不同干燥方法不同品种的金银花与山银花的红外光谱研究
2020-08-24邹婧吕燕慧姚中伟王悦张学涛王玲娜
邹婧 吕燕慧 姚中伟 王悦 张学涛 王玲娜
摘 要：以金銀花为研究对象，采用傅立叶红外光谱技术结合二阶导数红外光谱对不同干燥方法、不同品种的金银花进行分析。检测结果表明：同一品种金银花的不同干燥方法的红外光谱中，在1 047 cm-1处烤房烘干的“九丰一号”吸收峰强度最高，说明烤房烘干“九丰一号”金银花的黄酮、苷类等物质含量较晒干和杀青烘干的高;金银花红外光谱图中主要吸收峰在3 387、2 913、2 843、1 642、1 380、1 259、1 048、610 cm-1附近，不同品种金银花的吸收峰基本相似，但吸收峰的位置及强度存在一定差异;同时在金银花与山银花的红外光谱中发现在1 732、1 514、1 459 cm-1处山银花比金银花吸收明显。因此，红外光谱结合二阶导数光谱可用来反映金银花有效成分、干燥方法和品种的信息。
关 键 词：金银花;山银花;傅立叶红外光谱法;二阶导数红外光谱;鉴别
中图分类号：R282.5; O657.33 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2020）06-1042-05
Study on Infrared Spectra of Different Varieties of Honeysuckle Dried by Different Methods and Mountain Honeysuckle
ZOU Jing， LV Yan-hui ，YAO Zhong-wei， WANG Yue， ZHANG Xue-tao ，WANG Ling-na*
（College of Pharmacy， Shandong University of Traditional Chinese Medicine， Experiment Center of Shandong University of Traditional Chinese Medicine， Jinan Shandong 250355， China）
Abstract： Taking honeysuckle as the research object， Fourier transform infrared spectroscopy combined with second derivative infrared spectroscopy was used to analyze different varieties of honeysuckle dried by different methods. The test results showed that，in the infrared spectrum of the same variety of honeysuckle dried by different methods， the intensity of the absorption peak of “Jiufeng No.1” dried in the baking room was the highest at 1 047 cm-1， indicating that the contents of flavonoids and glycosides in the “Jiufeng No.1” honeysuckle dried in the baking room were higher than those in the “Jiufeng No.1” honeysuckle dried by sun-drying and cyanocyanine drying. The main absorption peaks of honeysuckle infrared spectrum were near 3 387， 2 913， 2 843， 1 642， 1 380， 1 259， 1 048， 610 cm-1. Absorption peaks of different varieties of honeysuckle were basically similar， but there were some differences in the position and intensity of the absorption peaks. At the same time， in the infrared absorption spectra of honeysuckle and mountain honeysuckle， absorption peaks of mountain honeysuckle were more obvious than those of honeysuckle at 1 732， 1 514， 1 459 cm-1. Therefore， the infrared spectrum combined with the second derivative spectrum can be used to reflect the information of active ingredients， drying methods and varieties of honeysuckle.
Key words： Honeysuckle; Mountain honeysuckle; Fourier infrared spectroscopy; Second derivative infrared spectroscopy; Identification
