牛黄解毒丸红外指纹图谱双指标序列分析

庞涛涛张绪言

（1山西师范大学分析测试中心，山西临汾 041004；2山西华润煤业有限公司，山西太原030001）

牛黄解毒丸红外指纹图谱双指标序列分析

庞涛涛1张绪言2

（1山西师范大学分析测试中心，山西临汾 041004；2山西华润煤业有限公司，山西太原030001）

目的：建立一种快速、准确的鉴别牛黄解毒丸的方法。方法：利用共有峰率、变异峰率两个指标，以不同厂家与批号的牛黄解毒丸的红外指纹图谱为标准，计算出所测样品相对于该标准品的共有峰率和变异峰率，按照共有峰率的大小，建立不同的共有峰率和变异峰率双指标序列方法。结果：利用共有峰率和变异峰率双指标序列分析法可以对2个以及多个中药样品进行方便可靠的鉴别。结论：此方法是一种符合中药自身特点的光谱分析方法，可以准确区分不同厂家和批号的牛黄解毒丸。

牛黄解毒丸；红外指纹图谱；双指标序列分析；共有峰率；变异峰率

牛黄解毒丸为常见中成药，由牛黄、大黄、甘草等8味中药组成，具有清热解毒的作用。该药在我国生产厂家较多，品质各异，加之近年来假冒伪劣商品充斥市场，直接危害消费者的身体健康。因此建立一种快速、准确的鉴别牛黄解毒丸的方法，对牛黄解毒丸的质量监控具有十分重要的意义。

中药质量控制研究中，应该根据中药自身的特点建立符合中药自身特点的质量控制方法。中药质量控制的发展方向之一是利用中药自身的特征信息建立多维独立指标空间，增强鉴别能力，并克服中药鉴别需要大量对照样品的缺点。各种现代仪器已广泛应用于中药质量控制研究中[1-3]，其中光谱分析由于其操作简便，稳定性好，测试速度快，成本低而被广泛应用。本研究借助于红外光谱（IR）的指纹性，用共有峰率和变异峰率双指标序列法[4-7]研究了不同厂家、不同批号的牛黄解毒丸的红外指纹图谱[8-9]，结果表明该方法可以较好地鉴别不同厂家和不同批号的牛黄解毒丸。

1 仪器设备和参数设置

IR660型傅立叶变换红外光谱仪（美国瓦里安公司），氘化三甘氨酸硫酸酯（DTGS）检测器；光谱范围400～4 000 cm-1，分辨率为4 cm-1，扫描累加次数32次，扫描时应扣除水和二氧化碳的干扰。

2 样品来源和制备

牛黄解毒丸的生产厂家及批号：①杨文水制药（2005050516）；②山西双人药业有限责任公司（300205、300105）；③山西正元盛邦制药有限公司（050414）；④石家庄万和制药有限公司（20041102、20050501）；⑤北京同仁堂科技发展股份有限公司（5010218、5010194、5010212）；⑥山西华康药业股份有限公司（20050702、20051101）

将各种牛黄解毒丸分别随机取样，粗研后置电热恒温真空干燥箱中100℃干燥2 h，取出在红外灯下研磨，取约2 mg加200 mg KBr一同研细压片，于傅立叶变换红外光谱仪上作红外光谱图。

3 结果与讨论

3.1 牛黄解毒丸红外指纹图谱及数据

将牛黄解毒丸样品按照以上实验方法进行IR测定，其IR图见图1，吸收峰波数见表1。

图1 11个不同产家及批号的牛黄解毒丸样品的IR

表1 牛黄解毒丸红外指纹图谱吸收峰波数及共有峰 （cm-1）

共有峰的确定方法：对于一组吸收峰，若组内吸收峰的波数最大差异显著小于其与相邻组之间的平均波数差，就确定该组峰是一组共有峰。在表1中，多数组峰很明显满足这种确定方法，它们可以明确判定为共有峰。如：对于2 929.73，2 115.50 cm-1对应的两组峰，其共有峰的确定方法为2 929.73 cm-1对应的一组峰的平均波数为 2 930.66 cm-1，组内最大波数差是10.24 cm-1，该组的平均波数与邻近的前后两组峰的差分别是403.62 cm-1和812.83cm-1，两个值明显大于10.24 cm-1，故可确认2 929.73 cm-1对应的一组峰是共有峰。同样2 115.50 cm-1对应的一组峰的平均波数是2 117.83 cm-1，该平均值与前后相邻组峰的平均波数值的差分别是812.83 cm-1和490.21 cm-1，两个值明显大于组内最大波数差10.24 cm-1，故可判断该组峰也是共有峰。

3.2 牛黄解毒丸红外指纹图谱共有峰率和变异峰率双指标序列

3.2.1 共性鉴别指标 ①共有峰率P=（共有峰数Ng/2个IR图中的独立峰数Nd）×100%。②共有峰数Ng：指在比较的2个IR图中都出现的吸收峰的个数。③独立峰：红外指纹图谱中不同的吸收峰。na：指纹图谱a中相对与其共有峰的非共有峰数，称为a的变异峰数。nb：指纹图谱中b相对与其共有峰的非共有峰数，称为b的变异峰数。④独立峰数Nd：相互比较的2个IR图中的独立峰总数Nd=Ng+na+nb。

3.2.2 变异鉴别指标 变异峰率Pv：一个指纹图谱的变异峰率Pv是该IR图中相对于共有峰的变异峰数与其共有峰数的比值Pva= （na/Ng）×100%。Pva：指纹图谱a的变异峰率；Pvb=（nb/Ng）×100%。Pvb：指纹图谱b的变异峰率。

