半夏藥材紫外指紋圖譜共有峰率和變異峰率雙指標序列分析

黃 濤，甫志錦，陳后江，藺 苗，楊永壽

（大理學院藥學與化學學院，云南大理 671000）

半夏藥材紫外指紋圖譜共有峰率和變異峰率雙指標序列分析

黃 濤，甫志錦，陳后江，藺 苗，楊永壽*

（大理學院藥學與化學學院，云南大理 671000）

目的：采用共有峰率和變異峰率雙指標序列分析法分析不同產地半夏藥材紫外指紋圖譜。方法：以石油醚、氯仿、無水乙醇、水4種溶劑分別提取半夏藥材不同極性區間成分，測定其紫外指紋圖譜，研究各樣品之間的異同。結果：采用該方法可以對不同產地半夏藥材進行區分。結論：本方法操作簡單，應用范圍廣，為半夏藥材質量評價提供了簡便的方法。

半夏；紫外指紋圖譜；共有峰率；變異峰率；雙指標序列分析法

半夏藥材來源于天南星科植物半夏Pinellia ternate（Thunb.）Breit.的干燥塊莖，性味辛溫，有毒，有燥濕化痰，降逆止嘔，消痞散結功效〔1〕。半夏中主要含有生物堿、有機酸、半夏蛋白、揮發油、氨基酸、淀粉等，其中淀粉含量達75%〔2〕。在我國半夏的臨床應用已有近千年的歷史，取得了良好的臨床療效〔3〕。我國半夏資源分布十分廣泛，主要集中在云南、貴州、四川、湖北、安徽、山東、甘肅等省區〔4〕，其中以四川產量大、質量好〔5〕。半夏藥材除中醫藥房作為飲片使用外主要用于中藥制劑和中成藥的生產，每年的市場需求量在500～600萬千克，市場缺口很大〔6〕，所以就出現了以水半夏〔7〕、麗江山慈姑〔8〕等來冒充半夏的現象。中國藥典2010年版“半夏藥材質量標準”中僅采用薄層色譜法對藥材進行鑒別，采用滴定法對藥材中總有機酸的含量進行測定〔1〕，這不能全面反映出半夏的質量，特別是現在有些不法商販為了使半夏藥材的外觀白凈，有機酸的含量高，用硫磺對藥材進行熏蒸。因此，建立一種快速、準確的鑒別方法，對半夏的質量監控具有十分重要的意義。

本實驗首次應用共有峰率和變異峰率雙指標序列分析法分析不同產地半夏藥材4種溶劑提取液的紫外指紋圖譜，可以系統地反映不同來源半夏藥材之間的差異。

1 儀器與試藥

1.1儀器UV2500雙光束紫外可見分光光度計（島津儀器有限責任公司）；SB25-12D超聲波清洗機（寧波新芝生物科技股份有限公司）；AE240電子分析天平（瑞士梅特勒）。

1.2試劑與藥材石油醚、氯仿、無水乙醇均為分析純；水為超純水；19個藥材樣品均由大理學院藥學與化學學院生藥教研室楊月娥老師鑒定。見表1。

表1 半夏藥材樣品來源

1.3供試品溶液的制備

1.3.1 石油醚提取液的制備 將藥材樣品干燥、粉碎過60目篩，精密稱取1.0 g藥材粉末，置50 mL具塞錐形瓶中，精密加入25 mL石油醚，稱重，超聲提取1 h，補重，過濾，得石油醚提取液，密封保存待測。

1.3.2 氯仿、無水乙醇提取液的制備 精密稱取干燥、粉碎過60目篩的半夏藥材粉末1.0 g，置50 mL具塞錐形瓶中，同“1.3.1”項操作，得氯仿、無水乙醇提取液，密封保存待測。

1.3.3 水提取液的制備 精密稱取藥材粉末1.0 g，置50 mL具塞錐形瓶中，精密加入25 mL水，稱重，超聲提取1 h，補重，離心10 min（3 000 r∕min），過濾，得水提取液。取水提液適量，加水于量瓶中稀釋30倍，得待測液。

