刘振阔,王 勤,王贤书,支安群
(1贵州中医药大学,贵州 贵阳 550025;2贵州中医药大学药物物理研究中心,贵州 贵阳 550025)
白石英为氧化物类石英族矿物石英,具有镇心定惊、温肺下气、温肾助阳等作用[1]。颜色有白色、乳白色及无色等多种,全统称为白石英[2]。白石英以色白、无杂色、杂质少者为佳[3]。随着产地的不同,受地质环境、气候条件的影响,各地的白石英性状、结构和成分也有所差异,但大部分性状特点都保持一致。同为白色晶体的矿物药品种较多,且与白石英品种相似,如方解石等[4],用药时要认真鉴别,确保用药的安全性。
X-射线荧光( X-ray fluorescence,XRF)光谱法具有制样简单、分析元素范围宽、分析速度快、环境污染小、稳定性好等优点,经常用于对岩矿、药材和土壤,以及各种材料元素含量的检测[5]。本实验利用XRF法检测分析了贵州省白石英生品以及不同炮制品的氧化物、元素的百分含量,进而探究炮制前后白石英的化学成分含量变化情况以及对产品质量的影响,为白石英的临床应用和质量评价提供参考和实验数据。
从贵州省贵阳市花果园药材市场购得贵州产地白石英,经过性状鉴别和理化鉴别后为真品,作为实验药材。
表1 实验仪器列表Tab.1 List of experimental instruments
2.1.1 白石英生品的制备
取原药材,除去杂质,洗净,干燥,砸成碎块,进而取净白石英小块,用研钵研细,过6号筛。
2.1.2 煅烧白石英的制备
将白石英小块S1~S5分别置于30 mL的坩埚中,照煅淬法(中国药典2015版四部炮制通则)放入马弗炉中,在不同的温度下煅制1.5 h,取出后立即倒入米醋中,捞出,晾干,待白石英冷却后,用研钵研细,过6号筛,即得炮制品P1~P5。
通过将白石英生品与不同炮制温度下得到的炮制品运用X射线荧光光谱检测分析,得到相应的氧化物的检测结果如表2所示,同时,绘制了生品与不同炮制工艺下的炮制品所含有的主要的氧化物百分含量的折线图,如图1所示,在折线图中,25 ℃指的是常温时白石英生品。
表2 白石英氧化物检测结果Tab.2 Test results of white quartz oxides
图1 氧化物百分含量折线图Fig.1 Broken line diagram of oxide percentage
由以上氧化物检测数据和折线图可知,白石英随着炮制温度的不断升高,主要成分SiO2的百分含量不断增大,而Na2O、Al2O3、SO3、K2O、CaO、Fe2O3、ZnO等氧化物的百分含量均降低了。同时,值得注意的是,有些氧化物的变化折线出现异常,比如P2O5在600 ℃时出现了最高点。
通过将白石英生品与不同炮制温度下得到的炮制品运用X射线荧光光谱检测分析,得到白石英各个元素的检测结果如表3所示,同时,绘制了生品与不同炮制工艺下的炮制品主要元素百分含量的折线图,如图2所示。
表3 白石英元素检测结果Tab.3 Test results of white quartz elements
图2 元素百分含量折线图Fig.2 Broken line diagram of element percentage
由以上元素检测数据和折线图可知,当炮制温度在400~700 ℃时,白石英主要元素Si的百分含量不断增大,当炮制温度在700 ℃及以上时,Si元素的百分比含量则基本保持不变,故建议白石英的炮制温度应为700 ℃及以上。随着炮制温度的不断升高,Na、Al、S、K、Ca、Fe等微量元素的百分含量均降低了。同时,P、Cl、Zn等微量元素的百分含量变化异常,未发现相应的规律。
将矿物药白石英生品和在不同炮制温度下得到的炮制品,通过X射线荧光光谱检测分析可知,煅制后白石英的氧化物和元素的百分比含量均发生了不同的变化,有些氧化物和元素的百分含量升高了,有些降低了,有些未检测到相应的变化规律。当炮制温度在700 ℃及以上时,白石英主要成分SiO2和Si元素的百分含量均达到了最大值,故建议白石英的炮制温度应为700 ℃及以上。
五氧化二磷P2O5在600 ℃有一个拐点并且达到了含量最大值,P元素却在600 ℃有拐点且含量为最小值,有可能为磷酸盐在氧化的同时,也伴有升华所致。同时,P2O5是具有腐蚀性的氧化物,但是,我们发现当炮制温度升至700 ℃以上时,此时P2O5会降到最低,从而可以达到降毒增效的作用,为临床安全用药提供依据,因此,建议白石英的炮制温度在700 ℃及以上为佳。
在炮制温度为400~1000 ℃时S以及S的氧化物随着温度升高而百分含量逐渐减低,原因可能是S的某些氧化物易于挥发,导致百分含量有所降低。白石英生品中含有微量元素Sr和氧化物SrO,但是,经过炮制后SrO以及微量元素Sr的百分比含量均为零,可能是Sr元素为一种活泼金属,具有放射性所致,也有可能是仪器的检测灵敏度所造成的。
综上可知,XRF检测方法简单方便,可以直接检测出氧化物与化学元素的百分含量,更容易比较炮制前后的变化。通过白石英生品和炮制品XRF检测数据分析可知,不同的炮制工艺可以改变药物化合物的百分含量,为白石英在临床上的运用提供数据支撑。但是,不同的炮制方法对白石英化学成分的影响,以及炮制前后化学成分变化与药效之间的关系、化学成分变化的机理,目前还尚未完全清楚,也是当前和今后所要研究和解决的问题。