红外光谱法分析中药地黄三种不同炮制品

李雯霞，王秀真，裴圆圆，张鸿超，赵红霞

(河南省洛阳正骨医院(河南省骨科医院) 药学部，河南 洛阳 471000)

中药材成分繁多，其特征光谱是所含各成分光谱的叠加，而各种中药材因所含成分及各成分含量的比例不同，其红外图谱也各有差异，具有特征性和指纹性。因此，用红外光谱快速扫描中药材，得到红外光谱图，通过红外光谱法，可以区分鉴别同一中药的不同炮制品[1]。

地黄为玄参科植物地黄RehmanniaglutinosaLibosch.的新鲜或干燥块根，秋季采挖，除去芦头、须根及泥沙，即为鲜地黄。鲜地黄缓缓烘焙至八成干即称之为生地黄。生地黄经炮制后得到熟地黄,具体炮制方法有：清蒸法、酒炖法。三种地黄因其处理方法不同，其中的化学成分含量亦有差别，导致红外图谱上的差别。白雁等[2]运用红外二阶导数谱对地黄及其不同提取部位、炮制品进行了鉴定，樊克锋等[3]运用红外光谱技术对生地黄进行了整体评价，可见红外光谱对地黄进行评价甚至鉴定是可行的。因此，本课题阐述红外压片法分析三种地黄的具体操作方法及结果，以期为中药红外鉴定提供一些参考。

1 仪器与试药

1.1 仪器

PE SPECTRUM100 GX型FT-IR傅里叶变换红外光谱仪(Perkin Elmer(铂金艾尔默))；红外灯、FW-4A型粉末压片机(天津市拓扑仪器有限公司)、玛瑙研钵、模具。

1.2 试剂

KBr为分析纯(天津市福晨化学试剂厂)，研磨过200目筛，红外灯下烘干4 h。

1.3 样品

鲜、生、熟地黄为焦作温县产地黄，为玄参科植物地黄RehmanniaglutinosaLibosch.的鲜品及炮制品，品种为北京1号。其中，熟地黄为同种生地黄0.14 MPa清蒸4 h所得。所有样品均切片，80 ℃减压干燥24 h后粉碎过80目筛。

2 方法与结果分析

2.1 实验条件

温度：25 ℃；湿度：50%；扫描范围：4 000～400 cm-1；扫描次数：16；分辨率：4 cm-1。

2.2 空白片制备

取在红外灯下干燥4 h的过200目筛的KBr约200 mg加入模具中，摊平，用15 MPa(9 t)的压力压片约1 min，取出，扫描背景图。

2.3 试样制备

各取鲜地黄、生地黄、熟地黄试样2～3 mg，在玛瑙研钵中研细，再加入200～300 mg磨细干燥的KBr粉末，混合研磨均匀，使其粒度在2.5 μm(通过250目筛孔)以下，放入锭剂成型器中，用15 MPa(9 t)的压力压片约1 min，取出，扫描样品图谱。

2.4 图谱处理及分析

2.4.1 原始图谱 如图1所示，鲜地黄、生地黄、熟地黄的红外原始图谱为纵坐标从T%转换为A%，横坐标为波段4 000～400 cm-1的红外图谱。

很多中药(地黄、丹参、玄参、天冬、麦冬、巴戟天、薤白)都有凸型峰，即在1 020～1 060 cm-1范围内有个较宽的吸收峰，且在其两侧分别有两个吸收较弱的吸收峰。对于地黄，主峰1 050 cm-1，辅峰1 145 cm-1、985 cm-1，结合3 360 cm-1有强吸收峰，应为醇、酚、C-O-C的环内醚的C-H伸缩振动和X-H面内弯曲吸收峰。这与地黄的主要化学成分环烯醚萜苷类所含较多数量的酚羟基与醚键有关，而熟地黄此特征主峰被分裂成两个峰应该与梓醇在高温条件下转化成5-羟甲基糠醛有关[4]。地黄还有其他特征吸收峰，在2 928 cm-1处有一吸收峰应为-CH2的特征吸收峰。在1 635 cm-1处有一较弱宽峰，在1 422 cm-1、1 356 cm-1、1 258 cm-1有三个强度不高的呈阶梯形的吸收峰，可能为C=C双键基团伸缩振动，应为苯环类不饱和芳香环烃的不饱和键伸缩振动产生。在620～870 cm-1范围内有4～6个小峰则应为苯环取代基类的C-H面外弯曲振动的特征峰，而且熟地黄的吸收峰数量明显比鲜地黄和生地黄少，也应该与梓醇在高温条件下转化成5-羟甲基糠醛有关。但中药图谱因为成分复杂，不能具体归类解谱为某样物质，所以需用以下谱图处理方法进行处理。

