生牡蛎X射线衍射分析及指纹图谱的建立Δ
2011-11-23邵江娟钟洁雯陈建伟李祥蔡宝昌南京中医药大学南京市20046江苏省中药炮制重点实验室南京市20029
邵江娟,钟洁雯,陈建伟,2#,李祥,2,蔡宝昌,2(.南京中医药大学,南京市20046;2.江苏省中药炮制重点实验室,南京市 20029)
生牡蛎X射线衍射分析及指纹图谱的建立Δ
邵江娟1*,钟洁雯1,陈建伟1,2#,李祥1,2,蔡宝昌1,2(1.南京中医药大学,南京市210046;2.江苏省中药炮制重点实验室,南京市 210029)
目的:建立生牡蛎的X射线衍射指纹图谱,考察X射线衍射分析在生牡蛎质量检测与鉴别中的应用价值。方法:应用X射线衍射法对11批生牡蛎样品进行定性分析,比较其共有峰的夹角余弦和相关系数的相似度。结果:各生牡蛎样品X射线衍射共有峰的相似度均达到95%以上。结论:生牡蛎的X射线衍射分析方法专属性强、准确可靠,能全面、客观地反映其内在质量特征。
生牡蛎;X射线衍射法;指纹图谱
牡蛎为牡蛎科动物长牡蛎Ostrea gigas Thunberg、大连湾牡蛎O.talienwhanensis Crosse或近江牡蛎O.rivularis Gould的贝壳,是中医临床常用药。《中国药典》对其生品的质量控制是以乙二胺四乙酸(EDTA)法测定碳酸钙(CaCO3)的含量[1],但该方法无法对生牡蛎与其他主要含CaCO3的中药或化学试剂CaCO3进行区别。指纹图谱是近年来对含复杂化学成分的中药质量进行较为全面控制的一种分析手段,能避免对中药某一种或几种成分鉴别的缺陷[2]。X射线衍射技术是一项利用初级X射线光子或其他微观离子激发待测物质中的原子,使之产生荧光(次级X射线)而进行物质成分分析和化学态研究的技术[3]。本试验对11批生牡蛎样品进行X射线衍射分析,以它们的衍射峰的平均数值和中位数值作为共有模式,用最强峰进行匹配,建立生牡蛎的X射线衍射指纹图谱,并以相关系数和夹角余弦为参数,计算各产地生牡蛎样品指纹图谱的相似度。
1 仪器与材料
XD-3A型X射线衍射仪(Cu./Mono.Graph,日本Shimadzu公司)。
采集8个产地(分别为河北、山东、浙江、广东、福建、江苏、天津、辽宁)11个批次的生牡蛎样品,经南京中医药大学药学院陈建伟教授鉴定为真品;CaCO3(化学纯,上海化学试剂采购供应站经销,批号:00117)。
2 方法与结果
2.1 测试条件与方法
2.1.1 试验条件 电压(V):40kV;电流(I):30mA。
2.1.2 试验方法 对11批样品(洗净,晾干,粉碎过六号筛)与化学试剂CaCO3进行X射线衍射分析,应用Origin7.5软件分析数据并绘图。
2.2 测试结果
2.2.1 生牡蛎与CaCO3的X射线衍射图谱 11批生牡蛎样品与CaCO3的X射线衍射图谱分别见图l、图2(衍射峰强度单位用CPS表示)。
2.2.2 平均数图与中位数图 取11批生牡蛎样品图谱中的峰的平均值绘图,得平均数图,详见图3。取11批生牡蛎样品图谱中的峰的中位数值绘图,得中位数图,详见图4。
2.2.3 共有峰 在平均数图中应用Origin7.5软件,在相同条件下找寻强度最大的共有峰,得平均数共有峰参数,详见表1。在中位数图中应用Origin7.5软件,在相同条件下找寻强度最大的共有峰,得中位数共有峰参数,详见表2。
2.2.4 相似度 在Excel表格中,用夹角余弦法和相关系数法计算各样品相似度,结果见表3。
由表3可知,生牡蛎X射线衍射图谱相似度达95%以上。
2.2.5 生牡蛎晶型结构解析 根据所得生牡蛎的X射线衍射图谱,在Pcpdfwin分析软件中进行卡片匹配,最终得到与生牡蛎晶型结构最相似卡片的数据,详见表4。
图1 11批生牡蛎样品共有图谱Fig 1 Common spectrum of 11batches of Ostreae Concha
图2 CaCO3的X射线衍射图Fig 2 X-ray diffraction spectrum of CaCO3
图3 生牡蛎的平均数图Fig 3 Mean spectrum of Ostreae Concha
图4 生牡蛎的中位数图Fig 4 Median spectrum of Ostreae Concha
3 讨论
表1 11批生牡蛎的平均数共有峰Tab 1 Common peaks of mean value of 11batches of Ostreae Concha
表2 11批生牡蛎的中位数共有峰Tab 2 Common peaks of median value of 11batches of Ostreae Concha
表3 11批生牡蛎的相似度比较结果Tab 3 Similarity comparison of 11batches of Ostreae Concha
