中华中医药学刊

批号	样品产地	坐标	土壤类型
H1~H4	河南焦作博爱县	113°40′E	34°59′N	两合偏垆
H4~H42	河南焦作武陟县	113°14′E	34°50′N	垆土
H43~H44	河南焦作孟州市	113°21′E	35°24′N	农户收购
H45~H46	河南焦作沁阳市	112°50′E	35°10′N	垆土
H47~H49	河南焦作温县	113°08′E	34°93′N	农户收购
H50	河南周口商水县	114°60′E	33°53′N	农户收购
H7~H9	河南新乡原阳县	113°38′E	35°01′N	两合土
B1	河北保定博野县	115°47′E	38°45′N	农户收购
B2~B6	河北邯郸成安县	114°45′E	36°24′N	红土（胶泥土）
B7	河北邯郸磁县	114°27′E	36°24′N	沙土
B8~B9	河北邯郸临漳县	114°44′E	36°19′N	两合土
B10~B11	河北邯郸魏县	114°51′E	36°19′N	胶泥土
B12	河北衡水安平县	115°22′E	38°12′N	农户收购
B13~B16	河北省安国市明官店乡	115°17′E	38°19′N	农户收购
B17~18	河北石家庄藁城市	114°46′E	38°15′N	沙壤土
B19	河北石家庄无极县	115°03′E	38°13′N	沙土地
B20	河北石家庄辛集市	115°22′E	37°92′N	农户收购
S1~S2	山西临汾古县	112°92′E	36°26′N	农户收购
S3~S4	山西临汾洪洞县	111°67′E	36°25′N	农户收购
S5	山西临汾曲沃县	111°33′E	35°40′N	栽子地
S6	山西临汾襄汾县	111°22′E	35°51′N	沙壤土
S7~S8	山西临汾翼城县	111°40′E	35°45′N	黄土（棉土）
S9~S10	山西省运城新绛县	111°06′E	35°30′N	红土（垆土）
S11~S12	山西运城稷山县	110°50′E	35°28′N	红土（胶泥土）
S8~S10	山西运城临猗县	110°25′E	35°12′N	沙壤土
S11~S12	山西运城万荣县	110°48′E	35°29′N	沙壤土
S13~S14	山西运城夏县	111°08′E	35°11′N	垆土
S11~S13	山西运城永济县	110°17′E	34°45′N	滩地
D1	山东菏泽单县	116°04′E	34°49′N	农户收购

批号	样品产地	坐标	土壤类型
H1~H4	河南焦作博爱县	113°40′E	34°59′N	两合偏垆
H4~H42	河南焦作武陟县	113°14′E	34°50′N	垆土
H43~H44	河南焦作孟州市	113°21′E	35°24′N	农户收购
H45~H46	河南焦作沁阳市	112°50′E	35°10′N	垆土
H47~H49	河南焦作温县	113°08′E	34°93′N	农户收购
H50	河南周口商水县	114°60′E	33°53′N	农户收购
H7~H9	河南新乡原阳县	113°38′E	35°01′N	两合土
B1	河北保定博野县	115°47′E	38°45′N	农户收购
B2~B6	河北邯郸成安县	114°45′E	36°24′N	红土（胶泥土）
B7	河北邯郸磁县	114°27′E	36°24′N	沙土
B8~B9	河北邯郸临漳县	114°44′E	36°19′N	两合土
B10~B11	河北邯郸魏县	114°51′E	36°19′N	胶泥土
B12	河北衡水安平县	115°22′E	38°12′N	农户收购
B13~B16	河北省安国市明官店乡	115°17′E	38°19′N	农户收购
B17~18	河北石家庄藁城市	114°46′E	38°15′N	沙壤土
B19	河北石家庄无极县	115°03′E	38°13′N	沙土地
B20	河北石家庄辛集市	115°22′E	37°92′N	农户收购
S1~S2	山西临汾古县	112°92′E	36°26′N	农户收购
S3~S4	山西临汾洪洞县	111°67′E	36°25′N	农户收购
S5	山西临汾曲沃县	111°33′E	35°40′N	栽子地
S6	山西临汾襄汾县	111°22′E	35°51′N	沙壤土
S7~S8	山西临汾翼城县	111°40′E	35°45′N	黄土（棉土）
S9~S10	山西省运城新绛县	111°06′E	35°30′N	红土（垆土）
S11~S12	山西运城稷山县	110°50′E	35°28′N	红土（胶泥土）
S8~S10	山西运城临猗县	110°25′E	35°12′N	沙壤土
S11~S12	山西运城万荣县	110°48′E	35°29′N	沙壤土
S13~S14	山西运城夏县	111°08′E	35°11′N	垆土
S11~S13	山西运城永济县	110°17′E	34°45′N	滩地
D1	山东菏泽单县	116°04′E	34°49′N	农户收购

各县市	浸出物含量	多糖含量	梓醇含量	毛蕊花糖苷含量	地黄苷D含量
河南焦作武陟	88.1300	13.1644	3.6011	0.2200	0.2156
河南焦作温县	87.2900	12.3236	3.8434	0.2533	0.1997
河南焦作孟州	86.2652	14.3048	3.2773	0.1219	0.2077
河北安国市明官店乡村	88.0533	14.3206	3.4750	0.0675	0.2160
河北石家庄藁城区	89.9361	11.3886	3.6900	0.0587	0.3264
河北邯郸成安县	86.5901	12.0948	3.3839	0.0719	0.2551
河北邯郸市临漳县	89.8418	16.2956	3.5855	0.0520	0.2224
河北省邯郸市魏县	90.8986	11.4984	4.2329	0.0452	0.2412
河北省邯郸市磁县	84.5495	14.8070	3.7168	0.0362	0.1847
山西省运城市稷山县	88.0951	14.6748	3.1881	0.0641	0.2068
山西省运城市夏县	83.4924	12.8796	3.7843	0.3598	0.2044
山西省永济市韩阳镇	85.4669	19.3635	2.9472	0.2215	0.2628
山西省运城市临猗县	86.0270	13.0021	4.7463	0.0297	0.2538
山西省运城市新绛县	88.0028	13.9810	3.8541	0.0831	0.2541
山西省临汾市襄汾县	87.8943	18.0834	3.7014	0.1721	0.3205
山西省运城市万荣县	85.3130	14.6335	3.9103	0.0541	0.2487

