瘤背石磺三种提取物的红外指纹图谱比较研究
史艳梅, 顾冰宁, 姚理想, 沈和定*
上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心, 海洋动物系统分类与进化上海高校 重点实验室, 农业部鱼类营养与环境生态研究中心, 上海 201306
*通讯联系人 e-mail: hdshen@shou.edu.cn

作者简介: 史艳梅, 女, 1990年生, 上海海洋大学水产与生命学院硕士研究生 e-mail: shiyanmeiyymao@163.com;顾冰宁, 女, 1993年生, 上海海洋大学水产与生命学院硕士研究生 e-mail: 604923111@qq.com;史艳梅, 顾冰宁: 并列第一作者

摘要

为探索一种能够全面快速的鉴定瘤背石磺质量的方法, 采用红外光谱法(IR)建立六个不同产地瘤背石磺肌肉组织无水乙醇、 氯仿、 乙酸乙酯三种提取物的红外指纹图谱, 使用Nicolet 5700红外光谱仪, 结合OPUS分析软件, 发现三种提取物的红外指纹图谱可以用于不同产区瘤背石磺的质量评价与产地溯源, 其相似度值的大小可作为石磺产地的评价指标, 三种提取物的部分特征峰对比, 乙酸乙酯提取物的红外指纹图谱能体现出更全面的化学成分信息。 三种提取物对瘤背石磺的鉴定体现程度及角度有所不同, 双指标法比较显示, 氯仿提取物能够更好体现出不同产地、 不同样品处理的瘤背石磺间的差异: 对于产地相近的SH和ND, WZ和XM的样品共有峰率≥63.4, 变异峰率小于等于38.5; 产地相距较远的SH和YN, YC和XM的样品共有峰率≤40.9, 变异峰率≥50.0; 产地相近但样品前处理方式不同的XM和YN共有峰率为38.1, 而变异峰率高达125.0, 综合分析得出, 利用氯仿提取物的共有峰率和变异峰率结合双指标序列分析法可以快速、 准确鉴定不同产地、 不同处理方式的瘤背石磺。

关键词: 瘤背石磺; 红外光谱; 指纹图谱; 双指标分析法
中图分类号:Q178 文献标志码:A
A Comparative Study of Infrared Fingerprint on Extracts of Three Kinds of from Onchidium struma
SHI Yan-mei, GU Bing-ning, YAO Li-xiang, SHEN He-ding*
National Demonstration Center for Experimental Fisheries Science Education, Shanghai Universities Key Laboratory of Marine Animal Taxonomy and Evolution, Centre for Research on Environmental Ecology and Fish Nutrion (CREEFN) of the Ministry of Agriculture, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China
Abstract

Aiming to establish a comprehensive and rapid method to discriminate Onchidium struma( O. struma) quality from different regions, this research has established it’s three extract fingerprints in absolute ethyl alcohol, chloroform and ethyl acetate adoptd the infrared spectrometry (IR),and the information of infrared spectra of O. struma samples originated from 6 regions has been collected. Automatic baseline correction and automatic optimized smoothness of Nicolet 5700 infrared spectrometer intelligence system are applied to optimize the IR fingerprint. Combining with the OPUS software. The results showed that,the three extract fingerprints function as a evaluation index to discriminate O. struma from different regions or different quality. The characteristic absorption peaks of three extracts has been contrasted, reflecting that the IR fingerprint spectra of ethyl acetate extract can reflect more abundant chemical composition information. The three extracts have different level and angle for identification of O. struma. Dual-indexes sequential analysis comparison shows that infrared spectrum of chloroform extract can reflect different habitats and different process mode O. struma differences: It has shown ShangHai(SH)and NingDe(ND), WenZhou(WZ)and XiaMen(XM)were the region closer samples with higher common peak ratio(≥63.4)and lower variant peak ratio(≤38.5);Sample SH and YueNan(YN),YanCheng(YC)and XiaMen(XM)from the farther regions, were significant disparity with lower common peak ratio(≤40.9%)and higher variant peak ratio(≥50.0%); In addition, sample XM and YN from closer region but have different process mode, which resulted in much lower common peak ratio(38.1%)and much higher variant peak ratio(125.0%), To sum up, the quality control of aquatic products is a major concern for both the health authorities and the public, considering that current commercially available O. struma are acquired in natural way, acquiring area and time leading to the vital difference of their quality. The method of chloroform extracts dual-index sequence analysis could be used exactly and conveniently in qualitative evaluation of different region samples, and clarified the similarity level among different areas, also applied the quality evaluation of O. struma.

