李建涛，张倩，李允兴，刘潆霜，丰育功

(1.青岛大学附属医院 神经外科，山东 青岛 266021； 2.威海市立医院 神经外科，山东 威海 264200；3.山东大学威海校区 海洋学院，山东 威海 264209)

热分析法在药学研究领域占据着日益重要的地位，其中，在药物的质量控制、结构分析和剂型开发等方面均有较成熟的应用[1]。不同物质的热分析图谱有其独有的特征峰形，相同物质则应有相同的图谱，热分析法研究物质随着温度改变而产生的变化，据此对中药材与其混淆品进行鉴别和区分[2-5]，其中以热重法(TG)、差热分析法(DTA)和差示扫描量热法(DSC)最为常用。2015年的《中华人民共和国药典》将热分析法收录其中，主要用来鉴别中药材及其制剂配伍[6]。此外，该方法因其测试迅速、图谱易分辨、操作简便不需要预处理等多种优点，成为国内外研究新药和控制药物质量等方面的常规研究方法[7]。

王不留行是石竹科植物麦蓝菜的干燥成熟果实，市场上发现有使用十字花科植物油菜的干燥成熟种子芸薹子假充王不留行出售。王不留行具有活血通经、下乳消肿、利尿通淋等功效，而芸薹子则具有活血化瘀、消肿散结、润肠通便的功效，二者的性味、归经亦大不相同。目前二者的鉴别除了常用的经验(性状)鉴别和理化鉴别之外，也采用了薄层色谱[8]、凝胶电泳[9]、内部转录间隔区2(ITS2)序列分子鉴定[10]等鉴别方法。然而这些鉴别方法或不够精准科学，或操作繁杂、使用试剂和仪器昂贵，并不是最佳鉴别方法。相比之下，采用热分析法不需要预处理、操作简单，本试验主要采用热分析法鉴别王不留行和芸薹子，探讨其可行性。

1 材料与方法

1.1 材料

Diamond TG/DTA 6300综合热分析仪(日本精工电子纳米科技有限公司)。

王不留行购于河北，芸薹子购于广西，由山东大学威海校区海洋学院张崇禧教授鉴定。样品均经过切片干燥用玛瑙研钵研细并过200目筛(孔径0.074 mm)。

1.2 处理设计

取过筛后的样品3 mg放入α-Al2O3的坩埚中，氮气气氛(气流速度为100 mL·min-1)，温度30～600 ℃，升温速率为10 ℃·min-1，参比物为α-Al2O3，进行TG和DTA分析，每个样品重复3次，扫描样品重现性较好。

2 结果与分析

2.1 热重

图1为氮气气氛中王不留行和芸薹子的TG分析曲线。通过TG曲线可以直观地对二者进行分辨：王不留行的TG曲线在275～350 ℃发生跃迁，跃迁的温度区间较小，曲线斜率较大，TG下降较快；而芸薹子的TG曲线在175～450 ℃发生跃迁，曲线斜率较小，TG下降缓慢。对TG曲线求微分后，得到微分热重(DTG)曲线，对其进行分析后发现，王不留行和芸薹子除了第1个失重峰峰形较为相似之外，其他失重峰的位置和峰面积均有较大的差异。王不留行的DTG曲线共有2个失重峰，第2个失重峰面积较大，峰值温度为317.07 ℃，峰面积为41.26%；芸薹子的DTG曲线在350～475 ℃有一个较明显的失重峰，峰值温度为412.61 ℃，峰面积为28.42%，在199.62 ℃和329.35 ℃分别有2个小面积的失重峰(表1)。因此，王不留行和芸薹子的TG和DTG曲线存在较大差异，能够快速进行鉴别区分。

