目的 对不同产区枸杞子进行快速鉴别。方法 采用傅里叶变换红外光谱、二阶导数谱和二维相关红外光谱技术对不同产区枸杞子的药材粉末及其水提物和醇提物进行分析与评价。结果 不同产区枸杞子的一维光谱非常相似,相似系数均>0.950;二阶导数谱中不同产区枸杞子原药材和水提物在1 500~1 800 cm-1的峰位和峰强差异明显。在800~1 160 cm-1波段内二维相关谱中,宁夏枸杞子的相对峰强度最高,反映宁夏枸杞子的多糖类及糖苷类物质均高于其他3个产区;在1 520~1 800 cm-1波段内,宁夏枸杞子有2组明显自动吸收峰,内蒙古、甘肃、青海枸杞子有4组明显自动吸收峰,更直观反映出不同产区枸杞子的差异。不同产区水提物和醇提物的分析结果进一步明确不同产区枸杞子中氨基酸、蛋白质、酰胺类、多糖及糖苷类物质存在明显差异。结论 红外光谱法结合二维相关红外光谱技术为不同产区枸杞子的鉴别和分析提供一种快速、全面的评价方法。
Objective To rapidly identify
傅里叶变换红外光谱法(fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)是一种常用的结构分析技术,具有灵敏度高,特征性强,可实现快速无损检测等特点。近年来,二维相关红外光谱(two-dimensional correlation infrared spectroscopy,2DIR)技术的发展使红外光谱的分辨率及谱图的识别能力有了新的突破,它正成为中药快速鉴别及质量评价的一种有效手段[3,4,5,6,7,8,9]。枸杞属于宁夏的特色优势产业,但目前宁夏枸杞市场存在产地混淆现象,其质量鉴别仍处于被动状态。已有报道采用红外光谱技术对不同产区及不同种属枸杞子进行鉴别分析。然而,采用红外光谱三级鉴别法对不同产区的枸杞子药材粉末及其水提物和醇提物进行分析笔者尚未见报道。笔者在本研究采用FTIR法并结合2DIR分析技术,研究不同产区的枸杞子药材粉末及其水提物和醇提物的化学成分差异,探索一种快速评价药材质量的方法,为不同产区的枸杞子快速鉴别及质量评价提供科学依据。
PerkinElmer Spectrum One型FTIR仪,光谱范围4 000~400 cm-1,分辨率4 cm-1,扫描累计次数16次。CKW-Ⅱ温控仪(北京朝阳自动仪表厂)。
枸杞子采自宁夏中宁、甘肃靖远、内蒙古巴彦淖尔、青海海西州,经宁夏回族自治区药品检验研究院韩义欣主任药师鉴定为茄科植物宁夏枸杞(
将以上样品粉碎,取样品粉末与干燥溴化钾研磨混匀,压片,采用FTIR仪进行测试,获得一维红外光谱图。另将所压样品装入程序控制变温附件,以2 ℃·min-1的升温速度对其进行加热,温度从50 ℃逐步升高到120 ℃,每隔10 ℃采集样品的红外光谱图一次,得到一系列红外动态光谱图。二阶导数谱的获得采用PerkinElmer Spectrum v10数据处理软件,平滑点数为13。2DIR采用清华大学分析中心红外光谱组自行设计的二维相关分析软件。
2.2.1 不同产区枸杞子药材的一维红外光谱分析 不同产区枸杞子药材一维红外图谱非常相似,谱峰的位置和峰高都比较接近。见
利用Spectrum v10软件compare功能计算内蒙古、甘肃、青海产区枸杞子与宁夏产区枸杞子的相关系数分别为:0.981 4,0.979 7,0.956 7,说明内蒙古与甘肃产区的枸杞子与中夏产区枸杞子相似度高,青海产区的枸杞子与宁夏产区枸杞子差异较大。从
2.2.2 不同产区枸杞子药材的二阶导数红外光谱分析 枸杞子药材的化学物质组成复杂,其红外光谱上吸收峰叠加严重,使用二阶导数光谱可以对重叠峰进行剥离,增强光谱分辨率,从而得到更多的光谱信息,增强谱图的差异性。由
2.2.3 不同产区枸杞子药材的2DIR分析 采用2DIR法反映外界微扰条件下引起的细微光谱变化,从而提高光谱分辨率。2DIR在一定程度上能区分普通红外光谱上被覆盖的小峰和弱峰,获得更多样品信息。本实验采用温度作为微扰条件,选取800~1 160 cm-1波段和1 520~1 800 cm-1波段对不同产区枸杞子的2DIR
进行比较。选取50~120 ℃,在800~1 160 cm-1波段内,甘肃和青海枸杞子变化非常显著,见
在1 520~1 800 cm-1波段内,宁夏枸杞子有2组明显自动吸收峰,分别在1 580和1 730 cm-1波段附近,内蒙古、甘肃、青海枸杞子有4组明显自动吸收峰,分别在1 580,1 610,1 660和1 730 cm-1波段附近,说明内蒙古、甘肃、青海枸杞子对温度敏感的化学成分较宁夏枸杞子多,四个产区最强吸收峰均在1 580 cm-1,见
为进一步对不同产区枸杞子进行分析鉴别,采用三级鉴别技术对不同产区枸杞子水提物和醇提物的指纹特征进行分析比较。
2.3.1 不同产区枸杞子水提物和醇提物的一维红外光谱分析 结果见
2.3.2 不同产区枸杞子水提物和醇提物的二阶红外光谱分析 不同产区枸杞子水提物二阶导数谱图见
2.3.3 不同产区枸杞子水提物和醇提物的2DIR分析 一维红外光谱及二阶导数谱观察枸杞子不同产区水提、醇提物的差异,进一步采用热微扰实验对其进行分析。在800~1 160 cm-1波段范围内,2DIR主要包含多糖类及糖苷类物质的伸缩振动峰,见
利用红外光谱技术对不同产区的枸杞子药材原粉及水提物和醇提物进行分析研究,表明不同产区枸杞子的化学组成及相对含量存在一定差异,特别是氨基酸、蛋白质、酯类、糖类等物质。这可能与不同产区枸杞子的生长环境、气候条件密切关系。红外光谱法结合二维相关技术为不同产区枸杞子的细微差异分析和评价提供了一种有效、简便的方法和手段,在全面快速评价药材质量方面具有其独到的优势。
The authors have declared that no competing interests exist.