各县市	浸出物含量	多糖含量	梓醇含量	毛蕊花糖苷含量	地黄苷D含量
河南焦作武陟	88.1300	13.1644	3.6011	0.2200	0.2156
河南焦作温县	87.2900	12.3236	3.8434	0.2533	0.1997
河南焦作孟州	86.2652	14.3048	3.2773	0.1219	0.2077
河北安国市明官店乡村	88.0533	14.3206	3.4750	0.0675	0.2160
河北石家庄藁城区	89.9361	11.3886	3.6900	0.0587	0.3264
河北邯郸成安县	86.5901	12.0948	3.3839	0.0719	0.2551
河北邯郸市临漳县	89.8418	16.2956	3.5855	0.0520	0.2224
河北省邯郸市魏县	90.8986	11.4984	4.2329	0.0452	0.2412
河北省邯郸市磁县	84.5495	14.8070	3.7168	0.0362	0.1847
山西省运城市稷山县	88.0951	14.6748	3.1881	0.0641	0.2068
山西省运城市夏县	83.4924	12.8796	3.7843	0.3598	0.2044
山西省永济市韩阳镇	85.4669	19.3635	2.9472	0.2215	0.2628
山西省运城市临猗县	86.0270	13.0021	4.7463	0.0297	0.2538
山西省运城市新绛县	88.0028	13.9810	3.8541	0.0831	0.2541
山西省临汾市襄汾县	87.8943	18.0834	3.7014	0.1721	0.3205
山西省运城市万荣县	85.3130	14.6335	3.9103	0.0541	0.2487

省份	浸出物含量	多糖含量	梓醇含量	毛蕊花苷含量	地黄苷D含量
河北省	87.9450	13.3280	3.6684	0.0588	0.2469
山西省	86.4111	15.1029	3.6922	0.1225	0.2452
河南省	87.2456	13.0698	3.6279	0.2094	0.2061
山东省	86.8650	13.4710	3.6121	0.1171	0.2435

省份	浸出物含量	多糖含量	梓醇含量	毛蕊花苷含量	地黄苷D含量
河北省	87.9450	13.3280	3.6684	0.0588	0.2469
山西省	86.4111	15.1029	3.6922	0.1225	0.2452
河南省	87.2456	13.0698	3.6279	0.2094	0.2061
山东省	86.8650	13.4710	3.6121	0.1171	0.2435

梓醇标准品ATR红外光谱	4个产地地黄ATR红外光谱
3410~3284cm^-1	3382~3302cm^-1
2901cm^-1	2920cm^-1
1671cm^-1	1633cm^-1
1387~1340cm^-1	1410~1248cm^-1
1091、1058、1030cm^-1	1010、1053、1032cm^-1
525cm^-1	579~546cm^-1

梓醇标准品ATR红外光谱	4个产地地黄ATR红外光谱
3410~3284cm^-1	3382~3302cm^-1
2901cm^-1	2920cm^-1
1671cm^-1	1633cm^-1
1387~1340cm^-1	1410~1248cm^-1
1091、1058、1030cm^-1	1010、1053、1032cm^-1
525cm^-1	579~546cm^-1

毛蕊花糖苷标准品ATR红外光谱	4个产地地黄ATR红外光谱
3352cm^-1	3382、3302cm^-1
2936cm^-1	2920cm^-1
1375cm^-1	1410cm^-1
1276cm^-1	1344cm^-1
1025cm^-1	1053~1032cm^-1

毛蕊花糖苷标准品ATR红外光谱	4个产地地黄ATR红外光谱
3352cm^-1	3382、3302cm^-1
2936cm^-1	2920cm^-1
1375cm^-1	1410cm^-1
1276cm^-1	1344cm^-1
1025cm^-1	1053~1032cm^-1

基于中红外光谱技术结合HPLC对不同产地地黄快速无损鉴别

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乔璐 ¹^,² , 阴紫钰 ¹^,³ , 段浩瀚 ¹ , 谢赢赢 ¹ , 徐可可 ¹^,² , 刘永红 ¹^,² , 李菊香 ¹ , 董诚明 ¹^,² , 王磊 ¹

中华中医药学刊 | 国家项目点击 2025,43(3): 42-46

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中华中医药学刊 |国家项目点击 2025 , 43 (3) : 42 -46

基于中红外光谱技术结合HPLC对不同产地地黄快速无损鉴别

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乔璐¹^,², 阴紫钰¹^,³, 段浩瀚¹, 谢赢赢¹, 徐可可¹^,², 刘永红¹^,², 李菊香¹, 董诚明¹^,², 王磊¹

作者信息

^1.河南中医药大学药学院，河南郑州 450046

^2.河南省道地药材生态种植工程技术研究中心，河南郑州 450046

^3.北京中医药大学中药学院，北京 100105

通讯作者:

董诚明（1963-），男，内蒙古四子王旗人，教授，博士研究生导师，学士，研究方向：中药栽培与质量评价。E-mail：dcm88@sina.com。

王磊（1972-），男，河南开封人，副教授，研究方向：中药学。E-mail：838133668@qq.com。

作者简介:

乔璐（1983-），女，河南开封人，讲师，博士，研究方向：中药资源与质量评价。

Rapid and Nondestructive Identification of Dihuang（Rehmannia glutinosa）of Different Origins Based on Infrared Spectroscopy and High Performance Liquid Chromatography

Lu QIAO¹^,², Ziyu YIN¹^,³, Haohan DUAN¹, Yingying XIE¹, Keke XU¹^,², Yonghong LIU¹^,², Juxiang LI¹, Chengming DONG¹^,², Lei WANG¹

Affiliations

^1.School of Pharmacy，Henan University of Chinese Medicine，Zhengzhou 450046，Henan，China

^2.Henan Provincial Ecological Planting Engineering Technology Research Center of Authentic Medicinal Materials，Zhengzhou 450046，Henan，China

^3.Beijing University of Chinese Medicine，Beijing 100105，China

出版时间: 2025-03-10 doi: 10.13193/j.issn.1673-7717.2025.03.007

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摘要

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目的

对不同产地地黄的快速无损鉴别。

方法

采集四个省16个县区地黄样品的红外吸收光谱进行差异性分析，找出代表差异性的特征波段，利用高效液相色谱法的结果验证红外差异性分析的结果。

结果

166批样品的红外光谱峰形基本相似，在2928、1643、1419、1353、1238、1145、1053、925、799、700～543 cm^-1波位处有相同的吸收峰。其中河南省内3个地区的样品差异主要出现在1519～1494 cm^-1；河北省内不同产地样品差异主要在1571和1020 cm^-1处；山西省内不同产地样品差异主要在1790～1642、1440、1030 cm^-1；各省之间差异性比较中，山东省与其他各省具有明显差异，主要出现在1331、1582 cm^-1；各县区之间的差异主要出现在1796、1718、1640、1606～1567、1492、1453、1277、1024 cm^-1。

结论

红外光谱结合高效液相色谱法可实现对不同产地地黄的快速无损鉴别。

关键词

地黄 / 中红外光谱 / 高效液相色谱法 / 不同产地 / 聚类分析

Abstract

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Objective

To carry out the rapid and nondestructive identification of Dihuang（Rehmannia glutinosa）of different origins.

