閆向英 蔡清柱 黃澤豪

福建中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，福建 福州 350122

礦物藥是傳統(tǒng)中藥的一部分，包括動(dòng)物化石、無(wú)機(jī)礦物及有機(jī)礦物等。例如： 滑石、芒硝、赤石脂、白礬、龍骨等。礦物類(lèi)中藥是我國(guó)醫(yī)藥文化中的重要組成部分?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》記載礦物藥41種，《本草圖經(jīng)》中記載玉屑、玉泉等108種礦物藥，《本草綱目》礦物藥增至222種。礦物藥有清熱解毒、安神鎮(zhèn)靜、平肝潛陽(yáng)等功效，臨床用于治療高熱煩渴、眼翳、失眠等，千百年來(lái)，礦物藥為人民的生命健康發(fā)揮了重要的作用。但是，礦物藥來(lái)源復(fù)雜，并且多數(shù)有伴生礦物[1]，再加上同名異物等基源混亂問(wèn)題，鑒定難度極大。近二十年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)及研究手段的發(fā)展，以及多學(xué)科交叉技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于礦物藥的鑒定研究報(bào)導(dǎo)較多，在礦物藥的性狀、顯微、理化鑒定方面都有一些新的技術(shù)與方法的應(yīng)用。為了充分了解礦物藥鑒定的新技術(shù)、新方法，以及礦物藥的研究新動(dòng)態(tài)，本文對(duì)近二十年礦物藥鑒定的研究工作進(jìn)行綜述，旨在為礦物藥鑒定以及礦物藥的品質(zhì)評(píng)價(jià)與質(zhì)量控制等提供參考。

1 礦物藥的性狀鑒定

礦物藥的性狀除了形狀、大小、顏色、表面特征、質(zhì)地、斷面、氣味等一般外觀性狀外，由于其大多為礦物，還包括硬度、斷口、解理、比重及有無(wú)磁性等。徐美娟[2]通過(guò)觀察外觀、氣味、條痕等性狀對(duì)石膏粉、滑石粉、明礬和玄明粉進(jìn)行區(qū)別比較： 四種粉末均為白色，但石膏粉呈現(xiàn)絹絲樣光澤，滑石粉呈玻璃樣光澤，玄明粉為結(jié)晶性粉末，而明礬粉無(wú)滑膩感。對(duì)朱砂、代赭石、磁石和自然銅進(jìn)行區(qū)別比較： 朱砂為暗紅色，赭石為棕紅色，二者外色極為相似，但朱砂條痕色為紅色，赭石則為櫻桃紅色，磁石和自然條痕色極為相似，但外色不同。對(duì)龍骨、龍齒、爐甘石和琥珀作出區(qū)分： 四種礦物藥均為黃白色粉末，琥珀無(wú)吸濕性，觀察外觀和氣味并編成表格加以區(qū)分鑒別。夏振江等[3]對(duì)南寒水石形狀做出歸納： 大小不等，具玻璃樣光澤，斷面平坦、可見(jiàn)層紋等。岳婧怡等[4]首先對(duì)生石膏與煅石膏進(jìn)行鑒別，石膏加熱即變?yōu)殪咽?，其次將石膏與易混淆品從形狀、顏色、透明度、光澤、斷口、質(zhì)地及氣味進(jìn)行鑒別： 方解石多為斜方柱形，顏色為無(wú)色或乳白色，質(zhì)堅(jiān)硬；紅石膏為不規(guī)則扁平塊狀，粉紅色，質(zhì)硬而脆，斷面粉紅色；透明石膏有橙、藍(lán)、褐、綠多種顏色，呈平行解離；硬石膏為厚板狀晶體，有三組相互垂直的解離等。劉艷麗等[5]對(duì)皂礬和煅皂礬進(jìn)行了性狀鑒定，煅皂礬為赤紅色粉末，帶有醋味。優(yōu)質(zhì)皂礬大多為綠色或淺綠色，色澤較淺、半透明，具玻璃樣光澤；劣質(zhì)品顏色深，混有其他顏色。通過(guò)色澤、顏色、含F(xiàn)eSO4·7H2O量，作出判斷皂礬優(yōu)劣品的依據(jù)，有利于醫(yī)務(wù)工作者臨床合理用藥。陳德煜[6]從實(shí)踐中總結(jié)出鑒定礦物藥的方法?？葱螤睿?礦物藥具有粒狀、片狀、針狀等形狀；觀察顏色： 除了自身具有的顏色外，還可通過(guò)刻劃后留下的條痕來(lái)判斷礦物藥的粉末顏色；看光澤： 礦物藥具有金屬光澤、半金屬光澤、珍珠光澤、金剛光澤及玻璃光澤，此外還介紹了試硬度、察斷面及嘗味道等方法。礦物藥的性狀鑒定可以快速判斷礦物藥真?zhèn)?、?yōu)劣，簡(jiǎn)單、快捷方便，也是最常用的鑒定方法，但存在主觀性，需要研究人員具有豐富的經(jīng)驗(yàn)；若是混入外觀極為相似的藥材，僅通過(guò)觀察礦物藥性狀難以將其鑒別，需要借助更精確的方法來(lái)檢測(cè)化學(xué)成分。

