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        海洋中藥珍珠原材料的紅外指紋圖譜研究

        2015-12-22 01:48:58趙玉勤曲有樂浙江海洋學院食品與醫(yī)藥學院浙江舟山316022
        安徽農業(yè)科學 2015年12期
        關鍵詞:湯劑珍珠指紋

        彭 舟,趙玉勤,王 斌,曲有樂 (浙江海洋學院食品與醫(yī)藥學院,浙江舟山316022)

        目前,我國中藥材品種鑒定方法種類繁多,然而越來越被大家廣泛接受的是藥材的指紋圖譜分析技術。隨著中藥材定性和定量分析技術的多樣化,多種色譜、光譜等分析技術同時被綜合應用到中藥、中間體及其制劑的指紋圖譜的研究中。新方法和新技術的加入為指紋圖譜的研究提供了大量新思路。劉小平等[1]用X射線衍射技術和紅外光譜(IR)技術,首次建立了我國經(jīng)典復方中藥六味地黃丸的標準指紋圖譜。劉韶等[2]選擇具有代表性的復方湯劑黃連解毒湯,以指紋圖譜為考察方法從整體上對傳統(tǒng)的黃連解毒湯飲片湯劑與利用現(xiàn)代工藝制備的顆粒湯劑的質量進行綜合分析,發(fā)現(xiàn)兩者之間具有較好相似性。該試驗結果表明,利用現(xiàn)代的顆粒湯劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的飲片湯劑是完全可行的。這為中藥現(xiàn)代化提供科學依據(jù)。

        IR技術是一種全成分信息的分析手段,操作簡便,靈敏度高,譜帶的專屬性強。該方法特別適合于中藥材的無損快速鑒別和樣品的定量分析。目前,IR指紋圖譜已經(jīng)成為中藥、中藥提取物和中藥制劑質量控制的重要方法。單鳴秋等[3]采用不同樣品IR圖譜的變異峰率和共有峰率兩個指標,依據(jù)共有峰率建立了中藥側柏(Platycladus orientalis)葉IR指紋圖譜雙指標序列。該方法可以將不同產地和批次的側柏葉準確地區(qū)分開來。王燕等[4]結合雙指標序列法和聚類分析法,同時建立了淡菜的紅外光譜指紋圖譜。該圖譜可以較好地鑒別出不同產地的淡菜。該研究也為海洋中藥——淡菜的溯源提供了技術支持。王斌等[5]結合主成分分析和判別分析,建立了海馬乙醇提取物紅外光譜,實現(xiàn)不同類別海馬的快速鑒別。鄒華斌等[6]分別建立了甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch)的水和氯仿提取物的IR指紋圖譜,通過比較指紋圖譜的共有峰率、變異峰率可以準確鑒別品種和產地不同的甘草樣品。為此,筆者利用紅外光譜技術建立了珍珠的指紋圖譜,利用相似度分析和聚類分析對其數(shù)據(jù)進行處理。制定的指紋圖譜可以為珍珠的質量控制提供技術支持。

        1 材料與方法

        1.1 儀器與試劑 中藥粉碎機(FW135,天津泰斯特儀器有限公司);壓片機(YP-2,上海山岳科學儀器公司);傅里葉變換紅外光譜儀(Nicolet 5700,美國Thermo Nicolet公司);電子天平(梅特勒-托利多儀器公司)。KBr為光譜純,購于國藥集團化學試劑有限公司。

        1.2 樣品來源及處理 珍珠樣品B1~B17來源見表1。將從不同地區(qū)收集到的珍珠樣品在60℃下恒溫干燥24 h,利用中藥粉碎機粉碎,然后稱取過100目篩的珍珠樣品粉末各0.1 g,儲存于干燥器內,備用。

        表1 不同珍珠樣品的來源

        1.3 珍珠紅外光譜數(shù)據(jù)采集及預處理 準確稱取1.0 mg粉碎過100目篩的珍珠樣品,按照1∶100的比例(w/w)加入到KBr中,均勻研磨,并且壓制,使得樣品呈透明片狀,在KBr的背景下掃描32次,且平行試驗3次,獲得譜圖,保存其CSV數(shù)據(jù),求平均值。利用Origin8.0軟件繪制光譜圖。

        2 結果與分析

        2.1 珍珠紅外圖譜的采集 用軟件origin8.0繪出各地區(qū)珍珠樣品的紅外指紋圖譜。紅外圖譜中反映珍珠所含成分紅外信號的疊加。由地域、質地、環(huán)境等外界因素對珍珠藥材產生的影響可從紅外光譜的差異較好體現(xiàn)。圖1表明,同一產地珍珠樣品紅外光譜的峰形、峰相對強度基本相近,可知珍珠的主要成分相同,其生長環(huán)境和地域等因素也較相近。

