基于FTIR的雞骨草藥材化學(xué)成分整體分析與評(píng)價(jià)

1、基于FTIR的雞骨草藥材化學(xué)成分整體分析與評(píng)價(jià)                         作者：孔德鑫，黃榮韶，王一兵，陳植成，黃庶識(shí)【摘要】  目的研究雞骨草的紅外光譜特征及其不同部位化學(xué)成分的差異。方法采集雞骨草和毛雞骨草藥材整株和觀察其不同部位的傅里葉變換紅外光譜（FTIR）圖，運(yùn)用二階導(dǎo)數(shù)譜和半定量分析研究不同譜圖間的差異。結(jié)果雞骨草

2、含揮發(fā)油、三萜類、氨基酸、黃酮、皂苷、多糖類等化學(xué)成分。雞骨草不同部位紅外“指紋”區(qū)的特征光譜顯示：雞骨草根部的黃酮類少于莖部，而皂苷類和多糖類成分較高于莖部。結(jié)論紅外光譜技術(shù)可以快速鑒別出雞骨草的化學(xué)成分，從整體上評(píng)價(jià)藥材質(zhì)量的優(yōu)劣，為規(guī)范化種植雞骨草藥材提供了一種檢測(cè)方法。 【關(guān)鍵詞】  紅外光譜； 雞骨草； 化學(xué)成分； 黃酮； 皂苷； 多糖 ChinaAbstract：ObjectiveTo investigate the spectral characteristic and the difference of constituents of different p

3、arts of Abrus cantoniensis.MethodsThe FTIR was utilized to investigate the different parts of Abrus cantoniensis, the secondary derivative spectra and  semi-quantitative analysis were used to analysis difference constituents of different parts of Abrus cantoniensis,. Results(1) The volatile oil

4、, triterpenes, amino acid, flavonoids, saponin, polysaccharides were contained in A. cantoniensi； (2) It was indicated that characteristic spectra of IR fingerprint region of different parts in A.cantoniensis: flavonoids of stem were higher than root, but saponin and polysaccharides of root were all

5、 higher than stem in A. cantoniensis. ConclusionThe chemical component differences can be identified fastly between different parts of A. cantoniensis using FTIR spectroscopy, the quality Chinese medicinal materias can be integral evaluted,which provides a useful method for the standardized planting

6、 of the materials of A.cantoniensis.Key words： Infrared spectrum;   A. cantoniensis;   Chemical constituents;   Flavonoids;   Saponin;   Polysaccharide    雞骨草Abrus cantoniensis Hance，又名廣州相思子、細(xì)葉雞骨草、小葉雞骨草，為豆科相思子屬植物1，原產(chǎn)廣西、廣東等南部省區(qū)，以廣西的栽培面積

7、最大，是廣西的道地藥材,其植株含相思子堿、皂苷、黃酮苷、膽堿、甾醇類、氨基酸、糖類化合物等化學(xué)成分2，藥用部位為去除莢果后的干燥全草,具有清熱解毒、疏肝止痛之功效，用于黃疸、脅肋不舒、胃脘脹痛、急慢性肝炎等疾病 3。目前，研究雞骨草的化學(xué)成分主要采用紫外分光光度法、反相高效液相色譜法等 47，這些方法前處理過(guò)程復(fù)雜、耗資多，很難直接應(yīng)用于雞骨草藥材質(zhì)量的快速評(píng)價(jià)。紅外光譜技術(shù)是利用分子振動(dòng)躍遷吸收原理，具有取樣量少、制樣簡(jiǎn)單、不需對(duì)樣品進(jìn)行提取分離等特點(diǎn)，在“指紋”區(qū)能快速區(qū)別不同的中藥材，它可以對(duì)中藥材全組分進(jìn)行直接測(cè)定，反映制劑整體信息 810。本研究運(yùn)用傅里葉變換紅外光譜（FTIR）技術(shù)

