X射线衍射法测定滑石粉中石棉成分

靳贵英 林生文 王淼

（广东省食品药品检验所，广州510180）

0 前言

滑石粉系滑石经精选净制、粉碎、浮选、干燥后制得，其主要成分为 Mg3Si4O10（OH）2。滑石粉具有润滑性、抗黏、助流、耐火性、抗酸性、绝缘性、熔点高等优良的物理、化学特性，尤其是抗粘和助流作用较好，主要作为助流剂使用。此外，滑石粉具亲水性，不影响片剂的崩解，可将颗粒表面的凹陷处填满补平，减低颗粒表面的粗糙性从而达到降低颗粒间的摩擦力，改善颗粒流动性的目的，是药物制剂中应用较广泛的润滑剂兼助流、抗粘剂。2010版《中国药典》一部药材和饮片项下收录有滑石粉品种，其主要功效为利尿通淋，清热解暑和祛湿敛疮等［1－3］。目前国内滑石粉生产厂家主要集中在广西及山东沿海。

滑石粉的品质和杂质成分因分布的矿源不同而有较大差异，部分矿源伴生有不同种类的石棉，石棉对人体健康危害很大，已被医学界公认为强致癌物质。滑石粉中的石棉分为角闪石类石棉（主要包含青石棉和铁石棉、透闪石石棉、阳起石石棉和直闪石石棉等）与温石棉（又称蛇纹石类石棉）［4－5］。角闪石类石棉特征峰2θ在（10.5±0.1）°；温石棉特征峰2θ在（24.3±0.1）°和（12.1±0.1）°附近。

近年来，X射线衍射方法得到了广泛的应用［6］，采用X射线衍射方法，对滑石粉中易伴生的温石棉、青石棉和铁石棉进行了检测，并将易混淆的绿泥石和温石棉进行了区分。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Rigaku，MiniFlex600 X射线衍射仪（株式会社理学电企仪器有限公司）：Cu靶光管；探测器系统为晶体计数器及一维阵列高能探测器。

加拿大温石棉CHRYSOTILE B CANADIAN，南非青石棉CROCIDOLITE ASBESTOS和南非铁石棉A MOSITE ASBESTOS均购自SPI Supplies公司。滑石粉6批样品分别购自广西龙胜和莱州凤羽。

1.2 衍射条件

Cu Ka1射线，电压40 k V，电流40 mA；设定重复性：1/100；测角仪扫描范围：3°～145°。

1.3 实验方法

取本品适量，采用X射线粉末衍射方法，在（10.5±0.1）°的2θ处特征峰为铁石棉和青石棉特征峰，在（24.3±0.1）°的2θ和（12.1±0.1）°的2θ处特征峰为温石棉特征峰。

2 结果与讨论

2.1 衍射图谱

粉末X射线衍射有其专属性。粉末X衍射实验参数：Cu射线，电压40 k V，电流15 mA；扫描范围为温石棉（2θ）：10～13°及24～26°，铁石棉（2θ）：（10.5±0.1）°，青石棉（2θ）：（10.5±0.1）°；扫描速度：1°/min。在空白滑石粉中，分别添加不同量的温石棉、铁石棉、青石棉，配制质量百分数梯度分别为1%，5%，10%的对照样品进行实验。其衍射图如图1～4所示。

图1 滑石粉中不同浓度温石棉的X－射线衍射图（扫描范围：10～13°）Figure 1 X－Ray diffr action spectr a of chrysotile in TALC powder at different temperatures（Scan range：10～13°）.

图2 滑石粉中不同浓度温石棉的X－射线衍射图 （扫描范围：24～26°）Figure 2 X－Ray diffraction spectra of chrysotile in TALC powder with different concentrations（Scan range：24～26°）.

图3 滑石粉中不同浓度铁石棉的X－射线衍射图（扫描范围：10～13°）Figure 3 X－Ray diffraction spectra of amosite in TALC powder with different concentrations（Scan range：10～13°）.

图4 滑石粉中不同浓度青石棉的X－射线衍射图（扫描范围：10～13°）Figure 4 X－Ray diffraction spectra of crocidolite in TALC powder with different concentrations（Scan range：10～13°）.