Keyword: Onchidium struma; Infrared spectrum; Fingerprint; Dual-indexes sequential analysis
引言

瘤背石磺(Onchidium struma), 俗称海癞子, 土鲍, 涂龟等, 隶属于软体动物门(Mollusca), 腹足纲(Gastropoda), 肺螺亚纲(Pulmonata), 缩眼目(Systellommatophora), 石磺总科(Onchidioidea), 石磺科(Onchidiidae)[1]。 瘤背石磺栖息于海边的高潮区及潮上带, 具有很高的营养价值和药用价值[2, 3, 4]。 目前市售瘤背石磺都是天然采集而来, 由于人们长期以来的大量采捕, 以及瘤背石磺的部分栖息地被破坏, 导致近年来国内瘤背石磺资源紧缺, 市场上销售的产品有一大部分是从越南等周边国家进口。

由于地理差异、 环境污染等原因, 石磺的采集地及采集时间各有不同, 各地产品质量和美誉度相差极大; 因此, 建立瘤背石磺的产地溯源和质量鉴别方法对其资源开发、 质量控制具有重要意义。 而关于瘤背石磺产地及质量鉴别的研究多集中在营养物质分析[5]、 基因序列测定[6, 7]等方面, 用指纹图谱建立一套全面快速的产地鉴定方法还未见报道。 本研究采用红外光谱法, 对瘤背石磺肌肉组织的无水乙醇提取物、 氯仿提取物、 乙酸乙酯提取物的红外指纹图谱进行了比较分析, 建立了瘤背石磺三种提取物的红外指纹图谱共有模式, 并应用于盐城、 上海、 温州、 宁德、 厦门、 越南等地瘤背石磺的产地鉴别。

1 实验部分
1.1 仪器与试剂

电子天平(ME 104E, 梅特勒-托利多仪器有限公司); 旋转蒸发仪(RV10数显型, 艾卡仪器设备有限公司); 真空冷冻干燥机(FD-1C-50, 上海精密仪器仪表有限公司); 红外光谱仪(Nicolet 5700, 美国Thermo Nicolet公司)分辨率为0.4 cm-1, 动态调整达130 000次· s-1, 扫描范围27.000~15 cm-1; 压片机: (YP-2, 上海山岳科学仪器公司); 无水乙醇、 氯仿、 乙酸乙酯(分析纯, 国药集团化学试剂有限公司), KBr(光谱纯, 国药集团化学试剂有限公司)。

1.2 样品处理

瘤背石磺来源地、 样品数: 盐城(YC)5批, 上海(SH)9批, 温州(WZ)2批, 宁德(ND)2批, 厦门(XM)1批, 越南(YN)2批。 所有样品经由上海海洋大学沈和定教授鉴定为瘤背石磺, 样品的详细采集信息见表1

表1 不同瘤背石磺样品来源 Table 1 Source of the Onchidium struma samples

所有样品经鉴定后, 实验室内进行解剖, 去除内脏取肌肉组织, 用清水冲洗干净, 之后用经过灭菌的解剖剪将组织剪碎, 放入匀浆机, 取一定量匀浆后的组织置于冷冻干燥机中干燥, 经48 h后取出, 进入球磨机, 将粉末过40目筛, 放在干燥器中存放。

