傅里叶变换红外光谱法快速鉴别虎掌南星Δ

李志勇，李彦文，周凤琴，孙素琴（1.中央民族大学中国少数民族传统医学研究院，北京市100081；.中国中医科学院中医药信息研究所，北京市 100700；3.山东中医药大学药学院，济南市 50355；.清华大学化学系分析中心，北京市 10008）

虎掌南星是天南星科植物虎掌Pinellia pedatisectaSchott的干燥块茎，具有降逆止呕、燥湿化痰、消痞散结的功效。研究[1]认为，虎掌南星是《神农本草经》所记载的“虎掌”正品，也是历史上优质天南星的道地药材，不仅在全国各地广泛应用于临床，且长期出口日本、韩国等国及我国台湾、香港等地区。近年来关于虎掌南星的研究较多，其生药学、化学成分和药理作用等方面[2～5]均已有报道。但目前尚无能够全面反映虎掌南星质量的科学评价方法。

傅里叶变换红外光谱（FTIR）法是一种常用的结构分析技术，具有可宏观整体鉴定复杂体系与无损快速的优点，逐渐被应用于药用动、植物产品的真伪优劣鉴别[6，7]。笔者采用FTIR法对虎掌南星进行了快速无损的分析鉴别研究。

1 仪器与试药

Spectrum GX型FTIR仪，包括硅碳棒光源、DTCS检测器（美国Pekin-Elmer公司）：分辨率为4 cm-1，测量范围为4 000～400 cm-1，16次扫描累加。

所有样品均来源于山东（具体来源见表1），均经山东中医药大学药学院周凤琴教授鉴定为天南星科植物虎掌P.pedatisectaSchott的干燥块茎。样品经粉碎，过200目筛。

表1 样品来源Tab 1 Samples and sources

2 方法

2.1 制备方法

采用KBr压片法，在室温下获得各样品的红外谱图。每份样品均重复测定5次。

2.2 精密度试验

取同一样品供试片连续测定5次，结果所得红外谱线完全重合。

2.3 稳定性试验

取同一样品供试片每隔1 h测定1次，结果5 h内所得谱线基本重合。

2.4 重复性试验

取同一样品粉末适量，共6份，分别压片测定，结果所得红外谱线完全重合。

3 结果

3.1 虎掌南星药材的原始红外谱图分析

3种不同产地、不同生境虎掌南星红外吸收光谱的峰形、峰位和峰强基本一致。其共有吸收峰主要有：在3 419～3 403、2 925、1 644～1 640 cm-1附近有3个明显的吸收峰，其中3 419 cm-1附近的强宽峰为羟基峰、2 925 cm-1附近为CH2－和－CH3的吸收峰、1 644～1 640 cm-1附近为蛋白质峰；在1 200～990 cm-1之间有数个较小的吸收峰，其中在1 155～1 151 cm-1附近有明显的吸收峰，1 014和998 cm-1附近的宽峰为淀粉双峰，其峰形特殊，易于识别；在900～700 cm-1之间尚有数个糖类成分的小吸收峰。虎掌南星的红外吸收光谱图见图1。

图1 虎掌南星的红外吸收光谱图Fig 1 Infrared absorption spectrum of P.pedatisecta

3.2 不同产地虎掌南星红外谱图分析

将2个不同产地虎掌南星样品在1 750～700 cm-1之间的红外光谱10个平行样进行重叠处理，发现图谱中10个平行的红外谱图重叠较好，表明2种虎掌南星为一个来源，但由于产地不同而略有差异。在1 750～700 cm-1之间，不同产地虎掌南星红外吸收图谱的峰数、峰位、峰形和峰强基本一致，均具有1 644、1 408 cm-1处的宽峰，1 151、1 080、1 016、998 cm-1处的双峰，928、860 cm-1处等共有峰。其中1 644 cm-1处为蛋白质特征峰，1 016 cm-1和998 cm-1附近为淀粉宽峰，在900～700 cm-1之间为糖类成分的特征峰。曲阜栽培品在1 644和1 523 cm-1附近的吸收峰强度略高于菏泽栽培品，表明含蛋白质和氨基酸较多；1 016与998 cm-1处的双峰较强，表明含淀粉较多。不同产地虎掌南星的红外光谱图见图2。

