本期为大家推送的是来自《中国药科大学学报》年第49卷第3期的一篇文章——紫花地丁与长萼堇菜的傅里叶变换红外光谱鉴别

紫花地丁为堇菜科植物紫花地丁(Violaye-doensisMakino)的干燥全草,其功效为清热解*?凉血消肿,用于疔疮肿*?痈疽发背?丹*及*蛇咬伤?由于堇菜属的一些植物从外观形态上不好区分,所以药材市场中的紫花地丁也存在来源混杂的问题?本课题组在贵州黔东南侗族聚居地采集的紫花地丁中常混有长萼堇菜(Violainconspicua),二者不仅外观形态相似,且种内变异现象普遍,导致无法准确区分?

目前紫花地丁及其混淆品的鉴别方法研究主要集中在形态?显微及色谱鉴别方面?本课题组在显微鉴别研究中发现,紫花地丁与长萼堇菜因亲缘关系近,因而差别较小,而色谱分析鉴别方法要求精度高?操作复杂?分析所需时间长?有研究从分子水平对紫花地丁及其混淆品进行了研究,确定了正品紫花地丁中8个特异性鉴别位点,为紫花地丁的准确鉴别提供了依据,但是分子鉴别在实际应用中因成本高,不便于推广,因此急需建立简便的?准确的鉴别方法,以保证紫花地丁用药准确?

傅里叶变换红外光谱法(Fouriertransforminfraredspectros-copy,FT-IR)是用于鉴别化合物和确定分子结构的常用手段之一,其在中药材鉴别中的应用也在不断深入?

北京中医药大学贺雨馨等采用一维红外光谱?二阶导数谱分析技术对紫花地丁和长萼堇菜的不同提取物进行结构分析及鉴定,建立鉴别紫花地丁与长萼堇菜的分析方法?

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将紫花地丁与长萼堇菜50%乙醇提取物一维红外光谱进行比对,两者在一维红外谱图上的区别集中在~cm-1范围内。由于一维谱图中存在重叠峰,故两个样品的差别相对较小,进一步区别需要由二阶导数谱将一维谱图中的重叠峰分开,以提高谱图的分辨率,再进行分析?

从紫花地丁与长萼堇菜50%乙醇提取物的二阶导数谱(图1)可以看出,长萼堇菜在cm-1处和在cm-1处的峰强度均强于紫花地丁;紫花地丁在cm-1处的峰强度强于长萼堇菜;两样品在cm-1附近的峰与cm-1附近的峰相对强度不同,长萼堇菜样品在cm-1附近的峰强度强于cm-1附近的峰,而紫花地丁样品在cm-1附近与cm-1附近的峰强度相当?紫花地丁50%醇提取物最强峰出峰位置在cm-1处,而长萼堇菜在cm-1处和cm-1处的峰强度相当?二者出峰位置相差波数在1~5个波数之间?二者在二阶导数谱中,尤其是~cm-1波数范围内的差别更为明显,这个范围内主要是酰胺类及芳香族物质的特征吸收带,说明二者此类物质的差别较大?

紫花地丁与长萼堇菜石油醚萃取部位一维红外光谱图,与50%乙醇提取物相比较,谱图的特征峰更为明显,长萼堇菜在??cm-1处有尖峰,而紫花地丁在??cm-1处没有明显尖峰,紫花地丁样品在cm-1附近的峰相对峰强度强于cm-1附近的峰,长萼堇菜在cm-1附近的峰相对峰强度弱于cm-1附近的峰?该波数范围内主要为醇?酚?酯和芳香族的特征吸收峰?紫花地丁与长萼堇菜具有丰富的挥发性物质,根据这个波段吸收峰峰形及峰强的区别,可以推测紫花地丁与长萼堇菜所含挥发性物质之间存在差别?

在相应的二阶导数谱(图)中可以看出两者之间的差别,长萼堇菜在?????cm-1处的峰强度明显高于紫花地丁在该处的峰强度?两种样品在cm-1附近的峰与cm-1附近的峰相对强度不同,紫花地丁样品在cm-1附近的峰强度强于cm-1附近的峰,长萼堇菜样品两峰的峰强度相当?紫花地丁在86cm-1处的峰强度强于长萼堇菜?紫花地丁样品和长萼堇菜样品的最强峰出峰位置均在cm-1处,紫花地丁中强峰出峰位置在cm-1处,长萼堇菜中强峰出峰位置在cm-1处?

