CN111721789A - 一种朱茯苓饮片炮制品的xrd鉴别方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种朱茯苓饮片炮制品的XRD鉴别方法，包括以下步骤：（1）朱茯苓饮片的炮制；（2）朱茯苓饮片测试样品的制备；（3）XRD测定。该方法通过不同的炮制容器和烘干温度进行朱茯苓饮片的炮制工艺研究，测得不同炮制容器和烘干温度所得朱茯苓炮制品的XRD衍射指纹图谱，对比朱茯苓饮片的XRD衍射图谱的变化，优选出朱茯苓饮片炮制所用的合适炮制容器和烘干温度提供鉴别方法，从而为朱茯苓饮片的鉴定提供重要的鉴别方法。

Description

一种朱茯苓饮片炮制品的XRD鉴别方法
技术领域
本发明属于中药领域，具体涉及一种朱茯苓饮片炮制品的XRD鉴别方法。
背景技术
2019年版《安徽省中药饮片炮制规范》记载了朱茯苓饮片的炮制方法：取净茯苓片或块，喷水少许，微润，用朱砂细粉拌匀，染成红色，干燥，每100kg茯苓，用2kg朱砂。此法对炮制所用的器具和烘干温度未做详细规定。而且炮制容器和烘干温度对朱茯苓饮片的炮制结果是否产生影响，仍未有相关报道。本研究拟采用不同的炮制容器和烘干温度进行朱茯苓饮片的炮制工艺研究，并测定不同炮制容器和烘干温度所得朱茯苓炮制品的XRD 衍射指纹图谱，对比朱茯苓饮片的XRD 衍射图谱的变化，为优选朱茯苓饮片炮制所用的合适炮制容器和烘干温度提供鉴别方法。
发明内容
为了解决以上现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种朱茯苓饮片炮制品的XRD鉴别方法。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种朱茯苓饮片炮制品的XRD鉴别方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）朱茯苓饮片的炮制
精密称取50g茯苓饮片，置于炮制容器内，用喷壶向饮片表面均匀喷洒少量水，并不断搅拌，保持饮片微微湿润；然后精密称量水飞后的朱砂细粉1g，用勺子将其慢慢撒在茯苓饮片上，边撒边翻动茯苓饮片，朱砂撒布完成后，继续轻微摇动炮制容器2min，使朱砂能均匀挂在茯苓饮片上，将炮制好的朱茯苓饮片烘干，烘干温度为40℃、50℃、60℃或70℃；
（2）朱茯苓饮片测试样品的制备
将步骤（1）炮制好的朱茯苓饮片，用玻璃研钵捣碎，研细后，过120目筛，制得朱茯苓饮片X-射线衍射供试品，同时取水飞朱砂细粉制备X-射线衍射供试品；
（3）XRD测定
将步骤（2）制得的朱茯苓饮片测试样品直接进行XRD测试，得到朱茯苓饮片炮制品的XRD数据。
进一步的，所述步骤（1）中使用的炮制容器为玻璃杯、砂锅碗、不锈钢碗或铁锅。
进一步的，所述步骤（1）中朱茯苓饮片的烘干温度为40℃、50℃、60℃或70℃。
进一步的，所述步骤（3）采用MDI Jade6.0、Origin2019软件进行朱茯苓饮片XRD衍射指纹图谱的叠合，同时结合Excel进行共有峰识别和相似度评价，采用Weka软件、SPSS18.0和The Unscrambler软件分别进行随机树分析、聚类分析和主成分分析。
进一步的，所述步骤（3）中XRD测试使用的工作电压为40kV，工作电流为100mA；发射狭缝、散射狭缝和接受狭缝分别为1°、1°和 0.2 mm；采用CuKβ作为光源，扫描速度为6.1423°/min，扫描方式为连续扫描，扫描范围为5°～90°（2θ），步长为0.02°。