利用共有峰率和变异峰率2个指标，可以从共性和差异两方面全面比较2个指纹图谱。共有峰率越高，说明二者的共性越大。在变异峰率指标中，以每个指纹图谱中的变异峰数与共有峰数的比值可以很好地衡量指纹图谱的变异情况，指纹图谱的变异峰率差异越大，说明2种药材的差异越大。指纹图谱的变异峰率都小，说明2种药材品种或它们的某种性质相近，2种药材或其性质变异就小。

3.2.3 双指标序列 以指纹图谱共有峰率和变异峰率计算公式，以各样品为参考，分别计算其他样品红外指纹图谱的共有峰率和变异峰率，并且根据共有峰率的大小排成一个序列（包含共有峰率和变异峰率值），该序列称为共有峰率和变异峰率双指标序列，n个样品可得n个不同的序列，故可构成n维序列空间。

通过该序列可以精确知道任意一个样品与其它样品的远近关系。在本实验中，11个样品为参照点建立的11个共有峰率和变异峰率双指标序列，形成11维序列空间，加上共有峰率和变异峰率双指标空间，可以在（2+n）维（n：等于样品数目）空间中考察各个样品的异同，使该法具有较强的鉴别能力。

11个样品牛黄解毒丸的双指标序列如下：

注：以N4∶N5（94.12；6.25，0）为例，N4∶N5（94.12；6.25，0）表示该序列以N4为标准计算其他样品指纹图谱的共有峰率和变异峰率，该序列片断表示N4与N5的共有峰率是94.12，其中N4的变异峰率为6.25，N5的变异峰率为0，N3:N4N8（89.47；11.76，0）表示N4N8与N3的共有峰率均为89.47，N4N8的变异峰率是0，N3的变异峰率是11.76

由上述序列可知，在不同的序列中，不同样品的共有峰率不同，样品之间的关系一般不同。利用该n维双指标序列空间可以方便地找到某一样品的最相近样品。从而可以避免在单一序列空间中比较不同样品。从上述序列看，该分析方法得到的结论可靠。

3.3 11种牛黄解毒丸的基本关系组、对及分析

A组结果表明，N4N8相对于N3来说非常相似，为石家庄厂家生产的2种批号的牛黄解毒丸。同样，N5N6N10为同仁堂有限公司生产的3种不同批号的牛黄解毒丸。N2N9为山西双人生产的2种不同批号的牛黄解毒丸。N7N11为山西华康生产的2种不同批号的牛黄解毒丸。即产家相同，性质也相近。

B组结果表明：N5、N6、N10相对于石家庄厂家生产的2种批号的牛黄解毒丸来说，共有峰率的顺序大小是：N5＞N10＞N6，即同仁堂牛黄解毒丸批号顺序为：5010218＞5010212＞5010194。

N4、N8相对于同仁堂生产的不同批号的牛黄解毒丸来说，共有峰率的顺序大小为：N4＞N8。即：石家庄厂家生产的牛黄解毒丸批号顺序为20041102＞20050501。N7、N11相对于同仁堂生产的不同批号的牛黄解毒丸来说，共有峰率的顺序大小为：N7＞N11。即：山西华康生产的牛黄解毒丸批号顺序为20050702＞20051101。N2、N9相对于山西华康生产的牛黄解毒丸来说，共有峰的顺序大小顺序为：N2＞N9，即山西双人生产的牛黄解毒丸批号顺序为：300205＞300105。因此，利用共有峰率和变异峰率双指标序列分析法，可以对上述11个牛黄解毒丸样品给出符合实际情况的鉴别结论。

上述分析表明，不同厂家，同一厂家不同批号及同一批号之间均存在着明显的差异。从多维共有峰率和变异峰率双指标序列分析法可以得到更多的信息，对不同产地、不同级别具有准确、精细且非常直观的鉴别能力。

4 结论

借助于IR的指纹性，用共有峰率和变异峰率双指标序列分析法研究了不同厂家、不同批号牛黄解毒丸的红外指纹图谱，结果表明，该方法是一种科学合理的指纹图谱分析方法，具有快速、简便、准确等特点，有望成为药材快速鉴别的一种新的方法。

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Duel-Index Sequence Analysis of Niuhuang Jiedu Piluae by Infrared Fingerprint

Pang Taotao1，Zhang Xuyan2（1 Center of Analysis and Test of Shanxi Normal University，Shangxi Linfen 041004，China；2 Shanxi Huarun Coal Industry Co.，Ltd.，Shanxi Taiyuan 030001）

Objective:To establish a fast and accurate identification method for Niuhuang Jiedu piluae.Methods:A two-index method of common and variant peak ratio was applied and the values were calculated by means of duel-index sequential analysis.The standards of infrared（IR）fingerprint spectra were set up for Niuhuang Jiedu piluae produced by different manufacturer and with different lot numbers.Common and variant peak ratio of the samples were calculated against the standards and according to the size of common peak ratio the duel-index sequential method for different common and variant peak ratio was established.Results:The duel-index sequential analysis can be applied to identify two or more herb samples.Conclusion:In accordance with the characteristic of traditional Chinese medicine，this spectral analysis method can be used to distinguish Niuhuang Jiedu piluae produced by different manufacturers on each lot basis.

Niuhuang Jiedu Piluae；IR Fingerprint；Duel-index Sequential Analysis；Common Peak Ratio；Variant Peak Ratio

10.3969/j.issn.1672-5433.2012.10.005

2011-12-28）

庞涛涛，女，博士，实验师。研究方向：药物分析。通讯作者Email:ptt801203@126.com