古钩藤红外指纹图谱研究

广西中医药大学，广西 南宁 530200

古钩藤为萝藦科白叶藤属植物古钩藤CryptolepisbuchananiiRoem.et Schult.的根茎[1]，別名白叶藤、白马连鞍、牛角蘑、断肠草[2]，大暗消、半架牛、白都宗、白浆藤[3]等，在我国主要分布于广东、广西、云南等地，国外分布于印度、缅甸、斯里兰卡和越南等地[4]。具有舒筋活络、消肿止痛、解毒等功效，用于治疗腰痛、腹痛、跌打损伤、骨折、痈疮、癣等疾病[5]。在民间应用于治疗肿瘤、哮喘、咳嗽、风湿性关节炎等[6]。近年来，未见有国内外对古钩藤的质量分析研究，而红外光谱“指纹”能快速识别中药的化学成分，具有真实、整体、综合和宏观的特点和优势[7]。笔者采用傅里叶红外光谱技术，对古钩藤的红外图谱进行系统研究，建立古钩藤红外图谱库，可用于古钩藤的鉴别，也为古钩藤的质量分析提供了重要的实验依据。

1 仪器与材料

1.1 仪器 IS-10红外光谱仪(Thermo Nicolet美国热电尼高力)；FW-4A粉末压片机(天津市拓普仪器有限公司)；电热恒温鼓风干燥箱(型号：DHG-9203A，厂家：上海齐欣科学仪器有限公司)。

1.2 材料 溴化钾(光谱纯，国药集团化学试剂公司)，实验用试剂均为分析纯。古钩藤药材均采自广西，经广西一心医药马利飞副主任中药师鉴定为萝藦科白叶藤属古钩藤的茎、叶，来源见表1，药材经处理后待用。

表1 古钩藤药材来源

2 方法与结果

2.1 样品的制备 取古钩藤药材置于60℃恒温烘箱干燥至恒重，粉碎过200目筛，备用。取样品粉末1 mg，按1∶200的比例与溴化钾混合，于红外灯下在玛瑙乳钵中研磨均匀，干燥30 min后，手动压片至透明的薄片。

2.2 样品的测定 经傅里叶分光光度计(FT-IR)进行测定，扫描分辨率为8，扫描次数为16，分辨率分别为8，扣除H2O和CO2的干扰，光谱扫描范围是4000-400 cm-1，记录古钩藤样品的红外光谱图。

2.3 方法学考察

2.3.1 精密度试验取S-1药材，按2.2项下的方法，连续测定6次，记录红外图谱。由实验结果表明图谱具有一致性，相关系数分别为：0.9998、0.9998、0.9999、0.9999、0.9998、0.9997，RSD值为1.05%(n=6)。表明所使用的仪器精密度良好。

2.3.2 稳定性试验 取S-1药材，按2.2项下的方法，每隔2 h测定一次，测定6次，记录红外图谱。由实验结果表明图谱具有一致性，相关系数分别为：0.9998、0.9998、0.9999、0.9998、0.9998、0.9997，RSD值为1.03%(n=6)。表明样品在12 h内稳定。

2.3.3 重复性试验取S-1药材6份，按2.2项下的方法，分别测定，记录红外图谱。由实验结果表明图谱具有一致性，相关系数分别为：0.9998、0.9998、0.9998、0.9999、0.9997、0.9996，RSD值为1.41%(n=6)。表明使用方法重复性较好。

2.4 样品测定 取10批广西不同产地的古钩藤药材，按2.2项下的方法进行测定，记录红外光谱图，分别得到10批古钩藤药材的红外光谱图。见图1。

3 分析与讨论

3.1 指纹图谱 分析试验中，对扫描次数(4、8、16、32)以及分辨率(4、8、16、32)进行了考察，根据不同条件下，各光谱图的平滑以及峰型，从而确定了扫描次数为16，分辨率为8。从图1可看出，不同产地的古钩藤药材的红外光谱相似度较大，有共同的特征峰，但也存在一定的差异，主要表现为各特征峰的相对吸收强度有所差异和指纹区的小峰的微小差异，可能与产地不同的生境条件差异有关。但主要化学成分在红外光谱吸收峰的位置类似。在3 400 cm-1吸收峰强、谱带宽，为缔合-OH的伸缩振动峰； 2 920 cm-1、2 850 cm-1为饱和的C-H伸缩振动峰；1650 cm-1为因跨环效应影响的古钩藤生物碱的-C=O伸缩振动峰；1 419 cm-1、1 246 cm-1为古钩藤苷类 C-O的伸缩振动峰；1 050 cm-1为-OH的弯曲振动峰。

经Omic软件处理得到的参照图谱，建立图谱库，进行相似度比较。结果10批古钩藤药材红外光谱图的相似度为0.9562以上，与参照图谱比较，相似度在0.9789以上。表明不同产地古钩藤药材的红外图谱与建立的参照图谱基本一致，不同产地的古钩藤供试品的红外指纹图谱相似程度较高，一致性良好。见图2、表2。

表2 古钩藤叶药材红外光谱相似度比较

3.2 不同产地古钩藤茎叶红外光谱数据的聚类分析

3.2.1 聚类分析数据的提取10批古钩藤茎叶样品红外光谱图在1600-600 cm-1波段范围内峰强度的差异较明显，提取这个波段的波数作为模式识别的原始数据，导出10批叶和茎红外光谱图的波数，作为数据分析的基础。

3.2.2 古钩藤红外光谱数据的聚类分析采用沃德法选取欧式距离平方和作为样品的测度，对古钩藤药材FT-IR指纹图谱数据进行聚类分析，10批古钩藤叶分为三大类，杨美、十万大山、石埠、罗村、谭纹村、高峰为一类；马村、苏扜村、新苏村为一类；武鸣为一类。结果见图3。

4 结论

随着计算机技术的发展，傅里叶红外光谱技术应用越来越广泛，几乎涉及到自然科学的各个领域。近年来，在药品质量控制、食品领域、植物学辨别中也发挥着重要的作用[8-10]。近红外光谱技术具有不破坏样品的情况下快速测定其中的有效成分，虽然灵敏度相对较低，但具有操作简便、分析速度快、分析效率高、分析成本低、无污染、样品不需预处理、重现性号、便于在线等优点。本文中采用了药材粉末压片，根据红外光谱能整体、快速、无损药材的特征，可以准确、快速、有效地鉴别药材中的主要化学成分，建立的红外指纹图谱，能客观反映古钩藤药材化学成分的全貌，通过红外光谱分析完全能反映出古钩藤药材的化学特征，因此建立的古钩藤药材红外指纹图谱，能通过模式识别技术来描述古钩藤药材的差异性，并用于其质量鉴别是一种可行的方法。从主化学成分分析来看，古钩藤的聚类分析结果完全达到了指纹图谱技术的要求，但由于产地以及气候、温度等条件的不同，古钩藤中化学成分的含量和结构会存在一定的差异，所以在聚类分析时，分类结果也可能有一定的差异性，这也综合反映出不同产地样品红外光谱图之间的多样性分化，可为保证古钩藤药材的质量一致性提供依据，也可为古钩藤药材的进一步开发和利用提供科学依据。