傅里葉變換紅外光譜法快速鑒別虎掌南星Δ

李志勇，李彥文，周鳳琴，孫素琴（1.中央民族大學(xué)中國少數(shù)民族傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)研究院，北京市100081；.中國中醫(yī)科學(xué)院中醫(yī)藥信息研究所，北京市 100700；3.山東中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，濟(jì)南市 50355；.清華大學(xué)化學(xué)系分析中心，北京市 10008）

虎掌南星是天南星科植物虎掌Pinellia pedatisectaSchott的干燥塊莖，具有降逆止嘔、燥濕化痰、消痞散結(jié)的功效。研究[1]認(rèn)為，虎掌南星是《神農(nóng)本草經(jīng)》所記載的“虎掌”正品，也是歷史上優(yōu)質(zhì)天南星的道地藥材，不僅在全國各地廣泛應(yīng)用于臨床，且長期出口日本、韓國等國及我國臺灣、香港等地區(qū)。近年來關(guān)于虎掌南星的研究較多，其生藥學(xué)、化學(xué)成分和藥理作用等方面[2～5]均已有報道。但目前尚無能夠全面反映虎掌南星質(zhì)量的科學(xué)評價方法。

傅里葉變換紅外光譜（FTIR）法是一種常用的結(jié)構(gòu)分析技術(shù)，具有可宏觀整體鑒定復(fù)雜體系與無損快速的優(yōu)點(diǎn)，逐漸被應(yīng)用于藥用動、植物產(chǎn)品的真?zhèn)蝺?yōu)劣鑒別[6，7]。筆者采用FTIR法對虎掌南星進(jìn)行了快速無損的分析鑒別研究。

1 儀器與試藥

Spectrum GX型FTIR儀，包括硅碳棒光源、DTCS檢測器（美國Pekin-Elmer公司）：分辨率為4 cm-1，測量范圍為4 000～400 cm-1，16次掃描累加。

所有樣品均來源于山東（具體來源見表1），均經(jīng)山東中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院周鳳琴教授鑒定為天南星科植物虎掌P.pedatisectaSchott的干燥塊莖。樣品經(jīng)粉碎，過200目篩。

表1 樣品來源Tab 1 Samples and sources

2 方法

2.1 制備方法

采用KBr壓片法，在室溫下獲得各樣品的紅外譜圖。每份樣品均重復(fù)測定5次。

2.2 精密度試驗

取同一樣品供試片連續(xù)測定5次，結(jié)果所得紅外譜線完全重合。

2.3 穩(wěn)定性試驗

取同一樣品供試片每隔1 h測定1次，結(jié)果5 h內(nèi)所得譜線基本重合。

2.4 重復(fù)性試驗

取同一樣品粉末適量，共6份，分別壓片測定，結(jié)果所得紅外譜線完全重合。

3 結(jié)果

3.1 虎掌南星藥材的原始紅外譜圖分析

3種不同產(chǎn)地、不同生境虎掌南星紅外吸收光譜的峰形、峰位和峰強(qiáng)基本一致。其共有吸收峰主要有：在3 419～3 403、2 925、1 644～1 640 cm-1附近有3個明顯的吸收峰，其中3 419 cm-1附近的強(qiáng)寬峰為羥基峰、2 925 cm-1附近為CH2－和－CH3的吸收峰、1 644～1 640 cm-1附近為蛋白質(zhì)峰；在1 200～990 cm-1之間有數(shù)個較小的吸收峰，其中在1 155～1 151 cm-1附近有明顯的吸收峰，1 014和998 cm-1附近的寬峰為淀粉雙峰，其峰形特殊，易于識別；在900～700 cm-1之間尚有數(shù)個糖類成分的小吸收峰。虎掌南星的紅外吸收光譜圖見圖1。

圖1 虎掌南星的紅外吸收光譜圖Fig 1 Infrared absorption spectrum of P.pedatisecta

3.2 不同產(chǎn)地虎掌南星紅外譜圖分析

將2個不同產(chǎn)地虎掌南星樣品在1 750～700 cm-1之間的紅外光譜10個平行樣進(jìn)行重疊處理，發(fā)現(xiàn)圖譜中10個平行的紅外譜圖重疊較好，表明2種虎掌南星為一個來源，但由于產(chǎn)地不同而略有差異。在1 750～700 cm-1之間，不同產(chǎn)地虎掌南星紅外吸收圖譜的峰數(shù)、峰位、峰形和峰強(qiáng)基本一致，均具有1 644、1 408 cm-1處的寬峰，1 151、1 080、1 016、998 cm-1處的雙峰，928、860 cm-1處等共有峰。其中1 644 cm-1處為蛋白質(zhì)特征峰，1 016 cm-1和998 cm-1附近為淀粉寬峰，在900～700 cm-1之間為糖類成分的特征峰。曲阜栽培品在1 644和1 523 cm-1附近的吸收峰強(qiáng)度略高于菏澤栽培品，表明含蛋白質(zhì)和氨基酸較多；1 016與998 cm-1處的雙峰較強(qiáng)，表明含淀粉較多。不同產(chǎn)地虎掌南星的紅外光譜圖見圖2。