有益效果：本发明提供了一种朱茯苓饮片炮制品的XRD鉴别方法，该方法通过不同的炮制容器和烘干温度进行朱茯苓饮片的炮制工艺研究，测得不同炮制容器和烘干温度所得朱茯苓炮制品的XRD 衍射指纹图谱，对比朱茯苓饮片的XRD 衍射图谱的变化，优选出朱茯苓饮片炮制所用的合适炮制容器和烘干温度提供鉴别方法，从而为朱茯苓饮片的鉴定提供重要的鉴别方法。
附图说明
图1 为朱茯苓饮片炮制品的XRD衍射指纹图谱。
图2 为朱茯苓饮片炮制品XRD衍射指纹图谱的平均值对照XRD衍射图谱。
图3 为朱茯苓饮片炮制品XRD衍射指纹图谱的中位数对照XRD衍射图谱。
图4 为朱茯苓饮片炮制品共有峰的位置图。
图5为朱茯苓饮片炮制品XRD衍射指纹图谱的随机树分类结果图。
图6为朱茯苓饮片炮制品XRD衍射指纹图谱的聚类分析结果图。
图7为朱茯苓饮片炮制品的主成分因子载荷图。
图8为朱茯苓饮片炮制品的主成分分析得分图。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，但实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
1 实验条件
工作电压为40kV，工作电流为100mA。发射狭缝、散射狭缝和接受狭缝分别为1°、1°和0.2 mm；采用CuKβ作为光源，扫描速度为6.1423°/min，扫描方式为连续扫描，扫描范围为5°～90°（2θ），步长为0.02°。
2 朱茯苓饮片的炮制
精密称取50g茯苓饮片，称量16份，置于不同的炮制容器（玻璃杯、砂锅碗、不锈钢碗或铁锅）内，用喷壶向饮片表面均匀喷洒少量水，并不断搅拌，保持饮片微微湿润。然后精密称量水飞后的朱砂细粉1g，用勺子将其慢慢撒在茯苓饮片上，边撒边翻动茯苓饮片，使朱砂能挂在茯苓饮片上，朱砂撒布完成后，继续轻微摇动炮制容器2min，使朱砂能均匀挂在茯苓饮片上，将炮制好的朱茯苓饮片于不同的温度（40℃、50℃、60℃、70℃）烘干。
3 朱茯苓饮片测试样品的制备
取上述16种炮制好的朱茯苓饮片，用玻璃研钵捣碎，研细后，过120目筛，制得16种朱茯苓饮片X-射线衍射供试品，同时取水飞朱砂细粉制备X-射线衍射供试品。
4 XRD测定
每种炮制品经处理后直接进行XRD进行测试，然后作为最终的XRD数据。
4.1 不同炮制容器炮制所得朱茯苓饮片XRD Fourier指纹图谱的建立
应用Jade6.0作图软件及Origin2019数据分析软件进行处理，得到玻璃杯、砂锅碗、不锈钢碗和铁锅炮制所得的朱茯苓饮片的XRD 衍射指纹图谱，结果见图1。
4.2 平均数及中位数对照图谱的建立
采用Origin2019软件，以不同炮制容器炮制得到的朱茯苓饮片的XRD衍射图谱中色谱峰的 2θ为横坐标 X，峰面积的相对强度I/I0为纵坐标Y，分别计算其平均数和中位数。得到平均数对照图谱见图2，中位数对照图谱见图3。
5 朱茯苓饮片的XRD衍射指纹图谱分析
5.1 XRD衍射图谱峰的标定
在Jade6.0软件中设定寻峰条件为Width为1.0，Height为2.0，Minimum Height为1.5，d为晶格间距，实验数据中以d/(I/I0)表示其衍射峰值，d为晶格间距(nm)，I为峰高，I /I0为相对强度。对于朱茯苓这种含有矿物的饮片的 XRD分析，一般通过参考特征峰的2θ与d值的对应关系来确定物相，而不要求其全部峰的对应。
5.2 平均值和中位数共有峰