2 方法與結果

2.1紫外光譜條件測定波長190～400 nm，狹縫寬1.0 nm，采樣間隔0.2 nm，掃描方式：單次掃描，掃描速度：中速，以對應的提取溶劑作空白進行掃描。

2.2穩定性實驗將“1.3”項制備得到的待測液保存在0～4℃，取待測液，按“2.1”項光譜條件每間隔30 min掃描一次，連續測定3 h，導出數據，計算相似度，得各提取液紫外光譜的相似度分別為：石油醚0.93，氯仿0.91，無水乙醇0.95，水1.03，表明各提取液在3 h內穩定。

2.3不同產地半夏藥材紫外指紋圖譜的測定按“1.3”項方法分別制備表1中各樣品的測定液，并按“2.1”項光譜條件進行掃描。見封三圖1-4。

2.4紫外指紋圖譜共有峰的識別共有峰的定義：在相同實驗條件，兩個或多個同種指紋圖譜中的某些指紋峰具有相同、相近的保留時間或吸收峰波長，它們符合正態分布，稱這組指紋峰是共有峰〔9〕。對于紫外光譜指紋圖譜，同一吸收峰在不同的圖譜中最大吸收波長一般沒有一個固定的變化范圍，有些峰的變化范圍較大，可采用中藥指紋圖譜共有峰的理論識別方法W正態分布檢驗判別法，對各種共有峰進行識別〔10〕。見表2。

2.5紫外指紋圖譜共有峰率和變異峰率雙指標序列分析結果共性鑒別指標：①共有峰率P=（共有峰數Ng∕兩個UV圖中的獨立峰數Nd）×100%；②共有峰數Ng：指在比較的兩個UV圖中都出現的吸收峰的個數；③獨立峰：紫外指紋圖譜中不同的吸收峰；na：指紋圖譜a中相對與其共有峰的非共有峰數，稱為a的變異峰數；nb：指紋圖譜b中相對與其共有峰的非共有峰數，稱為b的變異峰數；④獨立峰數Nd：相互比較的兩個UV圖中的獨立峰總數，Nd=Ng+ na+nb〔11-12〕。

變異鑒別指標：①變異峰率Pv：一個指紋圖譜的變異峰率Pv是該UV圖中相對于共有峰的變異峰數與其共有峰數的比值；Pva=（na∕Ng）×100%，Pva：指紋圖譜a的變異峰率；Pvb=（nb∕Ng）×100%，Pvb：指紋圖譜b的變異峰率；②na=Ng+na，na：指紋圖譜a的總峰數；nb=Ng+nb，nb：指紋圖譜b的總峰數。

共有峰率越高說明兩個指紋圖譜的共性越大，變異峰率差異越大，說明兩個藥材樣品的差異越大。19個半夏藥材樣品雙指標序列分析結果如下：

Y1：Y7（85.71%（16.67，0.00）），Y2Y3（75.00%（16.67，16.67）），Y9Y10Y17Y19（66.67%（16.67，33.33）），Y5Y13Y14Y18（62.50%（40.00，20.00）），Y8Y15（60.00%（16.67，50.00）），Y4（55.56%（40.00，40.00）），Y11Y16（50.00%（40.00，60.00）），Y6Y12（44.44%（75.00，50.00））。

Y2：Y9Y17（87.50%（0.00，14.29）），Y5Y7Y13Y18（85.71%（16.67，0.00）），Y1Y3Y4（75.00%（16.67，16.67）），Y11Y16（66.67%（16.67，33.33）），Y6Y12Y14（62.50%（40.00，20.00）），Y15（60.00%（16.67，50.00）），Y10Y19（50.00%（40.00，60.00）），Y8（45.45%（40.00，80.00））。

Y3：Y9Y17（87.50%（0.00，14.29），Y7（85.71%（16.67，0.00）），Y1Y2（75.00%（16.67，16.67）），Y11Y16（66.67%（16.67，33.33）），Y5Y13Y14Y18（62.50%（40.00，20.00）），Y8Y15（60.00%（16.67，50.00）），Y4（55.56%（40.00，40.00）），Y10Y19（50.00%（40.00，60.00）），Y6Y12（44.44%（75.00，50.00））。

Y4：Y11Y16（87.50%（0.00，14.29）），Y6Y12Y14（85.71%（16.67，0.00）），Y15（77.78%（0.00，28.57）），Y2（75.00%（16.67，16.67）），Y9Y17（66.67%（16.67，33.33）），Y5Y7Y13Y18（62.50%（40.00，20.00）），Y8（60.00%（16.67，50.00）），Y1Y3（55.56%（40.00，40.00）），Y10Y19（36.36%（75.00，100.00））。

