紫茉莉红外指纹图谱研究范文

喜马拉雅紫茉莉(Mirabilishimalaica(Edgew.)Heim.)为紫茉莉科紫茉莉属植物，一年或多年生草本，以根入药，分布于我国西藏东部和喜马拉雅山区，以及川、滇部分地区，藏医中作“巴朱”用药。传统藏医理论认为，该药有温肾、生肌、利尿、干“黄水”之功效，主治胃寒、肾寒、下身寒、阳痿、浮肿、膀胱结石、腰痛、关节痛、“黄水病”。喜马拉雅紫茉莉作为传统藏药材，临床应用范围广，是二十五味鬼臼丸、十五味儿茶丸、五根散、巴桑母酥油丸等藏药制剂的主要组分之一。目前，对该药材的质量控制仅限于外观、性状和显微鉴别。药材红外指纹图谱是药材中全成分种类和含量的整体表现，既可以用于药材的快速鉴别，也可以反映药材内在质量的差异。红外指纹图谱检测成本低、耗时短，与传统宏观鉴别方法相结合，可以为药材的质量控制提供快速、全面的参考。

1材料与方法

1.1仪器岛津FTIR8000红外光谱仪及红外分析软件IRsolution1.3；万分之一电子天平，型号FA2004B，上海精密科学仪器有限公司；METTLERTOLEDOxp6百万分之一电子天平。

1.2样品与试药光谱纯溴化钾，天津市光复精细化工研究所出品；喜马拉雅紫茉莉药材，分别采自西藏林芝地区（人工种植）、拉萨市区和尼木县以及山南地区扎囊县，经专家鉴定为喜马拉雅紫茉莉(Mirabilishimalaica(Edgew.)Heim.)的根。药材按采集地和直径大小分为8份（见表1），采集地相同且直径范围一致的不同药材全部混合为一份样品。中华紫茉莉根购自药材市场，经专家鉴定为中华喜马拉雅紫茉莉(Mirabilishimalaica（Edgew.）Heim.var.chinensisHeim.)的根。

1.3光谱条件与样品测定药材切片，晾干，粉碎，过三号筛。称取药材粉末1mg，与200mg溴化钾混合均匀，在红外光灯下混合研磨，均匀放入模具内，压强到78.5KN时维持10min。以同样方法压制空白溴化钾片。以空白溴化钾片为背景，扫描范围4000cm-1～400cm-1，分辨率4cm-1，扫描新号累积10次（扣除水和二氧化碳的干扰）。

1.4图谱处理和分析使用岛津红外软件IRsolution1.3，将各批次样品的平均光谱相互比较，计算相似度，并进行聚类分析。

2结果与分析

2.1喜马拉雅紫茉莉与中华紫茉莉红外图谱比较与分析各批次喜马拉雅紫茉莉药材红外图谱（见图1）吸收峰位置基本一致，但大小差异明显。与中华紫茉莉比较，中华紫茉莉在667.3cm-1处有一尖锐的强吸收峰，而喜马拉雅紫茉莉在此处吸收非常弱；在4000～1800cm-1的特征区，二者图谱形状差异亦较大，以此可区分二者。

2.2喜马拉雅紫茉莉红外指纹图谱的构建与分析对喜马拉雅紫茉莉药材与中华紫茉莉根的红外光谱图进行两两比较，通过光谱中每一点的一级微分系数的差别计算相似度（见表2）。喜马拉雅紫茉莉药材谱图之间的相似度均在0.92以上，与中华紫茉莉相似度小于0.85；但S6与中华紫茉莉的相似度偏高（0.908），且与其它喜马拉雅紫茉莉药材相似度均不高，可能是由于该药材样品直径过粗（7～7.5cm），导致与其它喜马拉雅紫茉莉样品相似度下降。

2.3不同来源和直径的喜马拉雅紫茉莉与中华紫茉莉红外光谱数据的聚类分析以表2相似度结果为统计数据，应用SPSS11.5对上述样品进行R聚类，结果见图2。S1～S8聚为一类，S10为一类，显示中华紫茉莉与喜马拉雅紫茉莉图谱差异明显。S1与S3、S4与S8、S4与S7、S2与S5两两间相似度最高，通过分析这些药材的信息，发现这些药材间直径最接近。尽管S2与S4直径更接近，但其与S5相似度更高。由于采集地的环境不同，药材生长速度有差异，推测S2药材所处环境较S4和S5所处环境更有利于药材生长，S2与较其直径更粗的S5生长年限更接近。这也可以解释S7和S8均与S4相似度更高，在S7、S8的产地尼木县，喜马拉雅紫茉莉分布较多且根较粗壮，推测由于该地区适宜的环境，药材生长较快，致使S7、S8均与S4生长时间接近。S6与其它喜马拉雅紫茉莉药材相似度均不高，推测是由于该药材直径太粗、生长时间过长引起的。综上所述，喜马拉雅紫茉莉药材红外图谱的相似性与药材的直径关系密切，直径接近者，相似度越高；进一步分析可以推测，药材直径与红外光谱的关系，可能是受到药材生长年限的影响。

3讨论

在不同时间检测同一样品红外光谱图，图谱几乎完全重合，相似度在0.99以上，说明仪器稳定，检测结果重现性好。对药材的取样量（0.5mg、1.0mg、1.5mg)进行了考查，发现药材粉末1mg与200mg溴化钾压片，得到的红外光谱图大吸收峰透光率在10%～30%之间，谱图形状较好。IRsolution1.3软件提供了多种相似度计算方法，比较了光谱中每一点的一级微分系数的差别，能够更好地反映图谱的差异，故选择此法进行相似度比较。对组间平均连接法、近邻法、远邻法、中位数法、重心法和Ward最小方差法6种聚类方法进行比较，发现采用组间平均连接法进行聚类效果较理想。

4结论

药材的红外光谱反映的是其化学成分的总体特征，而化学成分是药材质量的内在体现；药材红外光谱相似度越高，说明药材间化学成分差异越小，药材质量越接近。因此，通过建立优质药材红外指纹图谱，可以实现药材质量的快速筛查。中华紫茉莉与喜马拉雅紫茉莉药材红外图谱吸收峰位置及强度均比较相似，但中华紫茉莉在667.3cm-1处有一尖锐的强吸收峰，而喜马拉雅紫茉莉在此处吸收非常弱，这一点可作为二者区分的明显标志。此外，比较中华紫茉莉与喜马拉雅紫茉莉红外光谱图的相似度，亦可区分二者。结合谱图的外观比较及计算机辅助相似度比较，可以构建喜马拉雅紫茉莉药材的快速鉴别方法。不同产地、不同直径喜马拉雅紫茉莉药材的红外光谱图的聚类分析结果显示药材直径对红外光谱图特征有较大影响，直径更接近的药材，其红外光谱亦更相似。而药材直径大小取决于生长环境的适宜性和生长时长。进一步分析显示，直径对药材红外光谱特征的影响可能最终源于生长年限的差异，药材最佳生长时间还有待进一步研究。

作者：聂丽娟 阿呷尔布 普布多吉 次旦曲珍 平措曲珍 单位：西藏大学医学院