2 礦物藥的顯微鑒定

礦物藥多數(shù)是無(wú)機(jī)物，可以利用顯微鏡來(lái)觀察無(wú)機(jī)礦物的光學(xué)特性和物理特性[7]，通過(guò)折射、反射、干涉等現(xiàn)象進(jìn)行鑒定。陳新梅[8]選取10個(gè)批次的無(wú)名異藥材，用偏光顯微鏡觀察到透明發(fā)亮晶體的存在，藥材呈現(xiàn)出灰白、乳黃等不同的顏色，為無(wú)名異藥材質(zhì)量控制提供依據(jù)。于艷等[9]用偏光顯微鏡觀察赤石脂、鉛丹及龍骨，附顯微特征圖，并總結(jié)出三種礦物藥的鑒定要點(diǎn)： 光學(xué)顯微鏡下三者均呈不規(guī)則碎塊狀；偏光顯微鏡下赤石脂和龍骨無(wú)光澤，赤石脂暗淡，龍骨暗灰色，鉛丹橙紅色，有光澤。汪瀅等[10]用偏光顯微鏡觀察金礞石、朱砂及雄黃，發(fā)現(xiàn)這三種藥材有偏光現(xiàn)象： 朱砂為鮮紅色且有光澤，雄黃粉末斷面呈現(xiàn)彩色的光澤。邱曉旭[11]將花蕊石分為兩組，分別用顯微鏡和偏光顯微鏡進(jìn)行觀察，花蕊石為無(wú)色透明物，表明凸起有正有負(fù)，并觀察到兩種干涉色。在中成藥中，礦物藥多以粉末入藥，用其他鑒別方法較為困難，顯微鑒定就顯得尤為重要。顯微鑒定包括用一般顯微鏡和偏光顯微鏡鑒定，將礦物藥制成粉末或者是薄片進(jìn)行觀察，偏光顯微鏡則是利用其具有偏光性的特點(diǎn)，其粉末在偏光下一般會(huì)呈現(xiàn)光澤，從而很容易將礦物藥從混合粉末中鑒定出來(lái)。偏光顯微鏡提高了顯微鑒定的準(zhǔn)確性和效率。用顯微鏡鑒定，準(zhǔn)確、簡(jiǎn)單方便，但大部分礦物藥質(zhì)地堅(jiān)硬，研成粉末和制成薄片較為困難。

3 礦物藥的理化鑒定

理化鑒定是用物理、化學(xué)或儀器分析的方法，鑒定中藥的真實(shí)性、純度和評(píng)價(jià)品質(zhì)優(yōu)劣的過(guò)程。包括測(cè)定相對(duì)密度、折光率、硬度等物理常數(shù)及水分、灰分，檢查砷鹽、重金屬含量及顯微化學(xué)反應(yīng)等。夏振江等[3]研究南寒水石，發(fā)現(xiàn)其粉末與稀鹽酸反應(yīng)可產(chǎn)生氣泡，利用此性質(zhì)建立了南寒水石主成分碳酸鈣含量測(cè)定的方法，并對(duì)其含量做出限定，完善了南寒水石的標(biāo)準(zhǔn)。李峰等[12]改進(jìn)微量升華裝置，對(duì)8種礦物藥進(jìn)行微量升華，從結(jié)晶分析升華物所含主要成分： 毒砂與雄黃均為信石來(lái)源，毒砂升華時(shí)無(wú)燃燒等化學(xué)變化，而雄黃為黃白色火焰；天然朱砂升華物為黑色圓球結(jié)晶，人工朱砂結(jié)晶為淡灰棕色片塊狀；紫石英升華物為黑色、黃色結(jié)晶，白石英結(jié)晶為白色；自然銅和銅的結(jié)晶物可與不同的化合物反應(yīng)生成不同顏色的沉淀。梁素嬌[13]對(duì)臨床常用的含鈣礦物藥進(jìn)行了理化試驗(yàn)，整理總結(jié)了鑒定要點(diǎn)： 石膏火焰為紅黃色；紫石英的酸溶液在顯微鏡下可觀察到針狀結(jié)晶；玄精石灼燒會(huì)裂成白色的片狀；花蕊石的硫酸溶液在顯微鏡下可觀察到針簇狀結(jié)晶；南寒水石可與稀鹽酸反應(yīng)，與酚酞指示液會(huì)顯紅色；北寒水石在高溫下烘數(shù)十分鐘再加水會(huì)發(fā)生凝固。寧顯維等[14]用化學(xué)反應(yīng)鑒別三種礦物藥： 白石英加鹽酸不溶解，紫石英可溶于銨鹽溶液和濃鹽酸，方解石加鹽酸溶解，從而可以將三種礦物藥鑒別出來(lái)。用化學(xué)反應(yīng)鑒定礦物藥的化學(xué)性質(zhì)專(zhuān)屬性強(qiáng)，快速敏捷、重現(xiàn)性好、操作簡(jiǎn)便且結(jié)果直觀。

