李建濤，張倩，李允興，劉瀠霜，豐育功

(1.青島大學(xué)附屬醫(yī)院 神經(jīng)外科，山東 青島 266021； 2.威海市立醫(yī)院 神經(jīng)外科，山東 威海 264200；3.山東大學(xué)威海校區(qū) 海洋學(xué)院，山東 威海 264209)

熱分析法在藥學(xué)研究領(lǐng)域占據(jù)著日益重要的地位，其中，在藥物的質(zhì)量控制、結(jié)構(gòu)分析和劑型開發(fā)等方面均有較成熟的應(yīng)用[1]。不同物質(zhì)的熱分析圖譜有其獨(dú)有的特征峰形，相同物質(zhì)則應(yīng)有相同的圖譜，熱分析法研究物質(zhì)隨著溫度改變而產(chǎn)生的變化，據(jù)此對中藥材與其混淆品進(jìn)行鑒別和區(qū)分[2-5]，其中以熱重法(TG)、差熱分析法(DTA)和差示掃描量熱法(DSC)最為常用。2015年的《中華人民共和國藥典》將熱分析法收錄其中，主要用來鑒別中藥材及其制劑配伍[6]。此外，該方法因其測試迅速、圖譜易分辨、操作簡便不需要預(yù)處理等多種優(yōu)點(diǎn)，成為國內(nèi)外研究新藥和控制藥物質(zhì)量等方面的常規(guī)研究方法[7]。

王不留行是石竹科植物麥藍(lán)菜的干燥成熟果實(shí)，市場上發(fā)現(xiàn)有使用十字花科植物油菜的干燥成熟種子蕓薹子假充王不留行出售。王不留行具有活血通經(jīng)、下乳消腫、利尿通淋等功效，而蕓薹子則具有活血化瘀、消腫散結(jié)、潤腸通便的功效，二者的性味、歸經(jīng)亦大不相同。目前二者的鑒別除了常用的經(jīng)驗(yàn)(性狀)鑒別和理化鑒別之外，也采用了薄層色譜[8]、凝膠電泳[9]、內(nèi)部轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)2(ITS2)序列分子鑒定[10]等鑒別方法。然而這些鑒別方法或不夠精準(zhǔn)科學(xué)，或操作繁雜、使用試劑和儀器昂貴，并不是最佳鑒別方法。相比之下，采用熱分析法不需要預(yù)處理、操作簡單，本試驗(yàn)主要采用熱分析法鑒別王不留行和蕓薹子，探討其可行性。

1 材料與方法

1.1 材料

Diamond TG/DTA 6300綜合熱分析儀(日本精工電子納米科技有限公司)。

王不留行購于河北，蕓薹子購于廣西，由山東大學(xué)威海校區(qū)海洋學(xué)院張崇禧教授鑒定。樣品均經(jīng)過切片干燥用瑪瑙研缽研細(xì)并過200目篩(孔徑0.074 mm)。

1.2 處理設(shè)計(jì)

取過篩后的樣品3 mg放入α-Al2O3的坩堝中，氮?dú)鈿夥?氣流速度為100 mL·min-1)，溫度30～600 ℃，升溫速率為10 ℃·min-1，參比物為α-Al2O3，進(jìn)行TG和DTA分析，每個(gè)樣品重復(fù)3次，掃描樣品重現(xiàn)性較好。

2 結(jié)果與分析

2.1 熱重

圖1為氮?dú)鈿夥罩型醪涣粜泻褪|薹子的TG分析曲線。通過TG曲線可以直觀地對二者進(jìn)行分辨：王不留行的TG曲線在275～350 ℃發(fā)生躍遷，躍遷的溫度區(qū)間較小，曲線斜率較大，TG下降較快；而蕓薹子的TG曲線在175～450 ℃發(fā)生躍遷，曲線斜率較小，TG下降緩慢。對TG曲線求微分后，得到微分熱重(DTG)曲線，對其進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，王不留行和蕓薹子除了第1個(gè)失重峰峰形較為相似之外，其他失重峰的位置和峰面積均有較大的差異。王不留行的DTG曲線共有2個(gè)失重峰，第2個(gè)失重峰面積較大，峰值溫度為317.07 ℃，峰面積為41.26%；蕓薹子的DTG曲線在350～475 ℃有一個(gè)較明顯的失重峰，峰值溫度為412.61 ℃，峰面積為28.42%，在199.62 ℃和329.35 ℃分別有2個(gè)小面積的失重峰(表1)。因此，王不留行和蕓薹子的TG和DTG曲線存在較大差異，能夠快速進(jìn)行鑒別區(qū)分。

圖1 王不留行和蕓薹子的熱重(TG)曲線和微分熱重(DTG)曲線

表1 王不留行和蕓薹子的微分熱重(DTG)數(shù)據(jù)

