磁石水飞炮制工艺及质量标准研究

崔红华， 李超英， 孟祥雪， 高雅言， 张 超

(1.吉林大学第四医院，吉林长春 130011;2.长春中医药大学，吉林长春 130117)

磁石为常用矿物中药，始载于《神农本草经》，又称灵磁石、雄磁石等，为氧化物类矿物尖晶石族磁铁矿 Magnetite，主含四氧化三铁(Fe3O4)。磁石临床应用以煅品为主，并有水飞炮制。如《圣惠》三十六卷记载:磁石，烧令赤，以醋淬7遍，捣碎研，水飞过。目前，磁石现代炮制研究多为煅制醋淬品研究［1-4］，水飞炮制工艺研究尚未见报道，并且2010年版《中国药典》也未收载磁石水飞炮制法。而水飞炮制方法可去除药物中的砷、汞毒性物质及重金属，同时可得到极细粉，便于制备成丸、散等制剂。因此本实验对磁石水飞炮制工艺、机制及质量标准进行研究。

1 仪器、试剂和试药

1.1 仪器 激光粒度分析仪 (Becomom，型号:LS13320MW);原子吸收分光光度计 (日本岛津，型号:AAS—6800);空心阴极灯 (北京有色金属研究总院，型号:AS—2);显微镜 (成都泰盟科技，型号:XSZ—HS7)及B12000医学图像分析系统;马弗炉 (余姚电讯仪表实业公司，型号:SM—28—12);AL204型电子天平 (上海梅特勒-托利多仪器有限公司)等。

1.2 试药及试剂 邻二氮菲、硫氰酸铵、氟化钾溶液、氯化亚锡、高锰酸钾、钨酸钠、三氯化钛、重铬酸钾、二苯胺磺酸钠等化学试剂均为国产分析纯;待测元素基准金属或基准试剂;生磁石 (购于亳州市华电药业有限公司);煅磁石 (长春中医药大学炮制实验室自制)，过200目。

2 实验方法与结果

2.1 水飞炮制工艺、炮制机理研究 《中国药典》2010年版水飞方法［5］为取净药材，置容器内，加适量水共研细，再加多量水，搅拌，倾出混悬液，残渣再按上法反复操作多次，合并混悬液，静置，分取沉淀，晾干或40℃以下干燥，研散。

2.1.1 研细加水量考察 取煅淬后过200目磁石粉适量，精密称定，置乳钵中，分别加1至5倍量水研细，研磨10 min，取少量装片，显微镜下观察形态。优选研细最佳加水量，结果见表1。

表1 磁石水飞研细加水量考察结果 (n=5)Tab.1 Amount of water added for grinding Magnetitum(n=5)

显微镜下观察，随研细加水量的增加，磁石微粒形态从不规则棱角状向表面圆整、粒径大小均匀的状态转变。结果表明以4倍量以上水研细为佳。

2.1.2 搅拌加水量考察 取煅淬后过200目磁石粉适量，精密称定，加4倍量水研细后，分别加不同倍量水 (1∶5、1∶20、1∶40、1∶60比例)搅拌，静置，倾出混悬液，下层细粉继续研磨9次以上，至上层液体15 s内澄清为止，弃去杂质，合并混悬液，静置，显微镜下观察。结果见表2。

表2 搅拌加水量考察结果 (n=4)Tab.2 Amount of water added for stirring(n=4)

结果表明，搅拌加水量达到40倍时，沉降物微粒外观已经圆整、粒径较小、分散均匀，故优选40倍量水为搅拌加水量。

2.1.3 停置时间考察 取煅淬后过200目磁石粉适量，精密称定，水飞过程加多量水搅拌后停置时间观察至10 min，每隔1 min取样1次，显微镜下观察形态。结果见表3。

表3 多倍量水搅拌后停置时间考察 (n=3)Tab.3 Resting time after stirring while adding a large amount of water(n=3)

结果表明，随着停置时间的延长，上层混悬液中块状不规则微粒明显减少。沉降时间至3 min时，块状不规则微粒沉降完全。4～10 min与3 min显微镜下观察结果无显著差异。因此优选沉降时间为3 min。

