西番莲叶红外指纹图谱研究

西番莲叶红外指纹图谱研究
辜燕飞，刘红*
，徐伟霞
（海南师范大学化学与化工学院，海南海口571158）
摘要［目的］研究西番莲（Passiflora dulis ）叶红外指纹图谱。

［方法］运用双指标序列分析法。

以共有峰和变异峰率为指标，计算样品
相对于该标准品的共有峰率和变异峰率，
并按照共有峰率和变异峰率的大小建立不同的序列。

［结果］海口、儋州、万宁、屯昌的西番莲样品红外图谱比较吻合，但也存在一定的差异。

［结论］该研究为快速地把相似的西番莲样品归为一类提供了科学依据。

关键词西番莲；红外指纹图谱；共有峰；变异峰中图分类号R282.71文献标识码A 文章编号0517－6611（2010）14－07316－02Study on IR Fingerprint Spectra of Passiflora edulis Leaf GU Yan-fei et al （College of Chemistry and Chemical Engineering ，Hainan Normal University ，Haikou ，Hainan 571158）
Abstract ［Objective ］The research aimed to study the IR fingerprint spectra of Passiflora edulis leaf.［Method ］Two new indexes including com-mon peak ratio and variant peak ratio were applied and their values were calculated by means of the sequential analysis among different kinds of Passiflora edulis ，in which each sample＇s IR fingerprint spectra was set up and the common peak ratio and variant peak ratio sequences were ar-ranged in order of size comparing with the other samples.［
Result ］The IR fingerprint spectras of Passiflora edulis from Haikou ，Danzhou ，Wan-ning and Tunchang were similar ，
but still had some diffevence.［Conclusion ］The study can provide the scientific basis for quickly classifying the similar Passiflora edulis samples.
Key words Passiflora edulis ；IR fingerprint spectra ；Common peak ；Variant peak
基金项目海南师范大学应用化学特色专业建设项目（HSZJ0608）。

作者简介辜燕飞（1965－），女，海南海口人，讲师，从事天然产物化
学、中学化学教学法及大学化学实验研究。

*通讯作者。

收稿日期2010-
02-20西番莲（Passiflora dulis ）为西番莲科（Passifcoraceae ）西番莲属（Pssiflora ）多年生常绿草质或半木质藤本攀缘植物，
被誉为
“百香果”［1］。

西番莲的香味和果子非常受人们的欢迎，
可用于治疗神经痛、失眠、月经痛及下痢等症，还具有除风清热、
止咳化痰和麻醉镇痛等多种功用。

西番莲属植物在欧洲及北美也被视作传统药材，许多品种已被多个国家官方批准作为药物，如英国在20世纪80年代就批准了Passiflora incarnata 用作镇静剂
［2］。

因此，开展西番莲质量控制研究具
有重要的现实意义。

大量研究证实，红外指纹图谱用于中药质量控制研究具有良好的发展趋势。

为此，
笔者借助红外光谱的指纹特性，用共有峰率和变异峰率双指标序列法［3］
，研
究了不同产地的西番莲叶红外指纹图谱，
以期为快速地把相似的西番莲样品归为一类提供科学依据。

1材料与方法1.1材料
1.1.1
研究对象。

西番莲叶，于2008年3月分别采摘于儋
州南丰（A 1）、儋州白马井（A 2）、海口党校（A 3）、海口坡搏村（A 4）、屯昌（A 5）、儋州和祥（A 6）、海口桂林洋（A 7）、儋州王五（A 8）、儋州花果山（A 9）和万宁兴隆（A 10）。

1.1.2
主要仪器。

Nicole FTIR200傅立叶变换红外光谱仪，
由美国尼高力生产；DHG-9246A 电热恒温鼓风干燥箱，由上海精宏实验设备有限公司生产；FW-117中草药粉碎机，由天津泰斯特仪器有限公司生产。

