滇黃精紅外指紋圖譜研究

陶愛恩，杜澤飛，張 捷，李 鎮(zhèn)，段寶忠

（大理大學(xué)藥學(xué)與化學(xué)學(xué)院，云南大理 671000）

滇黃精，又名大黃精、牛頭黃精，來源于百合科黃精屬植物滇黃精Polygonatum kingianumColl.et Hemsl.，為云南重要的大宗道地藥材之一〔1〕。滇黃精始載于明代蘭茂所著《滇南本草》（公元1443年），藥用部位根莖，為2015年版《中華人民共和國藥典》黃精收載的基原物種之一，具有補氣養(yǎng)陰，健脾，潤肺，益腎等功能〔2〕。滇黃精的主要化學(xué)成分有糖類、皂苷、黃酮類、生物堿等，已有學(xué)者對黃精屬多種藥材的HPLC、UPLC指紋圖譜〔3-4〕，以及卷葉黃精P.cirrhifolium（Wall.）Royle〔5〕、黃精P.sibiricumDelar.ex Redoute、長梗黃精P.filipesMerr.ex C.Jeffrey et McEwan、多花黃精P.cyrtonemaHua等多種黃精屬植物的紅外光譜進(jìn)行了研究〔6〕，迄今尚未見滇黃精的紅外指紋圖譜研究。紅外光譜具有專屬性強、快速、方便、樣品不需化學(xué)預(yù)處理和信息量豐富、多組分同時分析并能實現(xiàn)在線監(jiān)測等優(yōu)點〔7〕，已廣泛應(yīng)用于中草藥質(zhì)量控制〔8-9〕。本文基于紅外光譜建立滇黃精藥材的指紋圖譜，以期為滇黃精質(zhì)量控制提供參考。

1 儀器與材料

1.1 儀器Nexus傅里葉變換紅外光譜儀（Thermo Nicolet）；HW-3紅外烘干箱（天津市光學(xué)儀器廠）；AL204電子天平（梅特勒-托利多儀器上海有限公司）；FW-4A型粉末壓片機（天津市拓普儀器有限公司）；FY135型中草藥粉碎機（天津泰斯特儀器有限公司）。

1.2 材料樣品于2017年8月采集或購于云南、貴州及湖北等地，栽植于大理大學(xué)資源圃，2018年5月開花后經(jīng)大理大學(xué)段寶忠副教授鑒定為滇黃精P.kingianumColl.et Hemsl.，樣品信息見表1，憑證標(biāo)本保存于大理大學(xué)中藥標(biāo)本館。溴化鉀為光譜純，其余試劑均為分析純，購于國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

2 方法與結(jié)果

2.1 供試品的制備取滇黃精藥材在60℃下干燥至恒重，粉碎過80目篩，備用。取樣品粉末1 mg至瑪瑙研缽中，加入溴化鉀粉末200 mg作為分散劑，研磨均勻，取適量細(xì)粉平鋪于模具中，以20 MPa壓強壓制1 min，取出，對光檢視，以樣品均勻、略透光為佳，作為供試品〔10〕。

2.2 紅外光譜條件與數(shù)據(jù)分析光譜掃描范圍4 000～400 cm-1，掃描32次，分辨率為4 cm-1，掃描時實時扣除H2O和CO2的背景。光譜數(shù)據(jù)采用軟件OMNIC 8.0進(jìn)行坐標(biāo)歸一化、基線校正、平滑（平滑點數(shù)為15）處理，保存CSV格式數(shù)據(jù)。

表1 樣品信息

2.3 方法學(xué)考察

2.3.1 精密度實驗 取同一批供試品（S1），連續(xù)測定5次。結(jié)果所得紅外光譜圖基本一致，相關(guān)系數(shù)為0.999 8、0.999 9、0.999 9、0.999 9、0.999 9，RSD為0.048%，表明儀器精密度良好。

2.3.2 重復(fù)性實驗 取同一批供試品（S1）5份，分別檢測。結(jié)果所得的紅外光譜圖比較一致，相關(guān)系數(shù)為0.999 8、0.997 6、0.999 5、0.999 7、0.999 8，RSD為0.094%，表明重復(fù)性良好。

