1、药用矿物,-适于材料学专业硕士研究生,吉林大学材料科学与工程学院,一、概 述,我们祖国传统医药学-中药学历史悠久，源远流长，博大精深，自成体系，在世界医学史上独树一帜，是中国灿烂文化的重要组成部分，是一座伟大的宝库。矿物药作为这座宝库中的重要成员，几千年来它为中华民族的生存繁衍和文明进步发挥着巨大和不可替代的作用，是我国历代人民在漫长的岁月里与疾病作斗争的重要武器。,传统的中医药学有它独特的古典科学思维方式，有完善的整体观念，全局与局部的协调处置方式。它以其辨证论治的治疗方法，以及独有的低毒，疗效确切，非耐药性，整体调节等，在医疗保健方面发挥着独特的优势。,祖国的中药宝库由三大类别组成，即动物
2、药、植物药和矿物药。中药学史称为“本草学”，在日本、韩国等东南亚国家，又被称为“汉方、汉药”。历代本草学中所收载的矿物药材均被归为“金石”类，它包括了土壤、岩石、矿物等，但以矿物为主。,中药的最大特点是： 1. 直接使用动物、植物、矿物(岩石)入药治病； 2. 有着十分复杂和奇妙的用药配伍原则和方法。 因此，其奇特的药效往往使人感到迷惑不解，有些方剂由于疗效确切，而成为民间千古流传的密方、偏方。,在中医临床实践中，医药往往不分彼此，二者紧密相连，古语有“医随药走，药家既是医家”的说法。 中医在治病中认识药，从用药中深化治病的理论，从而总结出了“用药如用兵”的道理，“奇药如奇兵”的观点。,最新的
3、统计结果表明，自然界产出的3300种矿物中，已有几百种矿物被用于防病、治病及保健，其中直接作为中药材而被用于临床的有近100种。,二、药用矿物的概念,要了解药用矿物，首先要弄清楚什么是矿物。矿物是自然界中的化学元素，在地质作用下所形成的天然单质或化合物。在一定的物理化学范围内，具有相对固定的化学组成和内部结构，是组成岩石和矿石的基本单元。绝大多数矿物是固态无机物，并且大部分属于晶质矿物。 常见矿物：石 英 (SiO2) 方解石 (CaCO3) 自然硫 (S) 石 墨 (C),何谓药用矿物？我们称对人体疾病有治疗功能或有保健功能的矿物称为药用矿物或矿物药。自然界产出的矿物有3300种，它们并非都
4、具有药效功能，能称做矿物药的不过几百种。当然，开发出更多，更新的矿物药种，以及老矿物药的二次（深度）开发，也是矿物学者和中医药学者面临的新任务。,对矿物药的称谓，人们采用较多的是“药用矿物”一词，此外，还有“药材矿物”，“药用矿石”，但其内涵基本上是相近的。矿物药包括原矿物药，也包括人工合成的矿物药制品。,三、矿物药的分类,矿物药的应用历经几千年，不同古籍文献、不同学者，对其分类有着较大的差异。但其目的都是为了便于临床应用和研究。本课程仅就文献记载中常见的分类方法作简要的介绍。,1、古代分类 (1)神农本草经将矿物药分为三品：即上品、中品、下品。 (2)本草纲目（明代，李时珍）将中药分为五部：
5、即金石部、石部、水部、火部、土部。 大部分矿物药被归纳入石部和金石部。,2、现代分类 随着现代科学的发展和西方医学的传入，促使矿物药的分类以其所含化学成分或含量最多的化合物为依据进行分类。这种分类方法便于研究矿物药的理化性质，分析有效成分或主要成分，探讨药理作用，明确主治范围。,(1)药材学（南京药学院编）将矿物药分为10类：1 砷类药（雄黄As2S2） 2 汞类药 （辰砂HgS）3 铅类药（密陀僧PbO） 4 铜类药（胆矾Cu2SO42H2O )5 铁类药（赭石Fe3O4） 6 钙类药 （石膏CaSO4）7 硅类药（白石英SiO2) 8 硫类药（硫磺S）9 氯类药（大青盐NaCl） 10其他
6、矿物药（炉甘石ZnCO3、白矾KAl(SO4)212H2O）,(2)中国矿物药(长春地质学院、长春中医学院合编)根据矿物药的来源、加工方法及所用原料的不同，将矿物药分为三大类： 1、原矿物药； 2、矿物制品药； 3、矿物药制剂。,(3) 本课程对矿物药的分类 遵循矿物学的分类方法，即“晶体化学”分类法。这种分类法的优点是，它能把矿物药的化学成分与其晶体结构紧密地联系起来，并能从本质上阐明矿物药的形态、物理性质，而且，在一定程度上，还可以反映自然界元素间相互结合的一般规律性。 矿物学者强调这一分类法. 因为,在此分类体系中,一味药只在某一类(族)中占一位置,不会出现于其他位置,是比较符合自然事物