Methods

The infrared absorption spectrum of a total of 166 batches of Dihuang（Rehmannia glutinosa）in 16 counties and districts in four provinces was collected for differential analysis，and the results of the analysis were verified by high performance liquid chromatography.

Results

The infrared spectra of the 166 samples were basically similar in peak shape，with the same absorption at 2928，1643，1419，1353，1238，1145，1053，925，799，700～543 cm^-1. The differences between samples from the three sites in Henan Province were mainly at 1519～1494 cm^-1. The differences between samples from different sites in Hebei Province were mainly at 1571 and 1020 cm^-1. The differences between samples from different sites in Shanxi Province were mainly at 1790～1642，1440，1030 cm^-1. Then among the differences between provinces，Shandong Province was significantly different from other provinces mainly at 1796，1718，1640，1606～1567，1492，1453，1277，1024 cm^-1. Among of them，the main characteristic component in the band of 1640～1439 cm^-1 was catalpol，and the strong absorption peak at 1052 cm^-1 was C-O bond stretching vibration absorption in the structure of pistil side.

Conlusion

Infrared spectroscopy combined with HPLCcan provide ideas for the rapid and non-destructive identification of different origins of Dihuang（Rehmannia glutinosa）.

Key words

Dihuang（Rehmannia glutinosa） / mid-infrared spectroscopy / HPLC / different origins / clustering analysis

引用本文

乔璐, 阴紫钰, 段浩瀚, 谢赢赢, 徐可可, 刘永红, 李菊香, 董诚明, 王磊. 基于中红外光谱技术结合HPLC对不同产地地黄快速无损鉴别. 中华中医药学刊, 2025 , 43 (3) : 42 -46 . DOI: 10.13193/j.issn.1673-7717.2025.03.007

Lu QIAO, Ziyu YIN, Haohan DUAN, Yingying XIE, Keke XU, Yonghong LIU, Juxiang LI, Chengming DONG, Lei WANG. Rapid and Nondestructive Identification of Dihuang（Rehmannia glutinosa）of Different Origins Based on Infrared Spectroscopy and High Performance Liquid Chromatography[J]. Chinese Archives of Traditional Chinese Medicine, 2025 , 43 (3) : 42 -46 . DOI: 10.13193/j.issn.1673-7717.2025.03.007

正文

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地黄为玄参科植物地黄Rehmannia glutinosa Libosch的新鲜或干燥块根^[1-2]，主产于河南省、河北省、山西省以及山东省，其中以河南省焦作市各县区为道地产区，为河南省“四大怀药”之一。地黄具有调节血液系统功能、改善内分泌功能等作用^[3]，其中发挥作用的有效成分为糖、苷以及氨基酸等。在2020版《中华人民共和国药典》中将梓醇和地黄苷D的含量作为衡量地黄药材标准的指标之一。由于经济因素和地黄自身的连作障碍等因素，地黄的产区逐渐由河南省向其他省份转移，地黄药材中各种有效成分的含量也随生长环境的改变而发生变化。因此迫切需要一种能够快速鉴别不同产地地黄质量的方法。中红外光谱能够反映被检测物质中各种官能团信息^[4]。利用这一特点，可以推断不同产地地黄存在的不同化合物差异，如利用红外光谱对不同产地重楼的快速鉴别^[5]、对不同产地香附炮制品的快速鉴别^[6]，还有外国学者如LAM LISA M T等^[7]利用（Attenuated Total Reflection Flourier transformed Infrared Spectroscopy，ATR-FTIR）光谱对酵母菌的鉴别等^[8-10]。

但其中大多数研究只是利用红外波段寻找差异性，结合高效液相色谱法验证红外差异性分析结果准确性的相关报道较少，因此本研究将以4省166批地黄块茎作为研究对象，采集样本红外光谱图，分析不同产地地黄的光谱差异性、提取特征光谱；借助高效液相法测定各样本中各成分的含量，验证红外光谱提取的特征波段所代表的成分差异的准确性。以期达到对不同产地地黄的快速无损鉴别^[12]。

1　材料与实验方法

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1.1　实验材料

如表1为河南省、河北省、山西省以及山东省总计166批地黄样品信息，均采自2018年11月，经河南中医药大学董诚明教授鉴定为玄参科植物地黄Rehmannia glutinosa Libosch.的块根（部分地黄采集信息表）。

1.2　实验仪器

傅里叶变换红外显微系统及ATR晶体台面（德国BRUKER公司）、电子天平（上海民桥精密科技仪器有限公司）、103B型四两装高速中药粉碎机（瑞安市永历制药机械有限公司）、高效液相色谱仪（美国WATERS公司）。

1.3　实验方法

1.3.1　红外光谱仪参数

光谱采集范围4000～400 cm^-1，分辨率4 cm^-1，扫描时间35 s，每单个样品重复测定5次，取平均光谱^[25]。166批地黄样品的中红外原始光谱见插页Ⅲ图1。

1.3.2　光谱预处理

利用OPUS 8.2.21软件，对该谱图进行基线校正，基线校正后见插页Ⅲ图2。由于光谱在检测过程中，会受到环境的影响，因此通过基线校正可以基本消除噪声和基线漂移，从而保证检测的准确性。并对图谱进行平滑处理，处理后见插页Ⅲ图3。平滑处理可以降低计算机本身出现的误差并提高信噪比，提高图谱的准确性。

