红外光谱快速分析(一恒DZF-6090使用)

引 言 　　

短瓣金莲花（ＴｒｏｌｌｉｕｓｌｅｄｅｂｏｕｒｉＲｅｉｃｈｂ）系毛茛科金莲花 属植物，主要分布于我国黑龙江及内蒙古东北部地区，以 花 入药，具 有 清 热 解 毒、消 肿、明 目 的 功 效，主 要 用 于 治 疗 急 慢性扁桃体炎、急性中耳炎、急性淋巴管炎等症。现代药 理研究表明，短瓣金莲 花 具 有 抗 菌、抗 炎 镇 痛、抗 氧 化 等 活 性。文献报道短瓣金莲花含有黄酮（苷）类、酚酸类、香豆 素类、苯乙素类、挥发油等多种化学成分。目前对该药材 质量标准的研究多是以高效液相色谱法 （ｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｌｉｑｕｉｄｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ，ＨＰＬＣ）测定其 指 标 成 分，如 荭 草 苷、 牡荆苷等。高效液相色谱法是目前广泛使用的高效分离分 析技术，然而该法费用较高，分离方法的建立及测试往往费时繁琐，所需大量流 动 相（甲 醇、乙 腈 等）具 有 毒 性，而 且 利 用该法定性分析时通常需要借助于标准物质才能完成。因 此，需要一种快速、有效、可行的方法对中药提取物进行整 体系统的分析及逐一鉴别。

１ 实验部分

１．１ 试剂与仪器

短瓣金莲花（ＴｒｏｌｌｉｕｓｌｅｄｅｂｏｕｒｉＲｅｉｃｈｂ）药材购于亳州市 京皖中药饮片厂（产地：东 北）。石 油 醚（ｂｐ．３０～６０ ℃）、无 水乙醇、９５％乙醇、甲 醇、磷 酸，购 自 天 津 市 北 联 精 细 化 学 品开发有限公司，均为 分 析 纯；色 谱 甲 醇，天 津 市 风 船 化 学 试剂科技有限 公 司。纯 水 由 Ｍｉｌｌｉ－Ｑ Ｄｉｒｅｃｔ８超 纯 水 系 统 产 生。荭草苷（以９７．９％计）、牡荆苷（以９４．９％计）标准品，中 国食品药品检定研究院。 Ｎｉｃｏｌｅｔ６７００傅里叶变换红外光谱仪（美国 ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈ－ ｅｒ）；Ｕ－３０００高效液 相 色 谱 仪（美 国 戴 安）；ＲＥ－５２旋 转 蒸 发 仪（上海亚荣）；ＳＨＢ－Ⅲ循环水式真空泵（巩 义 予 华）；DZF-6090真空干燥箱（上 海 一 恒）；Ｍｉｌｌｉ－Ｑ Ｄｉｒｅｃｔ８超 纯 水 器（美 国 Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ）；ＰＴＨＷ 型调温电热套（巩义予华）；ＶＦＤ－１０００ 冷冻干燥机（北京 博 医 康）；ＳＫ６２１０ＬＨＣ 双频加热型超声波 清洗器（上海科导）。

１．２ 方法

１．２．１ 样品制备

将短瓣金莲花干燥、粉 碎，分 别 称 取 适 量，采 用 室 温 浸 提、加热回流和超声辅助３种 提 取 工 艺，石 油 醚（ｂ．ｐ．３０～ ６０ ℃）脱脂 后，依 次 分 别 用 １００％，９５％，９０％，…，２０％， １０％甲醇－水和去离子水提取，各３次，提取液过滤、减压浓 缩并冷冻干燥，得到３６个提取物。

１．２．２ ＨＰＬＣ测定荭草苷和牡荆苷含量

色 谱 柱：ＡｇｉｌｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓＺＯＲＢＡＸＳＢ－Ｃ１８４．６× ２５０ｍｍ，５μｍ；流动相：甲醇－０．１％磷酸溶液梯度洗脱，０ ｍｉｎ时甲醇－０．１％磷酸溶液１０∶９０，１７ｍｉｎ时甲醇－０．１％ 磷酸溶液３５∶６５，４０ｍｉｎ时 甲 醇－０．１％磷 酸８０∶２０；流 速 １．０ｍＬ·ｍｉｎ－１；检测波长３４０ｎｍ；柱温为３５℃；进样量１０ μＬ。 用６０％甲醇配制一系列浓度的混标溶液，荭草苷标准品 溶液的 浓 度 分 别 为 １５０．０，７５．０，３７．５，１８．８ 和 ９．４μｇ· ｍＬ－１，牡荆苷标准品溶液的浓度分别为１７０．０，８５．０，４２．５， ２１．２和１０．６μｇ·ｍＬ－１；用６０％甲醇配制短瓣金莲花各提 取物的溶液（０．１ｍｇ·ｍＬ－１）。以 上 样 品 均 用０．４５μｍ 有 机 系滤膜过滤后待用。