        2.2 珍珠紅外圖譜的聚類分析 采用遠鄰法、近鄰法、中位數(shù)法、重心法、Ward最小方差法、組內平均連接法、組間平均連接法7種聚類分析法對樣品進行分析考察,發(fā)現(xiàn)采用Ward最小方差法比較理想。通過系統(tǒng)聚類分析,可將17個珍珠樣品直觀、清楚地區(qū)分開來,說明該方法可用于珍珠的鑒別與分類研究。圖2表明,珍珠樣品可聚為兩個大組。第一大組包括樣品 B2、B6、B3、B5、B9、B7、B8,其中主要為廣東和青島地區(qū)的珍珠;第二大組又可分為3個小組,即B12、B15、B1 屬于???,B10、B13、B16 屬于寧夏,B4、B11、B17 屬于貴陽。珍珠的質量與產地氣候等自然條件密切有關。在環(huán)境相近時,珍珠的質量差異性小,它可聚為一類。

        2.3 珍珠紅外光譜相似度分析 表2表明,所收集的17個珍珠樣品相似度均在0.97以上,有較高的相似度,說明珍珠成分基本相同,差異性較小。該結果與聚類效果相同,說明樣品所在地域、環(huán)境的不同對珍珠成長的影響不明顯,均可作為珍珠藥材使用。

        表2 不同珍珠樣品相似度

        2.4 珍珠紅外指紋圖譜共有模式的建立、分析 取聚類圖中最相近的 10 個珍珠樣品,即 B2、B6、B3、B5、B9、B7、B8、B14、B12、B15。用軟件origin8.0,作出珍珠的共有模式。圖3表明,不同產地的珍珠在成分上有很多相同,其紅外圖譜在4 000~400 cm-1有8個共有峰,即3 420 cm-1處為由于水分子的振動引起的吸收峰;2 918、2 517 cm-1為含C-H、-OH的有機物振動引起的吸收峰;1 780、1 464 cm-1為碳酸根離子的非對稱伸縮;1 082 cm-1為碳酸根-離子的對稱伸縮;862 cm-1為碳酸根離子導致的面外彎曲;714 cm-1為碳酸根離子導致的面內彎曲。

        2.5 不同地區(qū)珍珠紅外指紋圖譜的比較 在各地區(qū),選取一種珍珠樣品,同時進行對比。圖4表明,各地區(qū)珍珠樣品整體紅外光譜的峰形、峰相對高且大致相同,從而更能突出珍珠的共有模式。紅外指紋圖譜的強度有一定的差異。這主要是因為其地域的不同造成其所含成分和含量有一定的差異,而且受所處海域的溫度、鹽度和養(yǎng)殖條件等外在條件的影響。

        3 小結

        在解決中藥質量標準與檢測方法的探索中,紅外光譜技術與色譜指紋圖譜的作用日益顯現(xiàn)。該技術的運用使得中藥質量控制技術的研究得到有效的延伸與發(fā)展,基本形成光譜和色譜相互依存、相互補充的特點。在藥物質量控制過程中,紅外光譜能夠進行藥品原材料的質量控制和穩(wěn)定性考察。色譜指紋圖譜能夠用于樣品的高效分離、定量檢測以及后續(xù)重點成分指標含量控制。兩者互相滲透、相互補充,為中藥現(xiàn)代化發(fā)展提供有效支撐。

        [1]劉小平,陳笑宇,宋青,等.六味地黃丸的X-衍射指紋圖譜鑒定研究[J].中藥材,2005,28(3):184 -186.

        [2]劉韶,雷鵬,李新中,等.黃連解毒湯飲片湯劑與顆粒湯劑的指紋圖譜比較[J].中國藥師,2005,8(2):117 -119.

        [3]單鳴秋,姚曉東,池玉梅,等.側柏葉紅外指紋圖譜共有峰率和變異峰率雙指標序列分析法[J].光譜學與光譜分析,2009,29(8):2092-2095.

        [4]王燕,王斌,徐銀峰,等.基于聚類分析法和雙指標分析法的淡菜紅外指紋圖譜比較研究[J].中國食品學報,2013,13(1):178 -182.

        [5]王斌,任西杰,王燕,等.基于聚類、主成分和判別分析的海馬乙醇提取物紅外指紋圖譜研究[J].中國藥學雜志,2013,48(4):253 -258.

        [6]鄒華斌,袁久榮,杜愛琴,等.甘草氯仿提取物紅外指紋圖譜雙指標序列分析法[J].中國中藥雜志,2005,30(1):16 -20.

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