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当光线照射到分子并且和分子中的电子云及分子键结产生交互作用,就会发生拉曼效应。对于自发拉曼效应,光子将分子从基态激发到一个虚拟的能量状态。当激发态的分子放出一个光子后并返回到一个不同于基态的旋转或振动状态。在基态与新状态间的能量差会使得释放光子的频率与激发光线的波长不同。拉曼光谱技术以其信息丰富,制样简单,水的干扰小等独特的优点,在化学、材料、物理、高分子、生物、医药、地质等领域有广泛的应用。
人参作为一种贵重滋补药材,来源于五加科植物人参的根,具有大补元气、复脉固脱,补脾益肺,生津,安神的功能。由于人参种类繁多,天然人参价格昂贵,因此,以假充真、以次充好的情况在医药市场屡见不鲜。如何采取快速有效、简便准确的方法对人参乃至中药进行鉴别是保证中药流通环节及用药安全的重要技术保证。因此对人参及其伪品的研究十分受到重视。光谱分析的方法以灵敏度高、样品处理简单、检测快速等优点在人参的鉴别中表现了独特的优势。由于拉曼光谱能实现整体样品分析,可提供快速、简单、可重复、无损伤的定性定量分析,近年来,拉曼光谱法在中药的鉴定、以及中药汤剂稳定性研究中开始得到应用。本文主要研究利用激光拉曼光谱技术并结合二阶导数的拉曼光谱对人参及其伪品北沙参、桔梗、峨参进行了鉴别分析,以期初步建立一种新的快速有效鉴别人参真伪的方法。同时,采用激光拉曼光谱技术上对不同年份的人参进行初步的分子光谱学手段的评价,期望可以通过这种快速的技术实现对不同年生人参的判断。
人参及其伪品均在拉曼光谱中出现了1460、1130、1086、942、483cm-1等拉曼振动峰,根据这些拉曼位移可以判断出在人参及其伪品中都含有糖类物质。北沙参的拉曼谱图中出现了不同于其他三种药材的2206 cm-1的拉曼特征峰。峨参中出现了1050、1869 cm-1相对应的链状酯类化合物的拉曼振动峰。桔梗中出现了1227、600、691 cm-1等明显不同于其他三种药材的拉曼振动峰。利用这些拉曼振动峰的差异可将人参及其伪品进行很好的区分。再利用二阶导数拉曼光谱图对人参及其伪品的鉴别结果进行进一步的补充说明。此鉴别方法与常规的光谱法相比具有更直接、快速,并且具有不破坏样品的原性质的特点。
人参的主要成分是人参皂苷(Ginsenoside),其是评价人参的重要指标,而不同年限生的人参中人参皂苷以及其他成分也有显著的差异。红外光谱结果:三年和六年都出现3340、2930、1620、1030cm-1,都出现了-NH-、-CH-、-C-O-的吸收,而在六年生的人参中出现了2930、1740cm-1处的吸收。而且在1030cm-1六年生的人参发生了5cm-1的偏移,出现在1035cm-1。而在红外的二阶导数图谱中,三年生的人参和六年生的人参没有任何显著性的区别。拉曼光谱结果:三年生和六年生的人参其拉曼光谱上并没有什么差异。而在拉曼谱图的二阶导数图谱来看,三年生的人参和六年生的人参都在1660、1778、1869、942、869、481、444cm-1的位置出现了拉曼峰值。六年生的人参在852cm-1的位置了一个三年生人参中未出现的拉曼峰。
初步的探索激光拉曼光谱技术在人参中应用的研究表明,激光拉曼光谱分析技术可以区分人参及其常见的伪品,其具有检测简便、快速的优点;但是,在不同年生的人参上,由于人参成分的弱小区别,激光拉曼光谱技术还不能成功的区分出。