免费文献传递   相关文献

Analysis of mineralogical and chemical composition of pharmaceutical montmorillonite clay

药用蒙脱石粘土的矿物组成与化学成分分析



全 文 :( 1. 469) , 360. 8( 0. 987) ; + N aOM e: 274. 2( 2. 116) ,
327. 8 ( 0. 841) ; + NaOA c: 269. 2 ( 1. 479) , 364. 4
( 0. 870) ; + NaOAc/ HBO 3 : 262. 4 ( 1. 402) , 299. 0
( 0. 904) , 377. 4( 0. 988) ; + AlCl 3: 276. 4( 1. 825) ,
435. 2( 1. 289) ; + AlCl3/ HCl: 271. 0( 1. 659) , 401. 2
( 0. 855)。1HNMR( 400 MHz, Me2CO-d6+ D 2O, )谱
中芳香区域有 6. 26( 1H, d, J= 2. 0 Hz, H-6) , 6. 51
( 1H, d, J= 2. 0 Hz, H-8) , 说明 A 环为 5, 7-二取代,
7. 94( 1H, d, J = 2. 0 Hz, H-2′) , 7. 66( 1H, dd, J =
2. 0, 8. 4 Hz, H-6′) , 6. 90( 1H, d, J= 8. 4 Hz, H-5′) ,
说明B 环为 3′, 4′-二取代,另外在芳香区域 6. 99出
现一尖锐的 2H 单峰, 为 galloy l 基的特征信号,
5. 25( 1H , d, J= 7. 6 Hz)为糖端基H 的信号,糖的构
型为 型,糖上 H 信号归属: 4. 31( 1H, dd, J= 10. 8,
6. 8 Hz, H-6) , 4. 21( 1H, ddd, J= 10. 8, 6. 4, 6. 0 Hz,
H-6′) , 3. 98( 1H, d, J= 2. 8 Hz, H-4) , 3. 91~3. 84
( 2H , m , H-5, 2) , 3. 70( 1H, dd, J= 9. 6, 3. 2 Hz, H-
3) , 糖上 H-6, 6′化学位移植明显向低场移动, 说明
糖上 C-6连一个 gallo yl基。同文献 [ 6]对照, 确定该
化合物为 quercet in-3-O-( 6′-O-galloy l) --D-galac-
to side。
化合物Ⅳ: 黄色粉末,不溶于冷水, 溶于甲醇、乙
醇, HCl-M g 反应阳性, Mo lish 反应阴性, 与 FeCl 3
试剂反应显蓝黑色, 提示为黄酮类成分,与槲皮素标
准品(本实验室自制) TLC 对照, 3 种展开系统 Rf
值均一致, 同文献[ 4] 确定该化合物为槲皮素
( quercet in)。
参考文献:
[ 1] 余传隆,黄泰康,丁志遵,等 . 中药辞海(一) [ M ] . 北京:中国
医药科技出版社, 1993.
[ 2] Hiermann A, Reidlin ger M , Juan H, et al . Isolat ion of th e an-
t iphlogist ic principle f rom Ep i lobium angust if oium [ J] . Plan ta
M ed, 1991, 57( 4) : 357-360.
[3] Spiridonov N A, Arkhip ov V V, Foig el A G, e t al . Cytotox ic-
ity of Chamaenerium angustif ol ium ( L . ) Scop. and H ip-
p op hase r hamnoid es L. tan ins and their effect on mitochondrial
respir at ion [ J] . Ksp Klin Far mak ol , 1997, 60( 4) : 60-63.
[ 4] Mari ta N, Aris aw a M, Naggaes M , et al. Studies on th e con-
s t itu ents of Formosan Leguminosae. Ⅲ. Flavonoids f rom L eu-
caena g lauca ( L. ) Benth, Cassia f istula L. , and 8 other vari-
et ies [ J] . S hoyak ugaku Zas shi , 1977, 31( 2) : 172-174( J apan) .
[5] M arkham K R, T ernai B, Stanley R, et al. Carbon-13NMR
s tudies of f lavonoids Ⅲ, Naturally occu ring f lavonoid glyco-
s ides and their acylated derivat ives [ J] . Tet rah edron 1978, 34
( 9) : 1389-1397.
[ 6] Pichon-prum N, Raynau d J , Debourch ieu L , e t al . Pr esence
of an acylated glycos ide of quercet in in th e leaves of Myryus
c ommunis L. ( M yrtaceae) [ J ] . J Phar maz ie, 1989, 44 ( 7 ) :
308-309.