2.1.4 水飞次数考察 研细加水量为4倍，搅拌加水量为40倍时，显微镜下观察不同水飞次数的水飞品形态，结果见表4。

表4 磁石不同水飞次数显微镜下结果 (n=6)Tab.4 Different times grinding Magnetitum samples under the microscope(n=6)

结果表明，随着水飞次数增加，水飞品的质量越好。水飞18次以上时，炮制品已达到手感细腻、粒径较小，分散均匀的结果。

2.1.5 静置时间考察 将水飞后混悬液分别静置2、4、6、8 h后倾去上层液，下层沉降物于105℃恒温干燥4 h，精密称定，计算回收率。结果见表5。

回收率%=(不同时间点沉降物质量/水飞品质量) ×100%

表5 混悬液静置时间结果 (n=3)Tab.5 Standing time of suspension(n=3)

结果表明，静置时间应选择为8 h以上。

2.1.6 干燥温度的考察 磁石中含铁量稳定，受干燥温度影响较小，可以忽略不计。但从节约能源及干燥时间延长对粒径增大有明显的影响基础上，将水飞品置于蒸发皿中，105℃下干燥4 h至恒定质量。

2.1.7 生品和炮制品性状、粒径和含铁量比较结果见图1、2。

由图2可见，磁石水飞品平均粒径为1.137 μm，粒径分布在0.3 μm ～3.8 μm 之间。

图1 不同样品显微镜下观察结果 (×10)Fig.1 Different samples under the microscope(×10)

图2 水飞品粒径分布图Fig.2 Grinding samples particle size distribution

从实验结果得出磁石水飞最佳工艺为称取煅淬后过200目磁石粉，置于乳钵内，加4倍量水研细，再加40倍量水搅拌，停置3 min后倾出混悬液，沉降物继续研磨。如此反复18次以上，直至上层混悬液在15 s内澄清为止，弃去杂质，合并倾出混悬液静置8 h以上，弃去上清液，将沉淀物置105℃干燥4 h，研散即可。

2.2 样品含铁量测定

2.2.1 测定方法一 依据2010年版《中华人民共和国药典》一部磁石项下含铁量测定方法［5］。取本品细粉约0.25 g，精密称定，置锥形瓶中，加盐酸15 mL与25%氟化钾溶液3 mL，盖上表面皿，加热至微沸，滴加6%氯化亚锡溶液，不断摇动，待分解完全，瓶底仅留白色残渣时，取下，用少量水冲洗表面皿及瓶内壁，趁热滴加6%氯化亚锡溶液至显浅黄色 (如氯化亚锡加过量，可滴加高锰酸钾试液至显浅黄色)，加水100 mL与25%钨酸钠溶液15滴，并滴加1%三氯化钛溶液至显蓝色，再小心滴加重铬酸钾滴定液(0.016 67 mol/L)至蓝色刚好褪尽，立即加硫酸-磷酸-水 (2∶3∶5)10 mL与二苯胺磺酸钠指示液5滴，用重铬酸钾滴定液(0.016 67 mol/L)滴定至溶液显稳定的蓝紫色。每1 mL重铬酸钾滴定液(0.016 67 mol/L)相当于5.585 mg的铁 (Fe)。结果见表6，磁石煅淬前后含铁量变化不显著。

2.2.2 测定方法二 火焰原子吸收光谱法测定磁石、煅磁石及水飞品中含铁量。

表6 磁石含铁量测定结果 (n=3)Tab.6 Results of iron content determination(n=3)

2.2.2.1 样品处理 将过200目磁石生品、煅制品、水飞品于105℃干燥箱中干燥至恒定质量，备用。取各样品0.5 g，精密称定，分别置于50 mL凯氏定氮瓶中，各加硝酸-高氯酸 (4∶1)混合溶液20 mL，混匀，瓶口密封，浸泡过夜，次日加热套上消解，瓶口加一小漏斗，体系剧烈反应约1.5 h，加热套电压控制在125 V，防止炭化，加热至溶液冒浓白烟，白烟冒净后得淡黄色溶液，蒸发至近干，取出放冷得白色固状物，消解完全。加3.0 mL盐酸 (稀释1倍)后用高纯水稀释定容50 mL，摇匀，过滤，备测［6］。