8、，結(jié)合二階導(dǎo)數(shù)及半定量分析法研究雞骨草的紅外指紋特征及其不同部位在紅外“指紋”區(qū)化學(xué)成分之間的光譜差異，為建立直接、快速和準(zhǔn)確測(cè)定雞骨草有效成分的試驗(yàn)方法，評(píng)價(jià)藥材質(zhì)量提供。1  儀器與材料1.1  儀器傅里葉紅外光譜儀(Nicolet 5700，DTGS/B檢測(cè)器)。1.2  樣品來(lái)源雞骨草藥材于2007-10采自在廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院教學(xué)科研基地（2006年種植），經(jīng)廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院黃榮韶教授鑒定為豆科相思子屬植物雞骨草A.cantoniensis。2  方法2.1  樣品制備樣品在55干燥48 h，粉碎過(guò)200目，每個(gè)樣品作3個(gè)重復(fù)，各樣品稱1.

9、0 mg與溴化鉀（碎晶）混合研磨充分均勻，壓片成厚度約1 mm的錠片，將錠片放入紅外光譜儀測(cè)定，每個(gè)片隨機(jī)掃3個(gè)不同的點(diǎn)，再取其平均譜圖作為最后的樣品譜圖。2.2  測(cè)試條件光譜范圍4 000400 cm-1；光譜分辨率4 cm-1；掃描次數(shù)64次。3  結(jié)果3.1  雞骨草全株紅外光譜特征分析依據(jù)雞骨草的化學(xué)成分特征，可以將雞骨草的紅外吸收光譜（圖12）分為3個(gè)波段，第1波段：3 5002 800 cm-1，中心位置在3 403.7 cm-1的寬帶振動(dòng)主要是-OH伸縮振動(dòng)峰和氨基酸中N-H鍵伸縮振動(dòng)的疊加，2 923 cm-1和2 858cm-1兩個(gè)峰分別是-C

10、H2的對(duì)稱和反對(duì)稱伸縮振動(dòng)峰。此波段可以認(rèn)為是揮發(fā)油類、蛋白質(zhì)和核酸等物質(zhì)對(duì)光譜的貢獻(xiàn)11；第2波段：1 8001 240 cm-1，應(yīng)歸屬為，-不飽和酯鍵、C=C或芳環(huán)骨架振動(dòng)的疊加峰12。在1 735 cm-1是酯羰基的伸縮振動(dòng)峰，1 639 cm-1是C=C或芳環(huán)骨架振動(dòng)的疊加峰，1 375 cm-1和1 247 cm-1附近是三萜類骨架振動(dòng)13?？梢?jiàn)此波段主要是酯類、黃酮類和萜類物質(zhì)的特征吸收。第3波段：1 2001 000 cm-1，主要為糖苷或多糖類物質(zhì)的特征吸收，1 153 cm-1附近為皂苷類的C-O基團(tuán)的特征吸收。1 029 cm-1附近吸收峰最為強(qiáng)烈，是糖苷類物質(zhì)的C-O(

11、H)伸縮振動(dòng) 1214。綜上所述，雞骨草主要含有揮發(fā)油、酯類、三萜類、氨基酸、黃酮、皂苷、多糖類化學(xué)成分，這跟前人研究結(jié)果一致2。1         3.2  雞骨草不同部位紅外光譜比較分析圖34是雞骨草不同部位的一維和二階導(dǎo)數(shù)紅外譜圖。因?yàn)槭斋@時(shí)雞骨草極易落葉，所以本文只作根和莖的比較。圖3顯示，在1 700500 cm-1范圍內(nèi)根和莖的峰位和峰強(qiáng)無(wú)明顯差別，以根的譜圖為參照對(duì)象，出根和莖的紅外譜的相關(guān)系數(shù)為0.991 4，表明雞骨草根和莖中化學(xué)成分變化不大。二階導(dǎo)數(shù)圖譜的相關(guān)系數(shù)為0.9687。 但是