金银花的来源为忍冬科植物忍冬的干燥花蕾或带初开的花，山银花的来源为忍冬科植物灰毡毛忍冬、华南忍冬、红腺忍冬或黄褐毛忍冬的干燥花蕾或带初开的花[1-2]。金银花与山银花均为清热解毒和疏风散热的传统中药，常被人们用来医治疔疮、风热感冒、丹毒、热血痢疾及其他病症[3-4]。现代药理学研究表明金银花和山银花具有抑菌、杀菌、抗病毒、抗过敏、解热和肝脏保护作用[5]; 金银花与山银花的化学成分十分复杂， 目前已鉴定出有60多种成分， 其中具有药理活性的主要成分有挥发油、黄酮类化合物、有机酸、三萜皂苷类化合物[6-8]。一些研究表明金银花与山银花具有不同的活性成分， 金银花中木犀草苷含量显著高于山银花，但绿原酸的含量却低于山银花;金银花中没有皂苷类成分， 相反山银花中有大量皂苷类化合物[9]。所以由于所含成分不同， 两者的功效偏重在一定程度上也有很大差异，因此在临床使用上必须把山银花与金银花辨别清楚[10]。
目前市场流通的金银花规格品种繁多，掺杂掺假现象严重，市场自我形成的标准随意性较大，严重影响了金银花药材产业的发展。近代研究多利用HPLC法进行金银花药材质量控制[11-12]，分析过程耗时耗力，而且药材在提取中会有成分发生变化，且存在废弃物问题。而红外光谱不仅克服了其他分析手段有损检测样品的问题，还减少了废弃物，形成了一种新型无损耗又环保的检测体系。且傅立叶红外光谱法有简便、快速的优点，以及能够全面反映样品化学成分信息，所以只要检测样品所含化学成分不同，样品各成分质量分数的差异都可以反映在红外图谱上，而且使用红外光谱法不需要对中药材进行过多的处理，符合中药整体使用的原则[13-16]。金银花由于可以药食同源， 在我国种植面积非常广，种植品种也比较多，市场需求量逐年增多，近年又培育出了金银花以及山银花的新品种，同时还发现了较多的现代加工措施[17-19]，如烤房烘干、杀青烘干等。
本研究利用傅立叶红外光谱法（FT-IR）结合二阶导数光谱对金银花的不同干燥方法、不同品种进行分析，以及进行金银花与山银花的鉴别。
1 试验
1.1 仪器
傅立叶TENSORⅡ红外光谱仪，布鲁克（北京）科技有限公司;分析软件，OPUS7.5，布鲁克（北京）科技有限公司;电子天平，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司;压片机，FW-5A，天津博天胜达科技发展有限公司;研钵。
1.2 材料
溴化钾，光谱纯，国药集团化学试剂有限公司;无水乙醇，分析纯，国药集团化学试剂有限公司;不同干燥方法的九丰一号金银花，见表1。
不同品种的金银花（九丰一号、华金2号、华金6号、四季花、雄峄一号）、山银花，见表2。金银花和山银花经山东中医药大学药学院张永清老师鉴定为《中国药典》规定的正品药材。
2 试验方法
2.1 供试品片制备
将适量KBr置入玛瑙研钵中，研磨成粉末状后，混合均匀，备用。取各批药材置于60 ℃恒温烘箱干燥至恒重。将干燥后的金银花药材进行粉碎后过140目筛（孔径为109 nm），备用。取样品粉末1 mg与溴化钾200 mg混合均匀，填充于模具中，用压片机将混合品压成透明片状，即可。
2.2 样品的测定
用傅里叶分光光度计（FT-IR）进行测定，温度范围为20～25 ℃，湿度范围为50%～60%，扫描分辨率为4 cm-1，扫描频率为16 次/s，分辨率为4 cm-1，光谱扫描范围是4 000～400 cm-1，扫描时实时扣除H2O与CO2的干扰，应将制备得到的样品片置入提前设定好上述试验参数的红外光谱中进行测定，记录下各样品的红外光谱图。得到谱图后，用OPUS7.5数据处理软件对谱图依次进行气氛补偿，基线校正等处理，最后对谱图进行二階导数计算，并保存处理后所得图谱。
3 结果与分析
3.1 不同干燥方法“九丰一号”金银花的红外光谱分析
图1为用不同方法干燥的“九丰一号”金银花的原始红外光谱，CH2、CH3的伸缩振动吸收峰有 2 913、2 843 cm-1;1 642 cm-1是烯醚双键伸缩振动吸收峰（环烯醚萜类化合物的特征峰）;黄酮中C—H的弯曲振动吸收峰有1 438、1 415 cm-1;羧酸中C—OH键的振动吸收峰为1 380、1 260 cm-1，而 1 048 cm-1峰属于苷类以及黄酮等物质的C—O键伸缩振动的吸收峰[20-21]。于是，通过整体分析金银花红外光谱，可以确定金银花中的主要化学成分。尽管不同干燥方法“九丰一号”金银花的红外光谱图的峰形没有明显差异，但某些吸收峰的强度不一致，说明某些组分的相对含量不同，如1 047 cm-1处烤房烘干的“九丰一号”金银花药材吸收峰强度高于晒干、杀青烘干的，说明烤房烘干“九丰一号”金银花的黄酮、苷类等物质含量较高。
3.2 不同干燥方法“九丰一号”金银花的二阶导数红外光谱分析
图2是用不同方法干燥的“九丰一号”金银花的二阶导数红外光谱。由于二阶导数红外光谱能在一定程度上剥离谱图的重叠峰，缩小谱图的叠加，扩大红外谱图的微小差异，提高谱图的分辨率[22]，所以对不同干燥方法“九丰一号”金银花的红外光谱做二阶导数处理。
由图2可知，在1800～1 000 cm-1区间的二阶导数红外光谱图中，晒干“九丰一号”金银花1 023 cm-1峰位与烤房烘干“九丰一号”金银花有重合，但是不具有烤房烘干“九丰一号”金银花1 611 cm-1峰位;杀青烘干“九丰一号”金银花与烤房烘干“九丰一号”金银花的吸收峰位相似，但烤房烘干“九丰一号”金银花的吸收峰缺少1 038 cm-1，在1 476 cm-1处的吸收峰比较平缓，晒干和烤房烘干“九丰一号”金银花则较尖锐。
