金邊吊蘭與普通吊蘭紅外光譜差異性分析

李雕++楊靜慧++劉婷++劉曉婷++王興

摘 要： 為了比較金邊吊蘭和普通吊蘭的成分差異，以金邊吊蘭和普通吊蘭的葉片為試驗(yàn)材料，采用紅外光譜、二階導(dǎo)數(shù)光譜技術(shù)對(duì)其成分進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，紅外光譜圖顯示，金邊吊蘭葉片有10個(gè)明顯的特征峰，普通吊蘭有13個(gè)；400～1 860 cm-1區(qū)間的二階導(dǎo)數(shù)紅外光譜圖顯示，金邊吊蘭有13個(gè)吸收峰，普通吊蘭有15個(gè)。通過對(duì)一維圖譜和二階導(dǎo)數(shù)圖譜分析得出，金邊吊蘭與普通吊蘭物質(zhì)成分的主要差異為金邊吊蘭具有芳烴苯環(huán)骨架，而普通吊蘭具有雜環(huán)芳香族化合物環(huán)骨架。

關(guān)鍵詞： 金邊吊蘭；普通吊蘭；紅外光譜；二階導(dǎo)數(shù)

中圖分類號(hào)：S682.36 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2016.12.012

吊蘭為百合科吊蘭屬多年生常綠草本植物，生命力旺盛，對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，對(duì)鎘、鋅、鉛等重金屬具有極強(qiáng)的富集作用[1-3]，還具有極強(qiáng)的吸收甲醛、二甲苯等有毒氣體和其他揮發(fā)性有機(jī)物的功能，是極佳的室內(nèi)觀葉和凈化空氣的植物[4-5]；此外吊蘭屬植物還可用于修復(fù)污染的土壤[6-7]。其品種主要有金邊吊蘭、普通吊蘭、銀心吊蘭、寬葉吊蘭等，目前，栽培運(yùn)用最多的為金邊吊蘭和普通吊蘭[8]。近幾年對(duì)吊蘭的研究主要集中在栽培脅迫和凈化空氣方面[9-10]，而尚未見吊蘭成分組成的研究報(bào)道，也未見吊蘭的紅外光譜分析報(bào)道。而相比于其他測(cè)試技術(shù)，紅外光譜技術(shù)具有快速、高效、成本低、無損、適用樣品范圍廣的特點(diǎn)[11]，現(xiàn)在已經(jīng)被應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、氣象、醫(yī)藥、環(huán)境等各個(gè)領(lǐng)域，展現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用前景。

本研究通過紅外光譜分析技術(shù)對(duì)金邊吊蘭和普通吊蘭葉片的成分進(jìn)行分析，旨在找出金邊吊蘭和普通吊蘭葉片成分的差異，為其開發(fā)利用和品種鑒別提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材 料

供試材料為溫室栽培的生長(zhǎng)一致的金邊吊蘭和普通吊蘭盆栽植株葉片。

1.2 方 法

試驗(yàn)于2015年5月進(jìn)行。每處理為1盆，3次重復(fù)。選取植株莖段中部的葉片進(jìn)行測(cè)定，每株從不同方位的枝條上選取3個(gè)樣品。樣品采集后，用蒸餾水洗凈，立即放入電熱鼓風(fēng)干燥箱中烘干（80 ℃，48 h），用FW-5壓片機(jī)（天津博天勝達(dá)科技發(fā)展有限公司）進(jìn)行壓片，用傅里葉變換紅外光譜（FTIR）儀（PerkinElmer公司生產(chǎn)，F(xiàn)rontier型，光譜范圍400～4 000 cm-1）進(jìn)行紅外光譜掃描。

1.3 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用omnic 8.0軟件對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)基線校正、自動(dòng)平滑處理和二階導(dǎo)數(shù)處理，運(yùn)用origin 7.5軟件進(jìn)行紅外光譜與二階導(dǎo)數(shù)紅外光譜分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 金邊吊蘭與普通吊蘭葉片紅外光譜分析