1.2方法
1.2.1
红外光谱仪参数设置。

测定范围4000 400cm －1，
分辨率4cm －1
，扫描累加次数32次，扫描时扣除H 2O 和CO 2
的干扰。

1.2.2
样品处理。

西番莲叶烘干，粉碎，过400目筛。

取筛
后粉末少量，与KBr 粉末研磨均匀压片，放入傅立叶变换红外光谱仪中测定。

1.2.3
共有峰的确定方法。

对一组吸收峰，若组内吸收峰
的波数最大差值远小于与其相邻组之间的平均波数差，并且每个样品都存在该组峰的波数，即可确定该组峰是一组共有峰。

1.2.4
共有峰率的定义。

共有峰率P =（共有峰数Ng /2个
红外图中的独立峰数Nd ）ˑ100%。

式中，
Ng 指在比较的2个红外指纹图谱中都出现的吸收峰的个数；Nd 指相互比较的2个红外指纹图谱中的独立峰的总数。

Nd =Ng +n a +n b ，式中，
n a 指指纹图谱a 中相对于其中共有峰的非共有峰数，称为a 的变异峰数：n b 指纹图谱b 中相对于其中共有峰的非共有峰数，称为b 的变异峰数。

1.2.5
变异峰率（Pv ）的定义。

一个指纹图谱的Pv 是指该
红外指纹图谱中相对于共有峰率的变异峰数与其共有峰数的比值。

Pva =（Na /Ng ）ˑ100%，
表示指纹图谱a 的变异率；Pvb =（Nb /Ng ）ˑ100%，表示指纹图谱b 的变异率；Na =Ng +n a ，表示指纹图谱a 的总峰数；Nb =Ng +n b ，表示指纹图谱b 的总峰数。

图1
不同产地西番莲叶的红外光谱图
Fig.1
Infrared spectra of passionfruit samples from different
areas
1.2.6双指标序列的定义。

根据指纹图谱共有峰率和变异
责任编辑姜丽责任校对卢瑶
安徽农业科学，Journal of Anhui Agri.Sci.2010，38（14）：7316－7317，7362
峰率计算公式，以各样品为参考，分别计算其他样品红外指纹图谱的共有峰率和变异峰率，另根据共有峰率的大小排成1个序列（包含共有峰率和变异峰率值），该序列称为共有峰率和变异峰率双指标序列。

在不同的序列中，不同样品的共有峰率存在一定的差异。

利用该n维双指标序列空间可以比较方便地鉴别出某一样品的最相近样品，从而避免在单一序列空间中比较不同样品的相似性，并且该分析方法得到的结论可靠。

因此，利用n个样品为标准建立n维共有峰率和变异峰率序列空间，可以建立不同样品之间的指纹性联系，得到更合理的鉴别结论。

2结果与分析
2.1西番莲叶红外指纹图谱及吸收峰波数10种西番莲叶样品的红外光谱图见图1，吸收峰波数见表1。

由表1可知，1067cm－1这组峰，组内最大波数差是28cm－1，而与前后两组峰之差分别为390、193cm－1，远大于28cm－1，所以可以断定该组峰为共有峰。

表1西番莲叶红外吸收峰波数
Table1Absorption peaks of the infrared spectra of passionfruit leaves cm－1
样品Samples
红外指纹图谱吸收峰波数Absorption peak wave number of the infrared spectra
A
1
60310671251142515671647
A
2
10541243142315511646
A
3
103912451324142415501647
A
4
5921065124813271425155016471738
A
5
589106612561427155016471739
A
6
104112441425146015481647
A
7
5896601064125114271461154916471740
A
8
595665106312471425144715501647
A
9
665104912451425144715501647
A
10
5866651046125914261448155116471740
A
1
28592925334537423810
A
2
28582924337137423810
A
3
28572923337137423810
A
4
28562923367837423810
A
5
286029263356355636173641367837423810
A
6
285829253394355636173641367837423810
A
7
285929253394355736183641367837423811
A
8
29253354367837423810
A
9
28592925335636173641367837423810
A
10
29253358355736183641367937423811 2.2西番莲叶红外指纹图谱共有峰率和变异峰率双指标序
列A
1：A
2
（75.0，22.0，11.0）A
4
（71.0，10.0，30.0）A
5
（68.8，0，
45.0）A
8（66.7，0，50.0）A
3
（57.0，37.5）A
10
（55.6，0，80.0）A
7
（52.6，10.0，80.0）A
6（47.0，25.0，87.5）A
9
（47.0，25.0，87.5）。

A
2：A
1
（75.0，11.0，22.0）A
3
（75.0，11.0，22.0）A
4
（64.0，
11.0，44.0）A
7（55.6，0，80.0）A
5
（53.0，11.0，78.0）A
8
（53.0，
25.0，62.6）A
6（50.0，12.5，87.5）A
9
（50.0，25.0，75.0）A
10
（44.0，12.5，112.0）。

