吕永丰 练晓珊 叶 琳
(中山大学孙逸仙纪念医院药学部,广东 广州 510120)
X射线粉末衍射法在中药分析中的应用
吕永丰 练晓珊 叶 琳
(中山大学孙逸仙纪念医院药学部,广东 广州 510120)
X-射线粉末衍射技术是根据对供试品作粉末研究所得出的一系列晶间距d及相对衍射强度与标准数据(或由标准数据得到的相应数据)比较进行物相鉴别的方法。该技术以其特异、准确、快速、操作简便的优点日益受到人们的重视,特别是在药物分析领域,科研工作者们广泛地应用这一技术。本文就X-射线粉末衍射技术在药物分析及体内药物分析中应用进行讨论。
X-射线粉末衍射法;药物分析;应用
X射线衍射分析法现已在各生产和学科研究中应用较为广泛,它是一种现代的、科学的成分和结构分析方法。当进行衍射分析时,X射线照射某物质(晶体或非晶体)时产生不同程度的衍射现象,物质组成、晶型、分子的构型等决定该物质产生特有的衍射图谱。如果是混合物(如中药材或中成药)则所得衍射图是各组分衍射效应的叠加,只要混合物组成恒定,该衍射图谱就是该混合物的特征图谱。通常情况下不同的中药其衍射图谱各不相同(因其成分不同),中成药及中药材鉴定的目的就在于此。
X射线衍射分析法能准确地鉴别中药的成分,从而保证中药制剂的质量和临床用药的安全可靠。
1.1 在植物类中药中的应用
①野生东北刺人参:张宏桂等[1]用此法分析研究了野生东北刺人参的根、茎、叶、果,分析结果显示, 该参的根与茎的X 射线衍射数据完全相同, 说明东北刺人参可以茎代根。②川芎:王树春等[2]对川芎药材标本(1个)、川芎药材对照品(1个)和川芎中药材样品(3个)进行X射线衍射实验,最后得到了川芎的标准X射线衍射Fourier图谱及特征标记峰值。③蛇床子:周俊国等[3]用X射线衍射分析了来自于3个产地不同的12个样品蛇床子,结果:蛇床子因产地不同衍射图谱可分4类相似的衍射模糊图形,与TCL分析法的结果一致。
1.2 在动物类中药中的应用
①广地龙:李兰燕等[4]取广地龙的对照品1个、中药材4个用粉末X射线衍射Fourier谱鉴定法做分析实验,得到广地龙的标准X射线衍射Fourier图谱及特征标记峰值,5个广地龙样品的X射线衍射Fourier图谱几何拓扑图形规律是一致的。②蛤蚧:朱志峰等[5]对1个西藏蛤蚧与2个蛤蚧样品通过粉末X射线衍射的方法进行分析,结果显示它们的几何拓扑图形极其相似,这就说明西藏蛤蚧与蛤蚧虽然不是同科动物,但它们所含的主要成分相近。③猴枣:于健东等[6]建立了用X射线粉末衍射法来鉴别马来西亚猴枣和印度猴枣的方法。结果显示它们的衍射图谱完全不同。④花鹿茸、熊胆:王树春等[7-8]对4个花鹿茸样品用X衍射Fourier谱进行分析,结果显示它们有相同的衍射图形几何拓扑特征,为准确识别花鹿茸,特取10个它们共有的峰为花鹿茸的特征标记峰。此法也可以用于辨别熊胆的真伪及天然熊胆与引流熊胆之间的差异,鉴定简便、快速,也是有效控制熊胆质量的一项手段。
1.3 在矿物类中药中的应用
①滑石粉:陈丰等[9]为检测中药材滑石粉的结构和其是否含有致癌物质石棉,应用粉末X射线衍射方法进行分析,结果:来自16个不同产地的样品特征标记峰均与国际晶体衍射数据库提供的滑石最强的特征标记峰相符,说明主要成分均为滑石。农以宁等[10]的研究表明,滑石粉中的石棉含量可以通过粉末X射线衍射分析严格控制。②紫石英:刘安一等[11]对紫石英成分用X射线衍射分析法进行分析,测定了其主要成分氟化钙的含量,为紫石英质量控制提供了依据。