1.3 样品液的制备

称取各样品1 g, 倒入100 mL锥形瓶中, 准确量取无水乙醇100 mL于锥形瓶中, 料液比为1: 100, 超声提取1.5 h, 超声功率250 W; 过滤得滤液, 旋转蒸发, 浓缩后得浸膏, -80 ℃冰箱中冷冻后置于冷冻干燥机中干燥, 48 h后取出待用。 取适量样品置于研钵中, 加入100 mg研碎的KBr粉末, 与干燥的样品混合完全, 密封干燥保存。

氯仿、 乙酸乙酯提取物的制备方法同上。

1.4 红外光谱图的采集

取KBr压制空白片, 扫描空白背景, 扫描次数32次, 使用有效时间100 min; 用与提取物充分混合的KBr粉末, 研磨、 压片, 采集样品的红外光谱图。 Nicolet 5700红外光谱仪结合OPUS 6.5光谱软件进行分析, 自动基线校正, 自动平滑, 去除CO2的吸收峰, 自动标峰, 谱图保存为OPUS格式文件。

1.5 双指标分析

以某个样品为参照, 通过共有峰率和变异峰率计算公式得到其他样品相对于该参照的一个共有峰率和两个变异峰率, 根据共有峰率的大小将该组数据进行排列, 即为共有峰率和变异峰率的双指标序列[8]。 双指标序列分析法能够比较全面的概括样品的特性, 便于分析, 比单指标法具有更高的分辨率。 共有峰率越高则表明两个样品之间关系越近, 变异峰率越高则说明两样品之间的差异越大, 通过比较该序列空间各共有峰率和变异峰率的大小, 可以准确知道任意两个样品之间的特性差异及地理位置的远近关系[9, 10]

2 结果与讨论
2.1 方法学考察[11]

(1)精密度实验

取同一份样品(1号), 按2.1.3的方法制备待测品; 按2.1.4的方法采集红外图谱, 连续扫描4次, 所得红外图谱的共有峰波数的RSD值均小于0.04%, 共有峰透过率RSD的值均小于2%。

(2) 稳定性实验

取同一份样品(1号), 按2.1.3的方法制备待测品; 按2.1.4的方法采集红外图谱, 每隔1h扫描一次, 共扫描4次, 红外图谱共有峰波数的RSD值均小于0.08%, 共有峰透过率RSD的值均小于3%。

(3) 重现性实验

取同一份样品(1号), 按2.1.3的方法平行制备4份待测样品, 2.1.4的方法各扫描1次; 红外图谱的共有峰波数的RSD值均小于0.06%, 透过率的RSD值均小于5%。

2.2 红外指纹图谱的建立

超声波浸提法能使部分脂质和蛋白质等物质从瘤背石磺肌肉组织中脱出, 进入提取液中, 使得有机溶剂提取物的红外指纹图谱峰型更加尖锐, 透过率更高, 特征性更强。 依次采集盐城(YC)、 上海(SH)、 温州(WZ)、 宁德(ND)、 厦门(XM)、 越南(YN)瘤背石磺各个样品的无水乙醇、 氯仿、 乙酸乙酯提取物红外图谱, 剔除每组样品中相似度差异较大的光谱图, 其余样品的光谱图采用平均值法, 分别得到6组样品的红外光谱图(图1、 图2、 图3), 可以看出, 相同提取方式瘤背石磺指纹图谱峰形, 峰高基本相同, 得出相同提取方式的瘤背石磺的化学组分相似度较高。

图1 不同产地瘤背石磺无水乙醇提取物的红外光谱图Fig.1 IR spectra of Onchidium struma’ s ethanol extracts from different regions

图2 不同产地瘤背石磺氯仿提取物的红外光谱图Fig.2 IR spectra of Onchidium struma’ s chloroform extracts from different regions

