作者：辛海量，胡園，張巧艷 ，鄭漢臣 ，秦路平

【摘要】 目的對不同來源的蔓荊子、黃荊子、牡荊子，進(jìn)行近紅外漫反射指紋圖譜聚類分析，建立基于近紅外漫反射指紋圖譜的快速、簡便的鑒別方法。方法采用近紅外漫反射光譜技術(shù)及聚類分析方法進(jìn)行分析。結(jié)果4種生藥聚類分析結(jié)果與傳統(tǒng)植物分類結(jié)果一致，可以據(jù)此進(jìn)行鑒別；多個產(chǎn)地來源的單葉蔓荊子聚類分析結(jié)果與其地域、緯度分布及品質(zhì)關(guān)系密切，可據(jù)此分為3個居群類型。結(jié)論該方法可用于蔓荊子、黃荊子、牡荊子的鑒別，也可用于蔓荊子品質(zhì)分析、種內(nèi)變異研究。

【關(guān)鍵詞】 蔓荊子； 黃荊子； 牡荊子； 近紅外漫反射光譜； 聚類分析

Abstract：ObjectiveTo provide a new method for identifying 4 fruits， as medicinal materials from Vitex species， Vitex. trifolia L.；V. trifolia L.var. simplicifolia Cham. V. negundo L.， V. negundo var. cannabifolia (Sieb.et Zucc.) Hand.-Mazz.. MethodsCluster analysis was adopted for the identification and analysis with Near-Infrared Diffuse Reflectance Spectrometry. ResultsThe method could identify them and the results were coincident with phytotaxnomy. The cluster analysis results of these samples of V. trifolia L.var.simplicifolia Cham. in different populations ， with 3 types devided， were coincident with their geographical distribution and quality. ConclusionThis method can be used for the rapid and accurate diferentiation of them， and may be meaningful for the research on the quality analysis and intraspecies variation of V. trifolia L.var.simplicifolia Cham..

Key words：V. trifolia L.； Vitex trifolia L.var.simplicifolia Cham. V. negundo L.；V. negundo var. cannabifolia (Sieb.et Zucc.) Hand.-Mazz.； Near-Infraed Diffuse Reflectance Spectrometing 馬鞭草科（Verbenaceae）牡荊屬（Vitex）有多種植物具有較高的藥用價值，其中較為常用的有單葉蔓荊Vitex trifolia L.var.simplicifolia Cham.，蔓荊V. trifolia L.，黃荊V. negundo L.以及牡荊V. negundo var. cannabifolia (Sieb.et Zucc.) Hand.-Mazz.，它們的葉、果實、根等多個部位都作藥用。由于親緣關(guān)系較近，對這些植物之間、來源于這些植物的生藥之間的準(zhǔn)確鑒別存在困難。如單葉蔓荊和蔓荊植物容易鑒別，果實之間準(zhǔn)確鑒別難度較大。牡荊和黃荊植物與植物、果實與果實之間準(zhǔn)確鑒別均較困難。并且就市場流通情況來看，存在以牡荊子、黃荊子假冒蔓荊子牟利的情況［1］，這必然會給臨床用藥帶來危害。因此，很有必要建立簡便、快速的鑒別此類生藥的方法，以確保臨床用藥安全。由于傳統(tǒng)上生藥多為多居群來源，勢必存在種內(nèi)變異，品質(zhì)參差不齊。因此，探索單葉蔓荊子的種內(nèi)變異規(guī)律，對于保證生藥品質(zhì)，遴選優(yōu)良種質(zhì)，推動GAP的實施，具有重要意義。 目前，近紅外漫反射光譜技術(shù)（NIRDS）無需破壞樣品、制樣，可直接測定固體樣品，操作簡便、快速，已被廣泛應(yīng)用于化學(xué)、化工、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、食品、煙草等行業(yè)的定性、定量分析。在中藥學(xué)領(lǐng)域，已被用于生藥鑒別［2］、指紋圖譜［3］、含量測定［4］、品質(zhì)分析［5，6］等方面，展示出廣闊的應(yīng)用前景。本文應(yīng)用NIRDS技術(shù)，所得光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析，建立基于近紅外漫反射指紋圖譜的快速、簡便的鑒別方法，以及蔓荊子的品質(zhì)分析方法，初步分析單葉蔓荊子的種內(nèi)化學(xué)變異規(guī)律。

1 儀器與材料

1.1儀器VECTOR22／N 傅立葉變換近紅外光譜儀(德國Bruker公司) 。 1.2材料各產(chǎn)地樣品(果實)多由作者在各產(chǎn)地采集（表1），并經(jīng)第二軍醫(yī)大學(xué)生藥學(xué)教研室鄭漢臣教授鑒定。