Y5：Y13Y18（100.00%（0.00，0.00）），Y2（85.71%（0.00，16.67）），Y9Y17（75.00%（0.00，33.33）），Y6Y7Y12（71.43%（20.00，20.00）），Y1Y3Y4（62.50%（20.00，40.00）），Y11Y16Y19（55.56%（20.00，60.00）），Y14（50.00%（50.00，50.00）），Y15（50.00%（20.00，80.00）），Y10（40.00%（50.00，100.00）），Y8（36.36%（50.00，125.00））。

Y6：Y12（100.00%（0.00，0.00）），Y4（85.71%（0.00，16.67）），Y11Y16（75.00%（0.00，33.33）），Y5Y13Y14Y18（71.43%（20.00，20.00）），Y15（66.67%（0.00，50.00）），Y2（62.50%（20.00，40.00）），Y9Y17（55.56%（20.00，60.00）），Y7（50.00%（50.00，50.00）），Y8（50.00%（20.00，80.00）），Y1Y3（44.44%（50.00，75.00）），Y19（40.00%（50.00，100.00）），Y10（27.27%（100.00，166.67））。

Y7：Y1Y2Y3（85.71%（0.00，16.67）），Y9Y17（75.00%（0.00，33.33）），Y5Y13Y14Y18（71.43%（20.00，20.00）），Y4（62.50%（20.00，40.00）），Y10Y11Y16Y19（55.56%（20.00，60.00）），Y6Y12（50.00%（50.00，50.00）），Y8Y15（50.00%（20.00，80.00））。

Y8：Y15（80.00%（12.50，12.50）），Y11Y16（70.00%（25.87，14.29）），Y14（66.67%（50.00，0.00）），Y1Y3Y4（60.00%（50.00，16.67）），Y9Y10Y17Y19（54.54%（50.00，33.33）），Y6Y7Y12（50.00%（80.00，20.00）），Y2（45.45%（80.00，40.00）），Y5Y13Y18（36.36%（125.00，50.00））。

Y9：Y17（100.00%（0.00，0.00）），Y2Y3（87.50%（14.29，0.00）），Y11Y16（77.78%（14.29，14.29）），Y5Y7Y13Y18（75.00%（33.33，0.00）），Y15（70.00%（14.29，28.57）），Y1Y4（66.67%（33.33，16.67）），Y6Y12Y14（55.56%（60.00，20.00）），Y8（54.54%（33.33，50.00）），Y10Y19（45.45%（60.00，60.00））。

Y10：Y1（66.67%（33.33，16.67）），Y19（60.00%（33.33，33.33）），Y7（55.56%（60.00，20.00）），Y8（54.54%（33.33，50.00）），Y2Y3（50.00%（60.00，40.00）），Y9Y17（45.45%（60.00，60.00）），Y15（41.67%（60.00，80.00）），Y5Y13Y14Y18（40.00%（100.00，50.00）），Y4（36.36%（100.00，75.00）），Y11Y16（33.33%（100.00，100.00）），Y6Y12（27.27%（166.67，100.00））。

Y11：Y16（100.00%（0.00，0.00）），Y15（88.89%（0.00，12.50）），Y4（87.50%（14.29，0.00）），Y9Y17（77.78%（14.29，14.29）），Y6Y12Y14（75.00%（33.33，0.00）），Y8（70.00%（14.29，28.57）），Y2Y3（66.67%（33.33，16.67）），Y5Y7Y13Y18（55.56%（60.00，20.00）），Y1（50.00%（60.00，40.00）），Y10Y19（33.33%（100.00，100.00））。

Y12：Y6（100.00%（0.00，0.00）），Y4（85.71%（0.00，16.67）），Y11Y16（75.00%（0.00，33.33）），Y5Y13Y14Y18（71.43%（20.00，20.00）），Y15（66.67%（0.00，50.00）），Y2（62.50%（20.00，40.00）），Y9Y17（55.56%（20.00，60.00）），Y7（50.00%（50.00，50.00）），Y8（50.00%（20.00，80.00）），Y1Y3（44.44%（50.00，75.00）），Y19（40.00%（50.00，100.00）），Y10（27.27%（100.00，166.67））。