采用Jade6.0软件对朱茯苓饮片的XRD图谱进行寻峰处理，同时导入平均数对照图谱和中位数对照图谱。在每次寻峰之前做一次平滑处理，以减少误判。将水飞朱砂的XRD图谱及平均数与中位数对照 XRD衍射图谱导入Jade 软件，获得寻峰报告，根据寻峰报告获得其2θ峰位与相对强度值（I/I0），选取强度较大的共有峰，进行对比分析，获得共有峰数目及相对强度。所对应的共有峰位置见图4。图4中共有峰2之后的峰强度也很高，但不属于共有峰。
5.3 相似度评价
采用叠加平均计算得到朱茯苓饮片的对照指纹图谱，根据朱茯苓饮片XRD指纹图谱中各特征峰峰位( 2θ/°)、相对强度( I/I0)，以各自的均值为参照，采用Excel分别计算各样品的相关系数和相似度(夹角余弦值)。相似度计算结果见表1。由相关系数结果可得，S12和S16的相关系数均小于0.910，而16份朱茯苓炮制品的夹角余弦值均大于0.980，因此采用夹角余弦值进行相似度分析，可建立朱茯苓饮片的XRD指纹图谱。同时可以发现，由不锈钢碗和铁锅炮制所得的朱茯苓饮片样品的相关系数均小于0.960。
表1相似度计算结果
Figure DEST_PATH_IMAGE001
5.4 随机树分析
分别以16份朱茯苓饮片XRD指纹图谱共有峰的相对强度I/I0为变量，利用Weka 3.7.13软件进行随机树分析（Random Tree），采用Training Set模式进行分析，以分析结果中的分类正确率（Correctly Classified Instances）判断分类结果的误差，正确率越高，分类越准确。分析后得到分类结果，此分类的正确率为100%，分类结果见图5。每一种药品都对应于特定的相对强度值，分类时主要采用共有峰1和共有峰2的相对强度值进行分类，从分类结果可以发现，采用同一炮制容器所得的朱茯苓饮片的共有峰值相近，如S1和S2、S6和S7、S13和S14样品。
5.5 聚类分析
选择朱茯苓饮片的XRD衍射指纹图谱中7个共有峰，根据表1的数据，用 SPSS 18. 0 软件中的系统聚类( Hierarchical Cluster) 方法对朱茯苓进行聚类分析，得到聚类分析结果，见图6。聚类分析结果显示，当距离为1时，S1和S2归为一类，S11和S15归为一类；当距离为2时，S1、S2和S5归为一类，S3和S4归为一类，S6和S7归为一类；当距离为3.5 时，样品S1、S2与S5、S6、S7归为一类；当距离为4. 5 时，S13和S14归为一类，S12和S16归为一类；当距离为5时，S3、S4和S8、S10归为一类；当距离为6时，S1、S2和S5、S7、S8、S9归为一类，S11和S13、S14、S15归为一类；当距离为25时，所有样品归为一类。在这一结果中，可以发现当距离比较小时，玻璃杯和砂锅碗炮制的朱茯苓饮片样品常归为一类，不锈钢碗和铁锅炮制的朱茯苓饮片样品常归为一类，同时炮制时烘干温度相近的朱茯苓饮片常归为一类。可以说明不同的炮制容器和烘干温度得到的XRD谱图有一定区别。此结果与随机树分析结果基本一致。
5.6 主成分分析
分别以16份朱茯苓饮片XRD衍射指纹图谱共有峰的相对强度I/I0为变量，利用TheUnscrambler 9.7软件进行主成分分析，得到朱茯苓饮片的主成分分析图。分析时以特征值λ＞1为指标，得到2个主成分，贡献率分别为56%和25%，累计方差贡献率为81%。由主成分因子载荷图（图7）可知，主成分1和主成分2可以代表朱茯苓饮片Ｘ射线衍射图谱共有峰的大部分信息，具有很好的代表性。各共有峰的相对强度数据信息经标准化处理后，得到主成分得分图，见图8。样品可以基本四类，S1、S2和S5、S6、S7、S9归为一类，S11、S13、S14、S15归为一类，S3、S4、S8、S10归为一类，S12和S16归为一类。从这一分类结果可以发现，玻璃杯和砂锅碗炮制的朱茯苓饮片样品常归为一类，不锈钢碗和铁锅炮制的朱茯苓饮片样品常归为一类，同时炮制时烘干温度相近的朱茯苓饮片常归为一类，与聚类分析结果基本一致。