3.3 不同生境虎掌南星红外谱图分析

将曲阜2个不同生境虎掌南星样品在2 000～400 cm-1区间的10个平行红外光谱进行重叠处理，发现图谱中不同生境虎掌南星具有1 643、1 408 cm-1处的宽峰，1 242、1 154、1 080、1 016、998 cm-1处的双峰，928、860、765、576、528 cm-1处等共有峰。以1 643、1 408 cm-1处的宽峰与1 154、1 080、1 016、998 cm-1处的双峰等吸收度最大。

从吸收度大小比较，图谱明显分成2个区域，即2 000～1 200 cm-1和1 200～480 cm-1处的红外图谱区间。在2 000～1 200 cm-1区间，野生品在1 643、1 408 cm-1处宽峰的吸收强度明显大于栽培品，1 242 cm-1处小吸收峰的强度也大于栽培品，说明野生虎掌南星中蛋白质和氨基酸等含量明显高于栽培品，这些吸收峰强度的大小可视为野生与栽培虎掌南星红外谱图鉴别的标志，其中1 643、1 408 cm-1处等吸收峰的吸收强度可视为野生虎掌南星区别于栽培虎掌南星的特征指纹图谱。

图2 不同产地虎掌南星的红外光谱图Fig 2 Infrared spectrum of P.pedatisecta from different producing areas

在1 200～480 cm-1区间，不同生境虎掌南星10个平行红外图谱几乎完全重叠，共有峰有1 156、1 080、1 017、926、860 cm-1处的吸收峰等。曲阜野生虎掌南星与曲阜栽培虎掌南星仅在1 017与996 cm-1处的淀粉双峰处略有差异，其中栽培品淀粉峰在996 cm-1处的吸收度略高于野生品。不同生境虎掌南星的红外光谱图分别见图3、图4。

4 讨论

通过对不同产地和不同生境虎掌南星红外光谱的比较，发现其在2 000～700 cm-1之间均具有1 643、1 408 cm-1处的宽峰，1 154、1 080、1 016、998 cm-1处的双峰，928、860、765 cm-1处等共有峰，可作为虎掌南星鉴别的特征峰。不同产地虎掌南星红外吸收峰的峰位、峰形和峰强基本一致；不同生境虎掌南星共有峰的峰位相同，但在2 000～1 200 cm-1处的共有峰，野生虎掌南星的峰强明显大于栽培品。

综上，利用红外光谱技术研究中药，具有宏观、整体、直接、无损、快速的特点，可依据红外光谱特征吸收峰的峰数、峰位、峰形和峰强等对虎掌南星药材进行真伪优劣的鉴别。

[1] 胡世林.虎掌和天南星属种不同[J].植物分类学报，1977，15（2）：70.

[2] 汪荣斌，王存琴，刘晓龙.天南星（虎掌南星）的化学成分和药理作用研究[J].长春中医药大学学报，2010，26（4）：590.

[3] 孙稚颖，周凤琴，石秀娟.山东产虎掌南星与市售天南星水分灰分的含量测定[J].中华中医药学刊，2009，27（1）：42.

[4] 孙稚颖，周凤琴.虎掌南星药材产地加工方法的初步研究[J].中国现代中药，2009，11（3）：32.

[5] 李彦文，周凤琴，张守平，等.掌叶半夏的形态组织学研究[J].中药材，2008，31（2）：33.

[6] 张治军，饶伟文.三七及其伪品的近红外光谱鉴别法[J].中国药房，2009，20（30）：2 367.

[7] 池玉梅，应龙彬，郭 戎.傅里叶变换红外分光光度法鉴别猫爪草[J].中国药房，2008，19（36）：2 829.