2.2 检出限

药用滑石粉的规定为“不得检出有石棉”，所以实验对石棉的限度进行了系列的考察。经文献调研，温石棉和角闪石石棉的仪器检测限度最低约在0.8%和0.5%，图5和图6分别为0.8%温石棉和0.5%角闪石的衍射图谱。

图5 滑石粉中含0.8%温石棉时的X－射线衍射图（扫描范围：7.5～14°）Figure 5 X－Ray diffraction spectra of 0.8%chrysotile asbestos in TALC powder（Scan range：7.5～14°）.

图6 滑石粉中含0.5%角闪石时的X－射线衍射图（扫描范围：7.5～14°）Figure 6 X－Ray diffraction spectra of 0.5%amphibole in TALC powder（Scan range：7.5～14°）.

图7为广西龙胜三批样品与含有0.5%角闪石石棉的标准样品对比图谱。

由此可以看出，与前述1%含量的温石棉、角闪石石棉的图谱相比，0.8%的温石棉和0.5%的角闪石石棉图谱，因含量较低，特征峰较难分辨，考虑到仪器的检测限，因此在进行石棉定量研究时，建议将检出限定为1.0%。

图7 样品和标准样品的X－射线衍射对比图Figure 7 Comparison of X－Ray diffraction spectr a of reference and sample.

2.3 样品检测结果

6批样品的衍射谱图如图8所示。

角闪石特征峰2θ约在（10.5±0.1）°处；温石棉特征峰约在（24.3±0.1）°和（12.1±0.1）°处。由图8可以看出广西龙胜三批样品2θ在12.5°附近出现了疑似峰。有研究表明，随着产地及伴生情况的不同，滑石粉中常混有少量的绿泥石，这些绿泥石与滑石的成分基本相同，很难用化学手段去除。且绿泥石的特征衍射峰位为12.45°，与温石棉的特征衍射峰12.1°非常相近。将6批样品的衍射图谱和对照谱图叠加以比对，见图9，可以发现疑似峰为绿泥石的特征峰［7］。

图8 6批样品的X－射线衍射图（1～3为广西龙胜样品，4～6为莱州凤羽样品）Figure 8 X－Ray diffraction spectra of six batches of samples（Sample 1～3 from Longsheng Guangxi，Sample 4～6 from Fengyu of Laizhou）.

图9 6批样品与对照的X－射线衍射比较图Figure 9 Comparison of X－Ray diffraction spectra of six batches of samples.

为了进一步确认，实验选择降低扫描速度，延长扫描时间，在7.5～14°进行精确扫描，结果验证了三批疑似样品的峰在12.4°附近，为绿泥石的特征峰（图10），并非蛇纹石，图11所示。

图10 绿泥石特征峰12.45°Figure 10 A X－Ray diffraction spectrum of chlorite with the characteristic peak of 12.45°.

图11 广西龙胜三批疑似样品衍射图谱Figure 11 X－Ray diffr action spectra of three batches of samples which were suspected to be originated from Longsheng of Guangxi.

3 结论

滑石粉中石棉的检测方法主要有红外吸收光谱法、显微观察法及X射线衍射法。滑石粉中石棉含量一般很低，所以仅用红外吸收光谱法很难建立灵敏的检测方法。石棉的细长形纤维状物并不是其专属的特征外形，所以显微观察法多用于石棉的补充鉴定与检测，用于阳性衍射结果的再次确认。本实验利用的X射线衍射法，可有效、快速的进行滑石粉中石棉的检测。

［1］国家药典委员会 .中华人民共和国药典［M］.北京：化学工业出版社，2010.

［2］［英］R.C.罗，［美］P.J.舍斯基，［英］P.J.韦勒 .药用辅料手册［M］.郑俊民，主译 .第四版 .北京：化学工业出版社，2005：356－358.

［3］刘雅敏，张平山 .药物制剂常用辅料［M］.天津：天津科技翻译出版公司，1994.

［4］钟辉，赵爱林，迟广成 .滑石中石棉的鉴定方法研究［J］.地质调查与研究，2008，31（1）：70－74.

［5］徐小茗，高源，李艳秋，等 .石棉纤维检测的现状与未来研究方向［J］.中国矿业，2012，21（3）：119－121.

［6］蒋晓光，王岭，储刚，等 .X射线衍射法（XRD）分析煅烧白云石的物相组成［J］.中国无机分析化学，2012，2（1）：31－33.

［7］农以宁，曾令民.X－射线衍射法测定药用滑石粉中石棉的研究［J］.中国中药杂志，2002，27（7）：524－527.