基于红外光谱与聚类分析法的忍冬属中药鉴别研究

作者：徐荣; 敖冬梅^*; 李曼钿; 刘赛; 郭昆; 胡颖; 杨春梅; 徐常青

来源：光谱学与光谱分析, 2023, 43(11): 3518-3523.

• 红外光谱法
• 聚类分析法
• 忍冬属
• 中药

忍冬属中药材种类多、产量大，外观性状特征相似，区分较为困难。采用傅里叶变换红外光谱对来源于忍冬属的忍冬(金银花)、红腺忍冬、灰毡毛忍冬、黄褐毛忍冬4种中药材进行测定，红外光谱扫描范围为4 000～400 cm-1,得到图谱后进行图谱解析；采用谱带较密集的指纹区(1 800～400 cm-1)计算红外光谱图相似系数和二阶导数谱，同时结合SMICA(簇类独立软模法)聚类分析法对红外指纹图谱进行分类和异同点比较。结果表明，4种忍冬属中药材红外光谱整体峰形相似，谱峰位置和峰高都比较接近，在1 629～1 635、 1 376～1 384、 1 265～1 282、 1 152～1 158、 1 050～1 051、 814～816、 611～614和534～537 cm-1附近均有吸收，但忍冬中1 731 cm-1CO伸缩振动吸收峰最明显，仅灰毡毛忍冬与忍冬显示出1 105和1 103 cm-1C—O的伸缩振动吸收峰。红腺忍冬与灰毡毛忍冬1 317 cm-1 CH的弯曲振动吸收峰最明显，黄褐毛忍冬1 075 cm-1处糖醇类物质的C—OH伸缩振动特征峰最明显。相似系数结果表明4种中药材间存在一定差异，其中红腺忍冬与黄褐毛忍冬差异最大，相似系数为0.94。二阶导数光谱中，4种中药材在1 700～1 300和971～780 cm-1波段差异明显。采用Assure ID软件以药材吸收波数为变量进行聚类分析，红腺忍冬与黄褐毛忍冬的类间距最大，为6.86,进一步表明红腺忍冬与黄褐毛忍冬差异最大。聚类模型中，4种中药材的识别率和拒绝率最高值为100%,最低值达99%;类模型图中，不同基原药材两两分开，表明红外光谱结合SIMCA聚类分析能够鉴别忍冬属4种中药材；取已知基原的样品对聚类分析模型进行验证，均被正确识别。因此，红外光谱与聚类分析法相结合可以快速、无损鉴别忍冬属4种中药材，为忍冬属中药的基原鉴别提供了一种科学有效的方法。

• 单位
  北京城市学院; 中国医学科学院药用植物研究所