全 文 ：第 23 卷　第 3 期 光　散　射　学　报 Vo l.23　No.3
2011 年 9 月 T HE JOU RNAL OF LIG HT SCAT TERING Sep.2011
文章编号:1004-5929(2011)03-0289-05
乌灵参的红外光谱分析
杨兴仓 , 司民真＊
(云南省楚雄师范学院物理与电子科学系光谱应用实验室 ,楚雄 675000)
摘　要:本文采用傅里叶红外光谱仪测试了乌灵参 、鸡枞(根部)及文山三七的红外光谱图 , 分析比较它们
的红外光谱图。结果表明 ,乌灵参与鸡枞均在 3389 、2929、2878、2030 、1644 、1562 、1383、1321、1255 、1143 、
936 、628 、556cm -1附近有吸收峰 , 两张图谱有 62%的相似性 , 乌灵参与文山三七均在 2930 、2031 、1731 、
1647、1442 、1373 、1253、1150 、1020 、936 、573cm -1附近有吸收峰 , 两张图谱有 52%的相似性。初步推知 , 乌
灵参与文山三七的相似疗效可能与这些相似峰所对应的某些官能团有关;同时 , 鸡枞可能也存在一些与乌
灵参相似的药效。此结果为乌灵参与云南白药相同疗效的说明及鸡枞可能药效的推理提供了科学的依
据。
关键词:傅里叶变换红外光谱法;药物有效成分;乌灵参
中图分类号:O657.33　　　文献标识码:A
Comparison of FT-IR Spectra of Wu Ling Shen
YANG Xing-cang , SI M in-zhen＊
(Department o f P hysics and E lectronic Science , Chux iong Normal University ,
Chu xiong 675000 ,China)
Abstract:Fourier t ransfo rm inf rared spectro scopy is used to test Wulingshen , Jizong(roo t)
and Wenshan panax notoginseng .The re sul ts indicate that abso rption peaks of w uling shen
and jizong appea r nearly3389 、2929 、2878 、2030 、1644 、1562 、1383 、1321 、1255 、1143 、936 、
628 、556 cm-1 , the spect rum of calculi was 62% similar to w uling shen and jizong;The ab-
sorption peaks o f wulingshen and Wenshan panax no to ginseng appear nearly2930 、2031 、
1731 、1647 、1442 、1373 、1253 、1150 、1020 、936 、573 cm-1 , the spectrum of calculi w as 52%
similar to w uling shen and Wenshan panax no to ginseng .We can draw a conclusion prelimi-
nary that w uling shen and Wenshan panax notoginseng simi lar potency probably have
something to do wi th some functional groups , which are co rresponding to these resemble
peak.At the same time , Jizong maybe exist some potency simi lar to w uling shen.T he re-
sult can give some scient ific evidences to the resemble drug ef fect of Wuling shen and Wen-
shan panax notoginseng , together wi th the potent ial potency inference of jizong.
Key words:FT-IR spectrometry ;ef fective composition of herbs;wu ling shen
收稿日期:2011-05-11;修改稿日期:2011-06-14
基金项目:国家自然科学基金(10864001 , 11064001)
作者简介:杨兴仓(1986-),男 ,云南省昆明市禄劝彝族苗族自治县人 ,学生 ,现就读于云南省楚雄师范学院物理与电子科学系.