1.4 在中成药中的应用
①双黄连片剂及胶囊:双黄连片剂和胶囊由连翘、黄芩、金银花3味中药用不同的工艺按3∶1∶1比例制成。商素琴等[12]采用X射线Fourier指纹图谱分析方法,对双黄连制剂的质量控制和辨别真伪提供了依据。②牛黄解毒片:郑笑为等[13]对7组来自厂家及批号各不相同的牛黄解毒片用X射线衍射Fourier图谱分析法,结果显示前4组样品的相同部分为特征标记及衍射图形拓扑规律,而后3组样品与前4组完全不同,差异说明了导致成分的变化主要在于药材来源、配药比例、工艺、制剂等方面的不同。
化学药物分子立体结构与构象差异将会直接影响药物的疗效,分子构象在药物的结构与功能研究中具有十分重要作用。晶态下药物分子的活性构象应该属低能构象,也是药物客观存在的一种构象。单晶X射线衍射分析可以提供定量的药物分子骨架、组成各环的构象、环与环间的顺反连接方式、环自身的平面性质、环与环之间的扭转角、侧链的相对取向位置、原子坐标等,为药物分子立体结构与功能提供了基础研究数据。通过X射线粉末衍射发可以知道药物在体内的代谢与排泄产物,从而知道药物的疗效。
综上所述,X射线衍射分析技术在药物分析及体内药物分析中有着广阔的应用范围和前景,是一种现代物理分析技术,帮助人类认识和了解未知微观世界物质存在的形式与状态,可给出定性与定量分析结果。其分析测试结果重复性好,再现性强,减少人为因素的影响,是目前世界先进国家普遍接受的一种物理分析技术和测试手段。X射线衍射分析技术随着我国加入WTO,进出口贸易的增加,将会在药物创新的研究中发挥巨大作用。
[1] 张宏桂,陈燕平.野生东北刺人参X射线衍射研究[J].中草药,1999, 30(6):463.
[2] 王树春,李兰燕.中药材川芎X射线衍射Fourier谱鉴定[J].中药材,2002,25(6):399.
[3] 周俊国,吕扬.中药材蛇床子的粉末X射线衍射研究[J].中草药, 1999,30(1):59.
[4] 李兰燕,王树春.广地龙的X射线衍射Fourier谱鉴定[J].中成药, 2002,24(5):380.
[5] 朱志峰,王树春.中药材蛤蚧的X衍射Fourier谱分析[J].中草药, 2001,32(10):932.
[6] 于健东,田金改.印度猴枣和马来西亚猴枣的X2射线粉末衍射分析[J].中国药事,2002,16(2):101.
[7] 王树春,龚宁波.中药材鹿茸X衍射Fourier谱分析[J].中草药,2001, 32(12):1123.
[8] 王树春,吕扬.中药材熊胆X衍射Fourier谱分析[J].中草药,2000, 32(10):932.
[9] 陈丰,刘文启.中药材滑石粉X射线衍射分析[J].中国药学杂志, 2001,36(1):18.
[10] 农以宁,曾令民.射线衍射法测定药用滑石粉中石棉的研究[J].国中药杂志,2002,27(7):524.
[11] 刘安一,钱进夫.用X射线衍射分析法对中药紫石英的研究[J].中成药,1998,20(12):32.
[12] 商素琴,郑笑为.双黄连胶囊及片剂的X射线Fourier指纹图谱鉴定[J].中草药,2002,33(11):982.
[13] 郑笑为,吕扬.牛黄解毒片X衍射付里叶图谱分析研究[J].药物分析,2000,20(3):202.
R282.71
A
1671-8194(2013)18-0298-02