目前，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，礦物藥現(xiàn)代研究手段逐漸增多： 熱分析法測(cè)量藥物的物理性質(zhì)；建立X射線(xiàn)衍射圖譜，通過(guò)特征峰對(duì)礦物藥進(jìn)行鑒定；紅外光譜法從吸收峰和譜帶反映礦物藥分子結(jié)構(gòu)信息；原子紅外光譜法測(cè)量礦物藥微量元素；原子熒光光譜法測(cè)砷、汞含量；電子探針技術(shù)測(cè)定化學(xué)成分含量。此外還有多種聯(lián)用技術(shù)等[15]。礦物藥研究涉及領(lǐng)域多，學(xué)科跨度大，現(xiàn)代技術(shù)有利于對(duì)礦物藥成分進(jìn)行深入研究。

3.1 紅外光譜法 雷咪等[16]首次采用近紅外光譜聚類(lèi)分析對(duì)不同的7種硫酸鹽礦物藥進(jìn)行鑒別，反映出礦物藥的化學(xué)成分，補(bǔ)充了鑒定要點(diǎn)。閆蔚等[17]用傅里葉紅外光譜法對(duì)不同產(chǎn)地和批次的24批石膏藥材進(jìn)行鑒定研究，以共有峰為基準(zhǔn)建立紅外光譜指紋圖譜，將其與其他硫酸鹽類(lèi)礦物譜圖進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)在中紅外區(qū)間譜圖存在明顯差異，此譜圖可為石膏的鑒別提供新依據(jù)。李雪蓮等[18]收集不同地區(qū)的7種礦物藥共60批，用傅里葉紅外光譜儀對(duì)碳酸鈣類(lèi)礦物藥進(jìn)行鑒別，牡蠣和鐘乳石都具有方解石的特征吸收，二者比較，鐘乳石反對(duì)稱(chēng)振動(dòng)峰略藍(lán)移；花蕊石和龍骨具有蛇紋石和磷酸鈣的特征吸收；珍珠、珍珠母、石決明的特征吸收峰極為相似，紅外光譜差異很小，實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)僅通過(guò)紅外光譜不能將三者區(qū)分，應(yīng)與其他方法聯(lián)用鑒定。赤石脂主要組成成分為多水高嶺石，程賓等[19]運(yùn)用紅外光譜法對(duì)赤石脂來(lái)源進(jìn)行鑒定，發(fā)現(xiàn)樣品中有多水高嶺石(赤石脂)和高嶺石，這兩種物質(zhì)在最強(qiáng)峰處不同，且高嶺石在指紋區(qū)還有一肩峰。該方法鑒別出赤石脂的真?zhèn)危瑸槌嗍b定提供參考。宋僑等[20]利用近紅外光譜技術(shù)對(duì)礦物藥硼砂進(jìn)行鑒定，計(jì)算樣品與參考光譜的相關(guān)系數(shù)，樣品的圖譜經(jīng)過(guò)一階導(dǎo)數(shù)處理，正品相關(guān)系數(shù)≥95.47%，偽品的相關(guān)系數(shù)≤55.43%，把相關(guān)系數(shù)75.45%作為區(qū)分硼砂真?zhèn)蔚囊罁?jù)，建立的鑒別模型可以將正品、偽品及混淆品區(qū)分開(kāi)。紅外光譜法雖然鑒別范圍小，但制備樣品較簡(jiǎn)單，不需要分離純化，分析速度快，可以對(duì)礦物藥迅速作出鑒定，成為鑒別礦物藥的新方法。

