应用指纹图谱区分降香黄檀中油梨和糠梨

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 S 781.1  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2023）03-0202-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.03.046

Application of Fingerprint to Distinguish Oil Pear and Bran Pear in Dalbergia odorifera

WEI 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 common 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 18107—2017《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 18107—2017《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 μm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，填料粒径5 μm，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。

1.5 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 μL。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0.1～0.2 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（45.414±0.500）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，而且峰面积都很大，两者的主要区别表现为最大峰和特征峰的不同：①最大峰，油梨的峰面积最大峰保留时间为45.414 min，糠梨的峰面积最大峰保留时间为65.923 min。②特征峰，3个特征峰的保留时间分别为19.575、27.305、39.618 min，油梨同时含有这3个特征峰；糠梨仅含有其中1个或者2个峰，不同时包含。

为了尽量消除各种其他的原因导致高效液相色谱方法获得的指纹图谱保留时间漂移带来的影响，该研究设置区别油梨和糠梨的判断指标，设定为保留时间（45.414±0.500）min、面积最大的特征峰作为参照峰，5个特征峰采用与参照峰的相对保留时间表示，分别是0.431、0.601、0.872、1.000、1.452，根据这5个特征峰的有无以及最大峰面积，区分油梨和糠梨。对于降香黄檀样品，判断其是油梨或者糠梨标准：①油梨，至少同时具有4个特征峰，相对保留时间分别是0.431、0.601、0.872、1.000，并且面积最大的峰是相对保留时间为1.000的特征峰梨；②糠梨，至少同时具有2个特征峰，相对保留时间分别是1.000和1.452，面积最大的峰是相对保留时间为1.452的特征峰，且不同时包含相对保留时间分别是0.431、0.601、0.872这3峰。