两种不同来源的矿物药石膏矿物学分析及鉴定
2018-11-02张丽倩刘养杰
张丽倩,刘养杰,2
(1.陕西国际商贸学院,陕西 咸阳 712046;2.西北大学,西安 710069)
矿物药石膏,药材名称为大石膏、细理石、软石膏、寒水、玉大石、白虎、冰石[1-3],始载于《神农本草经》,列为中品,主要成分为含水硫酸钙,还含有锌、铜、铁、锰等丰富的微量元素[4]。首载于《神农本草经》,临床应用广泛而历史悠久[5]。性大寒,味甘辛,有透表解肌之力,具有清热泻水、除烦止渴等功效,是最常见的矿物性中药之一[6]。汉代张仲景在《伤寒论》中指出,以石膏为主药,将石膏30 g,知母10 g,甘草3 g,粳米15 g熬制成白虎汤主治阳明热盛,或温病热在气分证,以达清热目的[1]。现代临床中石膏也是退热必用中药之一[2],并且在治疗乙型脑膜炎等热性病也有较好的效果[3,7]。药理研究成果颇丰[8-9]。
笔者调研陕西省内主要药材市场发现,不同产地的矿物药石膏存在“此药非彼药”或成分不符等现象,主要原因为不同产地的石膏含有的成分不一,需要对其进行矿物学分析、鉴定以判断是否符合入药条件。多采用X射线衍射、红外光谱及指纹图谱等方法[10-13],也有部分学者根据不同地区在售的石膏矿物药化学成分进行质量评价探索[14]。
笔者从陕西省主要产地西乡县及陕西省药材公司进行样品采集、测试,从矿物学角度,肉眼鉴定特征、光谱半定量测试、X射线衍射、红外光谱、差热分析等进行了对比测试分析及鉴定,并结合近年来的X射线粉晶数据,以判断陕西省西乡县矿物药石膏是否符合本省的药材市场入药条件,以期为资源开发提供些许参考。
1 矿物学肉眼鉴定特征分析
陕西省药材公司矿物药石膏的主要矿物学肉眼鉴定特征形态为长块状或不规则形态的扁平块状,少量为纤维状的集合体,粒径相差较悬殊。颜色为白色,由于内部含有少量的杂质而略带灰黄色调,略对透明度有影响,但仍以透明度高为特征,玻璃光泽,解理及纤维状集合体位置可见丝绢光泽,质地疏松易碎[15]。陕西省西乡县矿物药石膏产地的主要矿物学肉眼鉴定特征形态为纤维状集合体[16],即由针状单晶体呈放射状或纤维状组成。颜色为白色或无色,内部几乎未见杂质,透明度高,丝绢光泽,硬度可用指甲刻划,小于2,沿纤维状的延长方向及垂直方向略有差异。
2 对比测试分析
2.1 X射线衍射对比测试分析 为了明确陕西省西乡县矿物药石膏与陕西省药材公司矿物药石膏的差异,笔者首先对两种样品分别进行了X射线衍射技术测试,曲线图如图1、图2。由X射线衍射曲线可看出,陕西省药材公司的石膏占100%,曲线特征为7.595(10)、3.797(7)、3.062(7);西乡县矿物药石膏的特征为石膏占99%,曲线特征为7.880(10)、3.791(7)、3.062(9)。
2.2 红外光谱测试 笔者又分别对2个样品进行了红外光谱测试,测试结果基本与X射线衍射技术一致,2种矿物药质地均很纯净,几乎百分之百为石膏矿物成分,未见杂质元素对应的红外光谱特征。
陕西省药材公司石膏矿物药红外光谱图显示比例100%,3546、3403、1688、1621、1143、1116、668、598、465、312、230 cm-1。
图1 陕西省药材公司矿物药石膏的X射线衍射曲线
图2 陕西省西乡县矿物药石膏的X射线衍射曲线
陕西省西乡县产出的石膏矿物药红外光谱图显示比例 99%,3548、3401、3240、1689、1621、1143、1116、668、600、465、312、235 cm-1。
同时结合近年来[17]关于西乡县石膏的X射线衍射粉晶分析数据,也证明该地的石膏矿物药纯净程度较高,只含有极少量的杂质(详见表1)。
图3 2种石膏样品红外光谱图对比
表1 陕西省西乡县矿物药石膏的X射线粉晶数据
2.3 差热分析测试 图4两种石膏样品的差热分析对比曲线表明,陕西省药材公司石膏样品只在130 ℃出现了一个中等强度的吸热谷,其他位置未见明显的吸热效应,与炮制过程对于石膏的处理有一定关系,也可能与矿物药的保存不当导致轻微水化有关。
陕西省西乡县产出的石膏样品在140 ℃、180 ℃时出现明显吸热效应,且出现双谷特征,推测与天然产出,未经炮制,其中石膏生药中含有少量水分有关,也即石膏与硬石膏存在转化关系,导致在100 ℃之后其中的水分逸出不彻底,而在180 ℃时再次出现吸热谷。
图4 2种样品矿物药石膏的差热分析对比曲线
2.4 主量化学分析及微量元素光谱半定量对比分析 分别对2种不同来源的石膏样品进行化学成分分析,其中陕西省药材公司石膏样品主要化学成分基本与理论值一致,表现为CaO 32.3%、SO346.6%、H2O 20.3%,陕西省西乡县产出的石膏样品所测的化学成分数据为CaO 32.2%、SO346.4%、H2O 19.3%,相对含有约3.1%的杂质组分。
为了进一步明确其中2种来源的石膏样品中含有的微量元素种类及含量,对其进行了微量元素光谱半定量分析,详见表2。由此可见,陕西省药材公司的微量元素种类较复杂,含量也较高,而陕西省西乡县产出的石膏样品只检测出2种微量元素,推测原因主要为陕西省药材公司的样品产地的地质环境与陕西省西乡县不同,导致元素的地球化学元素富集、分散程度有异,但2者均含有较多的Cu、Sr,可能与样品内含物相同有关,机械混入物中含有2种元素。
表2 2种不同来源矿物药石膏微量元素光谱半定量分析结果ppm
3 结论
近年来,中药的安全性问题备受关注[18],尤其含重金属的矿物药安全引起科学界的广泛关注[19]。笔者调研发现,近年来对含钙类矿物药进行了鉴定与分析[20],具体产地的石膏矿物药鉴定具有更深远的意义。综上所述,陕西省西乡县产出的石膏符合矿物药开发标准,可作为矿物药资源进行开采。