黄冬兰*， 陈小康， 徐永群

(韶关学院化学与环境工程学院,广东韶关 512005)

山豆根为豆科植物越南槐(SophoratonkinensisGapnep.)的干燥根茎，其性寒味苦、有毒，具有清火解毒、消肿止痛之功效，用于治疗火毒蕴结、咽喉肿痛、齿龈肿痛等病症[1]。北豆根为防已科植物蝙蝠葛(MenispermumdauricumDC.)的干燥根茎，其性寒味苦、有小毒，具有清热解毒、祛风止痛之功效，用于治疗咽喉肿痛、肠炎痢疾、风湿痹痛等病症[1]。山豆根含有的主要成分为苦参碱，毒性大于北豆根的主要成分蝙蝠葛碱[2]，而山豆根中不含北豆根的有效成分北豆根总碱，也没有北豆根具有的降血压、镇咳、祛痰、局麻和解痉等作用[3]，相反山豆根脂溶性酸性部分在动物实验中却有使血压升高的作用[4]。此外，山豆根除用于咽喉肿痛外，尚用于肺热咳嗽、急性黄疸性肝炎、齿痛龈肿；而北豆根除用于咽喉肿痛外，尚用于肠炎、痢疾。两者的功效不同，若混淆使用，会直接影响临床的疗效，损害患者的健康。因此，建立两种药材快速有效的鉴别方法是非常重要的。

目前，山豆根和北豆根的鉴别方法有性状鉴别、粉末显微鉴别、薄层色谱和紫外光谱法等。性状鉴别具有一定的人为性；薄层色谱和紫外光谱法不太适合大量样本的快速分析。傅里叶红外(FTIR)光谱法是一种快速、简便、无损的分析方法，现已被广泛应用于中药、食品、保健品等方面的鉴别研究中[5 - 7]。近年来，随着二维相关红外光谱技术[8 - 10]的扩展，提高了红外光谱图的分辨率，可获得更多的光谱信息，增强了谱图的识别能力。本文采用基于一维红外光谱法、二阶导数谱和二维相关红外光谱的红外三级鉴定法对山豆根和北豆根进行了鉴别研究，该方法为山豆根和北豆根的快速鉴别提供了新的方法。

1 实验部分

1.1 仪器设备

Spectrum One傅里叶变换红外光谱仪(美国，Perkin Elmer公司)，附带Spectrum光谱采集和处理软件，DTGS检测器，光谱分辨率4 cm-1，测量范围4 000～400 cm-1，每个样品累计扫描16次，扫描时扣除H2O和CO2的干扰；CKW-Ⅱ型程序升温仪(北京市朝阳自动化仪表厂)。

1.2 样品及试剂

山豆根和北豆根均购自中国药品生物制品检定所。本实验所用样品随机抽取，山豆根和北豆根各取10个样品，同一份样品平行测定5次，相关系数均在0.9974以上，说明取样具有较好的代表性和重复性，可满足中药材分析的要求。KBr为碎状晶体(分析纯)。

1.3 实验方法

1.3.1一维红外光谱取样品粉末约1 mg与100 mg KBr研磨均匀压片,测量一维红外光谱。

1.3.2二阶导数红外光谱采用Spectrum for Windows软件中的求导功能，选择13点平滑，获得各样品的二阶导数红外光谱。

1.3.3二维相关红外光谱将所压制样品装入变温附件，温度从50 ℃逐步升高到120 ℃，程序控制，每隔10 ℃采集一次红外光谱图。分别对所采集的一系列动态光谱图进行预处理后，再导入由清华大学分析中心红外光谱实验室自行设计的二维相关分析软件，获得各样本的不同波段的二维相关红外光谱。

2 结果与讨论

图1 山豆根(a)和北豆根(b)的一维红外光谱Fig.1 FTIR spectra of Radix Sophorae Tonkinensis(a) and Rhizoma Menispermi(b)

2.1 山豆根和北豆根的一维红外光谱分析

图1为山豆根和北豆根的红外光谱图，由于两者主体成分较为相近，因而在红外光谱图上有很大的相似性。两者主要区别是山豆根在1 736 cm-1附近(C=O)和1 249 cm-1附近(C-O-C)的相对峰强度弱于北豆根，可推测山豆根中饱和脂肪酸酯类成分的含量要低于北豆根。另外，北豆根中的1 614、1 514、1 424 cm-1峰(苯环骨架振动)明显强于山豆根的1 639、1 515、1 427 cm-1峰，说明山豆根中的芳香类物质含量比北豆根的低。山豆根的1 152、1 077、1 046 cm-1峰与北豆根的1 153、1 104、1 035 cm-1峰代表了糖苷类物质中C-O的伸缩振动峰，两者峰位置的不同，说明山豆根和北豆根本身所含的糖苷类物质是不一致的。根据以上分析可知，山豆根和北豆根均含有饱和脂肪酸酯、芳香类化合物和糖苷类化合物等物质，但两者所含的以上三种主体成分的组成和相对含量均不相同，且北豆根中的饱和脂肪酸酯和芳香类化合物的含量都高于北豆根。