图3 不同产地瘤背石磺乙酸乙酯提取物的红外光谱图Fig.3 IR spectra of Onchidium struma’ s ethyl acetate extracts from different regions

2.3 不同提取方式瘤背石磺部分特征峰比较

图4中, 3 418.41 cm-1为较宽的中强吸收峰, 代表酰胺的N— H伸缩振动; 2 924.56 cm-1为强而尖的吸收峰, 是— CH2基的反对称伸缩振动吸收; 2 853.08 cm-1的中强尖峰, 为— CH2基的对称伸缩振动; 1 632.37 cm-1处有一较弱的吸收峰, 为烯烃的C=C伸缩振动; 1 465.67 cm-1是— O— CH3的吸收, 1 383.43 cm-1处的弱吸收峰为— CH3吸收; 1 218.54 cm-1 为C-C伸缩振动, 1 067.40 cm-1处的较弱吸收峰为CH面内变形振动。

图4 瘤背石磺无水乙醇提取物红外光谱的特征吸收峰Fig.4 Characteristic absorption peak of Onchidium struma’ s ethanol extracts

图5中, 3 394.54 cm-1为一个宽而强的吸收峰, 代表羟基化合物产生缔合现象, 产生O— H的分子间氢键伸缩振动; 2 924.66 cm-1为强而尖的吸收峰, 是— CH2基的反对称伸缩振动吸收; 2 853.06 cm-1为— CH2基的对称伸缩振动吸收峰; 1 733.91 cm-1强而尖的吸收峰, 为饱和链状羧酸酯的C=O伸缩振动; 1 465.13 cm-1是— O— CH3的吸收; 1 382.79 cm-1处的弱吸收峰为— CH3吸收; 1 191.68 cm-1中强峰, 为烷烃类C— C伸缩振动; 1 058.81 cm-1处较弱吸收峰为CH面内变形振动。

图5 瘤背石磺氯仿提取物红外光谱的特征吸收峰Fig.5 Characteristic absorption peak of Onchidium struma’ s chloroform extracts

图6中, 3 420.79 cm-1较宽的中强吸收峰, 代表酰胺的N— H伸缩振动; 2 926.01 cm-1强而尖的吸收峰, 是— CH2基的反对称伸缩振动吸收; 2 853.92 cm-1的较强尖峰, 为— CH2基的对称伸缩振动; 1 732.74 cm-1强而尖的吸收峰, 为饱和链状羧酸酯的C=O伸缩振动; 1 464.40 cm-1是— O— CH3的吸收; 1 381.60 cm-1处的弱吸收峰为— CH3吸收; 1 271.10 cm-1处的弱吸收峰为— OH面内弯曲振动; 1 217.06 cm-1为C— C伸缩振动; 1 125.88 cm-1为取代笨类— CH面内弯曲振动弱吸收峰; 1 072.03 cm-1为C— C伸缩振动。

图6 瘤背石磺乙酸乙酯提取物红外光谱的特征吸收峰Fig.6 Characteristic absorption peak of Onchidium struma’ s ethyl acetate extracts

以上分析表明, 瘤背石磺无水乙醇提取物、 氯仿提取物以及乙酸乙酯提取物红外光谱特征峰的数量、 位置和强度等均存在较大差异, 乙醇提取物的吸收峰体现了蛋白质、 烯烃、 C=C键等的红外吸收, 氯仿提取物吸收峰体现了— OH, C=O基团等的红外吸收, 而乙酸乙酯提取物的吸收峰更全面地体现了以上大部分基团信息。 可见, 乙酸乙酯提取物的红外指纹图谱能体现出更丰富的化学组成信息, 更能反映瘤背石磺的特征性成分。

