穩(wěn)心顆粒的X射線衍射傅里葉指紋圖譜分析

柳江紅 ，陶臻 ，龔寧波

（1．河北省張家口市第一醫(yī)院，河北 張家口 075000；2．中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所，北京 100050）

步長(zhǎng)穩(wěn)心顆粒（無(wú)糖型）由中國(guó)中醫(yī)研究院研制、山東步長(zhǎng)制 藥有限公司生產(chǎn)（國(guó)藥準(zhǔn)字Z10950026），是國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的新一代抗心律失常中成藥。穩(wěn)心顆粒是由黨參、黃精、三七、琥珀、甘松等天然藥物組成的中藥復(fù)方制劑，具有益氣養(yǎng)陰、定悸復(fù)脈、活血化瘀的功效；經(jīng)臨床觀察證明，其具有顯著的抗心律失常作用，在各種類型心律失常的治療上都取得了較好的療效[1]，且用藥方便、安全、耐受性好，故有一定的臨床優(yōu)勢(shì)。但以往多對(duì)穩(wěn)心顆粒的臨床療效及作用機(jī)理進(jìn)行研究，關(guān)于其藥物成分的研究甚少。目前我國(guó)中藥產(chǎn)地眾多，導(dǎo)致了藥物成分的不穩(wěn)定性，從而影響了成藥的臨床療效。此外，有些中藥制劑中被加入了西藥成分，而未予以明確標(biāo)注，極大地?fù)p害了廣大患者的健康及依法經(jīng)營(yíng)者的利益。因此，探索一種靈敏度高、分辨率高的方法對(duì)藥物進(jìn)行檢測(cè)并建立質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)顯得尤為重要。粉末X射線衍射技術(shù)是20世紀(jì)80年代蓬勃興起的新技術(shù)，是以藥物的分子結(jié)構(gòu)、藥物的結(jié)構(gòu)改造、新藥的結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)、藥物的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系等為研究目標(biāo)的一種現(xiàn)代科學(xué)方法。本研究中采用X射線衍射傅里葉（Fourier）指紋圖譜法，獲取穩(wěn)心顆粒（無(wú)糖型）的參照?qǐng)D譜，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)心顆粒藥物成分的分析研究，為步長(zhǎng)穩(wěn)心顆粒的質(zhì)量控制提供一種新的途徑。

1 儀器與試藥

日本理學(xué)Rigaku Dmax／2550型粉末X射線衍射儀。從步長(zhǎng)穩(wěn)心顆粒鋁塑復(fù)合袋（5g／袋×9袋／盒）中隨機(jī)抽取4袋，經(jīng)均勻混合后置研鉑中，研磨成粉，并過(guò)100目篩，稱取3組100 mg平行樣品，供衍射試驗(yàn)用。