7、的科学分类体系.,晶体化学分类体系： 大类 类(亚类） 族(亚族) 种(亚种) 上述五大类的确定：是以化学成分为标志，把化合物类型相同或相似的矿物药归并为一个大类。如 硫化物及其类似化合物、氧化物及氢氧化物、含氧盐等。 在一个大类范围内，再把具有相同阴离子或络阴离子的一些矿物药归并为一类，如含氧盐大类中的硅酸盐、硫酸盐、碳酸盐类等。 在某些类中，如果矿物药中的络阴离子在结构上有所不同时可再分为亚类。如在硅酸盐类中根据Si-O四面体的排列方式又分为：岛状、环状、链状、层状、架状等硅酸盐亚类。以下还可再分为族（亚族）、种（亚种）。,无论古代还是现代, 对矿物药的分类方法还有许多，它们都是人类长期实
8、践的总结。对矿物药的分类是一个比较复杂的课题，应该把它作为一个专门的课题去研究，使其科学化、合理化、统一化、实用化。目前，不同学科的学者对矿物药的分类暂时还难以统一认识，但是，只有大家通过不断的探索、研究，才能逐渐形成共识。当然，这需要一个较长的过程。,四、 药用矿物的主要研究内容,药用矿物是一个涉及多学科，多层次，范围广的科学课题，因此，其研究的内涵既丰富，又复杂。这里仅就较为重要的方面提出探讨性意见,1、矿物药成分的研究 天然产出的矿物药往往不是单一的矿物，多半是几种矿物组成的天然化合物，在地质学上这样由几种矿物组成的化合物被称之为岩石。既然岩石是由矿物组成的，因此，也需要进行矿物学研究。
9、 如：花岗岩：长石+石英+云母,有人（如南大地质系汪正然）将由一种矿物组成的矿物药称之为单矿物药材，如雄黄，雌黄，石膏等；把由多种矿物组成的矿物药称之为多矿物药材。如花蕊石（蛇纹石+方解石），金礞石（黑云母+白云母）。 最为典型的要数麦饭石，它是石英斑岩经风化后的产物(一种风化花岗岩），主要矿物成分有：石英+长石+云母+角闪石及黏土类矿物高岭石，蒙脱石等。,对矿物药进行矿物成分的研究，首先要确定矿物药是由一种还是由多种矿物组成的，若是多种，都分别是什么矿物? 这项工作一般采用地质学上的岩矿鉴定方法就可较好的解决，如最为常用的显微镜法，此项工作的重要性在于：一可保证药材的质量和药效，二可防止误购
10、，误配药材。,查明药材矿物组分，不但具有理论意义，更具有实际意义。如：中药麦饭石，被称为长寿石，它具有调节人体新陈代谢，促进血液循环，增强血管弹性等多种功能。因此，受到人们的关注，由于其开发后具有极大的经济效益，各地纷纷投资寻找麦饭石资源。 上世纪80年代末，90年代初我国曾出现过“麦饭石”热，但各地出现了良莠不齐的现象，有些地方找到的根本就不是麦饭石，却宣传具有保健功能，人们用了以后并没有收到任何的疗效，有些地方甚至出现危害人体健康的事件。,麦饭石究竟是什么东西呢 ? 从地质学角度认识，它应该是岩性为中酸性花岗岩质的浅色岩石类，确切的说它应包括：具有斑状结构的含斑石英二长岩，石英二长岩，二长
11、岩，石英闪长斑岩等，主要矿物成分为：钾长石，斜长石，石英等浅色矿物，其次为黑云母，角闪石等暗色矿物，还有黏土矿物：高岭石，蒙脱石，水云母等。,在野外采矿现场判别麦饭石是否为正货，有一个必要的条件，那就是看花岗岩是否经过风华作用，由其是以半风化型的质量为最佳。 各别地方由于对麦饭石的认识不清，只要是花岗岩都视为麦饭石，因此，造成了市场混乱的现象。有报道，某地用未经过风华作用含有放射线的花岗岩冒充麦饭石，结果导致饮用由这种所谓的麦饭石浸泡过的矿泉水的人出现口腔溃疡，甚至口腔癌的事件。,实践表明，对矿物药材的成分研究应是第一位的。同一种药材，由于产地或产状的不同，其矿物组分，在数量上可能是有差异的，