2.3.3 穩(wěn)定性實驗 取同一批供試品（S1），放于真空干燥箱內(nèi)保存，1 h測定1次，測定5次。結(jié)果5 h內(nèi)所得的紅外光譜基本一致，相關(guān)系數(shù)為0.999 9、0.999 7、0.998 6、0.999 5、0.999 9，RSD為0.054%，表明供試品在5 h內(nèi)穩(wěn)定。

2.4 紅外指紋圖譜的建立取12批樣品，按“2.1”項下方法制樣，測定獲得紅外指紋圖譜，見圖1～2。從圖中可看出，12批滇黃精藥材的原始紅外光譜圖其峰形、峰位大致相同，但吸收峰的強弱存在一定差異，表明12批藥材的主要組分相似。采用平均值法獲得12批藥材的共有模式圖譜，見圖3?？梢? 353.6 cm-1、2 933.2 cm-1、1 623.8 cm-1、1 419.4 cm-1、1 128.2cm-1、1 051.0 cm-1、825.4 cm-1為滇黃精藥材的主要特征指紋峰。

圖1 12批滇黃精藥材紅外圖譜（展開圖）

圖2 12批滇黃精藥材紅外圖譜（重疊圖）

圖3 滇黃精紅外共有模式指紋圖譜

2.5 對照圖譜解析及表征在3 350～2 500 cm-1為O-H伸縮振動和烷基的C-H對稱伸縮振動峰；3 353.6 cm-1處的吸收譜帶寬而強，為O-H伸縮振動峰；2 933.2 cm-1吸收峰為亞甲基的順式伸縮振動峰；1 623.8 cm-1處為C=O伸縮振動峰；1 419.4 cm-1為甲基的對稱彎曲振動峰；1 200～950 cm-1有強吸收峰，為皂苷類、糖類物質(zhì)的C-O彎曲振動；在 1 128.2 cm-1、1 051.0 cm-1、825.4 cm-1有強吸收峰，可能為糖苷（C-O）伸縮振動或甾體皂苷中（O-H）彎曲振動。

2.6 指紋圖譜相似系數(shù)分析采用夾角余弦法，將每個滇黃精樣品紅外光譜與共有模式指紋圖譜比較，分別計算12批滇黃精藥材與共有模式指紋圖譜的相似系數(shù)。見表2。12批滇黃精藥材與共有模式比較，相似系數(shù)均大于0.987；各樣品間相互比較相似系數(shù)亦高于0.900，表明滇黃精藥材質(zhì)量穩(wěn)定，均一性好。

表2 滇黃精藥材相互間的相似系數(shù)分析

3 討論

2015年版《中華人民共和國藥典》將葡萄糖的含量作為滇黃精藥材質(zhì)量檢測的重要指標(biāo)〔2〕，已有學(xué)者針對滇黃精中的多糖類成分，采用柱前衍生化法建立滇黃精藥材的指紋圖譜〔11〕，另外亦有文獻(xiàn)報道選擇薯蕷皂苷元作為指標(biāo)成分建立黃精類藥材的指紋圖譜〔12〕，研究結(jié)果亦能為黃精類藥材的質(zhì)量控制提供參考，但這些方法前處理較為復(fù)雜、費時，且僅以單一成分評估藥材的質(zhì)量，難以說明藥材質(zhì)量整體的均一性。相比上述方法而言，紅外光譜具有特征性強、測定快速、不破壞試樣和多組分同時測定等優(yōu)點〔7〕，可綜合反映藥材所含的整體化學(xué)成分，在一定程度上體現(xiàn)了藥材的內(nèi)在質(zhì)量。本研究采用紅外光譜技術(shù)建立了滇黃精藥材的紅外光譜指紋圖譜，并對滇黃精的共有特征峰進(jìn)行了表征和解析。紅外光譜指紋結(jié)果顯示，滇黃精中主要為多糖和皂苷類成分，研究結(jié)果與相關(guān)研究一致〔13〕。不同產(chǎn)地的樣品，其紅外光譜指紋相似系數(shù)均大于0.900，表明滇黃精藥材質(zhì)量較穩(wěn)定，均一性較好。本研究表明，所建立方法精密度、重復(fù)性、穩(wěn)定性良好，可用于滇黃精藥材質(zhì)量的綜合評價。