松子仁的紅外指紋圖譜鑒別※

阮偉萬　陳前進　胡　音　陳武亮

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松子仁的紅外指紋圖譜鑒別※

阮偉萬1陳前進1胡音2陳武亮1

【摘要】目的探討紅外指紋圖譜在華山松種仁、紅松種仁、馬尾松種仁鑒別中的應(yīng)用價值。方法將紅松種仁、山松種仁、馬尾松種仁粉碎后加溴化鉀壓片后，采用傅里葉變換紅外光譜及二階導(dǎo)數(shù)紅外光譜法進行紅外指紋圖譜鑒別研究。結(jié)果雖然華山松種仁、紅松種仁、馬尾松種紅外光譜及2階導(dǎo)數(shù)光譜整體上較為相似，但是在指紋識別區(qū)吸收峰強度比、峰形及峰數(shù)有一定差異，其中2階導(dǎo)數(shù)更為明顯。結(jié)論紅外光譜法能快速、方便地用于華山松、紅松種仁、馬尾松種仁的鑒別。

【關(guān)健詞】松子仁；華山松種仁；紅松種仁；馬尾松種仁；紅外指紋圖譜；鑒別

1廣東省臺山市中醫(yī)院，廣東江門529200

2廣東省食品藥品檢驗所，廣東廣州510000

松子仁又名海松子，為松科松屬植物紅松、華山松、馬尾松的種仁，其味甘性微溫，具有潤燥、養(yǎng)血祛風(fēng)、潤澤皮膚、敷榮毛發(fā)之效，主治肺燥干咳、大便虛秘、諸風(fēng)頭眩、骨節(jié)風(fēng)、風(fēng)痹[1]。唐代《海藥本草》中就有“海松子溫胃腸，久服輕身，延年益壽”的記載。松子被視為“長壽果”，又被稱為堅果中的鮮品，因其含有大量脂肪油，具有潤腸通便、止咳作用，一直作為藥食同源的佳品。其主要成分如油脂70.1%、蛋白質(zhì)14.0%、糖12.0%、纖維素2.1%、灰分1.8%[2]，另外含特殊成分有止杈酸、掌葉防己堿、二-旅烯、p-旅烯、茨烯、曹烯-3月桂烯、二戊烯、Y-松油烯等[3]。目前，對紅松、華山松、馬尾松的種仁進行鑒別時除感官檢驗外，化學(xué)方面末見報道。傳統(tǒng)中藥鑒別方法，如理化檢驗、感官檢驗、微生物檢驗等費時、耗力，具有破壞性且復(fù)雜。紅外光譜是近年發(fā)展起來的一種快速、綠色環(huán)保的檢測方法，在中藥及食品等行業(yè)的品質(zhì)快速檢測中發(fā)揮著重要作用。在中藥鑒定方面，已有文獻報道采用紅外光譜技術(shù)檢測中藥成分如酚酸、生物堿、總多糖、總黃酮、總皂苷、脂肪油、蛋白質(zhì)[4]。本研究就紅外指紋圖譜在華山松種仁、紅松種仁、馬尾松種仁鑒別中的應(yīng)用價值，現(xiàn)報道如下。

1　儀器與試劑

1.1儀器傅里葉變換紅外光譜儀（Thermo Scientific Nicolet is5），掃描范圍4000～400 cm-1；HY-12型紅外壓片機（天津天光光學(xué)儀器有限公司）。

1.2藥品與試劑溴化鉀，光譜純（天津市津科精細化工研究所）；紅松種仁、華山松種仁、馬尾松種仁均購自廣州南北行中藥行飲片有限公司，批號分別為C20140810、L20140909、S20140623。

2　試驗方法

2.1試樣制作分別取藥材低溫粉碎成200目，準確稱量藥材細粉按1:100比例加入溴化鉀，在紅外光燈下研磨至均勻，取適量放入紅外壓片機模具內(nèi)，在壓力10 MPa條件下作用25 s，制成均勻透明樣品片。取純溴化鉀按同上方法壓片作為空白片。

2.2光譜掃描以空白片為背景進行掃描，設(shè)定掃描次數(shù)為10次，分辨率4 cm-1，取上述藥材壓制成的溴化鉀片在4000～400 cm-1下進行測定：每個樣品片變換5次掃描位置，獲得5個光譜圖，取平均值作為單個樣品的光譜圖，所有光譜圖都扣除空白背景光譜。原始光譜數(shù)據(jù)首先進行多點基線校正，除去基線影響后將預(yù)處理后的光譜數(shù)據(jù)用軟件進行標準歸一化，以消除不同樣本的差異化影響，最后用Thermo Scientific OMNIC 處理軟件繪制藥材粉末的特征紅外光譜，在4000～400 cm-1區(qū)域進行詳細分析，見圖1～4。

3　結(jié)果

3.1紅松、華山松、馬尾松種仁的藥材粉末紅外光譜分析在3385 cm-1附近有一個極強且寬的吸收峰，其為水分子吸收峰；2830 cm-1是甲基和亞甲基伸縮振動區(qū)；1750～1500 cm-1是酰胺和羰基振動區(qū)；1500～1100 cm-1為蛋白質(zhì)、脂肪酸混合振動吸收區(qū)；1200～500 cm-1主要是多糖吸收區(qū)[5]。通過紅外光譜可以看出松子仁主要含有蛋白質(zhì)、脂肪酸、脂類化合物、多糖等。

