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)學院，貴州 貴陽550002）

自1895年倫琴在陰極管實驗中發(fā)現(xiàn)X-射線以來，X-射線被廣泛應用于生產(chǎn)、科研等眾多領域。粉末X-射線衍射分析法具有快速、簡便、圖譜穩(wěn)定、指紋專屬性強且信息量大、所需樣品量小且對被測樣品無損等特點，現(xiàn)已應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]，以及改善認知功能、抗衰老等作用[8]，是常用大宗中藥材。在我國主要分布于河北、山西、內(nèi)蒙古、遼寧、黑龍江、吉林等省區(qū)。現(xiàn)以河北易縣出產(chǎn)的知母品質(zhì)為全國之首，為道地藥材。目前對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道。本研究目的是應用粉末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撲規(guī)律與特征標記峰值，可快速、簡便地對知母藥材作出區(qū)別和鑒定，為知母藥材的道地性鑒定提供了新的譜學分析依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗儀器與條件

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

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

1.2 試驗材料

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

表1 知母樣品信息

2 試驗結(jié)果

通過實驗獲得不同產(chǎn)地的知母樣品的各自對照衍射Fourier圖譜和特征標記峰值，4個樣品的X-射線衍射圖譜如圖1-4所示。實驗數(shù)據(jù)以晶面間距d與相對衍射強度I／I。表示，記為d／I／I。；相應的衍射峰：1#共51個、2#共51個、3#共64個、4#共52個。

圖1 1號樣品X-射線衍射圖譜

圖2 2號樣品X-射線衍射圖譜

圖3 3號樣品X-射線衍射圖譜

圖4 4號樣品X-射線衍射圖譜

3 分析與討論

3.1 比較不同產(chǎn)地4個知母樣品的X射線衍射圖譜可以看出，其Fourier圖譜的幾何拓撲均表現(xiàn)為主彌散峰主要集中在2θ為10°～50°之間；衍射譜強峰2θ在約為20°時出現(xiàn)，樣品有一個共有特征標記峰，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記峰。

3.2 4個知母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個不同產(chǎn)地知母樣品衍射特征峰的強度有所不同，表明其所含成分的含量存在個體差異（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，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的峰為干擾信號引起的假峰，有可能是植物長期生長在富含硅酸鹽的土壤中，經(jīng)吸收、擴散、滲透等作用進入植物根部而成為植物的一種內(nèi)在成分，所以應排除。

4 結(jié)論

4.1 4個知母樣品的X射線衍射Fourier圖譜的幾何拓撲特征具有相似性，表明其所含組分的一致，對其4個樣品的圖譜與數(shù)據(jù)進行加和平均，最終獲得中藥材知母樣品的標準X射線衍射Fourier圖譜（如圖6所示），此譜可以反映知母對X射線衍射的整體特征，強峰在D值在4.2時出現(xiàn)，可用于中藥材知母的鑒別。這為復雜中藥材的快速、準確、重現(xiàn)鑒定提供簡單、直觀的分析方法。

圖6 知母標準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，其衍射譜的幾何拓撲特征峰值更為顯著，表明其所含組分的差異，根據(jù)衍射強度的變化說明相應組分含量的變化，由此可區(qū)別各地的知母，亦可由X-射線衍射Fourier譜進行道地性的鑒別，這對保證其質(zhì)量提供了可靠的科學依據(jù)。

實驗分析結(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，以對照X射線衍射Fourier指紋圖譜的幾何拓撲圖形與特征標記峰值可實現(xiàn)對中藥材知母的識別鑒定。同時也顯示了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用前景。

[1]馮永輝，楊世穎，王樹春，等.中藥材半夏的X射線衍射Fourier指紋圖譜分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2011，39（29）：17874-17876，17901.

[2]劉圣金，吳德康，林瑞超，等.礦物類中藥青礞石的XRDFourier指紋圖譜研究[J].中國中藥雜志，2011，36（18）：2498-2502.

[3]王麗娟，劉訓紅，丁玉華，等.麋鹿角的X射線衍射Fourier指紋圖譜研究[J].中藥材2009，32（5）：667-669.

[4]鐘可，王文全，靳鳳云，等.UPLC法同時測定不同產(chǎn)地知母藥材中心芒果苷和芒果苷的含量[J].中國藥房，2013，24（15）：1386.

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[6]馬百平，董俊興，王秉彶，等.知母中呋甾皂苷的研究[J].藥學學報，1996，31（4）：271.

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[8]王衛(wèi)東，程祖玨，邵衛(wèi)中.知母皂苷對體外培養(yǎng)成年大鼠海馬神經(jīng)前體細胞增殖的影響[J].江西醫(yī)藥，2004，39（2）：96.