生牡蛎含有90%以上的CaCO3,用一般的化学检查方法或仪器分析方法都不能有效地保证生牡蛎的质量。外观检查对于原药材尚可区分,而临床用药需粉碎,外观也就混淆了。红外光谱法能够区别牡蛎的生、煅品,但对生牡蛎与其他主要含CaCO3的中药或化学试剂CaCO3等无法加以区别。高效液相色谱法和气相色谱法对主要成分为无机物的中药材就更加无能为力了。
X射线衍射分析方法是分析和研究结晶物质的重要手段之一。当某物质进行衍射分析时,该物质被射线照射产生不同程度的衍射现象,由图谱中得到的掠射角与衍射强度,再算出晶面间距与相对强度,在X射线中衍射晶面间距与相对强度是物质的固有值,从而使物质结构特征具有指纹性[4]。牡蛎的主要成分为CaCO3,具有明显的衍射现象,因此采用X射线衍射分析方法研究,可获得十分精确的鉴定结果,具有较高的应用价值。
本试验选取8个产地11个批次的生牡蛎药材,以其X射线衍射峰的平均数和中位数作为共有模式,以最强峰进行谱峰匹配,采用相关系数法和夹角余弦法对每批样品进行整体相似度计算,相似度均达到95%以上,表明生牡蛎的X射线衍射指纹图谱具有很好的专属性,这是化学方法及其他仪器分析方法所不及的。生牡蛎X射线衍射指纹图谱的建立对保证其质量可提供可靠的科学依据。
表4 PDF卡片数据表Tab 4 The date of PDF card
[1] 国家药典委员会编.中华人民共和国药典(一部)[S].2010年版.北京:中国医药科技出版社,2010:161.
[2] 孙 磊,乔善义,赵毅民.中药指纹图谱应用研究进展[J].国际药学研究杂志,2009,36(3):194.
[3] 周灵君,张 丽,路长珍,等.市售生、煅炉甘石的成分分析及质量评价[J].中国药房,2010,21(27):2534.
[4] 李 样,李 凡,刘元芬,等.中药石膏X射线衍射分析及指纹图谱的确定[J].世界中西医结合杂志,2006,1(2):91.
X-ray Diffraction Analysis and Establishment of Fingerprints of Ostreae Concha
SHAO Jiang-juan,ZHONG Jie-wen,CHEN Jian-wei,LI Xiang,CAI Bao-chang(Nanjing University of Traditional Chinese Medicine,Nanjing 210046,China)
CHEN Jian-wei,LI Xiang,CAI Bao-chang(Jiangsu Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine Processing,Nanjing 210029,China)
OBJECTIVE:To establish the X-ray diffraction fingerprint of Ostreae Concha,and to investigate the application value of X-ray diffraction analysis in qualitative determination and identification for Ostreae Concha.METHODS:11batches of Ostreae Concha was qualitatively analyzed by X-ray diffraction,and semblance degree of the public peaks including angle cosine and correlation coefficient was compared.RESULTS:The semblance degree of the public peaks of Ostreae Concha was exceeded 95%.CONCLUSION:X-ray diffraction analysis of Ostreae Concha is specific,accurate and reliable,and it can reflect internal quality feature of Ostreae Concha comprehensively and objectively.
Ostreae Concha;X-ray diffraction;Fingerprint
R282.74;R927
A
1001-0408(2011)39-3697-03
Δ国家科技支撑计划子课题(2006BAI09B06-04)
*讲师。研究方向:中药品质评价。电话:025-85811520。E-mail:sjj767473@sohu.com
#通讯作者:教授,博士研究生导师。研究方向:中药品质评价与中药生物技术。电话:025-85811695。E-mail:chenjw695@126.com
2010-10-06
2010-11-22)