稳心颗粒的X射线衍射傅里叶指纹图谱分析

柳江红 ，陶臻 ，龚宁波

（1．河北省张家口市第一医院，河北 张家口 075000；2．中国医学科学院药物研究所，北京 100050）

步长稳心颗粒（无糖型）由中国中医研究院研制、山东步长制 药有限公司生产（国药准字Z10950026），是国内首创的新一代抗心律失常中成药。稳心颗粒是由党参、黄精、三七、琥珀、甘松等天然药物组成的中药复方制剂，具有益气养阴、定悸复脉、活血化瘀的功效；经临床观察证明，其具有显著的抗心律失常作用，在各种类型心律失常的治疗上都取得了较好的疗效[1]，且用药方便、安全、耐受性好，故有一定的临床优势。但以往多对稳心颗粒的临床疗效及作用机理进行研究，关于其药物成分的研究甚少。目前我国中药产地众多，导致了药物成分的不稳定性，从而影响了成药的临床疗效。此外，有些中药制剂中被加入了西药成分，而未予以明确标注，极大地损害了广大患者的健康及依法经营者的利益。因此，探索一种灵敏度高、分辨率高的方法对药物进行检测并建立质量标准显得尤为重要。粉末X射线衍射技术是20世纪80年代蓬勃兴起的新技术，是以药物的分子结构、药物的结构改造、新药的结构预测、药物的结构与功能关系等为研究目标的一种现代科学方法。本研究中采用X射线衍射傅里叶（Fourier）指纹图谱法，获取稳心颗粒（无糖型）的参照图谱，以实现稳心颗粒药物成分的分析研究，为步长稳心颗粒的质量控制提供一种新的途径。

1 仪器与试药

日本理学Rigaku Dmax／2550型粉末X射线衍射仪。从步长稳心颗粒铝塑复合袋（5g／袋×9袋／盒）中随机抽取4袋，经均匀混合后置研铂中，研磨成粉，并过100目筛，称取3组100 mg平行样品，供衍射试验用。

2 方法与结果

2．1 原理

X射线衍射法是研究物质的物相和晶体结构的主要方法。当某物质（晶体或非晶体）进行衍射分析时，其被X射线照射会产生不同程度的衍射现象，物质组成、晶型、分子内成键方式、分子的构型或构象等决定了该物质的特有衍射图谱。若该物质是混合物（中药材或中成药），则所得衍射图是各组分衍射效应的叠加，只要混合物组成恒定，该衍射图谱就可作为该混合物的特征图谱。这是粉末X射线衍射法用于中药鉴定的理论基础。如果药物与赋形剂相互作用的结果产生了一种新的晶型，那么反映在混合物的粉末衍射图谱中就会出现新的峰。如果药物与赋形剂相互作用的结果产生无定型，那么反映在混合物的粉末衍射图谱中就会出现钝的峰。因此，X射线衍射法在药物处方筛选方面可发挥一定的作用[2]。粉末X射线衍射分析技术在中药鉴定分析中有着独特的优势：试验样品不需要化学处理，保持了中药各种成分的原始存在状态；试验获得的衍射图谱是中药中各种成分衍射图谱的信息叠加，完全符合傅里叶变换线性定理，在线性叠加的衍射图谱中包含了全部成分的种类、存在状态及含量等结构信息；不同种类的中药（中药材，中成药），由于其成分、状态、含量差异造成其衍射图谱的指纹特征不同，包括衍射图形的几何拓扑与特峰值，依此可以对不同种类中药进行微观鉴定，实现药材真伪、优劣、分类和药材质量控制的目的。

2．2 方法

采用粉末X射线衍射法获取稳心颗粒的微观衍射图谱。试验条件：CuKα辐射，石墨单色器，40 kV，250 mA，2θ扫描范围3～60°，扫描速度 8°／min，步长 0．02°，发散狭缝 1．0°，接受狭缝 0．30mm，防散射狭缝1°。