1.3.3　地黄中各成分的含量测定

高效液相色谱法测定不同产地地黄中梓醇、毛蕊花糖苷以及地黄苷D的含量^[11]。分别对各成分的含量按不同县区、不同省做平均处理，得到表2、表3。

2　实验结果

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2.1　各地样品的红外光谱全波段解析

2.1.1　各地地黄样品的红外光谱全波段解析

如插页Ⅲ图3所示，各地地黄的平均光谱在2928、1643、1419、1353、1238、1145、1053、925、799、700～543 cm^-1波位处有相同的峰，仅峰的吸收度大小存在差异。除2300 cm^-1附近二氧化碳峰存在的差异忽略外，各地在3378～3295、1053 cm^-1波段处存在明显的峰位及峰强差异，因此各地地黄的红外吸收光谱的大致趋势是相同的。

其中3378～3295 cm^-1为羟基O-H伸缩振动吸收峰。2928、2828 cm^-1左右的双峰是亚甲基C-H伸缩振动峰。1643 cm^-1处的峰表征为水分子的O-H键的弯曲振动、酰胺类NH键的弯曲振动以及共轭羰基C＝O键的伸缩振动吸收峰。1419、1353 cm^-1附近的峰为饱和烷基的C-H键的弯曲振动吸收峰。1238 cm^-1处为C-H键的弯曲振动和C-O键的伸缩振动的叠加吸收峰。1145 cm^-1处为羧基-COOH结构CO的弯曲振动吸收峰。1053、994、925 cm^-1附近出现的多个强峰为C-O键伸缩振动产生吸收峰。650～540 cm^-1范围内的多个小峰应为苯环取代基内的C-H键的面外弯曲振动的吸收峰^[10]。

该图证明各地地黄所含有的主要成分基本是一致的，但由于不同产地地黄主要成分的含量有所差异，所以红外吸收峰之间存在些许差异。因此借助此图无法对不同产地的地黄进行明显区分。

2.1.2　四个省份地黄与标准品的ATR红外光谱的比较分析

如插页Ⅳ图4、表4即展示了4个产地地黄与梓醇标准品的ATR红外图谱中相对应的峰位：

其中3410～3284 cm^-1表征梓醇结构中羟基的O-H的伸缩振动峰。2901 cm^-1表征梓醇结构中亚甲基的C-H伸缩振动峰。1671 cm^-1左右的峰表征为水分子的O-H弯曲振动以及共轭羰基C＝O的伸缩振动。1387～1340 cm^-1附近的峰表征C-H弯曲振动峰，表示梓醇结构中含有的烷基。1058～1030 cm^-1范围内出现的强宽峰为梓醇结构中C-O键的伸缩振动吸收峰。650～540 cm^-1范围内的多个小峰应表征梓醇中苯环取代的C-H面外弯曲振动。

如插页Ⅳ图5，下表5即展示了4个产地地黄与毛蕊花糖苷标准品的ATR红外图谱中相对应的峰位。

插页Ⅳ图5中3352 cm^-1处的宽峰表征毛蕊花糖苷分子结构中羟基的O-H的伸缩振动吸收。2936 cm^-1左右的峰表征毛蕊花糖苷分子结构中亚甲基的C-H伸缩振动吸收。1375 cm^-1、1276 cm^-1附近的峰表征烷基C-H弯曲振动吸收。1052 cm^-1处的强吸收峰为毛蕊花糖苷结构中C-O键伸缩振动吸收。

综上，该结果证明四个省份地黄样品中含有梓醇与毛蕊花糖苷成分，但因为不同产地所含有的有效成分存在差异，不同成分相同官能团化学键之间的叠加，所以导致代表不同化合物的波段对应的吸收峰出现差异。

2.2　各省份内不同产地的地黄红外光谱的差异性分析

分别对河南省、河北省、山西省内各县区的不同产地的地黄进行差异性分析。由于山东省样本数量较少，因此不针对山东省内进行差异性分析。

2.2.1　河南省内不同产地地黄的差异性分析

将河南省内焦作温县、焦作武陟和焦作孟州3个地区地黄红外吸收光谱分别做平均处理，得到河南省内3个地区的平均地黄红外光谱，见插页Ⅳ图6。

从图6中可以看出河南省内3个地区的地黄在3300、2926、1636、1416、1349、1252、1142、1035、998、928 cm^-1处均有相同趋势的吸收峰，仅吸收强度有不同，此外在1636、1142～928 cm^-1波段处有微弱的峰位差异，在该图中较难分析其差异性，经比较发现二阶求导能够使差异性更显著，因此将1900～900 cm^-1波段进行二阶求导，放大其差异性。如插页Ⅴ图7、插页Ⅴ图8分为河南省3个地区平均的二阶红外光谱1900～1200 cm^-1段和1200～900 cm^-1段。

如插页Ⅴ图7，在1900～1200 cm^-1波段内3个地区分别在1591、1494 cm^-1处出现差异。1591 cm^-1处武陟和温县两地有微弱小峰，孟州未出峰。1494 cm^-1处武陟和孟州有微弱的出峰趋势，温县无出峰趋势。1591 cm^-1附近有水分子的O-H键的弯曲振动、酰胺类N-H键的弯曲振动以及共轭羰基C＝O键的伸缩振动吸收峰。如插页Ⅴ图8，在1200～900 cm^-1波段内，3个地区的二阶红外光谱未出现差异。

综上，河南省武陟、温县和孟州3个地区的地黄红外光谱差异仅出现在1591、1494 cm^-1处。在1591波段处，孟州与其他两地存在差异，其中1591 cm^-1附近有C＝O键的伸缩振动，根据标准品的红外光谱发现，仅毛蕊花糖苷在1519 cm^-1附近有一吸收峰。且根据HPLC含量测定结果发现，孟州毛蕊花糖苷的含量为0.25%，高于其他两地（见表2），因此认为1591 cm^-1附近的峰可能表征毛蕊花糖苷。

2.2.2　河北省内不同产地地黄的差异性分析

将河北省内安国明官店乡、邯郸成安县、邯郸磁县、邯郸临漳县、邯郸魏县以及石家庄藁城区6个地区的地黄红外吸收光谱分别做平均处理，得到河北省内6个地区的平均地黄红外光谱，见插页Ⅴ图9。

