滇黄精红外指纹图谱研究

陶爱恩，杜泽飞，张 捷，李 镇，段宝忠

（大理大学药学与化学学院，云南大理 671000）

滇黄精，又名大黄精、牛头黄精，来源于百合科黄精属植物滇黄精Polygonatum kingianumColl.et Hemsl.，为云南重要的大宗道地药材之一〔1〕。滇黄精始载于明代兰茂所著《滇南本草》（公元1443年），药用部位根茎，为2015年版《中华人民共和国药典》黄精收载的基原物种之一，具有补气养阴，健脾，润肺，益肾等功能〔2〕。滇黄精的主要化学成分有糖类、皂苷、黄酮类、生物碱等，已有学者对黄精属多种药材的HPLC、UPLC指纹图谱〔3-4〕，以及卷叶黄精P.cirrhifolium（Wall.）Royle〔5〕、黄精P.sibiricumDelar.ex Redoute、长梗黄精P.filipesMerr.ex C.Jeffrey et McEwan、多花黄精P.cyrtonemaHua等多种黄精属植物的红外光谱进行了研究〔6〕，迄今尚未见滇黄精的红外指纹图谱研究。红外光谱具有专属性强、快速、方便、样品不需化学预处理和信息量丰富、多组分同时分析并能实现在线监测等优点〔7〕，已广泛应用于中草药质量控制〔8-9〕。本文基于红外光谱建立滇黄精药材的指纹图谱，以期为滇黄精质量控制提供参考。

1 仪器与材料

1.1 仪器Nexus傅里叶变换红外光谱仪（Thermo Nicolet）；HW-3红外烘干箱（天津市光学仪器厂）；AL204电子天平（梅特勒-托利多仪器上海有限公司）；FW-4A型粉末压片机（天津市拓普仪器有限公司）；FY135型中草药粉碎机（天津泰斯特仪器有限公司）。

1.2 材料样品于2017年8月采集或购于云南、贵州及湖北等地，栽植于大理大学资源圃，2018年5月开花后经大理大学段宝忠副教授鉴定为滇黄精P.kingianumColl.et Hemsl.，样品信息见表1，凭证标本保存于大理大学中药标本馆。溴化钾为光谱纯，其余试剂均为分析纯，购于国药集团化学试剂有限公司。

2 方法与结果

2.1 供试品的制备取滇黄精药材在60℃下干燥至恒重，粉碎过80目筛，备用。取样品粉末1 mg至玛瑙研钵中，加入溴化钾粉末200 mg作为分散剂，研磨均匀，取适量细粉平铺于模具中，以20 MPa压强压制1 min，取出，对光检视，以样品均匀、略透光为佳，作为供试品〔10〕。

2.2 红外光谱条件与数据分析光谱扫描范围4 000～400 cm-1，扫描32次，分辨率为4 cm-1，扫描时实时扣除H2O和CO2的背景。光谱数据采用软件OMNIC 8.0进行坐标归一化、基线校正、平滑（平滑点数为15）处理，保存CSV格式数据。

表1 样品信息

2.3 方法学考察

2.3.1 精密度实验 取同一批供试品（S1），连续测定5次。结果所得红外光谱图基本一致，相关系数为0.999 8、0.999 9、0.999 9、0.999 9、0.999 9，RSD为0.048%，表明仪器精密度良好。

2.3.2 重复性实验 取同一批供试品（S1）5份，分别检测。结果所得的红外光谱图比较一致，相关系数为0.999 8、0.997 6、0.999 5、0.999 7、0.999 8，RSD为0.094%，表明重复性良好。

2.3.3 稳定性实验 取同一批供试品（S1），放于真空干燥箱内保存，1 h测定1次，测定5次。结果5 h内所得的红外光谱基本一致，相关系数为0.999 9、0.999 7、0.998 6、0.999 5、0.999 9，RSD为0.054%，表明供试品在5 h内稳定。

2.4 红外指纹图谱的建立取12批样品，按“2.1”项下方法制样，测定获得红外指纹图谱，见图1～2。从图中可看出，12批滇黄精药材的原始红外光谱图其峰形、峰位大致相同，但吸收峰的强弱存在一定差异，表明12批药材的主要组分相似。采用平均值法获得12批药材的共有模式图谱，见图3。可见3 353.6 cm-1、2 933.2 cm-1、1 623.8 cm-1、1 419.4 cm-1、1 128.2cm-1、1 051.0 cm-1、825.4 cm-1为滇黄精药材的主要特征指纹峰。

图1 12批滇黄精药材红外图谱（展开图）

图2 12批滇黄精药材红外图谱（重叠图）

图3 滇黄精红外共有模式指纹图谱

2.5 对照图谱解析及表征在3 350～2 500 cm-1为O-H伸缩振动和烷基的C-H对称伸缩振动峰；3 353.6 cm-1处的吸收谱带宽而强，为O-H伸缩振动峰；2 933.2 cm-1吸收峰为亚甲基的顺式伸缩振动峰；1 623.8 cm-1处为C=O伸缩振动峰；1 419.4 cm-1为甲基的对称弯曲振动峰；1 200～950 cm-1有强吸收峰，为皂苷类、糖类物质的C-O弯曲振动；在 1 128.2 cm-1、1 051.0 cm-1、825.4 cm-1有强吸收峰，可能为糖苷（C-O）伸缩振动或甾体皂苷中（O-H）弯曲振动。

2.6 指纹图谱相似系数分析采用夹角余弦法，将每个滇黄精样品红外光谱与共有模式指纹图谱比较，分别计算12批滇黄精药材与共有模式指纹图谱的相似系数。见表2。12批滇黄精药材与共有模式比较，相似系数均大于0.987；各样品间相互比较相似系数亦高于0.900，表明滇黄精药材质量稳定，均一性好。

表2 滇黄精药材相互间的相似系数分析

3 讨论

2015年版《中华人民共和国药典》将葡萄糖的含量作为滇黄精药材质量检测的重要指标〔2〕，已有学者针对滇黄精中的多糖类成分，采用柱前衍生化法建立滇黄精药材的指纹图谱〔11〕，另外亦有文献报道选择薯蓣皂苷元作为指标成分建立黄精类药材的指纹图谱〔12〕，研究结果亦能为黄精类药材的质量控制提供参考，但这些方法前处理较为复杂、费时，且仅以单一成分评估药材的质量，难以说明药材质量整体的均一性。相比上述方法而言，红外光谱具有特征性强、测定快速、不破坏试样和多组分同时测定等优点〔7〕，可综合反映药材所含的整体化学成分，在一定程度上体现了药材的内在质量。本研究采用红外光谱技术建立了滇黄精药材的红外光谱指纹图谱，并对滇黄精的共有特征峰进行了表征和解析。红外光谱指纹结果显示，滇黄精中主要为多糖和皂苷类成分，研究结果与相关研究一致〔13〕。不同产地的样品，其红外光谱指纹相似系数均大于0.900，表明滇黄精药材质量较稳定，均一性较好。本研究表明，所建立方法精密度、重复性、稳定性良好，可用于滇黄精药材质量的综合评价。