2．3 结果

稳心颗粒（无糖型）的粉末X射线衍射图见图1。图形为无定形，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。

图1 稳心颗粒的粉末X射线衍射图

图1和上列33个衍射特征峰作为步长稳心颗粒的参照粉末X射线衍射图谱。另外，该图中未出现衍射峰值甚高的图形（如锐峰），故可排除外来物质（如西药成分）加入其中，确保了用药安全。

3 讨论

尽管我国的天然药物化学家已对许多种类的常用中草药品种进行了化学成分提取分离及结构鉴定研究，但由于受提取分离技术的限制，现已掌握的化学成分尚属高含量部分（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个等待揭示的谜。中草药是我国药物化学家获取新化合物的主要来源，因此保证中药的质量稳定性就成为药物学家的基础工作。应用粉末X射线衍射仪可以记录相应的粉末X射线衍射谱线，形成以锐峰（晶态）或弥散峰（非晶态）或二者共存的X射线衍射图谱，每种单一化合物（组分）应具有自身专属的指纹性粉末X射线衍射图谱，因此可借此准确地识别化合物（即物相分析）。美国自1972年开始，将化学药物的粉末X射线衍射列入药典。目前我国对创新类化学药物中的原料药及其制剂也要求附有粉末X射线衍射对照图谱[3]。

在中药及其制剂（固态）研究中，由于中药的源头物质中药材来自动物、植物、矿物体，绝大多数都含有大量化学组分，为复杂的多相体系（包括由此制成丸、散、膏、丹、颗粒、胶囊等剂型的成药），因此不能沿用化学药物使用的粉末X射线方法中的物相分析方法。为此，近年来建立了X射线衍射傅里叶指纹图谱分析法。X射线衍射傅里叶指纹图谱分析法是基于中医药的整体理论思想，并以组成中药方剂的源头物质中药材作为基础。当X射线照射到经机械粉碎并过100～200目筛后制成细粉的中药材样品上时，包含在中药材中的几十种化学成分将产生各自独立的粉末X射线衍射图谱，它们的叠加就形成一幅表示该中药材整体结构特征的粉末X射线衍射指纹图谱。中药材的粉末X射线衍射傅里叶指纹图谱是由衍射图谱的图形几何拓扑规律与特征标记峰值构成。将通过性状显微宏观鉴定确认的中药材，经X射线衍射试验转换为一幅在衍射空间以图形、数值表示的专属粉末X射线衍射指纹性图谱，它既包含中药材的全部成分，也体现各种成分的相对含量值。由此，可以实现对中药材的鉴定、分类及质量控制的目的[4]。另外，对于给定的单一晶型化合物，其粉末X射线图谱具有专属性和指纹性，对于创新药物及缺乏对照品的固体类新药，可以借此建立药物样品的标准X射线衍射谱图[5]。

本研究结果表明，对于未知物质的分析，粉末X射线衍射具有灵敏度高、分辨率高、数值精确、重复性好、操作快速简便等特点，有助于保障患病群体用药安全。对于含量大于0．1%的物质，衍射分析可以进行定量，有利于净化我国药物市场。X射线衍射技术应用前景十分广阔，值得深入研究和广泛运用。

[1]王 侠，文旺秀，吴焕林，等．稳心颗粒治疗缺血性心律失常的临床研究[J]．吉林医学，2005，26（6）：616 －617．

[2]朱 娟，陈桂良．X射线粉末衍射法在药物研究和质量控制中的应用[J]．药物分析杂志，2005，25（10）：1 281 －1 284．

[3]国家药典委员会．中华人民共和国药典（一部）[M]．北京：中国医药科技出版社，2010：附录 31．

[4]吕 扬，吴云山，郑启泰．X射线衍射分析技术在新药及制药研究中的应用进展[J]．现代仪器，2004（3）：6 －19．

[5]常 颖，郑启泰，吕 扬．X射线衍射分析技术在药物研究中的应用[J]．物理，2007，36（6）：452 － 459．