3.2 X射線(xiàn)衍射分析法 黃必勝等[21]提出建立X射線(xiàn)衍射指紋圖譜，將礦物藥樣品與質(zhì)量?jī)?yōu)者指紋圖譜比較，相似度大小反映了藥物質(zhì)量高低。相似度高者質(zhì)量?jī)?yōu)。呂芳等[22]采用X射線(xiàn)衍射儀對(duì)來(lái)自全國(guó)各地的7批玄精石進(jìn)行掃描分析，獲得了標(biāo)準(zhǔn)X射線(xiàn)衍射圖譜，通過(guò)計(jì)算，玄精石有7.6159/100，4.2886/6.7等14個(gè)特征峰，以玄精石的幾何拓?fù)鋱D形和衍射特征標(biāo)記峰值對(duì)其精準(zhǔn)鑒定，建立了玄精石新的鑒定方法。而謝仁權(quán)等[23]用X射線(xiàn)衍射儀鑒定10個(gè)不同產(chǎn)地的玄精石，圖譜表現(xiàn)出一般規(guī)律： 10批玄精石在5°～61°均有多個(gè)尖峰，經(jīng)過(guò)尋峰處理發(fā)現(xiàn)玄精石有14個(gè)指紋峰，分析結(jié)果有助于準(zhǔn)確鑒定玄精石，指導(dǎo)臨床合理用藥；陳龍等[24]運(yùn)用粉末XRD技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)溫腎壯陽(yáng)藥陽(yáng)起石進(jìn)行研究，通過(guò)對(duì)比陽(yáng)起石藥材的XRD Fourier指紋圖譜，發(fā)現(xiàn)有18個(gè)共有的特征峰，對(duì)共有峰相似度進(jìn)行比較，正品相關(guān)系數(shù)為0.98，摻雜樣品的相關(guān)系數(shù)為0.85～0.97，偽品的相關(guān)系數(shù)則小于0.2，相關(guān)系數(shù)可作為準(zhǔn)確區(qū)分出正品、摻偽品及偽品的依據(jù)，為陽(yáng)起石藥材真?zhèn)?、質(zhì)量控制提供鑒別方法。熊南燕等[25]研究赭石及其炮制品三種不同的性狀： 鮞狀 、豆?fàn)?、腎狀，對(duì)其進(jìn)行成分分析鑒定。衍射圖譜顯示，三種不同性狀的赭石有共同的成分： 三氧化二鐵(Fe2O3)。此外，圖譜峰值與峰強(qiáng)度不同，表明三種赭石三氧化二鐵(Fe2O3)含量不同，所含成分也有差異。實(shí)驗(yàn)結(jié)果指示，不可將三種性狀的赭石統(tǒng)一歸為正品赭石，應(yīng)做進(jìn)一步研究來(lái)區(qū)分三種赭石。粉末X射線(xiàn)衍射分析法是一種研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的分析方法，可以對(duì)礦物類(lèi)中藥進(jìn)行有效鑒定，準(zhǔn)確性高、重現(xiàn)性好、專(zhuān)屬性強(qiáng)、所需樣品量少，不會(huì)對(duì)樣品造成破壞。

3.3 熱分析法 熱分析法是在程序溫度控制下，記錄礦物藥的物理性質(zhì)隨溫度或時(shí)間變化的方法。沈緊治等[26]通過(guò)對(duì)不同來(lái)源的5種硫酸鹽類(lèi)礦物藥進(jìn)行差示掃描量熱法(DSC)分析，探討其熱化學(xué)特性，寒水石在0～600 ℃均無(wú)特征峰；白礬有3個(gè)吸熱峰；芒硝有4個(gè)吸熱峰；生石膏有2個(gè)特征峰；玄明粉有2個(gè)吸熱峰，不同化合物因其成分不同，溫度差有差異，就會(huì)產(chǎn)生不同的特征峰，從而將5種硫酸鹽類(lèi)礦物藥鑒別開(kāi)來(lái)。楊麗等[27]鑒別碳酸鈣類(lèi)礦物藥，首先對(duì)差熱分析法進(jìn)行方法學(xué)考察，確定了最佳實(shí)驗(yàn)條件。在此試驗(yàn)條件下，對(duì)樣品進(jìn)行處理。對(duì)不同樣品差熱圖譜吸熱峰的位置及峰形進(jìn)行比較，區(qū)分出不同藥材： 龍骨在764 ℃出現(xiàn)吸熱峰，而花蕊石在750 ℃左右出現(xiàn)；鐘乳石和牡蠣只出現(xiàn)兩個(gè)吸熱峰，溫度在100 ℃左右和825 ℃左右；珍珠、珍珠母和石決明在365 ℃出現(xiàn)放熱峰。差示掃描量熱法和差熱分析法均屬于熱分析法，其具有重現(xiàn)型好、簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，且有效樣品用量少、不需要使用有機(jī)溶劑，適合對(duì)礦物類(lèi)中藥進(jìn)行鑒別。