通讯作者:司民真.E-mai l:siminzhen@cxtc.edu.cn
DOI :10.13883/j.issn1004-5929.2011.03.009
光　　散　　射　　学　　报 　第 23卷
1　引言
乌灵参 ,黑柄炭角菌的菌核[ Xy laria nig-
ripes(K l.)Sacc.] 属真菌门(Eumycota),子囊
菌亚门(Ascomycotina), 炭角菌科(Xylariace-
ae),炭角菌属(Xy laria)。是四川 、云南等地著
名的补气中药 。主治失眠 、心悸 、吐血 、衄血 、高
血压病 、烫伤。含多糖 ,蛋白质 ,及铁 、锰 、锡等微
量元素 ,菌核内部白色 ,肉质绵软 ,有类似鸡枞的
香气 ,味甘甜。
鸡枞(学名:Collybia albuminosa)为白蘑科
植物 ,是食用菌中的珍品之一 。含人体所必须的
氨基酸 、蛋白质 、脂肪 ,还含有各种维生素和钙 、
磷 、核黄酸等物质 。鸡枞仅西南 、东南几省及台
湾的一些地区出产;三七(Pana x notoginseng)
是五加科植物 ,干燥根入药。主治咯血 、吐血 、衄
血 、失眠 、高血压病等 ,是我国常见的传统珍贵药
材。
乌灵参与鸡枞在生长上有一定的关联 ,药效
与文山三七较为相似 。而乌灵参生长环境特殊 ,
自然资源十分稀缺 ,目前仅解决了人工发酵的工
业化生产难题 ,还应加大对发酵乌灵参成分与功
效的研究力度。为此 ,乌灵参成分与功效的研究
势在必行 。而在药物的分析中 ,以红外光谱具有
的“指纹”特性作为药物的鉴定依据 ,是各国药典
共同采用的方法 。所以本文运用红外光谱的方
法对乌灵参 、鸡枞及文山三七进行分析 。
2　实验材料 、仪器与方法
2.1　材料
实验所用的样品乌灵参 、鸡枞(根部)采自云
南省昆明市禄劝彝族苗族自治县 ,文山三七采购
于楚雄市区的正规药店。
2.2　实验仪器
使用英国 PerkinElmer 公司生产的 Spec-
t rum 100 Series型傅里叶变换红外光谱仪 ,光谱
范围为 4000 cm-1 ～ 400 cm-1 , 光谱分辨率 4
cm-1 ,扫描信号累加 16次 。
2.3　实验方法
样品采回后 ,自然风干 ,用研钵粉碎碾细 ,过
200目筛 ,取一定量的溴化钾与其混合研磨均匀
后压片 ,经 FTIR光谱仪进行测定。
3　结果与分析
由于鸡枞由顶部 、茎部及根部三部分组成 ,
而根部与乌灵参生长位置较为接近 ,故取其根部
进行分析。
3.1　乌灵参的红外光谱分析
图 1 是乌灵参的红外光谱图 , 在 3390
cm-1 、1024 cm -1处的吸收峰为三帧类 、多糖类
和甾醇类化合物的羟基吸收峰 ,说明乌灵参内可
能含有三帧类 、多糖类 、甾醇类化合物。在 2932
cm
-1 、2880 cm-1 、1376 cm-1处的吸收峰为 CH 2
-和 CH 3 -的吸收峰 ,是挥发油类特征表现 ,说
明乌灵参内可能含有挥发油 ,中药的挥发油大多
具有发汗 、顺气 、止痛 、抑菌 、矫味等作用[ 9] ,这为
乌灵参药物药效的再开发提供了依据。1024 处
为糖类的 C-O 吸收峰 , 1728 cm-1处为脂肪类
化合物的吸收峰 ,在 1645 cm-1 、1258 cm-1处为
氨基酸多肽类的特征吸收峰。由于 1084 cm-1
处的吸收峰为第二强峰 ,与第一强峰的强度相差
较小 ,可推断出乌灵参中含多糖类化合物[ 2-3] 。
现在 ,越来越多的研究表明多糖有增进人体免疫
的功能 ,中药的许多活性与糖有着密切关系[ 5] 。
Fig.1　IR spectrum of wu ling shen
3.2　乌灵参与鸡枞的红外光谱对比分析
由于鸡枞根的生长位置与乌灵参较接近 ,故
取鸡枞的根部与乌灵参作对比 。图 1 、图 2是乌
灵参与鸡枞根的 FT-IR光谱图。从图中可见两
谱图在峰形上极相似 ,可推知它们的主要化学成
290
第 3 期 杨兴仓:乌灵参的红外光谱分析
分大体相同 , 表现在 3389 、2929 、2878 、2030 、
1644 、1562 、1383 、1321 、1255 、1143 、936 、628 、556
cm-1附近处有吸收峰 。以乌灵参中出现的 21
个峰为分母 , 以鸡枞中出现的与 21个峰相似的
峰的个数为分子计算鸡枞与乌灵参的相似性。
通过比较 , 鸡枞与乌灵参的相似性占到 62%[ 1] ,
由于分子的振动峰易受环境的影响[ 1] , 因此在
列表时 , 将相差相对较大波数的峰也列在了同
一行中 ,见表 1。
Fig.2　IR spectrum of samples from stem of