Y13：Y5Y18（100.00%（0.00，0.00）），Y2（85.71%（0.00，16.67）），Y9Y17（75.00%（0.00，33.33）），Y6Y7Y12（71.43%（20.00，20.00）），Y1Y3Y4（62.50%（20.00，40.00）），Y11Y16Y19（55.56%（20.00，60.00）），Y14（50.00%（50.00，50.00）），Y15（50.00%（20.00，80.00）），Y10（40.00%（50.00，100.00）），Y8（36.36%（50.00，125.00））。

Y14：Y4（85.71%（0.00，16.67）），Y11Y16（75.00%（0.00，33.33）），Y6Y7Y12（71.43%（20.00，20.00）），Y8Y15（66.67%（0.00，50.00）），Y1Y2Y3（62.50%（20.00，40.00）），Y9Y17（55.56%（20.00，60.00）），Y5Y13Y18（50.00%（50.00，50.00）），Y10Y19（40.00%（50.00，100.00））。

Y15：Y11Y16（88.89%（12.50，0.00）），Y8（80.00%（12.50，12.50）），Y4（77.78%（28.57，0.00）），Y9Y17（70.00%（28.57，14.29）），Y6Y12Y14（66.67%（50.00，0.00）），Y1Y2Y3（60.00%（50.00，16.67）），Y5Y7Y13Y18（50.00%（80.00，20.00）），Y10Y19（41.67%（80.00，60.00））。

Y16：Y11（100.00%（0.00，0.00）），Y15（88.89%（0.00，12.50）），Y4（87.50%（14.29，0.00）），Y9Y17（77.78%（14.29，14.29）），Y6Y12Y14（75.00%（33.33，0.00）），Y8（70.00%（14.29，28.57）），Y2Y3（66.67%（33.33，16.67）），Y5Y7Y13Y18（55.56%（60.00，20.00）），Y1（50.00%（60.00，40.00）），Y10Y19（33.33%（100.00，100.00））。

Y17：Y9（100.00%（0.00，0.00）），Y2Y3（87.50%（14.29，0.00）），Y11Y16（77.78%（14.29，14.29）），Y5Y7Y13Y18（75.00%（33.33，0.00）），Y15（70.00%（14.29，28.57）），Y1Y4（66.67%（33.33，16.67）），Y6Y12Y14（55.56%（60.00，20.00）），Y8（54.54%（33.33，50.00）），Y10Y19（45.45%（60.00，60.00））。

Y18：Y5Y13（100.00%（0.00，0.00）），Y2（85.71%（0.00，16.67）），Y9Y17（75.00%（0.00，33.33）），Y6Y7Y12（71.43%（20.00，20.00）），Y1Y3Y4（62.50%（20.00，40.00）），Y11Y16Y19（55.56%（20.00，60.00）），Y14（50.00%（50.00，50.00）），Y15（50.00%（20.00，80.00）），Y10（40.00%（50.00，100.00）），Y8（36.36%（50.00，125.00））。

Y19：Y1（66.67%（33.33，16.67）），Y10（60.00%（33.33，33.33）），Y5Y7Y13Y18（55.56%（60.00，20.00）），Y8（54.54%（33.33，50.00）），Y2Y3（50.00%（60.00，40.00）），Y9Y17（45.45%（60.00，60.00）），Y15（41.67%（60.00，80.00）），Y6Y12Y14（40.00%（100.00，50.00）），Y4（36.36%（100.00，75.00）），Y11Y16（33.33%（100.00，100.00））。

*Y1：Y7（85.71%（16.67，0.00））表示該序列以樣品Y1為參考，樣品Y1與樣品Y7的共有峰率是85.71%，Y1的變異峰率是16.67%，Y7的變異峰率是0.00%，Y1：Y2Y3（75.00%（16.67，16.67））表示Y2Y3與Y1的共有峰率相等，為75.00%，Y2Y3與Y1具有相同的變異峰率16.67%。