2.4 双指标法比较三种提取物的辨别能力

共有峰分析: 对于一组吸收峰, 若组内吸收峰的波数最大差异显著小于其与相邻组之间的平均波数差, 就确定该组峰是一组共有峰[12]。 在表2表4中有很多组都满足上述共有峰的判断标准, 因此可被明确标记为共有峰。 例如表2中982.64 cm-1表3中973.17 cm-1对应的两组吸收峰。 982.64 cm-1所对应的一组峰的平均波数为974.48 cm-1, 组内最大波数差为12.07 cm-1, 邻近前后两组的波峰差分别为: 89.45和40.99 cm-1, 两个差值明显大于组内的最大波数差12.07 cm-1, 因此, 可以判定982.64 cm-1所对应的一组峰为共有峰。 同理, 973.17 cm-1所对应的一组峰, 平均波数为973.64 cm-1, 组内最大波数差为0.71 cm-1, 邻近前后两组的波峰差值分别为: 82.39和133.03 cm-1, 两差值亦明显大于该组组内最大波她差, 因此, 可判定973.17 cm-1所对应的一组峰为共有峰。

表2 各产地瘤背石磺醇提物红外指纹图谱吸收峰波数及共有峰 Table 2 Absorption peaks of the infrared spectra of Onchidium struma’ s ethanol extracts from different regions
表3 各产地瘤背石磺氯仿提取物红外指纹图谱吸收峰波数及共有峰 Table 3 Absorption peaks of the infrared spectra of Onchidium struma’ s chloroform extracts from different regions
表4 各产地瘤背石磺乙酸乙酯提取物红外指纹图谱吸收峰波数及共有峰 Table 4 Absorption peaks of the infrared spectra of Onchidium struma’ s ethyl acetate extracts from different regions

(1)无水乙醇提取物的双指标序列法分析

依据指纹图谱双指标分析法的计算公式, 在本实验中, 6组样品为参照点建立的6个共有峰率和变异峰率双指标序列, 形成6维序列空间, 加上共有峰率和变异峰率双指标空间, 可以在2+6维空间中考察各个样品的异同, 使该法具有较强的鉴别任意一个样品与其他样品的能力。

6组瘤背石磺样品乙醇提取物的双指标序列如下所示:

YC: XM(62.8, 55.6, 3.7) SH(57.4, 55.6, 18.5) ND(52.0, 61.5, 30.8) WZ(51.1, 82.6, 13.0) YN(46.2, 75.0, 41.7)

SH: ND(60.0, 29.2, 37.5) XM(57.9, 45.5, 27.3) YC(57.4, 18.5, 55.6) WZ(56.8, 52.4, 23.8) YN(22.0, 9.0, 13.0)

WZ: SH(56.8, 23.8, 52.4) XM(54.3, 36.8, 47.4) YN(52.5, 23.8, 66.7) YC(51.1, 13.0, 82.6) ND(50.0, 30.0, 70.0)

ND: SH(60.0, 37.5, 29.2) YN(53.3, 41.7, 45.8) YC(52.0, 30.8, 61.5) WZ(50.0, 70.0, 30.0) XM(44.2, 78.9, 47.4)

XM: YC(62.8, 3.7, 55.6) SH(57.9, 27.3, 45.5) WZ(54.3, 47.4, 36.8) YN(46.5, 40.0, 75.0) ND(44.2, 47.4, 78.9)

YN: ND(53.3, 45.8, 41.7) WZ(52.5, 66.7, 23.8) XM(46.5, 75.0, 40.0) YC(46.2, 41.7, 75.0) SH(22.0, 13.0, 9.0)

序列YC: XM(62.8, 55.6, 3.7) , 该序列片段中62.8表示YC和XM瘤背石磺乙醇提取物红外图谱的共有峰率, 55.6为YC样品的变异峰率, 3.7为XM样品的变异峰率。