Collybia albuminosa
它们的不同之处表现在:(1)峰位改变明显 ,
乌灵参在 1376 、946 、566 cm-1处的吸收峰与鸡
枞在 1391 、926 、546 cm-1处的吸收峰分别相差
15 、20 、20 cm-1 ;(2)出现了多峰或缺峰现象 ,乌
灵参在 3294 、1728 、1452 、1202 、1084 、1024 、726
cm-1处有吸收峰出现 ,鸡枞没有相应的吸收峰。
同时 , 鸡枞在 3435 、1046 、844 、681 、877 、483
cm-1处出现了新的吸收峰;(3)第二强峰的峰位
相差较大 ,乌灵参的第二强峰在 1084处 ,而鸡枞
的第二强峰在 1046 处(此处的强峰不考虑主峰
旁的肩峰)。若将乌灵参 、鸡枞特征峰中的最强
峰的强度定为 1 ,来标定其它吸收峰的相对强
度[ 4] ,可计算得知 ,乌灵参的第二强峰 、第三强峰
的相对强度相差较大 ,而鸡枞的第二强峰 、第三
强峰相对强度较接近 。(4)从图 1 、图 2可知 ,在
乌灵参的红外光谱图中 ,第一强峰与第二强峰附
近有明显的肩峰出现 ,而在鸡枞的红外光谱图
中 ,虽有肩峰出现 ,但不明显。
以上分析说明鸡枞与乌灵参的相似性较高 ,
推知鸡枞中含有很多与乌灵参成分相同的基本
组成物质 ,这可能是由鸡枞与乌灵参属于相似物
质所导致的;同时 ,鸡枞可能也存在一些与乌灵
参相同的药用价值。此外 ,鸡枞与乌灵参也存在
各自的特征峰 ,依据此特征峰可以把二者区分
开 。据此可知 ,能生长鸡枞只是乌灵参生长的一
个条件并且两者的生长不同步 ,这与实际事实相
符 。
Table 1　The characteristic peak FTIR data of
three medicines
序号 乌灵参 鸡枞根 文山三七峰位(cm -1) 峰位(cm-1) 峰位(cm-1)
1 3435 3418
2 3390 3388
3 3294
4 2932 2927 2928
5 2880 2876
6 2030 2030 2033
7 1728 1734
8 1645 1643 1649
9 1561 1563
10 1534
11 1452 1432
12 1376 1391 1371
13 1322 1320
14 1258 1253 1249
15 1202
16 1147 1140 1153
17 1084
18 1024 1015
19 1046
20 946 926 926
21 877
22 844 853
23 763
24 726
25 681 701
26 628 628
27 659
28 566 546 579
29 483 474
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光　　散　　射　　学　　报 　第 23卷
3.3　乌灵参与文山三七的红外光谱对比分析
乌灵参 、文山三七样品的红外光谱图如图
1 、图 3 所示 , 它们的峰形 , 峰位较相似 , 均在
2930 、2031 、1731 、1647 、1442 、1373 、1253 、1150 、
1020 、936 、573 cm-1附近有吸收峰 。主要区别在
于文山三七在 3390 、3294 、2880 、1322 、1202 、
1084 、877 、726 、628 cm-1附近没有吸收峰 , 在
3418 、1534 、853 、763 、701 、659 、474 cm-1附近出
现了新的吸收峰 。若将乌灵参 、文山三七特征峰
中的最强峰的强度定为 1 ,来标定其它吸收峰的
相对强度[ 4] ,可以计算得知 ,乌灵参与文山三七
的第二强峰 、第三强峰的相对强度相差较大 ,而
且两种药物的第一强峰 、第二强峰的峰位不统
一 ,刚好相反(在计算相对强度时 ,不考虑主峰旁
的肩峰)。以乌灵参中出现的 21 个峰为分母 ,
以三七中出现的与 21个峰相似的峰的个数为分
子计算鸡枞与乌灵参的相似性 ,通过比较 , 三七
与乌灵参的相似性占到了 52%[ 1] 。由于分子的
振动峰易受环境的影响[ 1] , 因此在列表时 , 将
相差相对较大波数的峰也列在了同一行中 ,见表
1。
Fig.3　IR spectrum of Wenshan notoginseng
注:Fig .1 , Fig.2 , Fig.3 采用 了英 国
PerkinElmer 公司的 Spectrum V6.3.1操作软
件的基线校正功能 , 采用 “Automatic correc-
tion”方式校正基线 ,再利用其求卷积功能 ,设置
“Gamma=7.000 , Leng th=95%” .