利用該多維雙指標序列空間，可以方便地找出不同樣品的最相似樣品，從而可以避免在單一序列空間中比較不同的樣品，根據共有峰率將它們分為如下幾組：

A組：Y5：Y13Y18（100.00%（0.00，0.00）），Y6：Y12（100.00%（0.00，0.00）），Y9：Y17（100.00%（0.00，0.00）），Y11：Y16（100.00%（0.00，0.00）），Y12：Y6（100.00%（0.00，0.00）），Y13：Y5Y18（100.00%（0.00，0.00）），Y16：Y11（100.00%（0.00，0.00）），Y17：Y9（100.00%（0.00，0.00）），Y18：Y5Y13（100.00%（0.00，0.00））。

B組：Y15：Y11Y16（88.89%（12.50，0.00）），Y2：Y9Y17（87.50%（0.00，14.29）），Y3：Y9Y17（87.50%（0.00，14.29）），Y4：Y11Y16（87.50%（0.00，14.29）），Y1：Y7（85.71%（16.67，0.00）），Y7：Y1Y2Y3（85.71%（0.00，16.67）），Y14：Y4（85.71%（0.00，16.67）），Y8：Y15（80.00%（12.50，12.50））。

C組：Y10：Y1（66.67%（33.33，16.67）），Y19：Y1（66.67%（33.33，16.67））。

在19個藥材樣品中，以A組中相對比的幾個樣品最相似，共有峰率都為100%，并且相對比的幾個樣品來源于同一產地；B組共有峰率＞80.00%，樣品相似性較高，相對比的幾個樣品來源于同一產地或產地接近；C組Y10Y19兩個樣品與樣品Y1比較，共有峰率都為66.67%，且變異峰率＞30.00%，樣品相似性較差，樣品來源不同。而且，Y10Y19兩個樣品在與其它樣品進行對比時，多處于序列后段。

從變異峰率看，同一產地樣品的變異峰率為0.00%或＜17.00%，如：Y6：Y12（100.00%（0.00，0.00）），Y1：Y7（85.71%（16.67，0.00））。不同產地樣品的變異峰率最大為166.67%，如：Y6：Y10（27.27%（100.00，166.67））；最小為12.50%，如：Y8：Y15（80.00%（12.50，12.50））。

上述分析表明，同一產地半夏藥材之間相似性極高，不同產地半夏藥材之間存在著明顯的差異，但差異隨著產地的接近而減小，產地越接近，其所得結果相似性越高。可以采用共有峰率和變異峰率雙指標序列分析法對不同產地半夏藥材進行區分。

3 討論

本文以石油醚、氯仿、無水乙醇和水為溶劑分別提取不同產地的半夏藥材，測定其紫外指紋圖譜，利用共有峰率和變異峰率雙指標序列分析法對4種溶劑提取物進行分析，可以從共性和差異兩個方面全面刻畫指紋圖譜，所得結果專屬性強，準確度高。

實驗結果表明，樣品之間相似程度與藥材產地接近程度相聯系，這可能是受地理位置、氣候等生態因素影響，這說明該方法具有一定的科學性和合理性，對半夏藥材的生產應用和栽培技術研究具有一定的指導意義。

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*通信作者：楊永壽，高級實驗師.

（責任編輯 李 楊）

The Common and Variation Peak Ratio Dual Index Sequence Analysis on UV Fingerprint Spectra of Pinellia ternate Breit.

HUANG Tao,FU Zhijin,CHEN Houjiang,LIN Miao,YANG Yongshou*
（College of Pharmacy and Chemistry,Dali University,Dali,Yunnan 671000，China）

Objective:To analyze the UV fingerprint spectra of Pinellia ternate Breit.by common and variation peak ratio dual index sequence analysis.Methods:Chemical constituents of Pinellia ternate Breit.were extracted by petroleum ether,chloroform,ethanol and water from different medicinal ingredient polarities,and the differences among those samples were analyzed by the way of UV fingerprint spectra.Results:This method could distinguish Pinellias ternate Breit.from different origin.Conclusion:The method was simple and withwiderangeofapplication,it provided aconvenient method to estimate the quality of Pinelliaternate Breit..

Pinelliaternate Breit.;UVfingerprint spectra;common peak ratio;variationpeakratio;dualindexsequenceanalysis

R284

A

1672-2345（2014）02-0020-06

10.3969∕j.issn.1672-2345.2014.02.007

大理學院教學改革重點資助項目（JG200506）

2013-10-24

2013-12-13

黃濤，藥學專業2010級本科生.