与某一样品具有相同变异峰率的样品, 往往具有不同的共有峰率, 这就是双指标分析法的优势体现。 如YC: XM(62.8, 55.6, 3.7) SH(57.4, 55.6, 18.5) , 55.6表示盐城瘤背石磺与厦门、 上海瘤背石磺具有相同的变异峰率, 但YC和XM与SH的共有峰率不同, 分别是62.8与57.4, 可以对这几个产区的瘤背石磺做出更好地区分。 再如WZ: SH(56.8, 23.8, 52.4) YN(52.5, 23.8, 66.7) , XM: WZ(54.3, 47.4, 36.8) ND(44.2, 47.4, 78.9) , 以及YN: ND(53.3, 41.7, 45.8) YC (46.2, 41.7, 75.0)也具有相似的特点。

基本关系组、 对及分析:

A组: SH: ND(60.0, 29.2, 37.5) YN(22.0, 9.0, 13.0); ND: YN(53.3, 41.7, 45.8); XM: YC(62.8, 3.7, 55.6) SH (57.9, 27.3, 45.5) WZ(54.3, 47.4, 36.8);

B组: YC: WZ(51.1, 82.6, 13.0) YN(46.2, 75.0, 41.7); ND: WZ(50.0, 70.0, 30.0) XM(44.2, 78.9, 47.4); YN: WZ(52.5, 66.7, 23.8) XM(46.5, 75.0, 40.0)。

在A组中, SH与ND, YN之间、 ND与YN之间、 XM与YC, SH, WZ之间有较高的共有峰率和较低的变异峰率。 SH与ND相比共有峰率达60.0, SH与ND, YN样品采集时间较为接近; ND与YN样品的采集时间及样品的前处理(干货)较为一致; XM与YC, SH样品的采集时间及前处理过程更为相似, 测得共有峰率分别为62.8和57.9, 变异峰率分别为3.7和27.3, 这也说明了采样时间的一致性和相同前处理使得样品之间具有更高的共有峰率和更低的变异峰率。

在B组中, YC与WZ, YN瘤背石磺相比, ND, YN分别与WZ, XM瘤背石磺相比都有较低的共有峰率和较高的变异峰率, YC与WZ, YN的变异峰率高达82.6和75.0, 盐城与温州和越南产地差异较为明显, 且前处理方式和样品采集时间存在差异, 所以变异峰率较大。 ND与WZ, XM的变异峰率分别为70.0和78.9, 明显高于共有峰率, YN与WZ, XM瘤背石磺相比变异峰率也在70左右, ND, YN与WZ, XM瘤背石磺的样品采集时间、 样品保存方法以及前处理过程均存在较大差异, 样品的采集地也存在明显差异, 因此变异峰率较大, 结合A组结果可知, XM和WZ样品的相似性决定了它们较高的共有峰率, ND和YN样品的相似性使得它们与XM, WZ的瘤背石磺之间具有相近的共有峰率和变异峰率。

由上述分析可知, 产地、 样品采集时间及样品保存方法、 处理过程比较接近的瘤背石磺之间共有峰率较高, 相似度较高; 而产地、 气候、 生长环境或采集时间、 保存方式相差较大的瘤背石磺之间变异峰率较高; 差异较大, 与实际情况相符。

(2) 氯仿提取物的双指标序列法分析

6组瘤背石磺样品的氯仿提取物的红外光谱图建立6+2维的双指标序列如下所示:

YC: YN(58.1, 44.4, 27.8) WZ(54.1, 30.0, 55.0) SH(45.0, 50.0, 72.2) ND(44.7, 52.9, 70.6) XM(40.9, 50.0, 94.4)

SH: ND(69.4, 24.0, 20.0) WZ(63.2, 29.2, 29.2) XM(61.0, 20.0, 44.0) YC(45.0, 72.2, 50.0) YN(38.5, 106.7, 53.3)

WZ: XM(63.4, 19.2, 38.5) SH(63.2, 29.2, 29.2) YC(54.1, 30.0, 55.0) ND(52.5, 47.6, 42.9) YN(51.4, 66.7, 27.8)