药用蒙脱石粘土的矿物组成与化学成分分析
翟永功, 次向明,邹 星,郭丽丽
(北京师范大学生命科学学院生物医学研究所,北京 100875)
摘 要: 目的 对国产天然蒙脱石粘土的矿物组成和化学成分进行分析, 探讨蒙脱石粘土作为药用的物质基础。方
法 应用 X-射线衍射和 X-射线荧光分析法对蒙脱石粘土样品中的矿物组成和化学成分进行定量分析。结果 得
到了 6 个蒙脱石粘土样品的基本矿物组成和化学成分。结论 不同矿床的蒙脱石粘土的矿物组成有一定差异,但
主矿物蒙脱石的含量平均为 86% ,且化学组成基本相似。
关键词: 蒙脱石;矿物组成; 化学成分
中图分类号: R284. 1   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2002) 04 0291 03
Analysis of mineralogical and chemical composition of pharmaceutical montmorillonite clay
ZHAI Yong-gong , CI Xiang-ming , ZOU Xing , GU O L i-li
( Instit ut e of Biomedicine Resear ch, Colleg e of L ife Science, Beijing No rm al Univ er sity, Beijing 100875, China)
Abstract: Object T he mineralo gical and chemical composit ions of the natural pharmaceut ical mont-
morillo nite clay w ere analysed w ith the aim of appro aching the material base o f its act ion. Methods T he
means of X-ray dif f ract ion ( SRD) and X-ray f luorescence ( SRF) were used for the quant itat iv e analysis of
·291·中草药 Chinese T raditional and Herbal Drug s 2002 年第 33卷第 4期
 收稿日期: 2001-10-31基金项目:国家新药基金资助项目( 96-901-05-220)作者简介:翟永功( 1961-) ,男,陕西省岐山县人,副教授,硕士生导师,西安交通大学生物医学工程博士,北京师范大学生物学博士后,现在北京师范大学生物医学研究所主要从事分子生物医学和天然药物化学方面的研究,主持国家新药基金、国家星火计划和省级科研基金项目 6项,参加国家“八五”、“九五”攻关项目 3项,发表论文 33篇,参编著作 2部。
T el: ( 010) 62206656  Fax : ( 010) 62206656  E-m ail : yg zhai 369@ yahoo. com
the mineralo gical and chemical composit ions of the montmor il lonite clay samples. Results The essent ial
miner alo gical and chemical composit ions of the six samples w er e obtained. Conclusion T hough there is
some differ ence in mineralo gical composit ion of the montmorillo nite clay samples f rom dif ferent deposit s,
the average per centage of montmo rillonite content in samples is 86%, and the chem ical composit ions of six
samples are nearly similar.
Key words : montmo rillonite; mineral contents; chemical composit ion
  矿物药作为三大中药材之一, 逐渐受到国内外
医药界的重视和关注。除传统的矿物药之外,粘土矿
物的药用价值研究已成为该领域之热点。蒙脱石是
一天然的吸附性粘土, 其作为药用矿物始载于《本草
纲目拾遗》[ 1] ,但在此后的药学典籍中未有记载。将
抗菌素加入糊状的蒙脱石乳浊液中可提高抗菌素的
稳定性。蒙脱石对吗啡、柯卡因、尼古丁、马钱子碱的
毒性有缓解作用,可改善放射性检查的硫酸钡的悬
浮性能。用于维生素制品的浓缩与提纯。近年来,国
外有关粘土矿物的药用研究日趋增多,其中二八面
体蒙脱石( Dio ctahedr al Smectite, DS )已被 FDA 列
为抗腹泻的“非处方药”, 1982年被WHO 列入腹泻
病控制规划 ( Pr ograme for Control o f Diarrheal
Diseases, CDD)用药[ 2]。但国内有关药用蒙脱石矿
物的组成和化学成分尚未见报道。为此,我们对国内
5 个不同地区的蒙脱石粘土矿物进行了采样分析,
为今后药用蒙脱石粘土的开发利用奠定基础。
1 材料和方法
1. 1 材料和样品制备:本研究所用的 6个蒙脱石矿
物样品分别来自我国 5 个省市的不同矿床, 分别为