2 方法與結(jié)果

2．1 原理

X射線衍射法是研究物質(zhì)的物相和晶體結(jié)構(gòu)的主要方法。當(dāng)某物質(zhì)（晶體或非晶體）進(jìn)行衍射分析時(shí)，其被X射線照射會(huì)產(chǎn)生不同程度的衍射現(xiàn)象，物質(zhì)組成、晶型、分子內(nèi)成鍵方式、分子的構(gòu)型或構(gòu)象等決定了該物質(zhì)的特有衍射圖譜。若該物質(zhì)是混合物（中藥材或中成藥），則所得衍射圖是各組分衍射效應(yīng)的疊加，只要混合物組成恒定，該衍射圖譜就可作為該混合物的特征圖譜。這是粉末X射線衍射法用于中藥鑒定的理論基礎(chǔ)。如果藥物與賦形劑相互作用的結(jié)果產(chǎn)生了一種新的晶型，那么反映在混合物的粉末衍射圖譜中就會(huì)出現(xiàn)新的峰。如果藥物與賦形劑相互作用的結(jié)果產(chǎn)生無(wú)定型，那么反映在混合物的粉末衍射圖譜中就會(huì)出現(xiàn)鈍的峰。因此，X射線衍射法在藥物處方篩選方面可發(fā)揮一定的作用[2]。粉末X射線衍射分析技術(shù)在中藥鑒定分析中有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：試驗(yàn)樣品不需要化學(xué)處理，保持了中藥各種成分的原始存在狀態(tài)；試驗(yàn)獲得的衍射圖譜是中藥中各種成分衍射圖譜的信息疊加，完全符合傅里葉變換線性定理，在線性疊加的衍射圖譜中包含了全部成分的種類、存在狀態(tài)及含量等結(jié)構(gòu)信息；不同種類的中藥（中藥材，中成藥），由于其成分、狀態(tài)、含量差異造成其衍射圖譜的指紋特征不同，包括衍射圖形的幾何拓?fù)渑c特峰值，依此可以對(duì)不同種類中藥進(jìn)行微觀鑒定，實(shí)現(xiàn)藥材真?zhèn)?、?yōu)劣、分類和藥材質(zhì)量控制的目的。

2．2 方法

采用粉末X射線衍射法獲取穩(wěn)心顆粒的微觀衍射圖譜。試驗(yàn)條件：CuKα輻射，石墨單色器，40 kV，250 mA，2θ掃描范圍3～60°，掃描速度 8°／min，步長(zhǎng) 0．02°，發(fā)散狹縫 1．0°，接受狹縫 0．30mm，防散射狹縫1°。

2．3 結(jié)果

穩(wěn)心顆粒（無(wú)糖型）的粉末X射線衍射圖見(jiàn)圖1。圖形為無(wú)定形，衍射特征峰如下：5．86 ／56，5．63 ／13，5．26 ／93，5．17 ／100，4．96 ／21，4．75 ／19，4．64 ／15，4．52 ／9，－ ，4．28 ／7，3．90 ／45，3．77 ／20，－ ，3．45 ／18，3．35 ／29，3．19 ／18，2．884 ／28，2．806 ／17，2．751 ／12，－，2．549 ／26，2．495 ／19，－，－ ，2．389 ／19，2．296 ／14，2．139 ／21，2．085 ／20，－ ，－ ，1．956 ／15，1．770 ／15，1．661 ／11。

圖1 穩(wěn)心顆粒的粉末X射線衍射圖

圖1和上列33個(gè)衍射特征峰作為步長(zhǎng)穩(wěn)心顆粒的參照粉末X射線衍射圖譜。另外，該圖中未出現(xiàn)衍射峰值甚高的圖形（如銳峰），故可排除外來(lái)物質(zhì)（如西藥成分）加入其中，確保了用藥安全。

3 討論

盡管我國(guó)的天然藥物化學(xué)家已對(duì)許多種類的常用中草藥品種進(jìn)行了化學(xué)成分提取分離及結(jié)構(gòu)鑒定研究，但由于受提取分離技術(shù)的限制，現(xiàn)已掌握的化學(xué)成分尚屬高含量部分（其含量高于千分之一），植物中大量的低含量成分至今仍是一個(gè)等待揭示的謎。中草藥是我國(guó)藥物化學(xué)家獲取新化合物的主要來(lái)源，因此保證中藥的質(zhì)量穩(wěn)定性就成為藥物學(xué)家的基礎(chǔ)工作。應(yīng)用粉末X射線衍射儀可以記錄相應(yīng)的粉末X射線衍射譜線，形成以銳峰（晶態(tài)）或彌散峰（非晶態(tài)）或二者共存的X射線衍射圖譜，每種單一化合物（組分）應(yīng)具有自身專屬的指紋性粉末X射線衍射圖譜，因此可借此準(zhǔn)確地識(shí)別化合物（即物相分析）。美國(guó)自1972年開(kāi)始，將化學(xué)藥物的粉末X射線衍射列入藥典。目前我國(guó)對(duì)創(chuàng)新類化學(xué)藥物中的原料藥及其制劑也要求附有粉末X射線衍射對(duì)照?qǐng)D譜[3]。

