X射線衍射法測定滑石粉中石棉成分

靳貴英 林生文 王淼

（廣東省食品藥品檢驗所，廣州510180）

0 前言

滑石粉系滑石經精選凈制、粉碎、浮選、干燥后制得，其主要成分為 Mg3Si4O10（OH）2。滑石粉具有潤滑性、抗黏、助流、耐火性、抗酸性、絕緣性、熔點高等優良的物理、化學特性，尤其是抗粘和助流作用較好，主要作為助流劑使用。此外，滑石粉具親水性，不影響片劑的崩解，可將顆粒表面的凹陷處填滿補平，減低顆粒表面的粗糙性從而達到降低顆粒間的摩擦力，改善顆粒流動性的目的，是藥物制劑中應用較廣泛的潤滑劑兼助流、抗粘劑。2010版《中國藥典》一部藥材和飲片項下收錄有滑石粉品種，其主要功效為利尿通淋，清熱解暑和祛濕斂瘡等［1－3］。目前國內滑石粉生產廠家主要集中在廣西及山東沿海。

滑石粉的品質和雜質成分因分布的礦源不同而有較大差異，部分礦源伴生有不同種類的石棉，石棉對人體健康危害很大，已被醫學界公認為強致癌物質。滑石粉中的石棉分為角閃石類石棉（主要包含青石棉和鐵石棉、透閃石石棉、陽起石石棉和直閃石石棉等）與溫石棉（又稱蛇紋石類石棉）［4－5］。角閃石類石棉特征峰2θ在（10.5±0.1）°；溫石棉特征峰2θ在（24.3±0.1）°和（12.1±0.1）°附近。

近年來，X射線衍射方法得到了廣泛的應用［6］，采用X射線衍射方法，對滑石粉中易伴生的溫石棉、青石棉和鐵石棉進行了檢測，并將易混淆的綠泥石和溫石棉進行了區分。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

Rigaku，MiniFlex600 X射線衍射儀（株式會社理學電企儀器有限公司）：Cu靶光管；探測器系統為晶體計數器及一維陣列高能探測器。

加拿大溫石棉CHRYSOTILE B CANADIAN，南非青石棉CROCIDOLITE ASBESTOS和南非鐵石棉A MOSITE ASBESTOS均購自SPI Supplies公司。滑石粉6批樣品分別購自廣西龍勝和萊州鳳羽。

1.2 衍射條件

Cu Ka1射線，電壓40 k V，電流40 mA；設定重復性：1/100；測角儀掃描范圍：3°～145°。

1.3 實驗方法

取本品適量，采用X射線粉末衍射方法，在（10.5±0.1）°的2θ處特征峰為鐵石棉和青石棉特征峰，在（24.3±0.1）°的2θ和（12.1±0.1）°的2θ處特征峰為溫石棉特征峰。

2 結果與討論

2.1 衍射圖譜

粉末X射線衍射有其專屬性。粉末X衍射實驗參數：Cu射線，電壓40 k V，電流15 mA；掃描范圍為溫石棉（2θ）：10～13°及24～26°，鐵石棉（2θ）：（10.5±0.1）°，青石棉（2θ）：（10.5±0.1）°；掃描速度：1°/min。在空白滑石粉中，分別添加不同量的溫石棉、鐵石棉、青石棉，配制質量百分數梯度分別為1%，5%，10%的對照樣品進行實驗。其衍射圖如圖1～4所示。

圖1 滑石粉中不同濃度溫石棉的X－射線衍射圖（掃描范圍：10～13°）Figure 1 X－Ray diffr action spectr a of chrysotile in TALC powder at different temperatures（Scan range：10～13°）.

圖2 滑石粉中不同濃度溫石棉的X－射線衍射圖 （掃描范圍：24～26°）Figure 2 X－Ray diffraction spectra of chrysotile in TALC powder with different concentrations（Scan range：24～26°）.

圖3 滑石粉中不同濃度鐵石棉的X－射線衍射圖（掃描范圍：10～13°）Figure 3 X－Ray diffraction spectra of amosite in TALC powder with different concentrations（Scan range：10～13°）.

圖4 滑石粉中不同濃度青石棉的X－射線衍射圖（掃描范圍：10～13°）Figure 4 X－Ray diffraction spectra of crocidolite in TALC powder with different concentrations（Scan range：10～13°）.