從圖1可以看出，金邊吊蘭與普通吊蘭葉紅外光譜相似，有7個(gè)相同的吸收峰分別為600， 1 060 ，1 157，1 640，2 850 ，2 920，3 390 cm-1；金邊吊蘭有3個(gè)特有的吸收峰，分別為897，1 320， 1 420 cm-1，普通吊蘭有6個(gè)特有吸收峰，分別為774，822，1 247，1 375，1 526，1 740 cm-1。其中，600 cm-1為炔烴CH面外彎曲振動(dòng)峰，774，822， 897 cm-1為胺NH面外彎曲振動(dòng)峰，1 060 cm-1為醇C-O、醚C-O伸縮振動(dòng)峰，1 157，1 247cm-1為胺C-N伸縮振動(dòng)峰，320 cm-1為醛C=O伸縮振動(dòng)峰，1 375 cm-1為醇OH面內(nèi)彎曲振動(dòng)峰，1 420 cm-1為芳酮C=O伸縮振動(dòng)峰，1 526 cm-1為雜環(huán)芳香族化合物環(huán)的骨架振動(dòng)峰，1 640 cm-1為醚C=C伸縮振動(dòng)峰，1 740 cm-1為酮C=O伸縮振動(dòng)峰，2 850 ，2 920 cm-1為烷烴CH伸縮振動(dòng)峰，3 390 cm-1為醇OH（多聚締合）伸縮振動(dòng)峰。

2.2 金邊吊蘭與普通吊蘭葉二階導(dǎo)數(shù)紅外光譜分析

金邊吊蘭與普通吊蘭葉的紅外光譜圖上出現(xiàn)了多個(gè)吸收峰，但是譜峰的重疊現(xiàn)象比較嚴(yán)重，能提取到的譜峰信息較少。從圖1可以看出，金邊吊蘭與普通吊蘭在400 ～1 860 cm-1波譜范圍內(nèi)有多個(gè)重疊峰，對(duì)金邊吊蘭、普通吊蘭在400～1 860 cm-1波譜范圍進(jìn)行二階紅外光譜分析，其結(jié)果如圖2所示。

從圖2可以看出，在二階導(dǎo)數(shù)紅外光譜400～1 860 cm-1波數(shù)范圍內(nèi)，金邊吊蘭與普通吊蘭葉的二階導(dǎo)數(shù)紅外光譜存在差異，金邊吊蘭葉有13個(gè)吸收峰，普通吊蘭葉有14個(gè)吸收峰；相同波段內(nèi)，紅外光譜金邊吊蘭葉有7個(gè)吸收峰，普通吊蘭葉有10個(gè)吸收峰。金邊吊蘭二階導(dǎo)數(shù)紅外光譜分離出的重疊峰有520，672，812，1 250，1 560，1 740 cm-1，普通吊蘭葉二階導(dǎo)數(shù)紅外光譜分離出的重疊峰有520，702，892 cm-1。其中，672，1 650 cm-1為金邊吊蘭特有的吸收峰，702，1 534 cm-1為普通吊蘭特有的吸收峰。

3 結(jié) 論

通過一維圖譜和二階導(dǎo)數(shù)圖譜得出，金邊吊蘭特有的吸收峰為672，1 650 cm-1，其中，672 cm-1為芳烴苯環(huán)CH面外彎曲振動(dòng)峰，1 650 cm-1為芳烴苯環(huán)骨架振動(dòng)（γc=c）峰；普通吊蘭特有的吸收峰為702，774（779），1 534（1 526）cm-1，其中，702，774（779）cm-1為烯烴CH面外彎曲振動(dòng)峰，1 534（1 526）cm-1為雜環(huán)芳香族化合物環(huán)的骨架振動(dòng)峰。金邊吊蘭與普通吊蘭物質(zhì)成分的差異主要為：他們具有環(huán)的官能團(tuán)對(duì)應(yīng)的物質(zhì)不同，金邊吊蘭具有芳烴苯環(huán)骨架；而普通吊蘭具有雜環(huán)芳香族化合物環(huán)的骨架。

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