１．２．３ 红外光谱采集

Ｎｉｃｏｌｅｔ６７００傅里叶变换红外光谱仪辅以水平衰减全反 射（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌａｔｔｅｎｕａｔｅｄｔｏｔａｌｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ，ＨＡＴＲ）附 件，光 谱范围４０００～６５０ｃｍ－１；ＤＴＧＳ检测器，分辨率４ｃｍ－１，扫 描次数６４次，ＯＰＤ速度为０．２ｃｍ－１·ｓ－１，扫描时实时扣除 水和 ＣＯ２ 的干扰。

１．２．４ 红外光谱方法学考察

１．２．４．１ 精密度试验

取同一样品溶 液，用 ＨＡＴＲ 附 件 连 续 测 定 ５次。采 用 ＯＭＮＩＣ８．２．３８８软件中谱图质量检测功能比较５张 红 外 光 谱图，谱图间相关系数分别为 ０．９９５６，０．９９８２，０．９９８６， ０．９９８１，１．００００，ＲＳＤ＝０．１６％。

１．２．４．２ 重复性试验

同一份样品，分别取样５次，用 ＨＡＴＲ附件测定。采用 ＯＭＮＩＣ８．２．３８８软件中谱图质量检测功能比较５张 红 外 光 谱图，谱图间关系数分别为 １．００００，０．９９６０，０．９９７０， ０．９９８４，０．９９８４，ＲＳＤ＝０．１５％。

１．２．５ 建模方法

采用仪器自带 ＴＱＡｎａｌｙｓｔＥＺＥｄｉｔｉｏｎ软件进行建模。根 据 ＨＰＬＣ定量分析荭草苷和牡荆苷的结果，分别选取７个提 取物样品作为检验集，其余为校正集。以交叉验证相关系数 （Ｒ２）和交叉验证误差均方根（ｒｏｏｔｍｅａｎｓｑｕａｒｅｅｒｒｏｒｏｆｃｒｏｓｓ－ ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ，ＲＭＳＥＣ）为指标比较不同光谱预处理方法和不同 波段对模型效果的影响，对未知样本的预测效果用预测误差 均方根（ｒｏｏｔｍｅａｎｓｑｕａｒｅｅｒｒｏｒｏｆｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ，ＲＭＳＥＰ）考核。

２ 结果与讨论

２．１ 短瓣金莲花不同提取物的荭草苷和牡荆苷含量

将荭草苷和牡荆苷标准品溶液使用高效液相色谱仪分析 ３次，使用该仪器自带软件计算色谱峰积分面积取平均值。 以峰面积为横 坐 标，浓度为纵坐标绘制标准曲线方程分别 为，牡荆苷：ｙ＝０．１００７ｘ＋０．００９６，Ｒ２＝０．９９９４；荭草苷： ｙ＝０．２００１ｘ－０．３２，Ｒ２＝０．９９９７。 将短瓣金莲花各提取物采用相同色谱条件进行测试分 析，得到各个荭草苷和牡荆苷含量。

２．２ 定量分析方法和预处理方法的选择

首先选择不 同 的 定 量 分 析 方 法：朗 伯 比 尔 定 律（ｓｉｍｐｌｅ Ｂｅｅｒ’ｓｌａｗ）、偏最小二乘法（ｐａｒｔｉａｌｌｅａｓｔｓｑｕａｒｅｓ，ＰＬＳ）和主 成分回 归 法（ｐｒｉｎｃｉｐａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ，ＰＣＲ）；然 后 选 择不同的光谱预处理方法：导 数 处 理（ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）、多 元 散 射 校正（ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｖｅｓｃａｔｔｅｒｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ，ＭＳＣ）和标准正态变量 校正（ｓｔａｎｄａｒｄｎｏｒｍａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ＳＮＶ）。通 过 筛选不同的定量分析方法和光谱预处理方法，最终得到了优 化的荭草苷和牡荆苷定量分析校正模型，采用ＰＬＳ方法建立 模型，标准正态分布ＳＮＶ 校正 和 二 阶 导 数（１３点 平 滑）预 处 理。

２．３ 波段的选择

ＰＬＳ方法可以选择全波段范围作为定量分析区间，亦可 以选择部分波段作为定量分析区间。二 者 各 有 利 弊：全 波 段 范围可以包含全部的样品信息，但是所含背景信息也较多，

３ 结 论 　　

建立了一种利用红外光谱技术预测中药材指标成分的方 法，从得到的模型可以看出短瓣金莲花药材提取物的红外光 谱与指标成分之间存在很好的相关性，Ｒ２＞０．９１；且 模 型 预 测结果的相对偏差在±５％之 内。红外光谱技术具有指纹特性强、取样量小、操作简便、测试迅速、对环境无污染、定量 准确等特点。本文只对短瓣金莲花药材中的两种指标成分进 行了预测。在获取大量相关数据的基础上，该方法可对某种 药材的多个成分及整体特征甚至药效、药理等进行预测评价，不失为一种很好的中药材质量控制的手段。能 够 为 中 药、食品等复杂体系的化学成分研究提供直接、快 速、有 效 的研究手段，可以缩短研究周期，提高研究效率。



 

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