2.2 檢出限

藥用滑石粉的規定為“不得檢出有石棉”，所以實驗對石棉的限度進行了系列的考察。經文獻調研，溫石棉和角閃石石棉的儀器檢測限度最低約在0.8%和0.5%，圖5和圖6分別為0.8%溫石棉和0.5%角閃石的衍射圖譜。

圖5 滑石粉中含0.8%溫石棉時的X－射線衍射圖（掃描范圍：7.5～14°）Figure 5 X－Ray diffraction spectra of 0.8%chrysotile asbestos in TALC powder（Scan range：7.5～14°）.

圖6 滑石粉中含0.5%角閃石時的X－射線衍射圖（掃描范圍：7.5～14°）Figure 6 X－Ray diffraction spectra of 0.5%amphibole in TALC powder（Scan range：7.5～14°）.

圖7為廣西龍勝三批樣品與含有0.5%角閃石石棉的標準樣品對比圖譜。

由此可以看出，與前述1%含量的溫石棉、角閃石石棉的圖譜相比，0.8%的溫石棉和0.5%的角閃石石棉圖譜，因含量較低，特征峰較難分辨，考慮到儀器的檢測限，因此在進行石棉定量研究時，建議將檢出限定為1.0%。

圖7 樣品和標準樣品的X－射線衍射對比圖Figure 7 Comparison of X－Ray diffraction spectr a of reference and sample.

2.3 樣品檢測結果

6批樣品的衍射譜圖如圖8所示。

角閃石特征峰2θ約在（10.5±0.1）°處；溫石棉特征峰約在（24.3±0.1）°和（12.1±0.1）°處。由圖8可以看出廣西龍勝三批樣品2θ在12.5°附近出現了疑似峰。有研究表明，隨著產地及伴生情況的不同，滑石粉中常混有少量的綠泥石，這些綠泥石與滑石的成分基本相同，很難用化學手段去除。且綠泥石的特征衍射峰位為12.45°，與溫石棉的特征衍射峰12.1°非常相近。將6批樣品的衍射圖譜和對照譜圖疊加以比對，見圖9，可以發現疑似峰為綠泥石的特征峰［7］。

圖8 6批樣品的X－射線衍射圖（1～3為廣西龍勝樣品，4～6為萊州鳳羽樣品）Figure 8 X－Ray diffraction spectra of six batches of samples（Sample 1～3 from Longsheng Guangxi，Sample 4～6 from Fengyu of Laizhou）.

圖9 6批樣品與對照的X－射線衍射比較圖Figure 9 Comparison of X－Ray diffraction spectra of six batches of samples.

為了進一步確認，實驗選擇降低掃描速度，延長掃描時間，在7.5～14°進行精確掃描，結果驗證了三批疑似樣品的峰在12.4°附近，為綠泥石的特征峰（圖10），并非蛇紋石，圖11所示。

圖10 綠泥石特征峰12.45°Figure 10 A X－Ray diffraction spectrum of chlorite with the characteristic peak of 12.45°.

圖11 廣西龍勝三批疑似樣品衍射圖譜Figure 11 X－Ray diffr action spectra of three batches of samples which were suspected to be originated from Longsheng of Guangxi.

3 結論

滑石粉中石棉的檢測方法主要有紅外吸收光譜法、顯微觀察法及X射線衍射法。滑石粉中石棉含量一般很低，所以僅用紅外吸收光譜法很難建立靈敏的檢測方法。石棉的細長形纖維狀物并不是其專屬的特征外形，所以顯微觀察法多用于石棉的補充鑒定與檢測，用于陽性衍射結果的再次確認。本實驗利用的X射線衍射法，可有效、快速的進行滑石粉中石棉的檢測。

［1］國家藥典委員會 .中華人民共和國藥典［M］.北京：化學工業出版社，2010.

［2］［英］R.C.羅，［美］P.J.舍斯基，［英］P.J.韋勒 .藥用輔料手冊［M］.鄭俊民，主譯 .第四版 .北京：化學工業出版社，2005：356－358.

［3］劉雅敏，張平山 .藥物制劑常用輔料［M］.天津：天津科技翻譯出版公司，1994.

［4］鐘輝，趙愛林，遲廣成 .滑石中石棉的鑒定方法研究［J］.地質調查與研究，2008，31（1）：70－74.

［5］徐小茗，高源，李艷秋，等 .石棉纖維檢測的現狀與未來研究方向［J］.中國礦業，2012，21（3）：119－121.

［6］蔣曉光，王嶺，儲剛，等 .X射線衍射法（XRD）分析煅燒白云石的物相組成［J］.中國無機分析化學，2012，2（1）：31－33.

［7］農以寧，曾令民.X－射線衍射法測定藥用滑石粉中石棉的研究［J］.中國中藥雜志，2002，27（7）：524－527.