在中藥及其制劑（固態(tài)）研究中，由于中藥的源頭物質(zhì)中藥材來(lái)自動(dòng)物、植物、礦物體，絕大多數(shù)都含有大量化學(xué)組分，為復(fù)雜的多相體系（包括由此制成丸、散、膏、丹、顆粒、膠囊等劑型的成藥），因此不能沿用化學(xué)藥物使用的粉末X射線方法中的物相分析方法。為此，近年來(lái)建立了X射線衍射傅里葉指紋圖譜分析法。X射線衍射傅里葉指紋圖譜分析法是基于中醫(yī)藥的整體理論思想，并以組成中藥方劑的源頭物質(zhì)中藥材作為基礎(chǔ)。當(dāng)X射線照射到經(jīng)機(jī)械粉碎并過(guò)100～200目篩后制成細(xì)粉的中藥材樣品上時(shí)，包含在中藥材中的幾十種化學(xué)成分將產(chǎn)生各自獨(dú)立的粉末X射線衍射圖譜，它們的疊加就形成一幅表示該中藥材整體結(jié)構(gòu)特征的粉末X射線衍射指紋圖譜。中藥材的粉末X射線衍射傅里葉指紋圖譜是由衍射圖譜的圖形幾何拓?fù)湟?guī)律與特征標(biāo)記峰值構(gòu)成。將通過(guò)性狀顯微宏觀鑒定確認(rèn)的中藥材，經(jīng)X射線衍射試驗(yàn)轉(zhuǎn)換為一幅在衍射空間以圖形、數(shù)值表示的專屬粉末X射線衍射指紋性圖譜，它既包含中藥材的全部成分，也體現(xiàn)各種成分的相對(duì)含量值。由此，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)中藥材的鑒定、分類及質(zhì)量控制的目的[4]。另外，對(duì)于給定的單一晶型化合物，其粉末X射線圖譜具有專屬性和指紋性，對(duì)于創(chuàng)新藥物及缺乏對(duì)照品的固體類新藥，可以借此建立藥物樣品的標(biāo)準(zhǔn)X射線衍射譜圖[5]。

本研究結(jié)果表明，對(duì)于未知物質(zhì)的分析，粉末X射線衍射具有靈敏度高、分辨率高、數(shù)值精確、重復(fù)性好、操作快速簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，有助于保障患病群體用藥安全。對(duì)于含量大于0．1%的物質(zhì)，衍射分析可以進(jìn)行定量，有利于凈化我國(guó)藥物市場(chǎng)。X射線衍射技術(shù)應(yīng)用前景十分廣闊，值得深入研究和廣泛運(yùn)用。

[1]王 俠，文旺秀，吳煥林，等．穩(wěn)心顆粒治療缺血性心律失常的臨床研究[J]．吉林醫(yī)學(xué)，2005，26（6）：616 －617．

[2]朱 娟，陳桂良．X射線粉末衍射法在藥物研究和質(zhì)量控制中的應(yīng)用[J]．藥物分析雜志，2005，25（10）：1 281 －1 284．

[3]國(guó)家藥典委員會(huì)．中華人民共和國(guó)藥典（一部）[M]．北京：中國(guó)醫(yī)藥科技出版社，2010：附錄 31．

[4]呂 揚(yáng)，吳云山，鄭啟泰．X射線衍射分析技術(shù)在新藥及制藥研究中的應(yīng)用進(jìn)展[J]．現(xiàn)代儀器，2004（3）：6 －19．

[5]常 穎，鄭啟泰，呂 揚(yáng)．X射線衍射分析技術(shù)在藥物研究中的應(yīng)用[J]．物理，2007，36（6）：452 － 459．