此外 ,从图 1 、图 3可知 ,乌灵参与文三七均
在 1373 cm-1附近有吸收峰 ,并且在 1253 cm-1
附近有由 C -O 键伸缩振动所导致的吸收峰。
说明乌灵参与文三七内可能均含有三帧类化合
物 ,它具有活血 ,抗炎抑菌的作用。三帧类化合
物属于高度氧化的甾烷衍生物 ,能延缓血管内壁
细胞老化 ,能降血脂和血压 ,能有效破坏肿瘤癌
细胞端粒酶 ,能直接毒杀肿瘤癌细胞和间接抑制
肿瘤癌细胞的生长 ,为其强力去癌变 ,增加机体
免疫力 ,对多种细菌和病毒的抑制作用 ,降血脂 ,
降血压作用提供了依据[ 5] 。这与乌灵参与文三
七均能治衄血 ,高血压病相符 ,进而说明该疗效
可能与 1373 cm-1 、1253 cm-1附近的吸收峰所
对应的官能团有关。
以上分析说明文山三七与乌灵参相似性较
高 ,进而证实了乌灵参与文山三七的药效相似。
同时 , 乌灵参与文山三七在 2930 、2031 、1731 、
1647 、1442 、1373 、 1253 、 1150 、1020 、936 、 573
cm
-1附近均有吸收峰 ,可推知文山三七与乌灵
参的药物有效活性成分可能与这些吸收峰所对
应的某几个官能团有关[ 6] 。
4　振动归属
图 1 ～ 图 3 ,在 1150 cm-1 -476 cm -1范围
有一系列的吸收峰 ,为 C-O 伸缩振动引起[ 7] ;
在 1645 cm-1 、1643 cm-1 、1649 cm-1处有吸收
峰 ,是酰胺 Ⅰ带的特征峰[ 5] ;3000 ～ 2800 cm-1内
为亚甲基的饱和 C-H 伸缩振动特征峰 ,是挥发
油类特征表现。
5　结论
研究表明 ,乌灵参的红外光谱图与鸡枞的红
外光谱图对比有 62%的相似性 ,乌灵参的红外
光谱图与文山三七的红外光谱图对比有 52%的
相似性 。这两组药物虽然具有相近的相似性 ,但
其内部的相似峰并没有完全重合 ,说明两组特征
峰相似的机理不同。其中 ,鸡枞与乌灵参的相似
峰可能是由鸡枞与乌灵参属于相似物质导致 ,而
乌灵参与文山三七的相似峰可能是由共同的药
效引起 。进而可以推知 ,鸡枞可能也存在一些与
乌灵参相同的药用价值;乌灵参与文山三七共同
的药物有效活性成分可能与 2930 、2031 、1731 、
1647 、1442 、1373 、 1253 、 1150 、1020 、936 、 573
cm
-1附近的吸收峰所对应的某几个官能团有
关[ 6] 。此外 ,三种样品还存在各自的特征峰 ,据
此可以把其区分开。再者 ,红外特征谱鉴别法与
292
第 3 期 杨兴仓:乌灵参的红外光谱分析
传统的植物化学方法相比 , 不必准备和提取样
品 ,具有简便 、快速 、有效的特点。
参考文献:
[ 1] 　司民真 ,李清玉 ,刘仁明 , 等.典型的三聚氰胺幼儿
肾结石红外光谱分析[ J] .光谱学与光谱分析 ,
2010 , 30(2):363 -367.(Si M inzhen , Li qingyu ,
Liu renming , et al.Investig ation of Typical Mela-
mine U rina ry S tone s Using Infr ared Spectr a[ J] .