3.2紅松、華山松、馬尾松種仁的藥材粉末紅外光譜比較3種藥材粉末的紅外光譜圖基本相似，均有9個基本一致的共有吸收峰：（764.1±5.0）cm-1、（861.1±5.0）cm-1、（1023.7±5.0）cm-1、（1156.8± 5.0）cm-1、（1448.4±5.0）cm-1、（1517.3±5.0）cm-1、（1627.9±5.0）cm-1、（2930.1±5.0）cm-1、（3365.1± 5.0）cm-1。但華山松種仁在420 cm-1處峰形明顯，在500～600 cm-1處峰較尖銳，1000～1500 cm-1吸收較弱；紅山松種仁與馬尾松種仁均在817.9 cm-1附近吸收峰明顯增強，但紅山松500～1000 cm-1吸收較強，與其他兩者多出875.6 cm-1及701.5 cm-1吸收峰，馬尾松在1355.3 cm-1附近裂開3個吸收峰，見圖1～3。

3.33種藥材粉末2階導(dǎo)數(shù)紅外光譜比較華山松種仁在501.5 cm-1處有一尖銳峰，600.9 cm-1處峰強度與698.3 cm-1強度相當；紅松種仁在521.1 cm-1峰略弱于550.2 cm-1，789.3 cm-1處峰平寬但吸收較強，在895.4 cm-1與973.6 cm-1處的峰強度弱于789.3 cm-1峰；馬尾松500～1000 cm-1吸收強度略弱于華山松與紅松種仁，但峰形數(shù)多于其他，特別是600～800 cm-1處，較其他兩者多出656.9 cm-1、699.9 cm-1、783.1 cm-13個非常明顯的尖銳峰，且764.8 cm-1處峰可觀察到開裂現(xiàn)象。

圖1　華山松種仁紅外光譜圖

圖2　紅松種仁紅外光譜圖

圖3　馬尾松種仁紅外光譜圖

圖4　松子仁的二階導(dǎo)數(shù)紅外光譜圖（A.華山松,B.紅松,C.馬尾松）

4　討論

華山松、紅松、馬尾松種仁皆為卵形，外形較相似，但尺寸略有區(qū)別：華山松種仁長1.0～1.5 cm，直徑0.6～1.0 cm；紅松種仁長1.2～1.8 cm，直徑0.9～1.6 cm；馬尾松種仁長0.4～1.0 cm，直徑0.3～0.6 cm。由于種仁大小受采收季節(jié)、產(chǎn)地來源等影響，在無對比參照情況下，僅憑經(jīng)驗、尺寸大小較難區(qū)別，且不科學(xué)。所以有必要尋找一種可靠的化學(xué)鑒別手段。

傳統(tǒng)中藥化學(xué)鑒別方法主要是利用各種專業(yè)分析檢測儀器，采用高效液相色譜法、薄層色譜法、氣相色譜法、質(zhì)譜分析法等方法獲得中藥指紋圖譜或檢測單一成分含量，在檢測前需經(jīng)過提取分離等復(fù)雜手段。在中藥研究領(lǐng)域，紅外光譜技術(shù)是一種分析物質(zhì)結(jié)構(gòu)和含量的工具，可直接用于中藥材的分析，且具有快速、無損、靈敏等特點，是常用的物質(zhì)定性鑒別方法之一，圖譜表觀為藥材中各種成分單體中的分子結(jié)構(gòu)對紅外光吸收的疊加結(jié)果，是特征性所有成分的整體效應(yīng)，對待測物的整體鑒別具有重要意義。

產(chǎn)生紅外吸收的基團是C-O、C-N、C-F、C-P、C-S、P-O、Si-O等和C=S、S=O、P=O等，華山松、紅松及馬尾松種仁中成分基本相同，所以紅外光譜整體相似。但物種不同，其基團含量會不同，從而導(dǎo)致峰位和峰強度的變化，而紅外光譜能較好、快速、無損傷地鑒別藥材。本研究對華山松、紅松及馬尾松種仁的粉末經(jīng)溴化鉀壓片后進行紅外光譜掃描，發(fā)現(xiàn)3者的紅外光譜雖然相似性較高，尤其是紅松與馬尾松具有高度相似性，推測其主要有效化學(xué)成分基本相同。雖然3者紅外光譜相似，但依據(jù)彼此之間的細小差異，特別是二階導(dǎo)數(shù)紅外光譜具有明顯差別，可為松子仁種屬來源的鑒別提供參考。

綜上所述，紅外光譜法能快速、方便地用于華山松、紅松、馬尾松種仁的鑒別。但本研究有效數(shù)據(jù)量偏小，在后續(xù)試驗研究中應(yīng)大量采集不同地區(qū)、時節(jié)的華山松、紅松、馬尾松種仁，建立更加完整的紅外光譜指紋圖庫，為快速鑒別松子仁來源提供理論依據(jù)。

參考文獻

[1] 李哲敏.松子仁的營養(yǎng)保健功能[J].家牧產(chǎn)品開發(fā),2001(7):23-24.

[2] 王明清.松子油開發(fā)利用[J].糧食與油脂,2002(10):35-36.

[3] 中華人民共和國國家中醫(yī)藥管理局《中華本草》編委會.中華本草[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1999:59-60.

[4] 劉小麗.紅外光譜在藥物分析中的應(yīng)用研究[D].陜西:西北大學(xué), 2013.

[5] 袁玉峰,陶站華,劉軍賢,等.紅外光譜結(jié)合主成分分析鑒別不同產(chǎn)地黃柏[J].光譜學(xué)與光譜分析,2011,5(31):1258-1261.

作者簡介：阮偉萬（1980-），主管中藥師

基金項目：※2015年江門市衛(wèi)生計生局科研項目（15A114）

【中圖分類號】R282.5

【文獻標志碼】A【DOI】10.12010/j.issn.1673-5846.2016.02.004