2.2.2.2 火焰原子吸收光谱法 (FAAS法)测定Fe元素的工作条件 波长248.3 nm;灯电流12.0 mA;光谱带宽0.2 nm;燃器高度9.0 mm;空气气流量为乙炔2.2 L/min。

2.2.2.3 标准曲线的绘制 分别精密吸取质量浓度为 1 mg/mL的 Fe3+标准溶液 20.00、60.00、100.00、140.00、180.00 μL，用去离子水定容到10 mL，所得到的Fe3+标准工作液质量浓度分别为2.00、6.00、10.00、14.0 0、18.00 μg/mL。实验表明，线性回归方程及相关系数为Y=0.038 2x+0.056 4，r=0.999 0，在0.02 ～0.18 mg范围内线性良好。

2.2.2.4 供试品的测定 磁石生品、煅制品、水飞品3种样品按照2.2.2.1项方法进行处理，分别得到定容50 mL，过滤后的样品液12份，FAAS法按2.2.2.2项条件下进行测定，试剂空白为2%HNO3溶液，结果见表7。可见磁石炮制前后含铁量变化不明显。

表7 样品测定结果 (n=3)Tab.7 Results of content determination(n=3)

2.2.2.5 加样回收率实验 精密称取水飞品0.01 g，置于50 mL凯氏定氮瓶中，由表7样品测定结果可知此样品含 Fe量为30.95%，按照0.8∶1，1∶1，1∶1.2三种比例分别加入1.00 mg/mL Fe3+标液 2.5 mL，3.1 mL，3.7 mL，余下操作按2.2.2.1项下进行样品处理，测定结果见表8。加样回收率实验结果表明，Fe元素的回收率在96.86%～104.52%之间，显示火焰原子吸收法测定磁石样品中Fe元素稳定性好，测定结果准确。

表8 回收率测定结果Tab.8 Results of recovery test

2.2.2.6 精密度实验 分别取1.00 mg/mL Fe3+的标准溶液 0.025、0.01、0.05、0.025、0.05 mL，配成质量浓度分别为 5、2、10、5、10 μg/mL标液，FAAS法在2.2.2.2项条件下进行测定，按本法平行测定10次，RSD为1.44%，结果表明本测定方法精密度良好。

2.2.2.7 重复性试验 按样品处理项下方法平行制备5个水飞样品，在最佳仪器条件下，按2.2.2.1项样品处理项下处理，测定样品含铁量计算相对标准偏差，其中RSD为1.79%，结果表明本测定方法重复性良好。

3 结果与讨论

3.1 本实验对磁石水飞工艺进行研究，得出最佳水飞工艺，并确定影响水飞品质量的关键因素，如混悬液停置时间是控制水飞品粒径大小的重要因素。煅磁石在水飞炮制过程中，实质是利用粒径大小筛分原理制备出微米级或纳米粉末，因此本次实验再次验证了水飞炮制技术的作用机理［7-8］，也为优化和完善2010年版《中国药典》水飞工艺提供依据和参考。

3.2 本实验分别选用2010年版《中国药典》含铁量测定方法和FAAS法两种方法，对生磁石、煅磁石和水飞品等几种样品进行含铁量的测定，结果FAAS法含铁量测定值略高于前者，说明精密仪器的引入不仅能弥补人为肉眼颜色辨别力方法所带来的误差，更能准确测定出样品中主成分的含有量。

3.3 本实验初步建立磁石水飞品的质量评价指标:灰黑色，无金属光泽。极细粉末，手感细腻，具磁性。略带腥味。显微镜下观察微粒圆整均匀，粒径小于 8 μm，粒径分散均匀，含铁量为生品的55.50%。

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［2］丁泽明，周长征，康怀兴.磁石的炮制研究进展［J］.山东中医杂志，2003，22(9):573-574.

［3］李 钢，金同顺，尤 娟.生、煅磁石的分析与比较［J］.应用化学，2005，22(11):1230-1232.

［4］高金波.磁石炮制工艺与质控方法研究及炮制机理探讨［D］.济南:山东中医药大学，2009.

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