应用指纹图谱区分降香黄檀中油梨和糠梨_魏建华.pdf

应用指纹图谱区分降香黄檀中油梨和糠梨魏建华,李冠斯,黄学泓,许如苏(汕头海关技术中心,广东汕头 515031)摘要 应用高效液相色谱法研究降香黄檀中油梨和糠梨的指纹图谱,采用相似度分析软件进行分析比较,分别获得 17 个油梨的共有特征峰和 6 个糠梨的共有特征峰;根据相对峰面积,初步建立降香黄檀中油梨和糠梨鉴定方法。结果表明,该方法结果准确、重复性好,所建立的指纹图谱可作为降香黄檀中油梨和糠梨的辅助鉴定,鉴定指标客观,鉴定方法简便,实现一定意义上的无损伤检测。关键词 高效液相色谱;指纹图谱;降香黄檀;油梨;糠梨中图分类号 S781.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2023)03-0202-03doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.03.046 开放科学(资源服务)标识码(OSID):Application of Fingerprint to Distinguish Oil Pear and Bran Pear in Dalbergia odoriferaWEI Jian-hua,LI Guan-si,HUANG Xue-hong et al(Shantou Customs Technology Center,Shantou,Guangdong 515031)Abstract The fingerprints of oil pear and bran pear in Dalbergia odorifera were studied by high performance liquid chromatography(HPLC).The similarity analysis software was used to analyze and compare the fingerprints,and 17 common characteristic peaks of oil pear and 6 com-mon characteristic peaks of bran pear were obtained respectively.According to the relative peak area,a preliminary identification method of oil pear and bran pear in Dalbergia odorifera was established.The results showed that the precision and repeatability of the method were good.The established fingerprint map could be used as the auxiliary identification of oil pear and bran pear in Dalbergia odorifera,which was a kind of objective identification index,simple identification method and could realize damage-free detection in some sense.Key words High performance liquid chromatography;Fingerprint;Dalbergia odorifera;Oil pear;Bran pear基金项目 海关总署科研项目(2021HK204)。作者简介 魏建华(1977),女,山西大同人,高级工程师,硕士,从事检验检测技术方面的研究。收稿日期 2021-06-21 红木作为一类珍贵的木材资源,它不是树木分类学上某个树种的名称,而是来源于明清时代的宫廷、王府及不同地区的生产者和经销商,经长期自然形成的经过归类的木材商品名。由于其具有特征性颜色与良好物理力学性能而备受人们青睐,在不同时代不同地区红木都有着不同的内涵1。由于红木类资源非常短缺,随着国民经济的快速增长,人们对木质材料的追求不论质还是量都越来越高,所以红木价格很高,其中不同种类的红木价格差别又极大。由于红木造假利润空间极大,于 是 以 次 充 好、以 假 乱 真 的 现 象 较 为普遍2-3。蝶形花科黄檀属降香紫檀(Dalbergia odorifera),由于分布在我国海南岛,所以也称海南黄花梨,树种的立地条件、气候条件等区别,造就了降香黄檀分油梨和糠梨 2 种,两者颜色、纹理和密度外形有所差别。由于木材名称一般是以属为基础,把特征相似、性质相近、用途相同的种归类,没有办法将同属降香黄檀的两类区分出来。传统木材鉴定以木材解剖学为依据,如我国现行的国家标准 GB/T 181072017红木4,通过木材的一些微观解剖结构如生长轮类型、心材材色、轴向薄壁组织形态、结构、香气等进行鉴别,传统木材鉴定往往对红木鉴定到“属”,鉴定到“种”就很困难,而油梨和糠梨是降香黄檀树种以下的分类。传统木材鉴定主要是以简便实用的宏观特征(如密度、材色、重量、结构和纹理)为依据来确定,辅以必要的木材解剖特征与观察记载相比较,从而实现对木材的鉴定5-6。但是市场上由于油梨和糠梨质地和消费者的偏好,导致两者价格差别很大。红木专家有根据两者产地、颜色、纹理和密度外形的差别进行区别的经验,但是有一定的主观不确定性,尤其对于不易区分出的又像油梨又像糠梨,不具有客观统一的标准7-8。该研究尝试直接对降香黄梨木材提取物进行高效液相分析,将试验分析与化学计量法两者结合分析,依据油梨和糠梨所含有的化学成分的区别,采用高效液相法结合指纹图谱分析,以期较准确区分降香黄梨木中的油梨和糠梨9。