A
3：A
2
（75.0，22.0，11.0）A
4
（60.0，22.0，44.0）A
1
（57.0，
5.0，37.0）A
6（56.0，11.0，66.7，）A
9
（53.0，44.0，66.7）A
7
（45.0，44.0，100.0）A
5（44.0，37.5，87.5）A
8
（43.8，43.0，
85.7）A
10
（39.0，43.0，114.0）。

A
4：A
1
（71.0，30.0，10.0）A
5
（70.0，25.0，75.0，）A
2
（64.0，44.0，11.0）A
3（60.0，44.0，22.0）A
7
（58.0，9.0，78.0）
A
10（58.0，9.0，1.0）A
8
（56.0，22.0，56.0）A
9
（53.0，44.0，
44.0）A
6
（50.0，44.0，56.0）。

A
5：A
6
（63.0，33.0，25.0）A
7
（58.0，6.0，6.0）A
8
（61.0，
27.0，36.0）A
9（66.7，33.0，16.0）A
10
（58.0，9.0，64.0）A
1
（68.8，45.0，0）A
2（53.0，78.0，11.0）A
3
（44.0，87.5，37.5）A
4
（70.0，75.0，25.0）。

A
6：A
9
（76.0，15.0，15.0）A
7
（74.0，7.0，14.0）A
5
（63.0，
25.0，33.0）A
10
（60.0，25.0，42.0）A
3
（56.0，66.7，11.0）A
2
（50.0，87.5，12.5）A
4
（50.0，56.0，44.0）A
8
（47.0，67.0，44.0）
A
1
（47.0，87.5，25.0）。

A
7
：A
10
（84.0，12.5，0）A
6
（74.0，14.0，7.0）A
9
（65.0，
38.0，15.0）A
8
（63.0，50.0，8.0）A
5
（58.0，6.0，6.0）A
4
（58.0，
78.0，9.0）A
1
（52.6，80.0，10.0）A
2
（50.0，87.5，12.5）A
3
（43.5，85.7，43.0）。

A
8
：A
10
（76.0，0，31.0）A
1
（66.7，50.0，0）A
9
（65.0，18.0，
36.0）A
7
（63.0，8.0，50.0）A
5
（61.0，36.0，27.0）A
4
（56.0，
56.0，22.0）A
2
（53.0，62.6，25.0）A
6
（47.0，44.0，67.0）A
3
（43.8，85.7，43.0）。

A
9
：A
6
（76.0，15.0，15.0）A
5
（66.7，16.0，33.0）A
10
（66.7，
25.0，25.0）A
7
（65.0，15.0，38.0）A
8
（65.0，36.0，18.0）A
3
（53.0，66.7，22.0）A
4
（53.0，44.0，44.0）A
2
（50.0，75.0，
25.0）A
1
（47.0，87.5.25.0）。

A
10
：A
7
（84.0，0，12.5）A
5
（83.0，13.0，0）A
8
（76.0，31.0，
0）A
9
（66.7，25.0，25.0）A
6
（60.0，42.0，25.0）A
4
（58.0，64.0，
9.0）A
1
（55.6，80.0，0）A
2
（44.0，112.0，12.5）A
3
（39.0，114.0，
43.0）。

（下转第7362页）
7137
38卷14期辜燕飞等西番莲叶红外指纹图谱研究
表明，原鸡与家鸡不同组合F
1
代屠宰性状有各自的特点，在
原鸡不同组合F
1
代活重中，原鸡纯种组后代最小，其余组间差异不显著，但普遍小于肉鸡、鲁西黄鸡［7］、草科鸡［8］等；除
原鸡纯种F
1代外、其他F
1
代活重与文昌鸡和海兰褐［9］相
当，而比罗曼蛋鸡［7］大；屠宰率普遍较草科鸡［8］、山西麻鸡杂交组合商品代［10］高，而比高原环境罗斯308肉鸡［11］低；胸肌率和腿肌率显著高于山西麻鸡杂交组合商品代［10］、优质草科鸡［11］、海兰褐［11］等。