12、因此，在治疗疾病上可能也会出现差异。 在传统的中医药治病过程中，对这种差异往往注意不够，从而会出现使用同一味治病有时疗效有差异的现象，但又不知其所以然。,2、矿物药微量元素的研究 现代医学已经证实，微量元素对人体健康起着重要作用。它参与人体内的各种生化反应，促进人机体的自身调节，求得阴阳平衡， 因此，进行矿物药微量元素与中医学基本理论之间的相互关系的研究是矿物药研究的重要内容。 如：矿物药中微量元素存在的方式，分布特点，人体从矿物中吸收微量元素的方式和特点，微量元素补给的最佳途径及其对病理，生理的影响等。,现代人已经认识到，人体本身就是由不同元素组成的，被认为是运动着的“元素集合体”。椐现今的
13、精确测试，人体内有60余种元素，根据它们的相对含量可分为：常量元素11种(占99.05)，微量元素50余种(占0.05)。 虽然，微量元素在人体内所占比例很小，但其对人体的健康却影响极大。如人体缺Ca，会引起许多不适症状，这已是人们的常识；缺锌Zn，会产生发育不全，厌食，智力低下等症状：多种癌症与身体过量Mn有关。,有一种较为常见的病症克山病，人们的研究结果证实：东北地区的克山病是缺硒Se引起的，而云南地区的克山病则是硒Se过剩导致的。,现代医学研究表明，人们要想获得一个健康的身体，其体内的各种元素含量一定要处于一个平衡状态，超过或低于正常值，都将导致疾病的发生。 而矿物作为多元素的集合体，在
14、对症下药时，就会补充体内所缺乏的元素，化合或排泄出某种过多的元素。实际上服用矿物药就是一个调整体内元素平衡的过程，调整合适了，人体的疾病也就去掉了，达到了治病的目的。,这里应该说明的是：矿物药中所含微量元素的种类和数量，以地质学观点它应是一个“变数”。同一种矿物（即同一味矿物药），由于形成的地质条件不同，其所含微量元素的种类、尤其是数量会有所不同，甚至存在的状态也有所不同，这些个不同在临床应用时可能会出现疗效的不同。,如：产于Pb 、Zn矿床风化壳上的黏土质滑石，比之灰岩风化壳上的滑石，前者含Pb量多，含Sr量少。 再如：中药自然铜（黄铁矿），其成因可有多种（热液的，变质的，沉积的等），因此所
15、含微量元素的种类和数量会有较大的差异。 同种矿物药在微量元素上的这种差异特点在具体用药时应慎重下方，不同产地的同种矿物药在临床疗效应上往往有不同的反应。,在此，需要特别强调的是，那种认为“天然的既是无毒、无害的”想法，是一种错误的认识。 矿物药是天然物体，含有多种微量元素，在它们当中，除了人体所必需的之外，即可以治疗，或保健的所谓有益元素之外，尚含有一定量的对人体有害元素，如：Pb、As、Sb、Hg、Ga等。这些有害元素如果在限量以内使用得当，可以对人体有益，如古方中某些含Hg、Ag、Pb等元素的矿物药组成的方剂疗效卓著。用含Hg、Ag制剂外用于小面积溃疡，有提脓拔毒，去腐生新的作用。但是有害
16、的微量元素一旦超过“适量”便会有害于人体。所以，对有害微量元素在实际应用时，一定要注意控制“量”的问题。,微量元素与人体健康的联系，在体内的功能和作用，已引起了人们的普遍关注，被认为是现代矿物药研究的发展方向。因为，矿物药作为由无机物向有机物转化的“纽带”，是无机元素在复杂的有机体中发展、演化、迁移等规律的具体体现。,对矿物药微量元素的研究，有人提出，是否可以用纯净的人工合成物来替代天然的矿物。这个问题争议较大，因为原矿物药的主成分可以人工合成（如石英SiO2 、黄铁矿FeS2），但微量元素，尤其是微量元素的种类，在单味矿物药中的量比的变化，存在状态等，是人工合成无法解决的。因此，这种替代有专
17、家认为不宜倡导。,但是，根据中药治病经验，药理机制，将现有矿物药或合并，或取代，或引入新品，是可能的，这也是矿物药发展的方向和必然结果。,3、矿物药资源的研究 资源问题一直是困扰人类生存与发展的大事，已引起人类的高度关注。对矿物药资源进行、合理开发、和持续利用的研究，使其能更长久地为人类服务，是矿物药研究工作的重要任务。,矿物药是一种矿产资源，是不同自然地质作用下的产物。它多数是一种或几种矿物的集合体，很少是单个晶体，同一种原矿物药可以在多种地质作用下形成。在地质学上，一般用成因类型来概括一个地质作用的某一段历程所形成的矿物及其相应特点。,矿物药资源问题是一个相当复杂的问题，同一味原矿物药，由