从插页Ⅴ图9中可以看到，各地吸收峰趋势基本一致，仅峰强稍有差异。但在1639～924 cm^-1波段内有微弱的峰位差异，因此选择1900～900 cm^-1波段进行二阶求导，将该波段的差异放大。插页Ⅵ图10、插页Ⅵ图11即分别为1900～1200、1200～900 cm^-1波段的红外二阶吸收光谱。

如图10，在1900～1200 cm^-1内可以发现河北省6个地区差异显著，分别在1900、1889、1805、1797、1762、1719～1710、1638、1596～1571、1493、1453、1272 cm^-1处存在差异。在1900、1889 cm^-1两处，6个地区的峰谷和峰顶的波位均有差异。1805 cm^-1处除邯郸磁县外，其他5个地区均有出峰趋势。1797 cm^-1处石家庄藁城区、安国明官店乡有一个吸收峰，邯郸临漳县、邯郸魏县在1781 cm^-1处有一个吸收峰，邯郸磁县和邯郸成安县在此范围内未出峰。1762 cm^-1处邯郸临漳县有出峰趋势，其他5个地区没有出峰趋势。1717 cm^-1处仅安国明官店乡有一个小吸收峰。1638 cm^-1处，邯郸磁县、石家庄藁城区和安国明官店乡有一个微弱出峰趋势。在1596～1571 cm^-1范围内6个地区均有一个波谷，但6个波谷的波位均不同，且1571 cm^-1处，邯郸临漳县、安国明官店乡和石家庄藁城区3地有一个明显的吸收峰，而其他3个地区几没有出峰。1493 cm^-1处仅安国市明官店乡有一个类“双驼峰”，其他5个地区仅有一个吸收峰。其中1638 cm^-1处有水分子的O-H键的弯曲振动、酰胺类N-H键的弯曲振动以及共轭羰基C＝O键的伸缩振动吸收峰。1571 cm^-1附近有烷基C-H的弯曲振动吸收峰^[24]。

如插页Ⅵ图11，在1200～900 cm^-1波段内，1020 cm^-1处邯郸临漳县有一个明显峰谷，其他5个地区的峰谷趋势很弱。其中1020 cm^-1附近有C-O-C的不对称伸缩振动及C-O的伸缩振动吸收峰。

综上，在1571和1020 cm^-1处，临漳与其他5个产地存在差异。其中1020 cm^-1附近有C-O-C的不对称伸缩振动及C-O的伸缩振动吸收峰。1571 cm^-1附近有烷基的C-H的弯曲振动吸收峰。结合HPLC测得的数据发现，在各种成分中，临漳县的多糖含量为16.2%要明显高于河北省内其他5个地区（见表2）。结合多糖分子中含有较多的烷基以及羟基，因此认为1571和1020 cm^-1附近的峰可以共同表征多糖类成分。

2.2.3　山西省内不同产地地黄的差异性分析

将山西省内临汾襄汾县、永济韩阳县、运城临猗县、运城万荣县、运城夏县、运城新绛县、运城稷山县7个地区的地黄红外吸收光谱分别做平均处理，得到山西省内7个地区的平均地黄红外光谱，见插页Ⅵ图12。

由插页Ⅵ图12可以看出，7个地区的差异主要在1624、1240、1144～922 cm^-1处，因此选择1900～900 cm^-1波段进行二阶求导，放大该波段的差异以便分析。插页Ⅶ图13、插页Ⅶ图14即分别为1900～1200、1200～900 cm^-1波段的红外二阶吸收光谱。

如插页Ⅶ图13为1900～1200 cm^-1波段的二阶光谱图。在1990～1900 cm^-1范围内，除运城夏县外，其余6个地区均有一处波谷。在1810 cm^-1处临汾襄汾县有一处峰，其他六个省份没有峰。1794 cm^-1处万荣县、稷山县有两个峰，韩阳县和临猗县仅有1792 cm^-1一个峰，夏县和新绛县也仅有一个峰稍蓝移至1794 cm^-1处，此外，临汾襄汾县在此处的峰较其他6个地区明显蓝移。1718 cm^-1处运城夏县和临猗县有一个较明显的峰，其他4个地区在此处无峰。1659 cm^-1处，除运城稷山县未出峰，其他6个地区均有一个明显的峰。1642～1637 cm^-1内，仅运城临猗县有两个峰，仅永济韩阳县在1637 cm^-1处有一个峰，其余5个地区均在1642 cm^-1处有一个峰。1607～1566 cm^-1范围内，7个地区均有明显差异，该范围内，韩阳县和夏县有一处相同波谷，万荣县和稷山县有一处相同出峰趋势。在1493～1489 cm^-1范围内，临猗县、新绛县和万荣县有两个峰，襄汾县和韩阳县在1493 cm^-1处有一个峰，稷山县和夏县在1489 cm^-1处有一个峰。仅新绛县一个地区在1436处出一个峰，稷山县和夏县在1436 cm^-1处有一个峰，其余6个地区在该范围内出两个峰。1274 cm^-1处，仅韩阳县和夏县有一个明显的峰。如图14，在1200～900 cm^-1的二阶谱图中，7个地区在1030和934 cm^-1两处有差异，其中1030 cm^-1处差异更明显，1032～1024 cm^-1内，仅新绛县分别在1032和1024 cm^-1处出两个峰，其他6个地区仅在1032 cm^-1处出一个峰。

综上，在1794～1718 cm^-1范围附近有C＝O的伸缩振动吸收峰，根据红外光谱差异性分析，该范围内临猗县和夏县之间存在较大差异，猜测该波段主要表征毛蕊花糖苷成分，结合HPLC的含量测定结果，发现临猗县的毛蕊花糖苷含量最少，夏县含量最高，可见含量测定结果与光谱差异性分析结果一致。在1493～1489 cm^-1范围附近有C-H弯曲振动吸收峰，根据红外差异性分析，发现在该范围内临猗、新绛和万荣县3地相似与其他地区存在差异，结合HPLC的含量测定结果发现，这3个地区的梓醇含量临猗县为4.74%、新绛县为3.85%、万荣县为3.9%，均较其他几个地区的梓醇含量高。且对比标准品的红外光谱发现，梓醇标准品在该处出峰，因此含量测定结果与光谱的差异性分析结果一致。