XHB01~06。将选出的原料矿物样品制成浓度为
30%~50%的粗分散体系, 再将其稀释为 3%~5%
的悬浮液。该悬浮液经过一定时间的静置, 具有一定
分散性能的粘土颗粒(颗粒直径 1~2 m)悬浮于上
层。根据溶液的分层情况进行抽滤分离,再将滤液脱
水干燥,即可得到纯度较高的蒙脱石。每一样品干粉
的粉碎细度为 75~125 m。将粉碎后的样品在室温
( 22℃~25℃)和相对湿度 40%的条件下保存至少
48 h,备用。
1. 2 矿物组成和化学成分分析方法:样品的矿物组
成由X-射线粉末衍射数据获得,所用仪器为日本理
学 DMAX-3C 全自动衍射仪, 实验条件为: Cu 靶、
Ka 线、石墨晶体单色器、管压 40 kV、管流 40 mL、
狭缝 DS、RS、SS分别为 1, 0. 3 mm, 1。样品的化学
元素组成分析由 X-射线荧光( XRF)法测定,所用仪
器为Phil ips PW1400。
2 结果
2. 1 蒙脱石粘土的矿物组成特征:用 X-衍射分析
和化学分析所得的蒙脱石样品的矿物组成见表 1。
表中的C-07为商品药物,其作为一种消化道粘膜保
护剂被广泛用于食管炎、胃炎及成人和儿童的急、慢
性腹泻等疾病的治疗。矿物组成分析表明, C-07中
的主矿物成分为蒙脱石, 含量约为 93%, 此外还含
有铁明钒、石英和正长石等杂矿物。样品 XHB01~
06的主矿物蒙脱石的含量平均为 86% ,杂矿物中除
含有石英和正长石外,还含有方解石、赤铁矿和高岭
石,但均不含铁明钒。值得指出的是XHB04样品的
主矿物蒙脱石的含量达 99%,杂矿物只有石英 1% ,
几乎为纯蒙脱石,这在粘土矿物中是很少见的。
表 1 蒙脱石粘土矿物样品的矿物组成 ( % )
样品号 蒙脱石 正长石 石英 方解石 赤铁矿 铁明钒 高岭石
XHB01 83   7   8 2 - - -
XHB02 86 4 8 2 - - -
XHB03 84 10 2 2 2 - -
XHB04 99   - 1 - - - -
XHB05 85 5 10 - - - -
XHB06 80   - 12 - - - 8
C-07 93 1 2 - - 4 -
2. 1 蒙脱石粘土的化学成分:药用蒙脱石样品的化
学成分分析结果列于表 2。研究表明,包括蒙脱石族
矿物在内的各种粘土矿物是常温常压下的氧化物和
氢氧化物的混合物。蒙脱石的理论分子式为
Si8A l4O 20( OH )·nH2O, 在不考虑层间分子水时的
理论组成为; SiO 2 66. 7%, Al2O 3 28. 3%, H2O 5%。
但是蒙脱石的实际化学组成常常与其理论式有很大
差异。由表 2分析数据可以看出, 我们所分析的 6个
蒙脱石矿物样品的主要化学组分是 SiO 2、Al2O3、
H 2O、Fe2O 3和 MgO。此外 Na2O、K 2O、CaO 常以不
同的含量对蒙脱石的物理化学性能、工艺性能及药
用价值影响较大。从 Na/ Ca 比值来看, 6 个矿物样
品的 Na/ Ca 比值均大于 1,按此指标判断, 6 个粘土
矿物样品均属于钠型蒙脱石。从化学分析结果看, 对
照品 C-07的 N a/ Ca 比值( 0. 26/ 1. 38)小于 1, 其原
矿物应属于钙型蒙脱石。
·292· 中草药 Chinese T raditional and Herbal Drug s 2002 年第 33卷第 4期
表 2 蒙脱石粘土矿物的化学组成 ( % )
样品号 S iO 2 Al2O 3 Fe2O 3 MgO CaO Na2O K 2O T iO 2 MnO P2O5 PPC
XHB01 70. 44 14. 67 2. 35 2. 62 0. 15 2. 85 2. 72 0. 10 0. 03 0. 02   3. 68
XHB02 70. 74 14. 87 2. 50 2. 66 0. 10 2. 91 1. 86 0. 10 0. 02 0. 02 3. 82
XHB03 61. 99 18. 26 4. 50 2. 98 0. 18 3. 24 3. 46 0. 21 0. 04 0. 03 4. 94
XHB04 58. 78 19. 55 5. 60 4. 22 0. 22 3. 17 2. 23 0. 27 0. 09 0. 02 5. 06
XHB05 55. 13 19. 92 4. 08 1. 87 0. 14 1. 94 0. 58 0. 35 0. 01 0. 08 15. 64
XHB06 54. 65 17. 06 3. 20 2. 60 0. 23 2. 91 0. 58 0. 19 - 0. 04 16. 77
C-07 45. 29 12. 88 3. 29 2. 74 1. 38 0. 26 0. 19 0. 28 - 0. 03 32. 23
3 讨论
蒙脱石属于粘土矿物( clay mineral) ,在自然界
中纯净单一的天然粘土矿物是很少见的。在自然形
成的过程中常含有非粘土的物质, 如石英、长石、方
解石和褐铁矿等, 有机质也经常存在。粘土物质主要
是由颗粒细、结晶质的粘土矿物组成,其显著的特性
是和水能形成具有可塑性的分散体系。天然蒙脱石
粘土的主矿物成分为蒙脱石。一般工业用蒙脱石粘
土的主矿物含量在40%以上。根据我们初步的研究
结果和国外药用蒙脱石矿物的组成,药用级别的蒙
脱石矿物的含量至少应在 75%以上, 因蒙脱石粘土
的主要药用活性成分是蒙脱石。含量在 75%以上的
蒙脱石原矿, 经分离提纯之后,其主矿物蒙脱石的含
量一般能够达到 90%。这样才能保证药用蒙脱石所
