松子仁的红外指纹图谱鉴别※

阮伟万　陈前进　胡　音　陈武亮



松子仁的红外指纹图谱鉴别※

阮伟万1陈前进1胡音2陈武亮1

【摘要】目的探讨红外指纹图谱在华山松种仁、红松种仁、马尾松种仁鉴别中的应用价值。方法将红松种仁、山松种仁、马尾松种仁粉碎后加溴化钾压片后，采用傅里叶变换红外光谱及二阶导数红外光谱法进行红外指纹图谱鉴别研究。结果虽然华山松种仁、红松种仁、马尾松种红外光谱及2阶导数光谱整体上较为相似，但是在指纹识别区吸收峰强度比、峰形及峰数有一定差异，其中2阶导数更为明显。结论红外光谱法能快速、方便地用于华山松、红松种仁、马尾松种仁的鉴别。

【关健词】松子仁；华山松种仁；红松种仁；马尾松种仁；红外指纹图谱；鉴别

1广东省台山市中医院，广东江门529200

2广东省食品药品检验所，广东广州510000

松子仁又名海松子，为松科松属植物红松、华山松、马尾松的种仁，其味甘性微温，具有润燥、养血祛风、润泽皮肤、敷荣毛发之效，主治肺燥干咳、大便虚秘、诸风头眩、骨节风、风痹[1]。唐代《海药本草》中就有“海松子温胃肠，久服轻身，延年益寿”的记载。松子被视为“长寿果”，又被称为坚果中的鲜品，因其含有大量脂肪油，具有润肠通便、止咳作用，一直作为药食同源的佳品。其主要成分如油脂70.1%、蛋白质14.0%、糖12.0%、纤维素2.1%、灰分1.8%[2]，另外含特殊成分有止杈酸、掌叶防己碱、二-旅烯、p-旅烯、茨烯、曹烯-3月桂烯、二戊烯、Y-松油烯等[3]。目前，对红松、华山松、马尾松的种仁进行鉴别时除感官检验外，化学方面末见报道。传统中药鉴别方法，如理化检验、感官检验、微生物检验等费时、耗力，具有破坏性且复杂。红外光谱是近年发展起来的一种快速、绿色环保的检测方法，在中药及食品等行业的品质快速检测中发挥着重要作用。在中药鉴定方面，已有文献报道采用红外光谱技术检测中药成分如酚酸、生物碱、总多糖、总黄酮、总皂苷、脂肪油、蛋白质[4]。本研究就红外指纹图谱在华山松种仁、红松种仁、马尾松种仁鉴别中的应用价值，现报道如下。

1　仪器与试剂

1.1仪器傅里叶变换红外光谱仪（Thermo Scientific Nicolet is5），扫描范围4000～400 cm-1；HY-12型红外压片机（天津天光光学仪器有限公司）。

1.2药品与试剂溴化钾，光谱纯（天津市津科精细化工研究所）；红松种仁、华山松种仁、马尾松种仁均购自广州南北行中药行饮片有限公司，批号分别为C20140810、L20140909、S20140623。

2　试验方法

2.1试样制作分别取药材低温粉碎成200目，准确称量药材细粉按1:100比例加入溴化钾，在红外光灯下研磨至均匀，取适量放入红外压片机模具内，在压力10 MPa条件下作用25 s，制成均匀透明样品片。取纯溴化钾按同上方法压片作为空白片。

2.2光谱扫描以空白片为背景进行扫描，设定扫描次数为10次，分辨率4 cm-1，取上述药材压制成的溴化钾片在4000～400 cm-1下进行测定：每个样品片变换5次扫描位置，获得5个光谱图，取平均值作为单个样品的光谱图，所有光谱图都扣除空白背景光谱。原始光谱数据首先进行多点基线校正，除去基线影响后将预处理后的光谱数据用软件进行标准归一化，以消除不同样本的差异化影响，最后用Thermo Scientific OMNIC 处理软件绘制药材粉末的特征红外光谱，在4000～400 cm-1区域进行详细分析，见图1～4。

3　结果

3.1红松、华山松、马尾松种仁的药材粉末红外光谱分析在3385 cm-1附近有一个极强且宽的吸收峰，其为水分子吸收峰；2830 cm-1是甲基和亚甲基伸缩振动区；1750～1500 cm-1是酰胺和羰基振动区；1500～1100 cm-1为蛋白质、脂肪酸混合振动吸收区；1200～500 cm-1主要是多糖吸收区[5]。通过红外光谱可以看出松子仁主要含有蛋白质、脂肪酸、脂类化合物、多糖等。