图2 山豆根(a)和北豆根(b)的红外二阶导数谱Fig.2 Second derivative IR spectra of Radix Sophorae Tonkinensis(a) and Rhizoma Menispermi(b)

2.2 山豆根和北豆根的二阶导数红外光谱分析

二阶导数谱能够提高谱图峰分辨率，因此可获得比一维红外谱图更多的信息，进一步分析比较山豆根和北豆根的二阶导数谱。图2所示，山豆根中饱和脂肪酸酯类成分的C=O伸缩振动峰出现在1 737 cm-1波数处，而北豆根的该特征峰在1 746 cm-1处，相差9 cm-1，进一步说明两者本身所含的饱和脂肪酸酯类成分存在差异。在1 620～1 450 cm-1范围内，山豆根芳香类化合物的特征峰1 610、1 515、1 465 cm-1与北豆根的1 612、1 509、1 468 cm-1的有所不同，北豆根的1 509 cm-1峰的左侧有一个1 517 cm-1峰，且北豆根的芳香类化合物的特征峰更加明显，这进一步说明山豆根中的芳香类物质含量比北豆根的低。在1 200～1 000 cm-1范围内，山豆根和北豆根的1 159(1 161)、1 109(1 107)、1 078(1 077)、1 052(1 051)、1 021(1 019) cm-1峰对应于淀粉的1 162、1 108、1 078、1 058、1 016 cm-1等特征峰，药材中所含淀粉越多，其二阶导数红外光谱上淀粉的特征峰就会越明显。图2a山豆根中淀粉的特征峰尖且强，而北豆根的淀粉特征峰相对较弱，因此可判断山豆根中淀粉的相对含量高于北豆根。根据二阶导数谱分析，可进一步说明山豆根和北豆根所含的饱和脂肪酸酯类成分存在差异，且北豆根中的芳香类物质含量比山豆根的高，而山豆根中淀粉的相对含量则高于北豆根。

2.3 山豆根和北豆根的二维相关红外光谱分析

图3为山豆根和北豆根在1 700～1 170 cm-1内的二维相关红外光谱及自动峰强度曲线图。可以看到，山豆根有1 630、1 290、1 190 cm-13个明显的自动峰，以1 630 cm-1峰最强；而北豆根仅有1 649、1 195 cm-12个明显的自动峰，以1 649 cm-1峰最强。1 630、1 649 cm-1均为黄酮成分的C=O伸缩振动峰，山豆根和北豆根在此区域出现强自动峰，说明山豆根和北豆根的黄酮成分的C=O对温度很敏感。两者自动峰位置、数目和相对峰强度的不同，说明两者所含的黄酮成分存在差异。

图3 山豆根(a)和北豆根(b)的二维相关红外光谱图Fig.3 Synchronous 2D-IR spectra of Radix Sophorae Tonkinensis(a) and Rhizoma Menispermi(b)

图4为山豆根和北豆根在1 160～850 cm-1内的二维相关红外光谱及自动峰强度曲线图。该区域的二维相关红外光谱主要包含糖苷类成分的C-O伸缩振动。可以看到，山豆根有1 140、1 100、1 070、1 008、970、909、890 cm-17个明显的自动峰，以970 cm-1峰最强；北豆根有1 140、1 090、1 070、980、940、890 cm-16个明显的自动峰，以980 cm-1峰最强。两者自动峰位置、数目和相对峰强度的不同，进一步佐证了山豆根和北豆根含有不同的糖苷类化合物。

图4 山豆根(a)和北豆根(b)的二维相关红外光谱图Fig.4 Synchronous 2D-IR spectra of Radix Sophorae Tonkinensis(a) and Rhizoma Menispermi(b)

3 结论

采用基于一维红外光谱、二阶导数红外光谱和二维相关红外光谱的红外三级鉴定法对山豆根和北豆根进行了鉴别研究，得出山豆根和北豆根的红外指纹特征，同时分析了两者在成分上的差别。由此可以推断，红外三级鉴定法是一种有效的中药分析方法，其在中药的质量控制领域里具有广阔的应用前景。