表1 實驗樣品采集情況（略） 2 方法

2.1 實驗條件 測定方式：積分球漫反射，掃描次數(shù)：64次，掃描范圍：3 700～12 000 cm-1，分辨率：4cm-1。

2.2 方法藥材經(jīng)40℃烘干12 h，粉碎，過80目篩，取約2 g置測量杯中，以金箔為參比，按實驗條件進(jìn)行掃描，每個樣品重復(fù)測定5次，求平均光譜。

2.3 數(shù)據(jù)處理 原譜處理：2l點(diǎn)平滑后求一階導(dǎo)數(shù)，用OPUS／INDENT定性分析軟件進(jìn)行聚類分析，預(yù)處理方法：Vector Normalization，聚類方法：Ward，s A1gorithm。

3 結(jié)果

3.1不同基原藥材的NIRDRS盡管單葉蔓荊、蔓荊、牡荊和黃荊為不同種，但它們是同屬植物，且由于植物類中藥具有許多相同組分(淀粉、纖維素、多糖等)，它們的吸收峰往往掩蓋了代表特征信息成分的吸收峰，使得其NIRDRS光譜非常相似（見圖1）。而通過將原譜進(jìn)行導(dǎo)數(shù)變換，將隱藏的信息突出出來，能獲得最佳分類效果。樹狀聚類圖表明（見圖2）聚類分析能夠通過距離的大小，準(zhǔn)確把同種生藥的樣品自聚一類，最后與不同種生藥相聚，NIRDRS的聚類分析結(jié)果與傳統(tǒng)形態(tài)分類學(xué)基本一致。

3.2單葉蔓荊聚類結(jié)果單葉蔓荊可聚為兩個大組，第1大組又可分為兩個小組，第1小組包括1，8，13，9號樣品，其中既有高緯度產(chǎn)地聚群樣品，又有低緯度產(chǎn)地居群樣品；第2小組包括樣品2，4，3號樣品，主要為主產(chǎn)地居群樣品。第2大組包括10，11，5，6，7，12號樣品，主要為浙江以南低緯度海岸居群。根據(jù)聚類結(jié)果可以將國產(chǎn)單葉蔓荊居群分為3型，即低緯度型、主產(chǎn)地型和混雜型。

4 討論 本實驗采用NIRDRS技術(shù)結(jié)合數(shù)學(xué)分析，可準(zhǔn)確鑒定單葉蔓荊子、蔓荊子、牡荊子、黃荊子，并與傳統(tǒng)植物分類結(jié)果吻合，表明NIRDRS技術(shù)結(jié)合數(shù)學(xué)分析可以作為它們的快速、簡便的鑒別方法。本方法優(yōu)點(diǎn)是可以不破壞樣品原型，不經(jīng)提取分離等過程而獲得植物內(nèi)在成分的信息，再經(jīng)聚類分析法進(jìn)行鑒別分類，方法簡便，可與形態(tài)分類方法互為補(bǔ)充。 目前，采用NIRDRS技術(shù)進(jìn)行生藥有效成分含量測定多見報道。周紅濤等［7］采用傅里葉變換紅外光譜技術(shù)用于鑒別野生赤芍與栽培赤芍、赤芍地道性。邢旺興等［8］采用近紅外漫反射光譜聚類分析不同產(chǎn)地紅曲的鑒別，表明此法可用于紅曲的質(zhì)量控制。但未見采用IRDRS技術(shù)進(jìn)行多居群來源的同種生藥的種內(nèi)變異方面研究的報道。NIRDRS能夠反映生藥組分及結(jié)合狀態(tài)信息，可用于植物種內(nèi)變異特別是化學(xué)變異研究。本實驗所用的單葉蔓荊子樣品沿中國海濱從高緯度到低緯度分布，為研究種內(nèi)變異與緯度、生境、物候的關(guān)系提供了有利的條件。根據(jù)聚類分析結(jié)果，我們認(rèn)為由于單葉蔓荊種內(nèi)化學(xué)變異復(fù)雜，部分居群呈現(xiàn)出與緯度的相關(guān)性而聚類，即低緯度型；部分主產(chǎn)地居群因化學(xué)成分相似度高而聚類，即主產(chǎn)地型，部分居群變異較為復(fù)雜，因而高低緯度居群混雜聚類，即混雜型。我們前期研究表明浙江以南低緯度產(chǎn)地居群樣品紫花牡荊素含量較低，也在一定程度上說明劃分低緯度型居群的合理性。

圖1 不同來源牡荊屬藥材樣品的NIRDRS（略）

圖2 聚類分析圖（略） 本實驗獲得的結(jié)果為今后深入進(jìn)行單葉蔓荊子的種內(nèi)變異研究奠定了基礎(chǔ)。當(dāng)然，由于種內(nèi)變異的復(fù)雜性，鑒于NIRDRS所反映的只是生藥內(nèi)在組分信息，如果結(jié)合植物系統(tǒng)學(xué)、生物多態(tài)性等其他研究方法，對于闡明單葉蔓荊子的種內(nèi)變異可能更為有利。