不同產地生磁石指紋圖譜研究

臨床應用及分析磁石是一種常見的中藥，歷版教材都有記載。它是由氧化貧鐵（fe3o4）組成的磁鐵礦。主要含有三氧化鐵（fe3o4）。始載于《神農本草經》,列為中品。性寒,味辛。具鎮驚安神,平肝潛陽,聰耳明目,納氣平喘之功效,臨床上用于治療頭暈目眩,視物昏花,耳鳴耳聾,驚悸失眠,腎虛氣喘等證。目前礦物藥的質量控制、安全性評價研究尚屬于起步階段,現代分析手段的應用較之植物藥還有一定的差距。目前,已經有應用紅外光譜分析法對中藥進行分析研究的報道。本文針對目前磁石商品藥材的質量狀況,在外觀形態、內部構造及全鐵含量分析的基礎上,采用傅里葉變換紅外光譜(FTIR)法建立磁石藥材的紅外光譜指紋圖譜分析方法,并對生品及其炮制品進行比較,為磁石藥材的品質評價和質量控制提供科學依據,亦為磁石藥材制定科學、可行的質量標準提供基礎資料。1實驗部分1.1實驗儀器、試劑和材料傅里葉變換紅外光譜儀(NicoletlR100,Thermo,美國),Encompass紅外采集系統,WS70-1型紅外快速干燥器(上海索譜儀器有限公司),壓片機(YP-2,上海山岳科學儀器公司),瑪瑙研缽,AG285電子天平(賽多利斯,德國)。溴化鉀(國藥集團化學試劑有限公司,批號:F20100119,SP),所有的磁石藥材樣品為實地收集或由相關單位提供,均經南京大學孔慶友教授鑒定,為氧化物類礦物尖晶石族磁鐵礦,其中樣品S14與S15分別為S1和S11對應炮制品。留樣保存于南京中醫藥大學中藥鑒定實驗室。磁石樣品來源見表1。1.2紅外分光光度法取干燥過的磁石樣品,粉碎過200目篩備用。供試品的測定取200mgKBr和1mg磁石樣品于瑪瑙研缽中充分研勻,然后置壓片機中壓制成透明薄片,置紅外分光光度計上于4000～400cm-1掃描測定。每個樣品累計掃描16次。Encompasses采集系統采集圖像,用OMNIC6.0軟件分析。2方法和結果2.1方法研究2.1.1紅外光譜分析取同一樣品(S1)片,連續掃描測定5次,所得紅外光譜圖一致,樣品中共有峰波數的RSD均小于0.01%,透光率的RSD均小于0.67%。2.1.2紅外光譜的測定取同一樣品(S1)片,于干燥器中保存,每隔1h測定1次,測定6次,所得紅外光譜圖基本一致,樣品中共有峰波數的RSD均小于0.01%,透光率的RSD均小于3.12%。2.1.3紅外光譜分析取一份磁石樣品(S1),平行制備5份樣品片,分別測定。所得紅外光譜圖也基本一致,樣品中共有峰波數的RSD均小于0.01%,透光率的RSD均小于4.02%。以上結果表明指紋圖譜中共有峰波數、透光率基本一致,相似度較高,符合指紋圖譜研究的的技術要求。2.2紅外光譜測定將供試品分別進行壓片,按選定的測試條件進行檢測。同一上述實驗條件下,測定所有生磁石供試品紅外光譜圖。根據不同批次供試品測定結果所給出的峰數、峰位(波數)、峰值(透光率)等相關參數以及對部分峰的初步歸屬,進行分析、比較,磁石FTIR指紋圖譜,見圖1。2.3指狀圖譜分析2.3.1指紋圖譜特征峰的選擇經對所有供試品紅外光譜圖的分析、比較,標定6個共有峰作為磁石指紋圖譜的特征峰,1～6號峰波數依次為3428,2356,1625,1008,778,454cm-1。2.3.2上無吸收的吸收由于氧化物礦物的紅外光譜在1000cm-1以上無吸收。指紋圖譜中,454和1008cm-1的兩吸收峰為石英的特征吸收峰,560cm-1處的弱小吸收為磁石主要成分四氧化三鐵的吸收峰。2.3.3數和相似度夾角余弦值借助OMNIC6.0軟件,以所有生磁石樣品紅外光譜中共有峰透光率的均值為參照,分別計算各樣品的相關系數和相似度(夾角余弦值),分析結果見表2和圖2。夾角余弦法計算結果顯示,所有生磁石中,夾角各樣品的余弦值(相似度)均大于0.97,只有S3,S10,S13的相關系數低于0.90,說明大多數磁石樣品的主要成分相似,少數樣品的所含成分有一定的差異,可能跟磁石的產地或與其伴生的其他礦物有關。2.4磁石制劑的紅外光譜用夾角余弦法計算,S14、S15與生品的相似度分別為0.9753和0.9671,相關系數分別為0.8367和0.7048,生品和炮制品的對比指紋圖譜,見圖3(a)和(b)。用OMNIC6.0軟件,觀察兩生品和相應炮制品的二階導數圖,見圖4(a)和(b)。炮制后,與生品比較,樣品的相似度和相關系數均降低,尤其是相關系數均低于0.9,說明磁石炮制后其中的成分產生了變化。從圖中可以看出,磁石炮制后,其紅外光譜與生磁石有微小的差異,S1炮制后,石英(Si—O鍵)的特征吸收峰(峰4和峰6)減弱,同時峰5和峰8的也減弱;而磁石的特征峰(560cm-1)在炮制后可見。由二階導數分析,可以看出,S1炮制后,1000cm-1以下的峰的吸光度都有所降低,說明炮制后磁石中的成分的含量和比例都產生了相應的變化。S11炮制后,紅外光譜圖沒有明顯變化,但通過二階導數圖譜,將差異放大后,可以得到同S1一樣的結果。3磁石制劑的成分含量指紋譜分析結果表明,不同產地、不同批次磁石樣品之間既有相關性,又有區別。相應共有指紋峰均已在色譜圖上體現,指紋譜相似度較好;但在取樣量和KBr用量一致,盡量保證壓片厚度相近的條件下,各峰透光率有所不同,說明不同產地、不同批次藥材其成分含量有一定差異。磁石炮制前后指紋譜相似度具有一定差異,說明炮制后磁石中成分的含量和比例都產生了相應的變化。磁石紅外光譜中,均能得到石英的紅外吸收特征峰,而磁石主要成分四氧化三鐵由于在紅外光譜中的弱吸收,只以肩峰或者弱吸收峰得以觀察。而石英吸收峰的確定,也驗證了磁鐵礦在形成中,常常有石英與其伴生,與顯微鑒定的結果相一致。其他共有的吸收峰也說明了磁鐵礦中還有其他礦物與其伴生。指紋圖譜已成為中藥品質評價和質量控制的重要手段之一,而礦物藥作為