中藥材知母的X-射線衍射Fourier圖譜分析

王 勤，鐘 可，謝仁權(quán)，施建南，王賢書

（貴陽中醫(yī)學(xué)院，貴州 貴陽550002）

自1895年倫琴在陰極管實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)X-射線以來，X-射線被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、科研等眾多領(lǐng)域。粉末X-射線衍射分析法具有快速、簡(jiǎn)便、圖譜穩(wěn)定、指紋專屬性強(qiáng)且信息量大、所需樣品量小且對(duì)被測(cè)樣品無損等特點(diǎn)，現(xiàn)已應(yīng)用于各類中藥材的鑒別及質(zhì)量控制，如草本植物類半夏[1]、礦物藥青礞石[2]、動(dòng)物藥麋鹿角[3]等研究。

知母（Anemarrhenae Rhizoma）為百合科草本植物知母Anemarrhenaasphodeloides Bge.的干燥根莖，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，具有清熱瀉火、潤(rùn)腸滑燥、止渴除煩等功效[4]。藥理研究表明知母皂苷具有較強(qiáng)的抑制血小板聚集[5]、清除自由基[6]、降血糖作用[7]，以及改善認(rèn)知功能、抗衰老等作用[8]，是常用大宗中藥材。在我國(guó)主要分布于河北、山西、內(nèi)蒙古、遼寧、黑龍江、吉林等省區(qū)?，F(xiàn)以河北易縣出產(chǎn)的知母品質(zhì)為全國(guó)之首，為道地藥材。目前對(duì)中藥材知母的鑒定多采用色譜法，中藥材知母的X-射線衍射指紋圖譜的研究尚未見報(bào)道。本研究目的是應(yīng)用粉末X-射線衍射方法，獲取知母的X-射線Fourier圖譜及其衍射圖譜的幾何拓?fù)湟?guī)律與特征標(biāo)記峰值，可快速、簡(jiǎn)便地對(duì)知母藥材作出區(qū)別和鑒定，為知母藥材的道地性鑒定提供了新的譜學(xué)分析依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)儀器與條件

試驗(yàn)儀器：使用日本理學(xué)Riggaku D/maX-2200粉末X-射線衍射儀。

試驗(yàn)條件：CuKa1輻射，石墨單色器，管壓40kV，管流100mA，2θ掃描范圍5°～60°，步長(zhǎng)0.02°，每步掃描時(shí)間1s。

1.2 試驗(yàn)材料

知母樣品經(jīng)北京中醫(yī)藥大學(xué)王文全教授鑒定為百合科知母屬植物知母Anemarrhenn asphodeloides Bge，將4個(gè)不同產(chǎn)地的知母洗凈、干燥后，切片，粉碎，再研磨制成細(xì)粉，作為X-射線衍射試驗(yàn)用樣品，樣品來源信息見表1。

表1 知母樣品信息

2 試驗(yàn)結(jié)果

通過實(shí)驗(yàn)獲得不同產(chǎn)地的知母樣品的各自對(duì)照衍射Fourier圖譜和特征標(biāo)記峰值，4個(gè)樣品的X-射線衍射圖譜如圖1-4所示。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以晶面間距d與相對(duì)衍射強(qiáng)度I／I。表示，記為d／I／I。；相應(yīng)的衍射峰：1#共51個(gè)、2#共51個(gè)、3#共64個(gè)、4#共52個(gè)。

圖1 1號(hào)樣品X-射線衍射圖譜

圖2 2號(hào)樣品X-射線衍射圖譜

圖3 3號(hào)樣品X-射線衍射圖譜

圖4 4號(hào)樣品X-射線衍射圖譜

3 分析與討論

3.1 比較不同產(chǎn)地4個(gè)知母樣品的X射線衍射圖譜可以看出，其Fourier圖譜的幾何拓?fù)渚憩F(xiàn)為主彌散峰主要集中在2θ為10°～50°之間；衍射譜強(qiáng)峰2θ在約為20°時(shí)出現(xiàn)，樣品有一個(gè)共有特征標(biāo)記峰，其D/I均值約為4.2270/98（D值為4.2031～4.2589，I值為94～100），可作為知母鑒別的特征標(biāo)記峰。

3.2 4個(gè)知母X-射線衍射Fourier譜圖形規(guī)律具有一定的相似性，反映了知母樣品主要成分的相似性。但4個(gè)不同產(chǎn)地知母樣品衍射特征峰的強(qiáng)度有所不同，表明其所含成分的含量存在個(gè)體差異（如圖5）。這些差異特征與產(chǎn)地、采收期、生存環(huán)境及栽培與野生等因素有關(guān)，根據(jù)各自的特征圖譜可確定知母藥材的來源，作為藥材道地性的區(qū)別與鑒定的依據(jù)。

圖5 不同產(chǎn)地知母的X-射線衍射Fourier圖譜疊合圖

3.3 根據(jù)知母X-射線衍射峰譜是連續(xù)譜這一特點(diǎn)可以斷定圖2中D值分別為5.9328、3.6391和3.3434的峰為干擾信號(hào)引起的假峰，有可能是植物長(zhǎng)期生長(zhǎng)在富含硅酸鹽的土壤中，經(jīng)吸收、擴(kuò)散、滲透等作用進(jìn)入植物根部而成為植物的一種內(nèi)在成分，所以應(yīng)排除。

4 結(jié)論

4.1 4個(gè)知母樣品的X射線衍射Fourier圖譜的幾何拓?fù)涮卣骶哂邢嗨菩?，表明其所含組分的一致，對(duì)其4個(gè)樣品的圖譜與數(shù)據(jù)進(jìn)行加和平均，最終獲得中藥材知母樣品的標(biāo)準(zhǔn)X射線衍射Fourier圖譜（如圖6所示），此譜可以反映知母對(duì)X射線衍射的整體特征，強(qiáng)峰在D值在4.2時(shí)出現(xiàn)，可用于中藥材知母的鑒別。這為復(fù)雜中藥材的快速、準(zhǔn)確、重現(xiàn)鑒定提供簡(jiǎn)單、直觀的分析方法。

圖6 知母標(biāo)準(zhǔn)X-射線衍射Fourier譜

4.2 知母的X-射線衍射指紋圖譜具有很好的專屬性，這是化學(xué)方法及其它的儀器分析方法所不及的。圖3和圖4的X-射線衍射圖譜全面地、客觀地反映出野生知母的內(nèi)在質(zhì)量特征，其衍射譜的幾何拓?fù)涮卣鞣逯蹈鼮轱@著，表明其所含組分的差異，根據(jù)衍射強(qiáng)度的變化說明相應(yīng)組分含量的變化，由此可區(qū)別各地的知母，亦可由X-射線衍射Fourier譜進(jìn)行道地性的鑒別，這對(duì)保證其質(zhì)量提供了可靠的科學(xué)依據(jù)。

實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表明：中藥材的X射線衍射Fourier指紋圖譜反映了中藥材中全部組分的整體結(jié)構(gòu)特征，以對(duì)照X射線衍射Fourier指紋圖譜的幾何拓?fù)鋱D形與特征標(biāo)記峰值可實(shí)現(xiàn)對(duì)中藥材知母的識(shí)別鑒定。同時(shí)也顯示了X射線衍射Fourier指紋圖譜鑒定分析方法在中藥材的質(zhì)控方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

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