3.4 新技術(shù)聯(lián)用 汪寅夫等[28]收集6種雄黃礦物藥，用偏光顯微鏡初步鑒定礦物組成，隨后用X射線(xiàn)粉晶衍射儀進(jìn)行半定量分析，最后用電子探針檢測(cè)砷的賦存狀態(tài)，結(jié)果表明樣品中砷僅賦存于雄黃中，沒(méi)有檢測(cè)出砒霜。張曉冬等[29]運(yùn)用近紅外漫反射光譜法及SVM算法對(duì)購(gòu)入的49批赭石、自然銅、磁石、蛇含石進(jìn)行鑒別，4種礦物藥均在4540 cm-1處有 Fe-OH特征峰，并且有兩處水的特征峰，但是每個(gè)藥材的紅外圖譜峰形不同，為了更好區(qū)分，建立了PCA-SVM模式識(shí)別模型，該模型可以用于預(yù)測(cè)及對(duì)含鐵礦物的快速鑒別。張麗倩等[30]對(duì)大青鹽、礦物鹽進(jìn)行研究，性狀鑒定顯示大青鹽內(nèi)部中心或局部有黑色包裹體，而光明鹽內(nèi)部純凈，無(wú)黑色包裹體；光譜半定量測(cè)試顯示二者主要成分基本一致，微量元素有差異；X射線(xiàn)衍射結(jié)果表明二者成分純凈，幾乎全部為NaCl，大青鹽有雜質(zhì)，光明鹽無(wú)雜質(zhì)；紅外光譜測(cè)試結(jié)果與X射線(xiàn)衍射分析結(jié)果基本一致；差熱分析顯示，大青鹽有雜質(zhì)存在，而光明鹽純凈。上述實(shí)驗(yàn)綜合表明，二者含量差異可能是大青鹽中含有水化硫酸鈣和碳酸鈣雜質(zhì)。張麗倩等[31]對(duì)6種不同地區(qū)的自然銅樣品進(jìn)行簡(jiǎn)項(xiàng)化學(xué)成分分析，來(lái)源為黃鐵礦，主要成分為Fe、S，光譜半定量分析顯示不同地區(qū)的礦物藥含有量及種類(lèi)具有較大差異，X射線(xiàn)衍射分析顯示特征峰有3個(gè)，紅外光譜曲線(xiàn)顯示特征譜線(xiàn)有2條，通過(guò)比較不同來(lái)源的樣品，蒲城縣的自然銅符合藥材資源標(biāo)準(zhǔn)，具有較好的自然銅礦物藥開(kāi)采前景。新技術(shù)聯(lián)用是目前研究礦物藥用的最多的方法，可以對(duì)礦物藥進(jìn)行高分辨鑒別以及準(zhǔn)確的質(zhì)量評(píng)價(jià)。

4 小結(jié)

從近二十年礦物藥鑒定研究來(lái)看，在傳統(tǒng)的性狀鑒定、顯微鑒定的基礎(chǔ)上，發(fā)展到用紅外光譜法、近紅外光譜法、熱分析法、X射線(xiàn)衍射法、差示掃描量熱法、光譜半量分析法及多種聯(lián)用技術(shù)等新技術(shù)手段來(lái)對(duì)礦物藥進(jìn)行理化鑒定，其鑒定手段也越來(lái)越豐富。從研究狀況來(lái)看，新技術(shù)手段中，用X射線(xiàn)衍射分析法鑒別礦物藥的研究最多，其次是紅外光譜法，光譜半定量分析法。X射線(xiàn)衍射法是對(duì)物質(zhì)進(jìn)行衍射分析，不同物質(zhì)成分不同，所具有的晶型、成鍵方式、構(gòu)型、構(gòu)象存在差異，X射線(xiàn)衍射圖譜就不同，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)礦物藥的精確鑒別[32]。隨著礦物藥研究的不斷深入與完善，新技術(shù)鑒別手段勢(shì)必會(huì)蓬勃發(fā)展。將傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)鑒別方法與新技術(shù)手段結(jié)合起來(lái)對(duì)礦物藥進(jìn)行鑒定、分析純度及控制質(zhì)量，對(duì)礦物藥的臨床應(yīng)用及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)都提供了更好的技術(shù)保障。