（2）体型性状在不同组合间也有不同的表现，其原鸡纯
种F
1代体尺性状较其他组合F
1
代和地方部分鸡种小，这与
李永杰报道的原鸡体型较小相同［4］。

从体型性状与产肉性状间表型相关性分析看，原鸡（♂）与茶花鸡（♀）杂交F
1代体斜长及胸骨长与屠宰性状相关系数最大，胫长与屠宰性状、体型性状与翅膀重基本存在不显著的负相关关系；原鸡
（♂）与楚雄麻鸡（♀）杂交F
1
代体斜长及胸围与屠宰性状的相关系数最大，胸宽及胸深与产肉性状的相关系数较小；原
鸡（♂）与绿耳乌骨鸡（♀）杂交F
1
代胸深及胸围与屠宰性状的相关系数最大，胸宽及髋宽与产肉性状基本存在不显著
的负相关关系；原鸡纯种F
1
代胸围与屠宰性状的相关系数最大，胫长与屠宰性状、体型性状与翅膀重基本存在不显著的负相关关系。

总体来看，体斜长、胸骨长及胸围与产肉性状的相关系数最大，即表明体斜长、胸骨长及胸围为原鸡与
家鸡F
1
代产肉性能的主要决定因素。

（3）该研究初步揭示了原鸡与云南地方家鸡不同组合
F 1代的生物学特性和产肉特点，体现了杂种优势；其屠宰性
能与引进的快大型肉鸡和部分地方鸡相比，具有较高的屠宰
率、胸肌率和腿肌率，相对较低腹脂率或直接无腹脂沉积。

相关性分析得知，原鸡F
1
代在不同杂交组合间有不同的性
状相关程度；不同组合间的差异可能与母本间的差异或原鸡
群体丰富的遗传多样性有关［12］。

试验鸡群性别对屠宰性能
影响、以及性状间相关性是否存在差异等方面有待于进一步
探索。

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檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
11889.
（上接第7317页）
2.3西番莲叶红外指纹图谱双指标序列分析以A
10
（万
宁）为标准分别计算样品指纹图谱的共有峰率和变异峰率为
例，A
10：A
7
（84.0，0，12.5）序列片段表示A
10
（万宁）与A
7
（海
口桂林洋）的共有峰率是84.0%，其中A
10相对于A
7
的变异
峰率为0，而A
7相对于A
10
的变异峰率为12.5%。

样品间存
在相同的共有峰率，但不一定存在相同的变异峰率，反之亦
然，如A9：A5（66.7，16，33）与A
10：A
9
（66.7，25，25）的共有峰
率相同，但变异峰率不同。

因此，仅用单指标分析2种样品的相似性并不完善，利用双指标分析法对样品能够较好地进行区分和辨别。

A
10：A
2
（44.0，12.5，112.0）A
3
（39.0，43.0，114.0）表明
A
10相对于A
2
、A
3
、的变异峰率很高，说明万宁兴隆与儋州、海
口的差异较大；A
1：A
2
（75.0，25.0，11.0）A
6
（47.0，25.0，
87.5）A
8（66.7，0，50.0）A
9
（47.0，25.0，87.5），共有峰：A
1
>
A
2>A
8
>A
6
=A
9
，其中A
6
与A
9
的变异峰率相同，说明儋州
和祥与儋州花果山相对于儋州别的地区较为相近；A
10：A
7
（84.0，0，12.5）A
5（83.0，13.0，0）A
8
（76.0，31.0，0）A
9
（66.7，
25.0，25.0）A
6（60.0，42.0，25.0）表明A
10
与A
7
、A
5
、A
8
、A
9
、A
6
有较高的共有峰率，其中共有峰率大于60.0%，说明万宁兴隆样品与屯昌、儋州和祥、海口桂林洋、儋州王五、儋州花果
山样品相似；A
1
：A
2
（75.0，25.0，11.0）、A
2
：A
5
（53.0，11.0，
78.0）、A
5
：A
3
（44.0，87.5，37.5），表明A
1
与A
2
的共有峰率
较大，说明儋州的西番莲相似度较高；A
2
与A
5
共有峰率只
有53.0%，说明儋州和屯昌的西番莲的相似度一般；A
5
与A
3的共有峰率为44.0%，较低，说明屯昌和海口的西番莲的相似度较低。

3结论与讨论
海口、儋州、万宁、屯昌的西番莲叶红外指纹图谱比较吻合，但也存在一定的差异。

西番莲红外指纹图谱可以用作鉴定西番莲产地和评价其质量的一种手段，但对不同产地的西番莲红外指纹图谱的差异与西番莲所含化学成分及相对含量不同的差异及药效学之间的关系的评价，有待于进一步深入研究。

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