中药材知母的X-射线衍射Fourier图谱分析

王 勤，钟 可，谢仁权，施建南，王贤书

（贵阳中医学院，贵州 贵阳550002）

自1895年伦琴在阴极管实验中发现X-射线以来，X-射线被广泛应用于生产、科研等众多领域。粉末X-射线衍射分析法具有快速、简便、图谱稳定、指纹专属性强且信息量大、所需样品量小且对被测样品无损等特点，现已应用于各类中药材的鉴别及质量控制，如草本植物类半夏[1]、矿物药青礞石[2]、动物药麋鹿角[3]等研究。

知母（Anemarrhenae Rhizoma）为百合科草本植物知母Anemarrhenaasphodeloides Bge.的干燥根茎，始载于《神农本草经》，具有清热泻火、润肠滑燥、止渴除烦等功效[4]。药理研究表明知母皂苷具有较强的抑制血小板聚集[5]、清除自由基[6]、降血糖作用[7]，以及改善认知功能、抗衰老等作用[8]，是常用大宗中药材。在我国主要分布于河北、山西、内蒙古、辽宁、黑龙江、吉林等省区。现以河北易县出产的知母品质为全国之首，为道地药材。目前对中药材知母的鉴定多采用色谱法，中药材知母的X-射线衍射指纹图谱的研究尚未见报道。本研究目的是应用粉末X-射线衍射方法，获取知母的X-射线Fourier图谱及其衍射图谱的几何拓扑规律与特征标记峰值，可快速、简便地对知母药材作出区别和鉴定，为知母药材的道地性鉴定提供了新的谱学分析依据。

1 材料与方法

1.1 试验仪器与条件

试验仪器：使用日本理学Riggaku D/maX-2200粉末X-射线衍射仪。

试验条件：CuKa1辐射，石墨单色器，管压40kV，管流100mA，2θ扫描范围5°～60°，步长0.02°，每步扫描时间1s。

1.2 试验材料

知母样品经北京中医药大学王文全教授鉴定为百合科知母属植物知母Anemarrhenn asphodeloides Bge，将4个不同产地的知母洗净、干燥后，切片，粉碎，再研磨制成细粉，作为X-射线衍射试验用样品，样品来源信息见表1。

表1 知母样品信息

2 试验结果

通过实验获得不同产地的知母样品的各自对照衍射Fourier图谱和特征标记峰值，4个样品的X-射线衍射图谱如图1-4所示。实验数据以晶面间距d与相对衍射强度I／I。表示，记为d／I／I。；相应的衍射峰：1#共51个、2#共51个、3#共64个、4#共52个。

图1 1号样品X-射线衍射图谱

图2 2号样品X-射线衍射图谱

图3 3号样品X-射线衍射图谱

图4 4号样品X-射线衍射图谱

3 分析与讨论

3.1 比较不同产地4个知母样品的X射线衍射图谱可以看出，其Fourier图谱的几何拓扑均表现为主弥散峰主要集中在2θ为10°～50°之间；衍射谱强峰2θ在约为20°时出现，样品有一个共有特征标记峰，其D/I均值约为4.2270/98（D值为4.2031～4.2589，I值为94～100），可作为知母鉴别的特征标记峰。

3.2 4个知母X-射线衍射Fourier谱图形规律具有一定的相似性，反映了知母样品主要成分的相似性。但4个不同产地知母样品衍射特征峰的强度有所不同，表明其所含成分的含量存在个体差异（如图5）。这些差异特征与产地、采收期、生存环境及栽培与野生等因素有关，根据各自的特征图谱可确定知母药材的来源，作为药材道地性的区别与鉴定的依据。

图5 不同产地知母的X-射线衍射Fourier图谱叠合图

3.3 根据知母X-射线衍射峰谱是连续谱这一特点可以断定图2中D值分别为5.9328、3.6391和3.3434的峰为干扰信号引起的假峰，有可能是植物长期生长在富含硅酸盐的土壤中，经吸收、扩散、渗透等作用进入植物根部而成为植物的一种内在成分，所以应排除。

4 结论

4.1 4个知母样品的X射线衍射Fourier图谱的几何拓扑特征具有相似性，表明其所含组分的一致，对其4个样品的图谱与数据进行加和平均，最终获得中药材知母样品的标准X射线衍射Fourier图谱（如图6所示），此谱可以反映知母对X射线衍射的整体特征，强峰在D值在4.2时出现，可用于中药材知母的鉴别。这为复杂中药材的快速、准确、重现鉴定提供简单、直观的分析方法。

图6 知母标准X-射线衍射Fourier谱

4.2 知母的X-射线衍射指纹图谱具有很好的专属性，这是化学方法及其它的仪器分析方法所不及的。图3和图4的X-射线衍射图谱全面地、客观地反映出野生知母的内在质量特征，其衍射谱的几何拓扑特征峰值更为显著，表明其所含组分的差异，根据衍射强度的变化说明相应组分含量的变化，由此可区别各地的知母，亦可由X-射线衍射Fourier谱进行道地性的鉴别，这对保证其质量提供了可靠的科学依据。

实验分析结果表明：中药材的X射线衍射Fourier指纹图谱反映了中药材中全部组分的整体结构特征，以对照X射线衍射Fourier指纹图谱的几何拓扑图形与特征标记峰值可实现对中药材知母的识别鉴定。同时也显示了X射线衍射Fourier指纹图谱鉴定分析方法在中药材的质控方面具有广阔的应用前景。

[1]冯永辉，杨世颖，王树春，等.中药材半夏的X射线衍射Fourier指纹图谱分析[J].安徽农业科学，2011，39（29）：17874-17876，17901.

[2]刘圣金，吴德康，林瑞超，等.矿物类中药青礞石的XRDFourier指纹图谱研究[J].中国中药杂志，2011，36（18）：2498-2502.

[3]王丽娟，刘训红，丁玉华，等.麋鹿角的X射线衍射Fourier指纹图谱研究[J].中药材2009，32（5）：667-669.

[4]钟可，王文全，靳凤云，等.UPLC法同时测定不同产地知母药材中心芒果苷和芒果苷的含量[J].中国药房，2013，24（15）：1386.

[5]Akira Niwa，Qsamu Takeda，Masako Ishimaru,et al，Screening test for platelet aggregation inhibitor in natural products,the active principle of Anemarrhenae Rhizoma[J].Yakugaku Zassihi，1988，108（6）：555.

[6]马百平，董俊兴，王秉彶，等.知母中呋甾皂苷的研究[J].药学学报，1996，31（4）：271.

[7]Nkashima N,Kimura I,KimuraM.Isolation ofpseudoprototimo-saponin AⅢfrom rhizomes of Anemarrhena asphodeloides and its hypoglycemic activity in streptozotocin-induced diabeticmice[J].JNatProd，1993，56（3）：345.

[8]王卫东，程祖珏，邵卫中.知母皂苷对体外培养成年大鼠海马神经前体细胞增殖的影响[J].江西医药，2004，39（2）：96.