1 材料与方法1.1 仪器与试剂 Agilent 1200 型高效液相色谱仪(美国),DAD 检测器,四元梯度泵;Millipore Advantage A10 超纯水系统(美国);梅特勒-托利多 AL204-IC 电子分析天平(瑞士);CBL photoelectron TECHNOLOGY Model C9860A 型超声波清洗器。乙腈、甲酸为色谱纯;液相用水为超纯水;其余试剂均为分析纯。1.2 试验材料 降香黄檀红木样品是原汕头出入境检验检疫局多年来积累红木标本;通过汕头出入境检验检疫局木材鉴定人员的鉴定,结合报检的原产地资料,正确定名的树种样品,请木材鉴定人员根据国家标准 GB/T 181072017红木的鉴定定名;随机抽取正确定名的树种其中一样品送原广东出入境检验检疫局技术中心国家木制品检测重点实验室鉴定,并出具鉴定证书作为定名的复核方式。降香黄檀拉丁文名为 D.odorifera T.C.Chen,属于黄檀属,香枝木类,产地为中国,该研究使用的样品分别为糠梨 9 个、油梨 7 个。1.3 供试品的制备 称取降香黄檀红木样品(已经通过传统木材形态学鉴定,被正确定名的样品)心材部分木屑 0.2 g(精确至 0.001 g),包括典型的油梨和糠梨心材部分,置于50 mL 离心管中,加入 5 mL 甲醇、5 mL 高纯水,振摇 5 min,超声提取 5 min,滤纸过滤,再以 0.2 m 的微孔滤膜过滤后备用9。1.4 色谱条件 色谱柱为 Agilent Eclipse XDB-C18,填料粒 安徽农业科学,J.Anhui Agric.Sci.2023,51(3):202-204,249径 5 m,柱长 250 mm,柱内径 4.6 mm;以水为流动相 A,乙腈为流动相 B,按照表 1 进行梯度洗脱;检测波长 290 nm;柱温 30;流速 1.0 mL/min。表 1 梯度洗脱程序Table 1 Gradient elution procedure时间Timemin流动相 A Mobile phase A%流动相 B Mobile phase B%02092778232033772333437770233043537030536970623038697662387691625138499192514992955192498951039281.5 样品测定 吸取“1.3”所得供试品溶液,注入高效液相色谱仪中进行高效液相色谱检测,进样量为 20 L。按照“1.4”色谱条件分析测定,采集 103 min 色谱数据。1.6 数据分析 将经过高效液相采集的木材图谱,导入色谱指纹图谱相似度评价软件中进行指纹图谱共有峰、强峰、特征峰确证和相似度分析,通过多个典型的油梨和糠梨降香黄檀红木样品,建立对应的油梨和糠梨的对照图谱,并建立谱库。对于每个收集到的降香黄檀树种的高效液相采集的谱图,将其导入国家药典委员会颁布的“中药色谱指纹图谱相似度评价系统(2012 版)”,选取时间窗宽度为 0.10.2 min,以中位数生成对照谱图,经过多点校正后自动匹配,生成其指纹图谱对照谱图,并计算所比对批次样品的指纹图谱与该对照谱图的相似度。在多批降香黄檀的共有峰中筛选出峰面积较高的且稳定出现的峰作为油梨和糠梨的标准指纹图谱的特征峰,从而建立降香黄檀中油梨和糠梨的标准指纹图谱。2 结果与分析2.1 色谱指纹图谱的建立 分别测定 7 批典型的油梨和 9批典型的糠梨 HPLC 指纹图谱,并进行分析比较,得到由其共有特征峰构成的区别降香黄檀中油梨和糠梨的指纹图谱,见图 1。分别将 7 批油梨和 9 批糠梨样品指纹图谱导入国家药典委员会颁布的“中药色谱指纹图谱相似度评价系统(2012版)”,选取时间窗宽度为 0.2 min,以中位数生成对照谱图,经过多点校正后自动匹配,分别生成油梨指纹图谱和糠梨指纹图谱共有模式,并分别计算与对应共有模式的相似度。油梨共有模式含有共有特征峰 17 个,保留时间分别为 10.194、19.575、24.208、25.627、27.305、28.141、31.900、33.785、38.336、39.618、41.636、45.414、47.237、48.495、54.045、56.92、61.009 min,以 12 号峰峰面积最大。其中油梨的 17个共有峰和糠梨的 6 个共有峰,经验证其信噪比 S/N 都大于10,说明峰信号稳定,分别在各批次都稳定出现,故确定其为图 1 降香黄檀中油梨和糠梨的标准指纹图谱Fig.1 Standard fingerprint of oil pear and bran pear in Dalber-gia odorifera共有特征峰。油梨的 12 号峰和糠梨的 2 号峰具有非常相近的保留时间,分别为 45.414 和 45.457 min。7 批油梨与其对照图谱相似度分别为 0.851、0.909、0.909、0.891、0.871、0.950、0.888,7 批样品的相似度均在 0.800 以上。糠梨共有模式含有共有特征峰 6 个,保留时间分别为 24.269、45.457、47.308、61.786、65.923、69.918 min,以 5 号峰峰面积最大;9批糠梨与其对照图谱相似度分别为 0.921、0.898、0.950、0.946、0.985、0.816、0.986、0.835、0.985,9 批样品的相似度均在 0.800 以上。2.2 数据标准化并设置区别油梨和糠梨的判断指标 数据标准化的目的是避免了保留时间数据漂移和色谱检测仪器造成的峰面积不一致问题,以便于使用多元分析法进行分类。样品指纹图谱进行标准化处理,首先需要确定基峰,其次样品指纹图谱中共有特征峰的保留时间和峰面积与基峰的保留时间和峰面积的比值为相对保留时间和相对峰面积。以油梨和糠梨共有峰保留时间是(45.4140.500)min作为参照峰,分别列出油梨样品 17 个共有峰和糠梨样品的 6个共有峰,并分别列出所述 7 批油梨和 9 批糠梨保留的油梨样品和糠梨样品对应各自参照峰的相对峰面积,通过大量试验,反复比对,找到区别油梨和糠梨的特征,参见表 2。油梨和糠梨都包含保留时间是 45.414 min 的峰,而