3.3 不同生境虎掌南星紅外譜圖分析

將曲阜2個不同生境虎掌南星樣品在2 000～400 cm-1區(qū)間的10個平行紅外光譜進(jìn)行重疊處理，發(fā)現(xiàn)圖譜中不同生境虎掌南星具有1 643、1 408 cm-1處的寬峰，1 242、1 154、1 080、1 016、998 cm-1處的雙峰，928、860、765、576、528 cm-1處等共有峰。以1 643、1 408 cm-1處的寬峰與1 154、1 080、1 016、998 cm-1處的雙峰等吸收度最大。

從吸收度大小比較，圖譜明顯分成2個區(qū)域，即2 000～1 200 cm-1和1 200～480 cm-1處的紅外圖譜區(qū)間。在2 000～1 200 cm-1區(qū)間，野生品在1 643、1 408 cm-1處寬峰的吸收強(qiáng)度明顯大于栽培品，1 242 cm-1處小吸收峰的強(qiáng)度也大于栽培品，說明野生虎掌南星中蛋白質(zhì)和氨基酸等含量明顯高于栽培品，這些吸收峰強(qiáng)度的大小可視為野生與栽培虎掌南星紅外譜圖鑒別的標(biāo)志，其中1 643、1 408 cm-1處等吸收峰的吸收強(qiáng)度可視為野生虎掌南星區(qū)別于栽培虎掌南星的特征指紋圖譜。

圖2 不同產(chǎn)地虎掌南星的紅外光譜圖Fig 2 Infrared spectrum of P.pedatisecta from different producing areas

在1 200～480 cm-1區(qū)間，不同生境虎掌南星10個平行紅外圖譜幾乎完全重疊，共有峰有1 156、1 080、1 017、926、860 cm-1處的吸收峰等。曲阜野生虎掌南星與曲阜栽培虎掌南星僅在1 017與996 cm-1處的淀粉雙峰處略有差異，其中栽培品淀粉峰在996 cm-1處的吸收度略高于野生品。不同生境虎掌南星的紅外光譜圖分別見圖3、圖4。

4 討論

通過對不同產(chǎn)地和不同生境虎掌南星紅外光譜的比較，發(fā)現(xiàn)其在2 000～700 cm-1之間均具有1 643、1 408 cm-1處的寬峰，1 154、1 080、1 016、998 cm-1處的雙峰，928、860、765 cm-1處等共有峰，可作為虎掌南星鑒別的特征峰。不同產(chǎn)地虎掌南星紅外吸收峰的峰位、峰形和峰強(qiáng)基本一致；不同生境虎掌南星共有峰的峰位相同，但在2 000～1 200 cm-1處的共有峰，野生虎掌南星的峰強(qiáng)明顯大于栽培品。

綜上，利用紅外光譜技術(shù)研究中藥，具有宏觀、整體、直接、無損、快速的特點(diǎn)，可依據(jù)紅外光譜特征吸收峰的峰數(shù)、峰位、峰形和峰強(qiáng)等對虎掌南星藥材進(jìn)行真?zhèn)蝺?yōu)劣的鑒別。

[1] 胡世林.虎掌和天南星屬種不同[J].植物分類學(xué)報，1977，15（2）：70.

[2] 汪榮斌，王存琴，劉曉龍.天南星（虎掌南星）的化學(xué)成分和藥理作用研究[J].長春中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報，2010，26（4）：590.

[3] 孫稚穎，周鳳琴，石秀娟.山東產(chǎn)虎掌南星與市售天南星水分灰分的含量測定[J].中華中醫(yī)藥學(xué)刊，2009，27（1）：42.

[4] 孫稚穎，周鳳琴.虎掌南星藥材產(chǎn)地加工方法的初步研究[J].中國現(xiàn)代中藥，2009，11（3）：32.

[5] 李彥文，周鳳琴，張守平，等.掌葉半夏的形態(tài)組織學(xué)研究[J].中藥材，2008，31（2）：33.

[6] 張治軍，饒偉文.三七及其偽品的近紅外光譜鑒別法[J].中國藥房，2009，20（30）：2 367.

[7] 池玉梅，應(yīng)龍彬，郭 戎.傅里葉變換紅外分光光度法鑒別貓爪草[J].中國藥房，2008，19（36）：2 829.