2.3　4个不同省份地黄红外光谱的差异性分析

分别对河南省、河北省、山西省以及山东省内各省份样品进行平均处理，见插页Ⅷ图15，分别得到河南省、河北省、山西省和山东省4个省份的4条代表谱线，分别代表4省地黄的平均谱图。观察插页Ⅷ图15发现，4个省份之间在全波段都有较明显的峰强差异，出峰有较一致的趋势，但在1900～900 cm^-1特征波段内有一定的峰位差异，因此对光谱进行求导处理以放大其差异性，经过比较发现一阶求导更适合4省之间的差异性分析，故选择对该波段进行一阶求导处理。分别得到插页Ⅷ图16、插页Ⅷ图17为1900～1200 cm^-1和1200～900 cm^-1波段的四省一阶红外光谱。

如插页Ⅷ图16，在1900～1200 cm^-1波段内山东省与其他3个省份有明显差异。如1900～1800 cm^-1范围内山东省有多个峰而其他3个省份在此范围内平坦无峰。在1735～1720 cm^-1内，山东省有两个峰，而其他3个省份仅有一个峰。在1675 cm^-1附近山东省有3个波谷，其他3个省份仅有一个波谷。1582 cm^-1处山东省有两波峰一波谷，其他省份在此处仅有一个微弱峰。1545 cm^-1处山东省有一个明显小峰，其他3省没有峰。1483 cm^-1仅处山东省有一个小峰。1370 cm^-1处仅山东省有一个小峰，1434 cm^-1处仅山东省有一个明显波谷。1230 cm^-1处仅山东省有一个明显峰。如插页Ⅷ图17，在1200～900 cm^-1内，山东省与其他3个省的差异主要出现在1069、1038 cm^-1处，这两处都仅有山东省出峰，其他省份在这两个地方未出峰。其中1069、1038 cm^-1附近有C-O的伸缩振动吸收峰表征糖苷类成分；1434～1370 cm^-1附近有饱和烷烃C-H键弯曲振动^[23]。

综上，在4个省份的差异性分析中，山东省与其他3个省份之间的差异较大，且差异成分可能为糖苷类成分。

2.4　几个不同县区之间的地黄红外光谱的差异性分析

分别将河南省焦作温县、焦作武陟和焦作孟州和河北省安国明官店乡、邯郸成安县、邯郸磁县、邯郸临漳县、邯郸魏县以及石家庄藁城区以及山西省临汾襄汾县、永济韩阳县、运城临猗县、运城万荣县、运城夏县、运城新绛县、运城稷山县共16个县区的红外吸收光谱共同进行差异性分析，如插页Ⅷ图18，图中16个县区在不同波段均有相同峰，整体趋势一致，但在1639、1032、992 cm^-1等处有一定的差异，因此选取1900～900 cm^-1的特征波段进行二阶求导，将其差异性放大进行差异性分析。插页Ⅸ图19、插页Ⅸ20即分别为1900～1200、1200～900 cm^-1波段的二阶红外光谱图。

在插页Ⅸ图19的1900～1200 cm^-1波段内，具有明显差异的部分位1796、1718、1640、1606～1567、1492、1453、1277 cm^-1处。1799处仅襄汾县有一个峰，1796附近仅万荣县有两个峰，1793处仅襄汾有一个峰。1718 cm^-1处仅明官店乡村和夏县以及临猗县有一个峰，其他地区未出峰。1657 cm^-1处，除稷山县没有峰谷外，其他地区都有一个峰谷。1640 cm^-1处，仅临猗县有两个峰，韩阳县一个峰较1640 cm^-1蓝移，其余地区峰均较1640 cm^-1红移。1640～1606 cm^-1范围内各地区均有明显差异，峰数、峰位均不同。1492 cm^-1处，仅新绛、明官店乡村、万荣县以及临猗县有两个峰外，其余地区均只有一个峰。仅新绛县在1439高波数方向有一个峰，稷山县和夏县在1439 cm^-1低波数方向有一个峰，其余地区在1439附近均有两个峰。1277 cm^-1处仅稷山县和磁县没有峰谷外，其余各地均有一个峰谷。在插页Ⅸ图20的1200～900 cm^-1波段内，差异点主要在1024 cm^-1附近，1024 cm^-1处仅新绛县有一个小峰，其余各县在此处均为峰谷。

综上，在1796～1640 cm^-1范围内，明官店乡村、稷山县以及万荣县同其他地区差异较大，根据前文分析，该波段主要表征毛蕊花糖苷。根据HPLC测定含量结果验证，发现这3个地区的毛蕊花糖苷含量均偏低，明官店乡村为0.06%，稷山县为0.06%，万荣县为0.054%。因此可以说明，1796～1640 cm^-1波段为毛蕊花糖苷的特征波段。在1640～1439 cm^-1波段内，磁县、夏县、临猗县、新绛县以及万荣县与其他地区存在一定的差异，根据前文分析可知，该波段主要表征梓醇。利用HPLC测定的含量结果验证发现，磁县、夏县、临猗县、新绛县以及万荣县的梓醇含量在所有县区中均属较高部分，因此可以说明1640～1439 cm^-1波段表征梓醇成分。

2.5　不同县区地黄红外光谱的聚类分析

如图21，利用OMNIC 9.0和SPSS 26将16个县的红外光谱图进行聚类分析，结果将16个县区划分为两个表征群，其中山西新绛县单独为一个表征群，其他县区归属为另一个表征群。在第二大表征群下又分为两个表征群。由图21的结果表明，山东单县与其他各县区差异较大，其次为山西新绛县与其余各县区差异较大，结果与上文中差异性分析的结果类似，因此证明了利用中红外对不同产地地黄快速鉴别的准确性。

3　结果与讨论

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在各省内进行的差异性分析中，河南省内的孟州与其他两个产地存在差异，但差异性非常微小，结合含量测定他们之间的成分差异很小。该结果与通过高效液相测定实际含量以及聚类分析结果一致。因此也可以猜想正是因为今孟州、武陟和温县均属古怀庆府地区，同一地区土壤差异小，从而使今孟州、武陟和温县3个地区的地黄差异非常微小。河北省内的6地红外光谱差异性分析得出1571和1020 cm^-1处，临漳县与其他5个产地存在差异，结果与聚类分析中临漳县为单独一个表征群相符，且高效液相测定的含量结果中显示多糖含量临漳县的测得的明显高于其他5个地区，其次是明官店乡和磁县的含量最高，此数据亦符合聚类分析结果。在山西省内的7地的差异性分析中得出1440及1024 cm^-1波段处运城新绛与其他地区有一定差异，高效液相测得的梓醇含量中新绛县明显高于其他6个地区。在聚类分析的结果中新绛县在一个表征群内的二级表征群中单独占一个表征群，该结果还证明新绛县与其他地区存在的差异性成立。

