1 實驗部分
1.1 材料與儀器
天麻為蘭科植物天麻Gast rodia el ata Bl1 的干燥塊根,產地分別為陜西(野生、種植) 、浙江磐安(種植)、吉林長白山(野生) ; 芭蕉芋為美人蕉科植物芭蕉芋Canna edul is Ker2Gawl 的干燥塊莖; 芋為天南星科植物芋Colocasia esculenta(L1) Schott 的干燥塊莖; 馬鈴薯為茄科植物馬鈴薯S olanumtuberosum L1 的干燥塊莖。所有樣品均為飲片。
美國Nicolet 公司生產的NEXUS 670 型傅里葉變換紅外光譜儀, DTGS 檢測器, OMNIC E1 S1 P1511 智能操作軟件, HATR , 光譜范圍4 000～650 cm- 1 , 分辨率4 cm- 1 , 掃描累加次數32 次。
1.2 光譜測定
在采集數據前, 根據儀器測試要求把HATR 水平放置在傅里葉變換紅外光譜儀的樣品倉中, 采用單面刀分別在距表皮一半處切取樣品并置于瑪瑙研缽中粉碎并磨細約為200目的顆粒, 分別置于傅里葉變換紅外光譜儀HATR 的金剛石與校正壓力裝置之間, 按照所給定的測試條件直接測定樣品的HATR2FTIR。為了降低測定誤差, 圖譜采用自動校正法進行基線校正。
1.3 傅里葉自解卷積變換分析
通過測定, 得到天麻及其偽品共7 個樣品的FTIR。根據吸收峰的吸光度值特點, 采用Fourier Self2deconvolution軟件進行自解卷積變換分析。在各種帶寬因子(Bandwidth)及增強因子( Enhancement) 下觀察天麻的真偽品自解卷積紅外光譜的差異程度, 從中選擇一個差異程度zui為明顯的帶寬因子及增強因子來區分天麻真偽品。在本實驗中對所給定的天麻真偽品的紅外光譜進行自解卷積變換時, 取Bandwidth為7510 至7610 , Enhancement 為312 作為自解卷積變換標準。為了方便比較, 傅里葉自解卷積紅外光譜只選擇正峰值部分。
2 結果與分析
2.1 同產地種植天麻與野生天麻的比較
圖1 為產自陜西的種植天麻與野生天麻的FTIR 光譜圖。
從圖1 中可以發現兩者的吸收非常相似, 為了更好地區別種植天麻與野生天麻, 本文進行了傅里葉自解卷積的變換, 結果見圖2 。
從圖2 可以發現, 在720～790 cm- 1 紅外吸收區域, 野生天麻有727 , 756 和782 cm- 1 三個吸收峰, 種植天麻只有738 和767 cm- 1兩處吸收峰, 而野生天麻在814 cm- 1處的吸收峰明顯高于種植天麻819 cm- 1的峰, 這是由于天麻所含天麻素、對羥基苯甲醇、對羥基苯甲醛42(4′2 羥基芐基) 甲醚等分子中對二取代苯的特征吸收峰, 說明野生天麻所含天麻素比種植天麻相對比較高。
2.2 不同產地種植天麻之間的比較
圖3 為陜西和磐安種植天麻的傅里葉變換紅外光譜。
從圖3 可以看出, 不同產地天麻稍有差異, 但區別不大。圖4 是陜西和磐安種植天麻的傅里葉自解卷積紅外光譜。
從圖4 可以發現, 自解卷積紅外圖譜已將FTIR 中的細微差別顯現了出來。磐安種植天麻在指紋區650～950 cm- 1吸收峰比陜西種植天麻多, 陜西天麻在738118 cm- 1 處多出1 個小峰, 磐安天麻比陜西天麻在779 和837 cm- 1 處多2 小峰。在1 200 cm- 1 處陜西天麻有1 189 和1 203 cm- 1 雙峰,而磐安天麻只有1 189 cm- 1一個吸收峰。陜西天麻在1 260 ,1 296 , 1 577 , 1 603 和1 721 cm- 1等處比磐安天麻多出幾處峰。
2.3 天麻與偽品的比較
為了比較方便, 本文以磐安種植天麻為代表, 與偽品芭蕉芋、芋及馬鈴薯進行了比較, 結果見圖5 。
從圖5 中, 我們可以觀察到與偽品的FTIR 有明顯的不同。對比磐安天麻而言, 芭蕉芋在1 078 cm- 1 處無明顯的吸收峰, 在1 200～1 450 cm- 1范圍內卻有4 個明顯的吸收峰, 1 723 cm- 1處吸收峰不明顯。芋在1 200 cm- 1之前與差別不大, 在1 643 cm- 1處有強吸收并在左邊有一個明顯的肩峰。馬鈴薯在1 239 , 1 405 , 1 536 和1 640 cm- 1 4 處有明顯的吸收峰, 且1 640 cm- 1處吸收峰很強。三種偽品與天麻zui大的區別在于1 631 cm- 1處偽品吸收峰很強, 而天麻的吸收非常弱, 這是淀粉的羰基吸收, 說明3 種偽品比天麻含有較多的淀粉。
對四種正偽品的FTIR 進行自解卷積變換, 結果見圖6 。
從圖6 中可以發現正偽品的FSD2FTIR 有明顯的區別,偽品的吸收峰較多且吸光度明顯較大。
4 結 論
由于中藥是一復合物, FTIR 法所測得的紅外光譜是中藥混合物中各組分紅外光譜的疊加, 傅里葉自解卷積能夠達到分峰的目的, 可以使一些隱含的信息得以顯現, 且保留了吸收峰的積分面積, 從而可以從吸收峰上更能準確判斷某一成分含量的大小。傅里葉自解卷積還可以消除波長一次項的誤差, 減少來自散射、基體及其他吸收物的干擾影響, 使分析結果更準確。研究結果表明, 采用FSD2IR 可以較好地對不同天麻如野生與種植天麻、不同產地天麻, 以及天麻與非進行鑒別。中藥歷來講究地道, 通過對不同產地的天麻的分析, 可以為異地引種中藥材提供科學依據。
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