滇黃精紅外指紋圖譜研究

陶愛恩，杜澤飛，張 捷，李 鎮，段寶忠

（大理大學藥學與化學學院，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，具有補氣養陰，健脾，潤肺，益腎等功能〔2〕。滇黃精的主要化學成分有糖類、皂苷、黃酮類、生物堿等，已有學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、樣品不需化學預處理和信息量豐富、多組分同時分析并能實現在線監測等優點〔7〕，已廣泛應用于中草藥質量控制〔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，栽植于大理大學資源圃，2018年5月開花后經大理大學段寶忠副教授鑒定為滇黃精P.kingianumColl.et Hemsl.，樣品信息見表1，憑證標本保存于大理大學中藥標本館。溴化鉀為光譜純，其余試劑均為分析純，購于國藥集團化學試劑有限公司。

2 方法與結果

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 紅外光譜條件與數據分析光譜掃描范圍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。光譜數據采用軟件OMNIC 8.0進行坐標歸一化、基線校正、平滑（平滑點數為15）處理，保存CSV格式數據。

表1 樣品信息

2.3 方法學考察

2.3.1 精密度實驗 取同一批供試品（S1），連續測定5次。結果所得紅外光譜圖基本一致，相關系數為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 重復性實驗 取同一批供試品（S1）5份，分別檢測。結果所得的紅外光譜圖比較一致，相關系數為0.999 8、0.997 6、0.999 5、0.999 7、0.999 8，RSD為0.094%，表明重復性良好。

2.3.3 穩定性實驗 取同一批供試品（S1），放于真空干燥箱內保存，1 h測定1次，測定5次。結果5 h內所得的紅外光譜基本一致，相關系數為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內穩定。

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。可見3 353.6 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。見表2。12批滇黃精藥材與共有模式比較，相似系數均大于0.987；各樣品間相互比較相似系數亦高于0.900，表明滇黃精藥材質量穩定，均一性好。

表2 滇黃精藥材相互間的相似系數分析

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量檢測的重要指標〔2〕，已有學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〕，另外亦有文獻報道選擇薯蕷皂苷元作為指標成分建立黃精類藥材的指紋圖譜〔12〕，研究結果亦能為黃精類藥材的質量控制提供參考，但這些方法前處理較為復雜、費時，且僅以單一成分評估藥材的質量，難以說明藥材質量整體的均一性。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點〔7〕，可綜合反映藥材所含的整體化學成分，在一定程度上體現了藥材的內在質量。本研究采用紅外光譜技術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行了表征和解析。紅外光譜指紋結果顯示，滇黃精中主要為多糖和皂苷類成分，研究結果與相關研究一致〔13〕。不同產地的樣品，其紅外光譜指紋相似系數均大于0.900，表明滇黃精藥材質量較穩定，均一性較好。本研究表明，所建立方法精密度、重復性、穩定性良好，可用于滇黃精藥材質量的綜合評價。