4个省份之间的红外光谱差异性分析得出，山东省与其他3省存在明显差异，该分析与聚类分析结果一致。

最后在各县区之间的红外差异性分析出现在1796、1718、1640、1606～1567、1492、1453、1277、1024 cm^-1等处，分别使不同省各县区的差异有所体现。除此以外，这些差异通过聚类分析不仅表现了差异性，还体现了相似性，例如已知河南焦作温县所产地黄样品中各种有效成分含量高、质量好，那么在聚类分析中能与焦作温县聚为一类的其他省份县区的地黄有效含量猜想也应当很高。如图21中河北邯郸魏县、河北石家庄藁城区与河南焦作温县为一类，对比HPLC测得的有效成分含量发现，这两个地区所产地黄样品的浸出物、多糖及梓醇含量等均高于其他地区。

综上所述，运用红外光谱技术结合HPLC法不仅能够对不同产地地黄进行快速鉴别，还能够便于寻找适合药材生长的产地，希望能够为未来地黄药材的质量评价和综合评估提供新思路。

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2025年第43卷第3期

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doi: 10.13193/j.issn.1673-7717.2025.03.007

首发时间：2026-10-30
出版时间：2025-03-10

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作者信息

^1.河南中医药大学药学院，河南郑州 450046

^2.河南省道地药材生态种植工程技术研究中心，河南郑州 450046

^3.北京中医药大学中药学院，北京 100105

通讯作者:

董诚明（1963-），男，内蒙古四子王旗人，教授，博士研究生导师，学士，研究方向：中药栽培与质量评价。E-mail：dcm88@sina.com。

王磊（1972-），男，河南开封人，副教授，研究方向：中药学。E-mail：838133668@qq.com。

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https://castjournals.cast.org.cn/joweb/zhzyyxk/CN/10.13193/j.issn.1673-7717.2025.03.007

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鹅膏菌科Amanitaceae	2	11	5.26	鹅膏菌属 Amanita	10	4.78
小菇科 Mycenaceae	2	12	5.74	丝盖伞属 Inocybe	5	2.39
多孔菌科 Polyporaceae	8	14	6.70	蜡蘑属 Laccaria	5	2.39
红菇科 Russulaceae	3	23	11.00	小皮伞属 Marasmius	6	2.87
				小菇属 Mycena	11	5.26
				光柄菇属 Pluteus	5	2.39
				红菇属 Russula	17	8.13
				栓菌属 Trametes	5	2.39

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TxT

批号	样品产地	坐标	土壤类型
H1~H4	河南焦作博爱县	113°40′E	34°59′N	两合偏垆
H4~H42	河南焦作武陟县	113°14′E	34°50′N	垆土
H43~H44	河南焦作孟州市	113°21′E	35°24′N	农户收购
H45~H46	河南焦作沁阳市	112°50′E	35°10′N	垆土
H47~H49	河南焦作温县	113°08′E	34°93′N	农户收购
H50	河南周口商水县	114°60′E	33°53′N	农户收购
H7~H9	河南新乡原阳县	113°38′E	35°01′N	两合土
B1	河北保定博野县	115°47′E	38°45′N	农户收购
B2~B6	河北邯郸成安县	114°45′E	36°24′N	红土（胶泥土）
B7	河北邯郸磁县	114°27′E	36°24′N	沙土
B8~B9	河北邯郸临漳县	114°44′E	36°19′N	两合土
B10~B11	河北邯郸魏县	114°51′E	36°19′N	胶泥土
B12	河北衡水安平县	115°22′E	38°12′N	农户收购
B13~B16	河北省安国市明官店乡	115°17′E	38°19′N	农户收购
B17~18	河北石家庄藁城市	114°46′E	38°15′N	沙壤土
B19	河北石家庄无极县	115°03′E	38°13′N	沙土地
B20	河北石家庄辛集市	115°22′E	37°92′N	农户收购
S1~S2	山西临汾古县	112°92′E	36°26′N	农户收购
S3~S4	山西临汾洪洞县	111°67′E	36°25′N	农户收购
S5	山西临汾曲沃县	111°33′E	35°40′N	栽子地
S6	山西临汾襄汾县	111°22′E	35°51′N	沙壤土
S7~S8	山西临汾翼城县	111°40′E	35°45′N	黄土（棉土）
S9~S10	山西省运城新绛县	111°06′E	35°30′N	红土（垆土）
S11~S12	山西运城稷山县	110°50′E	35°28′N	红土（胶泥土）
S8~S10	山西运城临猗县	110°25′E	35°12′N	沙壤土
S11~S12	山西运城万荣县	110°48′E	35°29′N	沙壤土
S13~S14	山西运城夏县	111°08′E	35°11′N	垆土
S11~S13	山西运城永济县	110°17′E	34°45′N	滩地
D1	山东菏泽单县	116°04′E	34°49′N	农户收购