3.3 不同品种金银花的原始红外光谱分析
图3是不同品种金银花原始的红外光谱，这些不同品种金银花主要吸收峰在3 387、2 913、2 843、1 642、1 380、1 259、1 048、610 cm-1附近。不同品种金银花红外光谱的主要吸收峰基本相同，说明不同品种的金银花的主要成分具有一定的相似性，然而不同品种金银花的某些吸收峰强度、位置和形状存在差异。例如，在1 414 cm-1处，“九丰一号”、“华金6号”和“四季花”都出现了吸收峰，而“华金2号”、“雄峄一号”和金银花在1 380 cm-1处有吸收峰;在1 048 cm-1处，吸收峰的峰位偏移不大，其形状略有差异，“九丰一号”、“华金6号”和“四季花”的吸收峰比较尖锐，而“华金2号”、“雄峄一号”金银花的吸收峰较平缓。在1 732 cm-1C=O吸收峰处，“雄峄一号”有一个明显的、较为独立的弱吸收峰，其他品种的金银花吸收较弱，表明“雄峄一号”可能含酯类成分略高[23]。
3.4 不同品种金银花的二阶导数红外光谱分析
图4为金银花不同品种的二阶导数红外光谱。图4表明，“九丰一号”的二阶导数红外光谱中，1 764 cm-1和1 721 cm-1吸收峰由1 730 cm-1处的羰基峰细分而来，1 047 cm-1处的强吸收峰和宽吸收峰分成了两个吸收峰[24];“华金2号”的二阶导数光谱中，1 771、1 720、1 703 cm-1吸收峰由1 730 cm-1处的羰基峰细分而来，同时1 049 cm-1处的吸收峰细分出1 088、1 062、1 038 cm-1等3个峰;“华金6号”的二阶导数红外光谱中发现1 730 cm-1处的羰基峰被细分成了1 770 cm-1和1 720 cm-1等吸收峰，且1 089、1 062、1 033 cm-1等多个吸收峰由1 047 cm-1处强而宽的吸收峰细分而来;通过“四季花”的二阶导数红外光谱可以发现，1 731 cm-1处的羰基峰被细分成了 1 766 cm-1和1 719 cm-1等吸收峰，且1 048 cm-1处强而宽的峰被细分成1 088 cm-1和1 061 cm-1;“雄峄一号”中， 1 732 cm-1处的羰基峰被细分成了1 769 cm-1和1 718 cm-1吸收峰，同时1 048 cm-1处的强吸收峰和宽吸收峰分为了1 090、1 064、1 038 cm-1等多个吸收峰;通过观察金银花的二阶导数红外光谱可以看到，1 732 cm-1处的羰基峰分为了1 769 cm-1和1 717 cm-1吸收峰，且1 049 cm-1处宽峰被细分出1 089 cm-1等3个吸收峰。此外发现“四季花”金银花在1 671 cm-1处吸收峰不明显，其他品种金银花则有明显的吸收峰。1 529 cm-1处，“九丰一号”“华金2号”“华金6号”和“四季花”的吸收峰强而尖锐，而“雄峄一号”和金银花吸收峰不明显。在二阶导数红外光谱中，各光谱峰位更加清晰，这为进一步分析各个品种金银花提供了参考。
3.5 金银花与山银花的原始红外光谱分析
通过金银花和山银花的红外光谱图（见图5），不难看出二者红外光谱图有相似的地方，例如在 1 500、1 200、880 cm-1区域周围都有波峰存在，在3 400、2 900、1 600、1 000 cm-1区域周围都有波谷存在，而且山銀花红外指纹图谱和金银花红外指纹图谱存在的波峰与波谷基本相同。
然而山银花与金银花的红外光谱图仍有较大的差异，在 1 800～1 000 cm-1范围内山银花的吸收峰比金银花多，首先在1 732 cm-1处，山银花的吸收峰强度更为尖锐，而金银花吸收较弱;其次在
1 514 cm-1处，山银花有较强吸收，金银花吸收不明显;同时在1 459 cm-1附近，山银花有明显吸收;另外在1 047 cm-1处，山银花的吸收峰强度高于金银花，说明山银花中黄酮、苷类物质含量较高。由此可见，金银花和山银花红外光谱图的差异较大，傅立叶红外光谱法可快速鉴别二者。
3.6 金银花与山银花的二阶导数红外光谱分析
图6是金银花与山银花的二阶导数红外光谱图，从图6中可知，二者的二阶导数光谱图有一定的差异性，山银花在1 528 cm-1处的吸收峰较明显，而金银花在此处无吸收峰或不明显;在1 670 cm-1处二者峰形相似，但金银花有明显的吸收峰，山银花吸收较弱;而在1 443 cm-1处金银花的吸收峰不如山银花明显;金银花在1 426 cm-1处有明显吸收峰，而山银花没有明显的吸收峰;在1 190 cm-1金银花吸收峰尖锐且吸收强度高，山银花吸收强度较弱。以上差异可以用来鉴别金银花与山银花，且鉴别方法快速，使用样品少，有助于金银花的临床安全用药。
4 结 论
通过傅立叶变换红外光谱结合二阶导数光谱法鉴别研究不同干燥方法、不同品种的金银花与山银花，能实现对其主要成分进行定性分析和相对含量分析。在不同干燥方法、不同品种金银花中，其红外光谱基本相似，但部分吸收峰位、峰形和峰强有差异，说明化学成分相似，相对含量不同。中药材金银花和山银花，从原始红外光谱图及二阶导数光谱图中发现，二者既有共性又有特征性。有研究表明，目前来说金银花与山银花在质量控制上仍有欠缺，在临床用药时，需大力加强对两者的相关检
控[25]。因此红外光谱结合二阶导数光谱可用来反映金银花品种、有效成分以及干燥方法的信息，可为其他种属相似的中药材之间的研究提供参考。
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