3.2红松、华山松、马尾松种仁的药材粉末红外光谱比较3种药材粉末的红外光谱图基本相似，均有9个基本一致的共有吸收峰：（764.1±5.0）cm-1、（861.1±5.0）cm-1、（1023.7±5.0）cm-1、（1156.8± 5.0）cm-1、（1448.4±5.0）cm-1、（1517.3±5.0）cm-1、（1627.9±5.0）cm-1、（2930.1±5.0）cm-1、（3365.1± 5.0）cm-1。但华山松种仁在420 cm-1处峰形明显，在500～600 cm-1处峰较尖锐，1000～1500 cm-1吸收较弱；红山松种仁与马尾松种仁均在817.9 cm-1附近吸收峰明显增强，但红山松500～1000 cm-1吸收较强，与其他两者多出875.6 cm-1及701.5 cm-1吸收峰，马尾松在1355.3 cm-1附近裂开3个吸收峰，见图1～3。

3.33种药材粉末2阶导数红外光谱比较华山松种仁在501.5 cm-1处有一尖锐峰，600.9 cm-1处峰强度与698.3 cm-1强度相当；红松种仁在521.1 cm-1峰略弱于550.2 cm-1，789.3 cm-1处峰平宽但吸收较强，在895.4 cm-1与973.6 cm-1处的峰强度弱于789.3 cm-1峰；马尾松500～1000 cm-1吸收强度略弱于华山松与红松种仁，但峰形数多于其他，特别是600～800 cm-1处，较其他两者多出656.9 cm-1、699.9 cm-1、783.1 cm-13个非常明显的尖锐峰，且764.8 cm-1处峰可观察到开裂现象。

图1　华山松种仁红外光谱图

图2　红松种仁红外光谱图

图3　马尾松种仁红外光谱图

图4　松子仁的二阶导数红外光谱图（A.华山松,B.红松,C.马尾松）

4　讨论

华山松、红松、马尾松种仁皆为卵形，外形较相似，但尺寸略有区别：华山松种仁长1.0～1.5 cm，直径0.6～1.0 cm；红松种仁长1.2～1.8 cm，直径0.9～1.6 cm；马尾松种仁长0.4～1.0 cm，直径0.3～0.6 cm。由于种仁大小受采收季节、产地来源等影响，在无对比参照情况下，仅凭经验、尺寸大小较难区别，且不科学。所以有必要寻找一种可靠的化学鉴别手段。

传统中药化学鉴别方法主要是利用各种专业分析检测仪器，采用高效液相色谱法、薄层色谱法、气相色谱法、质谱分析法等方法获得中药指纹图谱或检测单一成分含量，在检测前需经过提取分离等复杂手段。在中药研究领域，红外光谱技术是一种分析物质结构和含量的工具，可直接用于中药材的分析，且具有快速、无损、灵敏等特点，是常用的物质定性鉴别方法之一，图谱表观为药材中各种成分单体中的分子结构对红外光吸收的叠加结果，是特征性所有成分的整体效应，对待测物的整体鉴别具有重要意义。

产生红外吸收的基团是C-O、C-N、C-F、C-P、C-S、P-O、Si-O等和C=S、S=O、P=O等，华山松、红松及马尾松种仁中成分基本相同，所以红外光谱整体相似。但物种不同，其基团含量会不同，从而导致峰位和峰强度的变化，而红外光谱能较好、快速、无损伤地鉴别药材。本研究对华山松、红松及马尾松种仁的粉末经溴化钾压片后进行红外光谱扫描，发现3者的红外光谱虽然相似性较高，尤其是红松与马尾松具有高度相似性，推测其主要有效化学成分基本相同。虽然3者红外光谱相似，但依据彼此之间的细小差异，特别是二阶导数红外光谱具有明显差别，可为松子仁种属来源的鉴别提供参考。

综上所述，红外光谱法能快速、方便地用于华山松、红松、马尾松种仁的鉴别。但本研究有效数据量偏小，在后续试验研究中应大量采集不同地区、时节的华山松、红松、马尾松种仁，建立更加完整的红外光谱指纹图库，为快速鉴别松子仁来源提供理论依据。

参考文献

[1] 李哲敏.松子仁的营养保健功能[J].家牧产品开发,2001(7):23-24.

[2] 王明清.松子油开发利用[J].粮食与油脂,2002(10):35-36.

[3] 中华人民共和国国家中医药管理局《中华本草》编委会.中华本草[M].上海:上海科学技术出版社,1999:59-60.

[4] 刘小丽.红外光谱在药物分析中的应用研究[D].陕西:西北大学, 2013.

[5] 袁玉峰,陶站华,刘军贤,等.红外光谱结合主成分分析鉴别不同产地黄柏[J].光谱学与光谱分析,2011,5(31):1258-1261.

作者简介：阮伟万（1980-），主管中药师

基金项目：※2015年江门市卫生计生局科研项目（15A114）

【中图分类号】R282.5

【文献标志码】A【DOI】10.12010/j.issn.1673-5846.2016.02.004