批号

样品产地

坐标

土壤类型

H1~H4

河南焦作博爱县

113°40′E

34°59′N

两合偏垆

H4~H42

河南焦作武陟县

113°14′E

34°50′N

垆土

H43~H44

河南焦作孟州市

113°21′E

35°24′N

农户收购

H45~H46

河南焦作沁阳市

112°50′E

35°10′N

垆土

H47~H49

河南焦作温县

113°08′E

34°93′N

农户收购

H50

河南周口商水县

114°60′E

33°53′N

农户收购

H7~H9

河南新乡原阳县

113°38′E

35°01′N

两合土

河北保定博野县

115°47′E

38°45′N

农户收购

B2~B6

河北邯郸成安县

114°45′E

36°24′N

红土（胶泥土）

河北邯郸磁县

114°27′E

36°24′N

沙土

B8~B9

河北邯郸临漳县

114°44′E

36°19′N

两合土

B10~B11

河北邯郸魏县

114°51′E

36°19′N

胶泥土

B12

河北衡水安平县

115°22′E

38°12′N

农户收购

B13~B16

河北省安国市明官店乡

115°17′E

38°19′N

农户收购

B17~18

河北石家庄藁城市

114°46′E

38°15′N

沙壤土

B19

河北石家庄无极县

115°03′E

38°13′N

沙土地

B20

河北石家庄辛集市

115°22′E

37°92′N

农户收购

S1~S2

山西临汾古县

112°92′E

36°26′N

农户收购

S3~S4

山西临汾洪洞县

111°67′E

36°25′N

农户收购

山西临汾曲沃县

111°33′E

35°40′N

栽子地

山西临汾襄汾县

111°22′E

35°51′N

沙壤土

S7~S8

山西临汾翼城县

111°40′E

35°45′N

黄土（棉土）

S9~S10

山西省运城新绛县

111°06′E

35°30′N

红土（垆土）

S11~S12

山西运城稷山县

110°50′E

35°28′N

红土（胶泥土）

S8~S10

山西运城临猗县

110°25′E

35°12′N

沙壤土

S11~S12

山西运城万荣县

110°48′E

35°29′N

沙壤土

S13~S14

山西运城夏县

111°08′E

35°11′N

垆土

S11~S13

山西运城永济县

110°17′E

34°45′N

滩地

山东菏泽单县

116°04′E

34°49′N

农户收购

各县市	浸出物含量	多糖含量	梓醇含量	毛蕊花糖苷含量	地黄苷D含量
河南焦作武陟	88.1300	13.1644	3.6011	0.2200	0.2156
河南焦作温县	87.2900	12.3236	3.8434	0.2533	0.1997
河南焦作孟州	86.2652	14.3048	3.2773	0.1219	0.2077
河北安国市明官店乡村	88.0533	14.3206	3.4750	0.0675	0.2160
河北石家庄藁城区	89.9361	11.3886	3.6900	0.0587	0.3264
河北邯郸成安县	86.5901	12.0948	3.3839	0.0719	0.2551
河北邯郸市临漳县	89.8418	16.2956	3.5855	0.0520	0.2224
河北省邯郸市魏县	90.8986	11.4984	4.2329	0.0452	0.2412
河北省邯郸市磁县	84.5495	14.8070	3.7168	0.0362	0.1847
山西省运城市稷山县	88.0951	14.6748	3.1881	0.0641	0.2068
山西省运城市夏县	83.4924	12.8796	3.7843	0.3598	0.2044
山西省永济市韩阳镇	85.4669	19.3635	2.9472	0.2215	0.2628
山西省运城市临猗县	86.0270	13.0021	4.7463	0.0297	0.2538
山西省运城市新绛县	88.0028	13.9810	3.8541	0.0831	0.2541
山西省临汾市襄汾县	87.8943	18.0834	3.7014	0.1721	0.3205
山西省运城市万荣县	85.3130	14.6335	3.9103	0.0541	0.2487

各县市

浸出物含量

多糖含量

梓醇含量

毛蕊花糖苷含量

地黄苷D含量

河南焦作武陟

88.1300

13.1644

3.6011

0.2200

0.2156

河南焦作温县

87.2900

12.3236

3.8434

0.2533

0.1997

河南焦作孟州

86.2652

14.3048

3.2773

0.1219

0.2077

河北安国市明官店乡村

88.0533

14.3206

3.4750

0.0675

0.2160

河北石家庄藁城区

89.9361

11.3886

3.6900

0.0587

0.3264

河北邯郸成安县

86.5901

12.0948

3.3839

0.0719

0.2551

河北邯郸市临漳县

89.8418

16.2956

3.5855

0.0520

0.2224

河北省邯郸市魏县

90.8986

11.4984

4.2329

0.0452

0.2412

河北省邯郸市磁县

84.5495

14.8070

3.7168

0.0362

0.1847

山西省运城市稷山县

88.0951

14.6748

3.1881

0.0641

0.2068

山西省运城市夏县

83.4924

12.8796

3.7843

0.3598

0.2044

山西省永济市韩阳镇

85.4669

19.3635

2.9472

0.2215

0.2628

山西省运城市临猗县

86.0270

13.0021

4.7463

0.0297

0.2538

山西省运城市新绛县

88.0028

13.9810

3.8541

0.0831

0.2541

山西省临汾市襄汾县

87.8943

18.0834

3.7014

0.1721

0.3205

山西省运城市万荣县

85.3130

14.6335

3.9103

0.0541

0.2487

省份	浸出物含量	多糖含量	梓醇含量	毛蕊花苷含量	地黄苷D含量
河北省	87.9450	13.3280	3.6684	0.0588	0.2469
山西省	86.4111	15.1029	3.6922	0.1225	0.2452
河南省	87.2456	13.0698	3.6279	0.2094	0.2061
山东省	86.8650	13.4710	3.6121	0.1171	0.2435

省份

浸出物含量

多糖含量

梓醇含量

毛蕊花苷含量

地黄苷D含量

河北省

87.9450

13.3280

3.6684

0.0588

0.2469

山西省

86.4111

15.1029

3.6922

0.1225

0.2452

河南省

87.2456

13.0698

3.6279

0.2094

0.2061

山东省

86.8650

13.4710

3.6121

0.1171

0.2435

梓醇标准品ATR红外光谱	4个产地地黄ATR红外光谱
3410~3284cm^-1	3382~3302cm^-1
2901cm^-1	2920cm^-1
1671cm^-1	1633cm^-1
1387~1340cm^-1	1410~1248cm^-1
1091、1058、1030cm^-1	1010、1053、1032cm^-1
525cm^-1	579~546cm^-1

梓醇标准品ATR红外光谱

4个产地地黄ATR红外光谱

3410~3284cm^-1

3382~3302cm^-1

2901cm^-1

2920cm^-1

1671cm^-1

1633cm^-1

1387~1340cm^-1

1410~1248cm^-1

1091、1058、1030cm^-1

1010、1053、1032cm^-1

525cm^-1

579~546cm^-1

毛蕊花糖苷标准品ATR红外光谱	4个产地地黄ATR红外光谱
3352cm^-1	3382、3302cm^-1
2936cm^-1	2920cm^-1
1375cm^-1	1410cm^-1
1276cm^-1	1344cm^-1
1025cm^-1	1053~1032cm^-1

毛蕊花糖苷标准品ATR红外光谱

4个产地地黄ATR红外光谱

3352cm^-1

3382、3302cm^-1

2936cm^-1

2920cm^-1

1375cm^-1

1410cm^-1

1276cm^-1

1344cm^-1

1025cm^-1

1053~1032cm^-1