2.2 差熱

采用熱分析技術(shù)對王不留行和蕓薹子進(jìn)行掃描，得到DTA圖譜(圖2)。曲線的縱坐標(biāo)代表樣品與參比物之間顯示出的溫度差，曲線中峰形向下為吸熱反應(yīng)，峰形向上為放熱反應(yīng)。王不留行的DTA曲線總體下降趨勢更陡，且在300～350 ℃有一個(gè)明顯的小面積放熱峰；而蕓薹子的DTA曲線總體下降趨勢較為緩和，無明顯的峰形。對DTA曲線進(jìn)行微分計(jì)算，得到DDTA曲線，可以較為明確地看出王不留行和蕓薹子曲線的大部分較為相似，王不留行在300～350 ℃具有明顯的放熱峰，峰值溫度為332.44 ℃，峰面積為143.11 μV，這個(gè)峰值與峰面積為王不留行特有的，而蕓薹子在此處無明顯峰形(表2)。因此，這2條曲線之間具有較明顯的差別，可用來對王不留行和蕓薹子進(jìn)行鑒別區(qū)分。

圖2 王不留行和蕓薹子的差熱分析(DTA)曲線和微分差熱分析(DDTA)曲線

表2 王不留行和蕓薹子的微分差熱分析(DDTA)數(shù)據(jù)

3 討論

隨著科技的飛速發(fā)展，各學(xué)科理論體系也日臻完善，現(xiàn)代中藥材的鑒別也已從依靠外觀、氣味、色澤、性狀等傳統(tǒng)主觀鑒別方法，逐步過度到依靠更科學(xué)、更簡捷的客觀鑒別方法，這使得許多易混淆中藥材得到了更加科學(xué)地區(qū)分，鑒別的效率也大大提高。與主觀性較強(qiáng)的經(jīng)驗(yàn)鑒別法和色譜鑒別法、紅外光譜鑒別法、X-射線衍射法[11]等所不同的，熱分析法是一種更為先進(jìn)的，且具有創(chuàng)新性的鑒別研究方法，其具有樣品耗量極微、操作簡單便捷和圖譜直觀易懂[12]等多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，在中藥材鑒別領(lǐng)域應(yīng)用的越來越廣，成為現(xiàn)今中藥材鑒別中研究熱點(diǎn)之一。

熱分析法的鑒定溫度范圍較廣，上限可達(dá)到1 500 ℃，由于持續(xù)的高溫會加速儀器損耗，而且大部分中藥材在加熱至600 ℃以上時(shí)，基本接近于完全碳化，DTA曲線和TG曲線均趨于平緩。因此，選取30～600 ℃作為合理的溫度范圍進(jìn)行分析，能夠提高科研效率，減少科研資源的損耗。而用同一方法對易混淆中藥材之間進(jìn)行鑒別分析時(shí)，將其粉碎成統(tǒng)一的粒度，可以使被分析的中藥材受熱面積一致，減少因受熱面積不同導(dǎo)致熱分析的時(shí)間和程度存在差異，避免不必要的誤差。

TG曲線表現(xiàn)出的是物質(zhì)的失重過程，王不留行和蕓薹子的TG和DTG曲線均存在明顯差異。王不留行的TG曲線斜率較大，溫度下降區(qū)間較小，說明王不留行的TG變化較大，在較短的時(shí)間內(nèi)失重速率大；蕓薹子的TG曲線在175～450 ℃發(fā)生躍遷，曲線斜率較小，說明蕓薹子的TG變化較小，比王不留行的失重速率小，失重發(fā)生的時(shí)間長。在DTG曲線中，峰面積較大，峰值拐點(diǎn)溫度較低，與TG曲線相對應(yīng)的失重速率大的物質(zhì)為王不留行；而在DTG曲線中，峰面積較小，峰值拐點(diǎn)溫度較高，且有2個(gè)小面積肩峰，與TG曲線相對應(yīng)的失重速率小的物質(zhì)為蕓薹子。根據(jù)其熱穩(wěn)定性的差異，可以清楚地對王不留行和蕓薹子進(jìn)行區(qū)分，所以TG曲線的不同可以作為兩者鑒別的特征。

DTA曲線是記錄物質(zhì)和參比物加熱后，由于熱效應(yīng)的不同導(dǎo)致兩者之間產(chǎn)生的溫度差和加熱溫度之間的關(guān)系。在熱的作用下，因?yàn)橥醪涣粜泻褪|薹子內(nèi)部包含不同的化學(xué)成分，在加熱后發(fā)生了不同的物理變化或者化學(xué)變化，展現(xiàn)出不同的DTA峰形。其中，王不留行的DTA曲線在350～400 ℃有1個(gè)小面積的放熱峰，而蕓薹子無此峰。而在微分后的DDTA曲線，可以明顯地看出王不留行在300～350 ℃有明顯的放熱峰，峰值溫度為332.44 ℃，峰面積為143.11 μV，而蕓薹子無此峰。因此，王不留行及其混淆品蕓薹子DTA的圖譜可以反映出兩者在熱作用下的能量變化情況，能夠作為區(qū)別兩者的依據(jù)之一。

對王不留行和蕓薹子的中藥材進(jìn)行熱重-差熱分析，并對其熱分析曲線進(jìn)行分析和微分比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，王不留行及其混淆品蕓薹子的TG和DTA曲線具有明顯的差異，兩者在熱作用下有不同的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，為中藥材及其混淆品的鑒別提供了更為簡便快速且準(zhǔn)確性較高的試驗(yàn)依據(jù)。以此可證明，將熱重/差熱分析法應(yīng)用于中藥材及其易混淆品的檢測和鑒別領(lǐng)域，是行之有效的；而且熱分析法在中藥材鑒別方面的應(yīng)用，也將為患者的用藥安全提供有力保障。