18、于产地的不同，其成药的地质条件可能就不同，矿物药中所含的微量元素的种类，数量甚至是存在状态可能也不一样，那么，它作为药材的品质和药效也会有差异。这就如同植物药人参，家养参和深山里的自然参药用效果不同，是一个道理。 因此，以矿物学的观点出发，对有神秘传奇色彩的矿物药进行深入研究是极有意义的。,矿物药作为矿产资源与另两类药物资源的最大不同之处：它属于非再生资源，消耗一两，少一两，消耗一斤，少一斤，直到贻尽。因此，人类要有强烈的保护意识，开发利用要科学，合理，使其能长期地为人类服务。 而动物，植物是一种可再生的资源，人们可以对其进行改良，优化，提高药用价值 。,五、矿物药的炮制,矿物药是自然界的产物
19、，质地坚硬，不易破碎，常夹带一些泥土、杂质等非药用部分含有毒成分会威胁用药安全。显然，未经处理的矿物药是不能直接入药的，这就需要通过炮制，调整药性，增利除弊，以满足临床治疗要求。炮制是中医用药的特色，更是矿物药应用中的必要环节。,1、矿物药炮制的概念 中药有几千年的用药治病的历史，中药炮制也就有了几千年的经验积累。最早的中药典籍黄帝内经就有了正式的炮制操作的文字记载。现在，中药炮制无论在理论上，还是在技术上，都发展的相当成熟，已经形成一门学科-中药炮制学,何谓中药炮制？ 采用一定操作工艺和方法，对原药材进行再加工处理的制药技术。如用一句话来表达即：使中药发挥应有疗效的加工过程。 每味矿物药在各
20、个历史时期，或配与不同的验方时，常有不同的炮制方法，也就是加工过程不一样。同一味矿物药由于治疗的病症不同，其炮制的方法也可能不同，其疗效也会不一样。,中药的炮制是伴随着中药用药治病产生和发展的。现代的炮制方法，大部分是根据历代炮制原意，结合现代实际条件进行的，因此，了解和掌握每味药现代的炮制方法，对全面研究矿物药是很有必要的。,2、矿物药炮制的目的 上节叙及炮制的概念时，已经谈到了炮制的目的，即 “使中药发挥应有的疗效” 。由于历史的原因，矿物药的炮制加工各地尚不统一，但最终目的只有一个，那就是使矿物药在治病过程中能提高医疗效果及保证用药安全。,矿物药炮制的目的主要有以下几点。(1) 消除或降
21、低矿物药的毒性及副作用 “是药三分毒”，中药也非无毒无害。某些矿物药含有一定量的有害元素，服用量过多或时间过久，易造成人体平衡的紊乱。经炮制后，去除有害元素，减少溶出量，从而使毒性降低，以确保用药的安全。,例1：雄黄，主成分为As2S3，常夹杂有砷盐 As2O3等毒性成分，经水飞法处理后，As2O3含量明显下降，且随着用水量的增加，下降愈明显，从而降低了毒性。 干研法处理雄黄，不能降低As2O3的含量，如果加热180 220时， As2O3是生品的24倍之多。,例2：朱砂(辰砂HgS)，因含有汞盐和游离Hg，故有毒。经水飞，汞盐溶于水，游离汞则沉于底部，从而达到了除去的目的，防止中毒。,(2)
22、 增强疗效。 例1：自然铜经煅淬后，可增强其散瘀止痛的作用。 例2：代赭石(赤铁矿Fe2O3)其生品(炮制前的药物)略有补血作用，煅后其补血作用大大增强，因为有效成分Fe在煅淬后，其溶出量增加了3倍。,(3) 便于煎煮，使有效成分能 充分溶出 大多数矿物药都质地坚硬，不能直接入药，但经高温煅烧后，变的酥脆、疏松、易于粉碎和煎煮。 例：磁石(Fe3O4)，质地坚硬，经炮制后，不但有效组分易于煎煮出来，且去除了有害组分。,(4) 消除杂质，除去非药用部分， 保证药用的纯净度。 例：芒硝(CaSO4)，常夹带有Sr，Ti，A1，Si等，经与萝卜同煮后，杂质被萝卜吸收，使药物纯净。,(5) 特殊部位的用药 如：眼、耳、鼻等，其纯度和细度都要求很高，因此，必须进行加工炮制。,本 章 结 束 谢 谢！,