图1 王不留行和芸薹子的热重(TG)曲线和微分热重(DTG)曲线

表1 王不留行和芸薹子的微分热重(DTG)数据

2.2 差热

采用热分析技术对王不留行和芸薹子进行扫描，得到DTA图谱(图2)。曲线的纵坐标代表样品与参比物之间显示出的温度差，曲线中峰形向下为吸热反应，峰形向上为放热反应。王不留行的DTA曲线总体下降趋势更陡，且在300～350 ℃有一个明显的小面积放热峰；而芸薹子的DTA曲线总体下降趋势较为缓和，无明显的峰形。对DTA曲线进行微分计算，得到DDTA曲线，可以较为明确地看出王不留行和芸薹子曲线的大部分较为相似，王不留行在300～350 ℃具有明显的放热峰，峰值温度为332.44 ℃，峰面积为143.11 μV，这个峰值与峰面积为王不留行特有的，而芸薹子在此处无明显峰形(表2)。因此，这2条曲线之间具有较明显的差别，可用来对王不留行和芸薹子进行鉴别区分。

图2 王不留行和芸薹子的差热分析(DTA)曲线和微分差热分析(DDTA)曲线

表2 王不留行和芸薹子的微分差热分析(DDTA)数据

3 讨论

随着科技的飞速发展，各学科理论体系也日臻完善，现代中药材的鉴别也已从依靠外观、气味、色泽、性状等传统主观鉴别方法，逐步过度到依靠更科学、更简捷的客观鉴别方法，这使得许多易混淆中药材得到了更加科学地区分，鉴别的效率也大大提高。与主观性较强的经验鉴别法和色谱鉴别法、红外光谱鉴别法、X-射线衍射法[11]等所不同的，热分析法是一种更为先进的，且具有创新性的鉴别研究方法，其具有样品耗量极微、操作简单便捷和图谱直观易懂[12]等多个优点，在中药材鉴别领域应用的越来越广，成为现今中药材鉴别中研究热点之一。

热分析法的鉴定温度范围较广，上限可达到1 500 ℃，由于持续的高温会加速仪器损耗，而且大部分中药材在加热至600 ℃以上时，基本接近于完全碳化，DTA曲线和TG曲线均趋于平缓。因此，选取30～600 ℃作为合理的温度范围进行分析，能够提高科研效率，减少科研资源的损耗。而用同一方法对易混淆中药材之间进行鉴别分析时，将其粉碎成统一的粒度，可以使被分析的中药材受热面积一致，减少因受热面积不同导致热分析的时间和程度存在差异，避免不必要的误差。

TG曲线表现出的是物质的失重过程，王不留行和芸薹子的TG和DTG曲线均存在明显差异。王不留行的TG曲线斜率较大，温度下降区间较小，说明王不留行的TG变化较大，在较短的时间内失重速率大；芸薹子的TG曲线在175～450 ℃发生跃迁，曲线斜率较小，说明芸薹子的TG变化较小，比王不留行的失重速率小，失重发生的时间长。在DTG曲线中，峰面积较大，峰值拐点温度较低，与TG曲线相对应的失重速率大的物质为王不留行；而在DTG曲线中，峰面积较小，峰值拐点温度较高，且有2个小面积肩峰，与TG曲线相对应的失重速率小的物质为芸薹子。根据其热稳定性的差异，可以清楚地对王不留行和芸薹子进行区分，所以TG曲线的不同可以作为两者鉴别的特征。

DTA曲线是记录物质和参比物加热后，由于热效应的不同导致两者之间产生的温度差和加热温度之间的关系。在热的作用下，因为王不留行和芸薹子内部包含不同的化学成分，在加热后发生了不同的物理变化或者化学变化，展现出不同的DTA峰形。其中，王不留行的DTA曲线在350～400 ℃有1个小面积的放热峰，而芸薹子无此峰。而在微分后的DDTA曲线，可以明显地看出王不留行在300～350 ℃有明显的放热峰，峰值温度为332.44 ℃，峰面积为143.11 μV，而芸薹子无此峰。因此，王不留行及其混淆品芸薹子DTA的图谱可以反映出两者在热作用下的能量变化情况，能够作为区别两者的依据之一。

对王不留行和芸薹子的中药材进行热重-差热分析，并对其热分析曲线进行分析和微分比较，结果发现，王不留行及其混淆品芸薹子的TG和DTA曲线具有明显的差异，两者在热作用下有不同的试验数据，为中药材及其混淆品的鉴别提供了更为简便快速且准确性较高的试验依据。以此可证明，将热重/差热分析法应用于中药材及其易混淆品的检测和鉴别领域，是行之有效的；而且热分析法在中药材鉴别方面的应用，也将为患者的用药安全提供有力保障。