12、從一維紅外譜和二階導(dǎo)數(shù)圖譜上仍然可以看出雞骨草根和莖存在的差異，例如：圖3-1在1 241 cm-1處出現(xiàn)吸收峰，而在圖3-2中此峰出現(xiàn)在1 261 cm-1處，相差20 個(gè)波數(shù)；圖3-1在860，669 cm-1出現(xiàn)吸收峰，而在圖3-2卻沒(méi)有出現(xiàn)；在1 7601 710 cm-1區(qū)域內(nèi)圖4-1 只在1 754 cm-1附近有吸收峰，而圖4-2 在1 757 cm-1和1 733 cm-1附近都有吸收峰；圖4-1在1 082 cm-1和1 069 cm-1有兩個(gè)吸收峰，一強(qiáng)一弱，而圖4-2 在此波段只出現(xiàn)單峰。由此表明雞骨草不同部位化學(xué)成分組分可能存在差異。3.3  雞骨草不同部位化

13、成分半定量分析試驗(yàn)中均取1 mg樣品制片，分別測(cè)得雞骨草根和莖在1 737，1 641，1 152，1 025 cm-1等處吸收峰的峰強(qiáng)，并計(jì)算出相應(yīng)波數(shù)處的Aroot/Astem值列入表1中，可以推測(cè)出雞骨草黃酮類根部莖部，而皂苷和多糖類含量根部莖部。表1  雞骨草根莖紅外吸收強(qiáng)度比較（略）4  結(jié)論    雞骨草含揮發(fā)油、三萜類、氨基酸、黃酮、皂苷、多糖類等化學(xué)成分；雞骨草根、莖中一些化學(xué)成分構(gòu)成和含量上均存在差異，其中在含量上，黃酮類以莖部多于根部，皂苷和多糖類均以根部多于莖部；綜合以上分析可以看出，運(yùn)用FTIR技術(shù)可以快速鑒別出雞骨草所

14、含有的化學(xué)成分以及其藥材不同部位所含化學(xué)成分的差異，與一般方法相比具有無(wú)需要提取分離，并可以同時(shí)測(cè)定多種化學(xué)成分含量等優(yōu)點(diǎn)，不破壞雞骨草的原本性，可以從宏觀上整體把握藥材的質(zhì)量?！尽?#160; 1徐良,岑麗華,鄭雪花，等.中藥材雞骨GAP栽培研究J.湖南中醫(yī)雜志,2005,21(3):109.2郭巧生.藥用植物栽培學(xué)M.北京：高等出版社,2004:41.3藥典委員會(huì). 中國(guó)藥典S.北京：化學(xué)出版社, 2005:135.4胡 彥，羅永明，劉大強(qiáng)，等.雞骨草與毛雞骨草的形態(tài)學(xué)差異研究J.時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥,2008,19(3):618.5黃榮韶，羅永明，胡 彥，等.毛雞骨草總皂苷含量測(cè)定及其動(dòng)態(tài)變化研

15、究J.廣東農(nóng)業(yè)，2006,6):28.6黃榮韶，玉永雄，胡 艷，等.雞骨草總黃酮含量測(cè)定及其含量動(dòng)態(tài)變化研究J.中國(guó)中藥雜志2006，31（17）：1428.7尹桂華，楊美林，仲崇林，等.反相高效液相色譜法測(cè)定復(fù)方雞骨草片中梔子苷的含量J.中國(guó)藥房,2007,18(3):210.8孫素琴，周 群，郁鑒源，等. 分子振動(dòng)光譜法與中藥研究的最新進(jìn)展J. 光譜學(xué)與光譜分析,2000, 20(2): 199. 9劉紅霞，孫素琴，楊峻山.紅外光譜技術(shù)用于復(fù)方四逆湯的配伍研究J.光譜學(xué)與光譜分析, 2007, 27(7): 1316.10趙花榮，王曉燕，陳冠華，等. 利用傅里葉變換紅外光譜法鑒定小麥品種J.光譜學(xué)與光譜分析, 2004, 24 (11): 133