ND: SH(69.4, 20.0, 24.0) XM(60.0, 25.0, 41.7) WZ(52.5, 42.9, 47.6) YC(44.7, 70.6, 52.9) YN(35.9, 114.3, 62.3)

XM: WZ(63.4, 38.5, 19.2) SH(61.0, 44.0, 20.0) ND(60.0, 41.7, 25.0) YC(40.9, 94.4, 50.0) YN(38.1, 125.0, 37.5)

YN: YC(58.1, 27.8, 44.4) WZ(51.4, 27.8, 66.7) SH(38.5, 53.3, 106.7) XM(38.1, 37.5, 125.0) ND(35.9, 62.3, 114.3)

基本关系组、 对及分析:

A组: SH: ND(69.4, 24.0, 20.0) WZ(63.2, 29.2, 29.2) XM(61.0, 20.0, 44.0) ; WZ: XM(63.4, 19.2, 38.5);

ND: XM(60.0, 25.0, 41.7) ; YN: YC(58.1, 27.8, 44.4);

B组: SH: YC(45.0, 72.2, 50.0) YN(38.5, 106.7, 53.3); WZ: YN(51.4, 66.7, 27.8); ND: YC(44.7, 70.6, 52.9) YN(35.9, 114.3, 62.3); XM: YC(40.9, 94.4, 50.0) YN(38.1, 125.0, 37.5) 。

在A组中, SH与ND, WZ, XM之间、 WZ与XM之间、 ND与XM之间、 YN与YC之间有较高的共有峰率和较低的变异峰率, 且样品间共有峰率升高、 变异峰率降低, 说明瘤背石磺的氯仿提取物比无水乙醇提取物的指纹图谱有更高的分辨率。

在B组中, SH与YC, YN之间、 WZ与YN之间、 ND与YC, YN之间以及XM与YC, YN之间的共有峰率较低, 变异峰率却很高。 SH与YN, ND与YN, XM与YN的变异峰率均在100以上, 分别高达106.7, 114.3和125.0, YN瘤背石磺属外来物种, 与国内几种瘤背石磺均存在较大差异。 SH, ND, XM与YC瘤背石磺之间变异峰率分别为72.2, 70.6和94.4, SH, ND与XM瘤背石磺采自东海海域, YC瘤背石磺来自黄海海域, 较大的变异峰率证明了不同海域的瘤背石磺存在一定差异。 整体上看, 不同产地瘤背石磺氯仿提取物的共有峰率和变异峰率与无水乙醇提取物存在差异, 且氯仿提取物的变异峰率显著提高, 分辨率增强, 更能体现产地差异。

(3)乙酸乙酯提取物的双指标序列法分析

6组瘤背石磺样品的乙酸乙酯提取物的红外光谱图6+2维的双指标序列建立如下所示:

YC: WZ, YN(68.8, 13.6, 31.8) ND(68.6, 4.1, 41.7) SH(54.8, 8.7, 73.9) XM(42.4, 78.6, 57.1)

SH: ND(72.1, 29.0, 9.7) WZ(59.1, 53.8, 15.4) YN(56.8, 60.0, 16.0) YC(54.8, 73.9, 8.7) XM(48.8, 95.0, 10.0)

WZ: YC(68.8, 31.8, 13.6) YN(59.5, 36.4, 31.8) SH(59.1, 15.4, 53.8) ND(52.4, 36.3, 54.5) XM(48.6, 76.5, 29.4)

ND: SH(72.1, 9.7, 29.0) YC(68.6, 41.7, 4.1) YN(65.8, 36.0, 16.0) WZ(52.4, 54.5, 36.3) XM(43.2, 100.0, 31.1)

XM: YN(50.0, 29.4, 70.6) SH(48.8, 10.0, 95.0) WZ(48.6, 29.4, 76.5) ND(43.2, 31.1, 100.0) YC(42.4, 57.1, 78.6)