具有的吸附性、粘结性、可塑性和离子交换特性。
从表 1, 2的化学分析数据中可知, XHB04样品
中蒙脱石含量达 99%, 其 MgO 的含量最高为
4. 22%。Harder 曾指出,原矿物中存在镁, 有利于蒙
脱石族矿物的形成, 少量的镁将导致蒙脱石族矿物
的发育。Yurevich 和Sokolov a叙述了火山灰转变为
蒙脱石的强度是受火山灰中镁量的调节, 高镁量有
利于蚀变。这说明 XHB04样品的高蒙脱石含量是
可能的。
由分析结果可知, 组成蒙脱石粘土的主要成分
为 SiO 2、Al 2O 3和 Fe2O 3, 其构成蒙脱石晶体的 Si-O
四面体和 Al-O 八面体层状结构,其次为层间可交
换阳离子MgO、CaO、K 2O、Na2O。其中各成分的含
量与 Gr im 和 Kulbicki所测美国亚利桑那州和怀俄
明州所产蒙脱石粘土极相近似( SiO 2 58%~65%;
Al 2O 3 18%~ 24%; Fe2O 3 2%~ 6%; M gO 2%~
6%; CaO 1%~3%; K 2O 0%~3%; Na2O 0%~
3%)。由于蒙脱石化学元素的分析结果可知, 蒙脱石
粘土中含有人体所需的大部分常量元素和微量元
素,元素种类较为齐全。将其做为一种药用矿物, 用
作药物载体、赋形剂或胃肠道药物的组成成分有其
特殊性。但其所含微量元素及其与水形成的乳浊液
所具有的吸附性、粘合力和其本身的阳离子交换性
能, 可能是其对腹泻病和其它胃肠道疾病发挥疗效
的主要物质基础。就其主要元素硅、铝而言, 在肠道
粘膜的保护方面可能具有重要的意义。
参考文献:
[ 1] 江苏新医学院 . 中药大辞典[ M ] . 上海: 科学技术出版社,
1991.
[ 2] Ahm ed A M, Ekram M , M adin a H, et al . Smect ite in acu te
diarrhea in chi lder n: a doub le-b lind placebo-cont rolled clin ical
t rial [ J] . J Pediatric Gas t renterology and Nut rit ion, 1993, 17:
176-181.
[ 3]  Leber W . A new su spension f rom sm ect ite ( Liquid Dias orb)
for th e t reatment of actu e diarrhoea: a randomized com para-
tive study [ J] . Ph armatherapeut ia, 1988, 5( 4) : 256-260.
[ 4] Gam iz E, Cab allero E. Sp anish talcs for pharmaceut ical us e:
min eralogic, chemical compos it ion, phys ico-chemical proper-
t ies [ J ] . Annales pharaceut iques Francais es , 1989, 47920: 53-
61.
[ 5]  Kurtz W . Role of bile acids in the developmen t of pept ic le-
sions : s tudies on the bile acid-binding capacity of a new k ind
of antacid [ J ] . Fortbch ritt e der Mediz in, 1991, 109( 29) : 592-
594.
[ 6] J ayn es U F, Boyd S A. Trim ethylphen ylammonium-smect ite
aromat ic hydrocarbons [ J] . J Air & Was te managem ent As so-
ciat i0n, 1990, 40( 12) : 1649-1653.
[ 7] Banin A, Rishpon J . Smect ite clay in Mars soil : eviden ce for
their p resence and role in vikin g biology exper imental resul t s
[ J] . J M olecular Evolut ion, 1979, 14( 1-3) : 133-152.
[ 8] Loeper J. Biochem ist ry of sil icon and related problens [M ] . N
Y: Bend z G Plem um Pr ess , 1978: 281-289.
“第四届全国超临界流体技术学术及应用研讨会”通知
由中国化工学会化学工程专业委员会超临界流体技术专业学组主办,中国科学院地球化学研究所承办的“第四届全国超
临界流体技术学术及应用研讨会”将于 2002年 8月中旬在贵州省贵阳市召开。大会征集论文,并将出版论文集。
欢迎在超临界流体技术研究与应用领域的专家、学者和企业人士积极参加。
电话: ( 0851) 5895814    传真: ( 0851) 5895814
电子信箱: zkscf2002@ 163. com   scf . ig ca s@ 163. net
联系人: 余德顺 刘 毅 田弋夫
·293·中草药 Chinese T raditional and Herbal Drug s 2002 年第 33卷第 4期