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将紫花地丁与长萼堇菜氯仿萃取部位一维红外光谱进行比较可以发现,两者均具有cm-1附近的C=O伸缩振动峰,且具有??cm-1的苯环振动峰,猜测两者均具有香豆素类或*酮类物质?由于各个峰中可能存在重叠峰的情况,故运用二阶导数谱图进行进一步比较?

在二阶导数图谱(图3)上对两者的出峰位置及峰强进行比较发现,紫花地丁样品在3cm-1处出峰,长萼堇菜在cm-1处出峰,且紫花地丁该处的峰强度强于长萼堇菜该处峰强度;紫花地丁样品在cm-1处峰形较尖,长萼堇菜在cm-1处出峰,峰形较钝;长萼堇菜在?cm-1处的峰强度强于紫花地丁在此波数的峰强度?紫花地丁样品和长萼堇菜样品在~0cm-1波段内及在~cm-1波段内的峰形明显不同?紫花地丁样品和长萼堇菜样品的最强峰出峰位置均在cm-1处,紫花地丁样品中强峰出峰位置在1??3cm-1处,长萼堇菜样品中强峰出峰位置在cm-1处?在~cm-1波段内,长萼堇菜出现了6个自动峰,而紫花地丁则出现4个自动峰,且在峰强,峰位以及峰形上存在差别?

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通过分析紫花地丁与长萼堇菜乙酸乙酯萃取部位一维红外谱图发现紫花地丁在cm-1处出峰,峰形较钝,长萼堇菜在cm-1处出峰,峰形较尖;长萼堇菜在cm-1和6cm-1处峰强度明显高于紫花地丁在5和4cm-1处的峰强度?紫花地丁在???cm-1处出现糖环振动峰,而长萼堇菜只在与cm-1处出峰,初步说明紫花地丁与长萼堇菜乙酸乙酯萃取部位所含的糖苷有所不同?

精密度更高的二阶导数谱图(图4)显示,cm-1附近的峰与0cm-1附近的峰相对强度不同,紫花地丁cm-1相对峰强度强于0cm-1,而长萼堇菜在两处的峰相对峰强度相当;长萼堇菜在cm-1处出峰,紫花地丁在1cm-1处出峰,二者相差3个波数,且长萼堇菜在cm-1处出峰的峰强度强于紫花地丁在1cm-1处出峰的峰强度;cm-1附近的峰与cm-1附近的峰相对强度不同,紫花地丁cm-1相对峰强度强于1cm-1,长萼堇菜在该两处的峰的峰强与紫花地丁相反?长萼堇菜在cm-1处出峰,紫花地丁在cm-1处未出峰?紫花地丁样品和长萼堇菜样品在~cm-1波段内有明显的区别,紫花地丁出现6个自动峰,而长萼堇菜出现4个自动峰?紫花地丁样品最强峰出峰位置在cm-1处,长萼堇菜样品的最强峰出峰位置在cm-1处,紫花地丁样品中强峰出峰位置在?cm-1处,长萼堇菜样品中强峰出峰位置在?cm-1处?

从紫花地丁与长萼堇菜提取物与不同萃取部位的一维红外图谱中,可以推测出两者均含有挥发性物质?芳香类物质及糖苷类物质,这与文献报道相一致?红外光谱能够通过出峰位置,峰强以及峰数来区别不同的物质?通过对两者的一维光谱图比较发现,二者的光谱差别并不明显,这是因为紫花地丁和长萼堇菜为同属植物,在化学成分上存在相似性?一维谱图中两者的区别主要集中在波数小于1cm-1的范围内,故在对其进行二阶求导时,主要针对该区段进行求导分析?二阶导数谱中二者的区别更为明显,主要是峰强和峰数之间的差别?

研究表明,不同产地的紫花地丁在总*酮和微量元素上存在明显差别,同时红外光谱也存在差别?后期本课题组将针对不同产区的紫花地丁和长萼堇菜的红外光谱进行研究,探讨不同产区两者挥发性物质?芳香类物质及糖苷类物质之间的差别,建立更全面的红外光谱鉴别方法?

通讯作者简介

孙志蓉

女，博士，博士生导师

年1月生，农学博士、中药学博士后，北京中医药大学中药学院教授、博士生导师，现为农业部中药材产业技术体系岗位科学家。

研究方向：

中药材质量及调控机制研究；中药质量与开发；中药材规范化生产关鍵技术研究与质量控制

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Email：zrs67