FT-IR用于正红花油的快速质控

陈建波周群孙素琴 0 2020-05-27

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正红花油是在中国和东南亚地区应用广泛的药油,主要用于治疗风湿骨痛,跌打损伤等.本文应用傅里叶变换红外光谱对不同厂家的正红花油产品进行分析.

正红花油是在中国和东南亚地区应用广泛的药油，主要用于治疗风湿骨痛、跌打损伤等。本文应用傅里叶变换红外光谱对不同厂家的正红花油产品进行分析。结果表明，通过对正红花油红外光谱的直接观察，可得知其中的主要成分，而对不同样本中某些成分的相对含量进行初步比较，可实现对产品的快速质量控制。

正红花油又名复方丁香罗勒油，是由冬青油、松节油、丁香油、桂叶油等多种挥发油混合而成的复方油剂，有些厂家的产品中还含有少量的肉桂油、香茅油、茶油、姜樟油和其他中药提取物等。冬青油、松节油、丁香油、桂叶油是一般正红花油的主要组成。冬青油的主要成分为水杨酸甲酯（含量高达99%以上），松节油主要成分是α-蒎烯和β-蒎烯，丁香油和桂叶油的主要成分都是丁香酚。卫生部标准WS3-B-2699-97规定：正红花油中所含水杨酸甲酯（体积分数）不少于33.5%，丁香酚不少于38.0%。此外，还有一些标准对α-蒎烯的含量也有所要求。由于丁香油和桂叶油成本较高，某些不法厂家会减少其使用量，添加可工业合成、成本低廉的水杨酸甲酯。因此在某些质量较差的产品中，水杨酸甲酯的含量虽然很高，但丁香酚的含量却很低。本实验应用Spectrum 100傅里叶变换红外光谱仪对正红花油主要指标成分的含量进行分析，可借此快速判断其质量优劣。

图1. Spectrum 100傅里叶变换红外光谱仪和9次反射金刚石/硒化锌衰减全反射附件。

实验内容

水杨酸甲酯、丁香酚和α-蒎烯对照品购自 Sigma-Aldrich公司，9个不同厂家的20个正红花油产品收集于不同药店。对照品和样品均使用 PerkinElmer的 Spectrum 100傅里叶变换红外光谱仪和 9 次反射金刚石/硒化锌衰减全反射（ATR）附件进行测试，光谱范围4000~650cm-1，分辨率4cm-1，累加扫描1min以获得一个样本的光谱，使用PerkinElmer的 Spectrum v10软件对谱图进行分析处理。

图2. 水杨酸甲酯、丁香酚、α-蒎烯和正红花油的红外光谱。

结果与讨论

纯化合物对照品与正红花油的红外光谱比较

图2为水杨酸甲酯、丁香酚和α-蒎烯的分子结构和3700~2700cm-1区域的红外光谱，以及两个正红花油样本的红外光谱。水杨酸甲酯和丁香酚都含有羟基，因此在3000cm-1 以上区域均有较强的吸收峰。但水杨酸甲酯中的羟基可以与羰基形成分子内氢键，所以其吸收峰较丁香酚中的羟基位于较低波数处。α-蒎烯中主要含有C-H键，所以C-H键的伸缩振动吸收峰是其红外光谱的主要特征。3种成分各有其特征峰，根据这些特征峰即可得知正红花油样本中相应成分的存在与否以及大致含量。图2所示的正红花油产品A中，水杨酸甲酯和丁香酚对应的吸收峰都很强，说明二者的含量较高，与前述的质量标准相符；而产品B中几乎看不到丁香酚的特征峰，说明其中丁香酚含量很低甚至没有。虽然产品B中C-H键的伸缩振动吸收峰也很强，但是其位置和形状却与α-蒎烯有所不同，说明其中含有其他一些烃类成分。

图3. 不同厂家正红花油产品的红外光谱。

不同厂家或批次的正红花油红外光谱比较

图3为不同厂家部分正红花油产品的红外光谱，可见其相互间差异较大。有些产品中丁香酚和水杨酸甲酯的特征峰都较强，说明二者含量较高，该产品质量较好；大多数产品中丁香酚的特征峰很弱或几乎看不见，而水杨酸甲酯的特征峰很强，说明其中水杨酸甲酯含量很高，丁香酚的含量却很少或几乎没有，市场上多数产品归于此类；还有一些产品中丁香酚和水杨酸甲酯的特征峰都很弱，说明二者含量都很低，属于严重不合格产品。因此，根据正红花油的红外光谱，可以对其质量优劣给出初步的定性判断。

图4. 含有1745cm-1吸收峰与不含此峰的正红花油产品的红外光谱。

图4中的两个正红花油产品，其中之一在1745cm-1有较强的酯类羰基伸缩振动吸收峰，表明该产品中可能含有一定量的植物油脂，需要借助其他分析方法进一步确认。图5为同一厂家不同批次正红花油产品的红外光谱，虽然不同厂家的产品间差异较大，但同厂家不同批次的产品还是非常一致的，说明了其生产工艺和过程的稳定性。

图5. 同一厂家不同批次正红花油产品的红外光谱。