红外光谱法无损鉴别升麻的研究

摘要：本文利用博里叶变换红外光谱法和计算机比对软件，快速、直接地测定了15种升麻基源植物，结果表明：各种升麻药材的基源植物由于其化学成分的不同以及各成分问的相对含量的不同，使每种样品都有自己独特的红外谱图。不同科的升麻样品谱图差别较显著；同属不同种的升麻谱图差别较大；同种不同产地、同种同产地不同采集时间的升麻谱图差别较小一该方法具有快速、准确、制样简单不需对样品进行提取分离、保持原性质等特点。
主题词：FTIR，中药，升麻，原性质分析
升麻为毛茛科植物大三叶升麻(Cimiofuga heracleifolia Kom 1、兴安升麻(C dahurica(Turcz．)Maxim.)和升麻(C.foetida L.)的干燥根茎，具发表透疹、清热解毒、升举阳气功效，用于风热头痛、肯痛、口疮、咽喉肿痛、麻疹不透、阳毒发斑、脱肛、子宫脱垂等症 升麻以四川产量较大，称川升麻，主销西南、西北、中南等地；北升麻(兴安升麻)河北、山西产量最大，关升麻(大三叶升麻)主产于辽宁、吉林、黑龙江等地．北升麻和关升麻除销往全国外还出口日本等国。曾报道市场上商品升麻的基源植物涉及到毛茛科升麻属(Cimicifuga)、虎耳草科落新妇属(Astilbe)、蔷薇科假升麻属(Aruncos)、菊科麻花头属(Sermtula)和爵床科马蓝属(Strobilanthes)共5科5属11种1变种。为保证药材货真价实．用药安全可靠．寻找快速、准确的鉴别方法是中药罄别研究中的一个热点。
目前常采用的鉴别方法有性状鉴别、显微鉴别和师化鉴别等。常规的光谱分折方法则需对药材进行分离提取利用红外光谱法直接分析鉴别中药材已有报道 ，但采用光谱法保持药材原性状(无损伤)鉴别同名药材还未见报道。本文首次利用红外光谱法和计算机辅助比对软件对l5个不同科属、不同种、不同产地、 同采集时间的升麻基源植物样品进行了测试．结果由红外光谱的特征频率与强度可以鉴别不同种类的样品。此鉴别方法与常规的光谱法相比具更直接、快速，不破坏样品的原性质等特点；与传统的药材鉴别方法相比更准确；与民间传统的鉴别疗法相比更具有科学性。
1 实验部分
1．1 仪器设备和测试条件
仪器设备：傅里叶变换红外光谱仪为Perkin Elmer公司的Spectrum GX型光谱仪，DTGS检测器。
测试条件：光谱分辨率4/cm，测量范围4000～400/cm．扫描信号累加64次．OPD速度0.2cm/s，增益为1。
1．2 样品来源及简单制备
弹品来源：15个升麻药材均由上海交通大学药学院的李晓波博士提供并鉴定。
样品制备：分别将各个升麻样品剪成最小块放入研钵中，加人少量的液氮使样品迅速冷冻变脆，待液氮挥发后快速研磨样品，反复几次，将研磨后的样品用100目的筛子过筛后分别进行压片测定。
1．3 数据处理
采用Perkln Elmer公司的Compare软件，建立相关的参考光谱．对所得到的红外光谱进行比对，并记录每个光谱与参考光谱的相关系数
2 结果与讨论
供试的15个升麻药材样品分别属毛茛科升麻属、虎耳草科落新妇属、菊科麻花头属、蔷薇科假升麻属和爵床科马蓝属，产地分别为四川 云南、吉林；并有两个样品为同种不同采集时间。
2．1 同种不同产地升麻药材比较
在对同种不同产地的样品的比较分析中．以单穗升麻(C．simplex)的四川产样品No．9852为参考标准，吉林产样品No 92812的红外谱图的计算机比对的相关系数为0.9762。
2．2 不同采集时间的升麻药材的比较
对南川升麻(C．nanchuanensis)的两个同产地不同采集时间的样品进行了比较测试。 样品No.9853(1998年采)为参考标准，同产地的No．92044(1992年采)样品计算机比对的相关系数为0.9517。即不同采集时间的升麻样品的红外谱图差异较小．但大于同种不同产地的升麻样品。
2．3 同属不同种升麻药材的比较
以毛茛辩升麻属的样品为倒进行了同属不同种问的红外图谱的比较分析。以兴安升麻(C．dabunca，No．9821)为参考标准，升麻属其他7种样品的比对相关系数在0.8617和0.9679之间．其中药典规定的三种基源植物间的差异最小．大三叶升麻(No．9822)的相关系数为0.9679，升麻(No．9851)的相关系数为0.9545；非药典规定种的相关系数均低于0.9300即正品升麻与非药典规定种的红外谱图的差异相当于(或大于)同种不同产地(相关系数0.9762)和同种的不同采集时间的样品(相关系数为0.9517)升麻属8种药材的红外谱图的比对的相关系数。
2．4 不同科的升麻药材比较
蔷薇科假升麻属的假升麻、毛茛科升麻属的兴安升麻、虎耳草科落新妇属的落新妇、菊科麻花头属的麻花头和爵床科马蓝属的腺毛马蓝的谱图有差异。 药典规定种的兴安升麻为参考标准，计算机比对的相关系数分别是：蔷薇科的假升麻(No 9878)为0.9020；爵床科的腺毛马蓝(No 9501)为0.9516；虎耳草科的落新妇(No．9805)为0.8780；菊科的麻花头(No．9800)为0.3924。
由此可见，同样以兴安升麻为参考标准的蔷薇科假升麻、爵床科腺毛马蓝、虎耳草科的落新妇和菊科的麻花头的相关系数远远小于正品升麻的相关系数(正品升麻的相关系数大于0.9543)，即毛茛科与蔷薇科、爵床科、虎耳草科、菊科间的差异大于升麻属的三种药典规定种问的差异，而菊科麻花头属的麻花头差别最大(相关系数为0.3924) 这对于药材真伪的鉴别具重要意义。
3 结 论
通过15个样品的测试和比较分析可以看出，各种药材(除同种不同产地或不同采集时同样品)由于所含化学成分不同．均可得到特征性吸收谱=根据指纹吸收谱的差别并通过此对软件分析可以区别这些药材，借以达到药材种类鉴别的目的：
傅里叶变换红外光谱技术快速、准确，不需对样品进行分离、提取而直接测定植物类药材，对样品性质无损伤：根据红外光谱的特征吸收峰的位置、强度可以进行药材的种类鉴别。
为实现对常用药材的鉴别和分类．应采用多方法(色谱法，质谱法，光谱法)结台从而达到相互补充、相互印证，建立中药材光谱数据库实现系统的分类和鉴定：光谱检索系统的建立．将有利于药材品种的鉴定、真伪的识别。选种科学的评价体系可以避免经验性鉴定的人为性和一些其他鉴别方法的复杂性，从而加快中药现代化研究的进程，为使中药制品尽早地进人国际市场奠定基础。