子属 3 种药用
植物叶粉末的二阶导数红外光谱图
A. 胡颓子叶 B. 披针叶胡颓子叶(小叶类型) C. 披针叶
胡颓子叶(大叶类型) D. 宜昌胡颓子叶
二阶导数红外光谱中峰数增多,使其相应的一
维光谱中许多被掩盖峰的特征得以显出,提高了图
谱的表观分辨率。胡颓子属 3 种药用植物叶通过二
阶导数红外光谱可以比较容易的区别开来。同时,
披针叶胡颓子大、小叶类型样品的二阶导数红外光
谱仅略有差别,表明不同采收期样品的种内差异远
小于种间差异。
3 讨论
胡颓子属 3 种药用植物叶的红外光谱及其二阶
导数红外光谱整体上均有较大相似性,尤其是胡颓
子叶和披针叶胡颓子叶之间相似性高。据此推测它
们的化学成分具有高度相似性,也说明披针叶胡颓
子叶、宜昌胡颓子叶尤其是前者在民间替代胡颓子
叶药用有其化学基础依据。虽然 3 种植物叶的红外
光谱很相似,但依据彼此间的某些差异尤其是利用
二阶导数红外光谱可将三者区别,表明二阶导数红
外光谱能较好地增强红外光谱图的分辨性和特征
性,有助于对一维红外光谱上不易区分的相似样品
进行鉴别〔5〕。此外,披针叶胡颓子大、小叶类型样
品的红外光谱仅有细小差别,3 种植物叶不同采收
期样品的一维红外光谱也均没有显著差别,说明种
内样品间的红外光谱特征是相对稳定的,其差异性
远小于种间差异。而三者二阶导数光谱之间的差异
较为显著,即使是不同采收期的同种样品,也能在某
些峰的强度比方面表现出较为明显的差异,借此可
用于辅助鉴别同种植物药不同采收期的样品。由于
本实验样品数量有限,还需进一步对具有广泛代表
性的大量样品进行研究分析,以便更可靠地确定胡
颓子属 3 种药用植物叶的红外光谱鉴别特征。
参 考 文 献
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土家族药材的成分和药理研究进展[J].中南民族大学
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