YN: YC(68.8, 31.8, 13.6) ND(65.8, 16.0, 36.0) WZ(59.5, 31.8, 36.4) SH(56.8, 16.0, 60.0) XM(50.0, 70.6, 29.4)

YC: WZ, YN(68.8, 13.6, 31.8) 序列表示以盐城瘤背石磺样品为标准, 计算出的温州与越南瘤背石磺样品同其相比的共有峰率均为68.8, 13.6则表示盐城瘤背石磺的变异峰率, 31.8表示温州和越南样品的变异峰率。

基本关系组、 对及分析:

A组: YC: WZ, YN(68.8, 13.6, 31.8) ND(68.6, 4.1, 41.7); WZ: SH(59.1, 15.4, 53.8); ND: SH(72.1, 9.7, 29.0); YN: ND(65.8, 16.0, 36.0) WZ(59.5, 31.8, 36.4);

B组: YC: XM(42.4, 78.6, 57.1); SH: YC(54.8, 73.9, 8.7) XM(48.8, 95.0, 10.0); WZ: XM(48.6, 76.5, 29.4); ND: XM(43.2, 100.0, 31.1); YN: XM(50.0, 70.6, 29.4)

在A组中, YC与WZ, YN之间具有相同的共有峰率和变异峰率, YC与ND之间、 WZ与SH之间、 ND与SH之间、 YN与ND, WZ之间有较高的共有峰率和较低的变异峰率。 YC, WZ, YN和ND样品采集时间较为接近, WZ, ND与SH样品处理方式及采集时间较为相似, YN, ND, WZ样品采集时间接近。

在B组中, XM与YC, SH, WZ, ND和YN相比共有峰率较低, 变异峰率很高, 变异峰率分别为78.6, 73.9, 95.0, 76.5, 100.0和70.6, 说明厦门样品与其他产地样品存在很大, 原因可能是厦门样品采集时间最迟, 厦门地区气候炎热, 以及该地区的环境与其他产地差异较大。

不同产地瘤背石磺的三种提取物均具有不同的共有峰率和变异峰率, 但不同提取物的体现程度及角度有所不同。 产地相近的SH和YC, WZ和XM乙醇提取物红外光谱共有峰率大于等于54.3, 变异峰率小于等于55.6; 氯仿提取物红外光谱共有峰率大于等于45.0, 变异峰率小于等于72.2; 乙酸乙酯提取物红外光谱图共有峰率大于等于48.6, 变异峰率小于等于76.5。

产地不同, 但样品处理方式一致的YN和ND乙醇提取物红外光谱共有峰率为53.3, 变异峰率为45.8和41.7; 氯仿提取物红外光谱共有峰率为35.9, 变异峰率为62.3和114.3; 乙酸乙酯提取物红外光谱图共有峰率为65.8, 变异峰率为16.0和36.0。

产地相近, 样品前处理方式相同, 但取样时间有差异的SH和WZ乙醇提取物红外光谱共有峰率为56.8, 变异峰率为52.4和23.8; 氯仿提取物红外光谱共有峰率为63.2, 变异峰率为29.2和29.2; 乙酸乙酯提取物红外光谱图共有峰率为59.1, 变异峰率为53.8和15.4。 由此可以看出, 瘤背石磺的氯仿提取物更能体现出不同样品之间的差异性, 可以作为今后对瘤背石磺产地鉴别及质量评价的一种快捷方式。

3 结论

双指标分析法克服了其他指纹图谱分析方法的缺点, 通过多维度空间的数据分析, 对样品进行产地及质量的鉴别, 体现出更深层次的相似关系。 通过用双指标分析法对三种提取物红外指纹图谱比较氯仿提取物对差异较大的样品评价具有更高的变异峰率和较低的共有峰率, 不同产地瘤背石磺的氯仿提取物的分辨率较其他两种提取物有所增强。

The authors have declared that no competing interests exist.

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