注：1.Radix Rehmanniae；2.Prepared Radix Rehmanniae；3.Fresh Radix Rehmanniae

2.4.2 平滑处理 常选用block average平滑方法，选用13点平滑。对光谱进行平滑可以降低光谱的噪声。光谱平滑技术是对光谱中数据点Y值进行数学平均计算。红外软件中通常提供两种光谱平滑方法：手动平滑和自动平滑。手动平滑的数据点数可以从5～25的奇数中选择，即可选的点数为5、7、9……25。平滑的点数越高，光谱越平滑。如选5点平滑时，取相连5个数据点的Y值进行平均，平均值就是中间数据点的Y值。

2.4.3 基线校正 通常选用auto，手动也可。不管是用透射法测得的红外光谱，还是用红外附件测得的光谱，其吸光度光谱的基线不可能处在0基线上。采用卤化物压片法测得的光谱，由于颗粒研磨得不够细，压出的锭片不够透明而出现红外光散射现象，使光谱的基线出现倾斜。基线校正前和校正后，光谱吸收峰的峰位不会发生变化，但峰面积会有些变化。

2.4.4 归一化y轴归一化为A1.5，即T%为3%；归一化A为1.3，即T%为10%。光谱归一化是将光谱的纵坐标进行归一化。对于透射率光谱，归一化后的最大吸收峰透射率变成10%，基线变为100%。对于吸光度光谱，归一化后最大吸收峰的吸光度归一化为1，基线归一化为0。利用红外光谱进行定量分析时，通常对吸光度光谱进行归一化。红外谱库中的光谱通常是归一化的。

2.4.5 二阶导数 导数光谱在红外光谱中的应用主要为二阶导数谱[2]，可使光谱分辨率提高，但灵敏度却随之降低。二阶导数光谱的峰方向向下。二阶导数光谱的峰谷(负峰)位置对应于原光谱的峰尖和肩峰位置。二阶导数光谱能找出原光谱中所有吸收峰和肩峰的准确位置。但二阶导数光谱中各个峰的面积不能用于定量分析。见图2。

由图2可见，除了原始光谱中的特征峰外，二阶导数光谱在900～1 200cm-1峰更尖锐，也较集中，放大此处图谱如图3所示。

由图3可见，在1 140～1 160 cm-1区域熟地黄为一尖锐峰形，而鲜地黄和生地黄则为一波动峰；在900～1 100 cm-1区域三者差别比较大，鲜地黄1 020 cm-1峰基本消失，熟地黄吸收最大，1 048 cm-1峰熟地黄基本消失，992.2 cm-1峰熟地黄基本消失，920～980 cm-1区域熟地黄峰形变缓。

3 讨论

地黄主要含环烯醚萜、单萜及其苷类化合物，还含有苯乙醇苷类、糖类、氨基酸、有机酸及无机元素等成分。梓醇为地黄的主要有效成分，在炮制过程中其含量降低明显。毛蕊花糖苷为苯乙醇苷类的代表性成分，炮制过程对其也有破坏。生地黄经长时间加热蒸熟后，部分多糖和多聚糖可水解转化成单糖[5]，在熟地黄红外图谱中可见1 000～1 200 cm-1波数的峰的强度变化明显。采用红外光谱法对不同炮制品地黄进行分析，用量少、环保、简便快速，利用红外光谱并结合二阶导数光谱进行分析，可得到宏观的“指纹图谱”，通过比较红外图谱官能团区和指纹图谱区的峰数、峰位、峰强度等，可对样品进行较全面的分析和检测，甚至还能揭示中药在炮制过程中发生的物理化学变化[1]，为中药炮制品的快速鉴别和质量控制提供了思路与技术支撑。

注：1.Radix Rehmanniae；2.Prepared Radix Rehmanniae；3.Fresh Radix Rehmanniae

注：1.Radix Rehmanniae；2.Prepared Radix Rehmanniae；3.Fresh Radix Rehmanniae