Spectr oscopy and Spec tral Analy sis , 2010 , 30(2):
363-367)
[ 2] 　张贵群.常用中药光谱鉴定[ M] .北京:化学工业
出版社 , 2006 , 236 -260.(Zhang Guiqun , the
Common Ways to Identificate the Spect rum of Chi-
nese Medicine [ M ] .Beijing:Chemical Industry
P ress , 2006 , 236-260)
[ 3] 　黄昊 ,孙素琴 , 许锦文 ,等.药用植物化学分类法与
红外指纹图谱的相关性研究[ J] .光谱学与光谱分
析 , 2003 , 23(2):253-257.(H uang Hao , Sun su-
qin , Xu jinwen.Novel Application o f FT IR in
Medical H erb Chemo taxonomy[ J] .Spectro scopy
and Spectral Analy sis , 2003 , 23(2):253-257)
[ 4] 　李清玉 ,司民真 ,贺熹 ,等.五种灯盏细辛药材的红
外光谱对比分析[ J] .光散射学报 , 2008 , 20(3):
286-288.(Li Qingyu , Si minzhen , H e xi , et al.
Analy sis o f Five Erig eron Breviscapus with Medi-
cal Function by FT-IR[ J] .The Journal of Light
Scattering , 2008 , 20(3):286-288)
[ 5] 　史虞花 ,司民真.鼠曲草的红外光谱分析[ J] .光
散射学报 , 2009 , 21(4):366-370.(Shi Yuhua ,
Si minzhen.Comparison o f FT-IR Spectr a o f Cud-
w eed Herb[ J] .The Journal o f Light Scattering ,
2009 , 21(4):366-370)
[ 6] 　杨永安 , 杨发成 , 司民真.4 种活血祛瘀类中药的
红外光谱研究[ J] .光谱实验室 , 2009 , 26(5):1240
-1243.(Yang Yongan , Yang facheng , Si minzhen.
Study on Four K inds o f Drug s for Inv ig or ating
Blood Cir cula tion by FT IR Spectromet ry[ J] .Chi-
nese Journal of Spectro scopy Labo rator y , 2009 , 26
(5):1240-1243)
[ 7] 　李清玉 ,司民真 , 邓莉兰 ,等.两种卷柏科药用蕨类
植物的红外光谱分析研究[ J] .光散射学报 , 2007 ,
19(2):163-167.(Li Q ingyu , Si minzhen , Deng li-
lan , et al.Analy sis Study of Tw o Species of Se-
laginellaceae Medicine Fe rns by FT-IR [ J] .The
Journal of Light Sca tte ring , 2007 , 19(2):163 -
167)
[ 8] 　鲁秋应 ,司民真.五爪金龙 、骨碎补的红外光谱分
析[ J] .光散射学报 , 2011 , 23(1):75-79.(Lu Qi-
uying , Si minzhen.Fourier T r ansfo rm Infra red
Spectro scopic S tudy of the Ipomoea cairica and
Dryna ria fo rtunei[ J] .The Journal o f Light Scat-
te ring , 2011 , 23(1):75-79)
[ 9] 　杨群 , 王怡林 , 姚杰.彝药双参主须根有效成分
FTIR分析[ J] .光散射学报 , 2007 , 19(3):272-
275.(Yang Qun , Wang y ilin , Yao jie.Study of
Effec tive Composition Between the Taproo t and
Fiber of Ethnic Yi Shuang Shen by FT IR Spectrum
[ J] .The Journal of Light Scattering , 2007 , 19(3):
272-275)
293