通过随机树分析、聚类分析及主成分分析方法，对采用不同炮制容器和不同烘干温度的朱茯苓饮片进行区分，结果表明不同炮制容器、不同烘干温度所得的朱茯苓饮片有一定差别。相似度结果表明，不锈钢碗和铁锅炮制所得的朱茯苓饮片的相关系数值均低于玻璃杯和砂锅碗炮制所得，聚类分析结果和主成分分析结果表明相同烘干温度的朱茯苓饮片常归为一类，这可能是由于朱茯苓中的HgS在炮制过程中受炮制容器或烘干温度的影响，发生了变化。
在聚类分析和主成分分析时，S12和S16归为一类，这可能是由于朱茯苓中朱砂在高温时，其中所含的HgS发生了变化。而且在相似度分析时，不锈钢碗和铁锅炮制得到的朱茯苓的相关系数低于玻璃杯和砂锅炮制得到的朱茯苓饮片，其中S12为不锈钢碗炮制而得，中位数相关系数为0.8175，S16为采用铁锅炮制而得，中位数相关系数为0.8980，都比较低，这可能是因为在炮制过程中，朱茯苓饮片里面的朱砂的一些成分和铁或者不锈钢发生了化学反应。因此认为在朱茯苓饮片的炮制工艺上，不锈钢碗和铁锅可能不适合作为炮制容器。
本研究使用XRD衍射构建朱茯苓饮片图谱，为其炮制方法的优化和质量控制提供了合理有效的方法。

Claims (5)

1. 一种朱茯苓饮片炮制品的XRD鉴别方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）朱茯苓饮片的炮制
精密称取50g茯苓饮片，置于炮制容器内，用喷壶向饮片表面均匀喷洒少量水，并不断搅拌，保持饮片微微湿润；然后精密称量水飞后的朱砂细粉1g，用勺子将其慢慢撒在茯苓饮片上，边撒边翻动茯苓饮片，朱砂撒布完成后，继续轻微摇动炮制容器2min，使朱砂能均匀挂在茯苓饮片上，将炮制好的朱茯苓饮片烘干，烘干温度为40℃、50℃、60℃或70℃；
（2）朱茯苓饮片测试样品的制备
将步骤（1）炮制好的朱茯苓饮片，用玻璃研钵捣碎，研细后，过120目筛，制得朱茯苓饮片X-射线衍射供试品，同时取水飞朱砂细粉制备X-射线衍射供试品；
（3）XRD测定
将步骤（2）制得的朱茯苓饮片测试样品直接进行XRD测试，得到朱茯苓饮片炮制品的XRD数据。
2.根据权利要求1所述的一种朱茯苓饮片炮制品的XRD鉴别方法，其特征在于，所述步骤（1）中使用的炮制容器为玻璃杯、砂锅碗、不锈钢碗或铁锅。
3.根据权利要求1所述的一种朱茯苓饮片炮制品的XRD鉴别方法，其特征在于，所述步骤（1）中朱茯苓饮片的烘干温度为40℃、50℃、60℃或70℃。
4. 根据权利要求1所述的一种朱茯苓饮片炮制品的XRD鉴别方法，其特征在于，所述步骤（3）采用MDI Jade6.0、Origin2019软件进行朱茯苓饮片XRD衍射指纹图谱的叠合，同时结合Excel进行共有峰识别和相似度评价，采用Weka软件、SPSS18.0和The Unscrambler软件分别进行随机树分析、聚类分析和主成分分析。
5. 根据权利要求1所述的一种朱茯苓饮片炮制品的XRD鉴别方法，其特征在于，所述步骤（3）中XRD测试使用的工作电压为40kV，工作电流为100mA；发射狭缝、散射狭缝和接受狭缝分别为1°、1°和 0.2 mm；采用CuKβ作为光源，扫描速度为6.1423°/min，扫描方式为连续扫描，扫描范围为5°～90°（2θ），步长为0.02°。
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