代赭石矿物学研究及应用探讨
郑雯乐 张丽倩
摘 要 代赭石是为人们熟知的中药材之一，矿物学归属为氧化物类矿物刚玉族赤铁矿。本文总结代赭石基本矿物学特征，得出代赭石的主要化学成分，以及含有的主要金属元素和微量元素。因代赭石在医学上有镇静中枢神经、催眠、镇痛的作用，本文探讨将代赭石与珠宝结合，探讨设计一款具有保健或治疗功能的代赭石矿物药首饰。
关键词 代赭石 矿物药 矿物学 首饰
中图分类号：R285 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2020）02-0063-02
★基金项目：陕西省大学生创新创业项目（S201913123032S）；陕西省教育科学“十三五”规划（SGH18H567）。
*本文通讯作者，通讯邮箱：120908331@qq.com。
1 代赭石研究现状
1.1 国内代赭石研究现状
国内对于代赭石医学方面的研究应用较为丰富，距今已有2000多年历史，主要集中在药性、治疗疾病、用药方法、炮制方法等，但对代赭石的矿物学研究并不是很完善，只对化学元素进行了研究，如代赭石重镇潜阳的功效和平肝及止血的药理作用[1]；微量元素Ca、Cu、Cr与相似品有显著差异而用于鉴定[2]；生、煅赭石会表现出不同药理作用，Fe2+ 和Fe3+的含量为制备代赭石炮制品提供了依据[3]。未将矿物学特征与中药特征充分结合，而对其药效充分利用，对未来矿物药资源开发、质量评价提供理论建议。
1.2 国外代赭石研究现状
国外针对代赭石研究主要是在代赭石在颜料的色彩中应用的性质研究，如天然颜料特征，部分强调天然颜料来源的矿物学和化学特性[4]。国外的代赭石研究多围绕其颜料、色素性质进行少量基础化学测试，但并未针对地进行化学成分研究，且笔者未查阅到其在医学领域中的应用。
综上，目前代赭石的研究成果较为单一，多偏向代赭石内含元素与药理作用的关联，矿物学研究基础较为薄弱，也未发现将其作为保健产品应用于珠宝首饰中。
2 代赭石矿物学研究结果
（1）通过代赭石的肉眼鉴定得出，代赭石基本矿物学特征属三方晶系，形态为块状，颜色棕红色至暗棕红色，条痕为樱桃红色，土状光泽，不透明，无解理，摩氏硬度5.5-6，比重5.0-5.3。
（2）通过反光镜观测得出，赤铁矿和褐铁矿均具有交代黄铁矿，呈假像结构。No为浅棕红色，Ne为浅黄色。折射率：No=2.988，Ne=2.759。具有一轴晶、负光学性质。
（3）通过红外光谱测试得出，三氧化二铁是代赭石的主要化学成分，是典型的氧化物赤铁矿。并推断出代赭石的结构，三氧化二铁中的O2-成六方层最紧密堆积，Fe3+在两组O2-层之间充填2/3的八面体空隙。
（4）通过扫描电镜得出，代赭石在电子扫描显微镜下不呈现明显的晶型结构，其主要的金属元素是Fe，另含有其他Al、Si、Au等微量元素。
代赭石的化学成分、结构、微量元素等矿物学特征，笔者认为代赭石能在中医药领域广泛应用与这些物理化学性质息息相关，这些研究能对矿物药药理研究、矿物药应用提供有力的理论依据。
3 代赭石在首饰设计中的应用分析
随着社会的高速发展，各个行业的包容性越来越强，跨界合作已不是天方夜谭，越来越多的产业相互交融，相互联系，密不可分。
近几年来，矿物药与珠宝首饰的结合在市面上初露头角。经调查发现，在西安国际珠宝玉石展览会上有公司已经将矿物药磁石和首饰结合，镶嵌磁石于手链和项链中研发了首饰类保健产品；在河南南阳石佛寺玉器批发市场上也出现了类似琥珀枕保健助眠产品。因此，笔者认为中医药产业可以与珠宝产业相互结合，随着大健康政策的推广和人们健康意识的提高，未来市场上将更多地出现矿物药珠宝首饰产品，实现两行业的协同发展。
经过多方考察，最后选择矿物药代赭石作为实验中药材。在材质上，因代赭石的硬度在5.5-6之间，同绿松石、青金石等珠宝材料相差无几；美观度上，红棕色的颜色，复古典雅，符合当下流行复古的颜色审美，根据前人对壁画中代赭石颜色的耐久度的研究可知[5]，代赭石的颜色不易脱色，颜色持久；药理作用上，代赭石起到镇静中枢神经，具有催眠 、镇痛的作用[6]，对人们的身体产生积极健康的影响；药效挥发上，代赭石在眼科的应用中有提到，由代赭石制成膏状物敷在眼上即可达到消炎止痛，明目退翳的作用，说明代赭石通过接触即能产生药效。
本产品设计的外观以春天新生的嫩芽为设计创意来源。棕红色的代赭石就像是大地，周围环绕的就是春天新生出来的枝丫，加以白貝，锆石做衬托，增强作品色彩的对比度。因为代赭石的硬度等客观因素决定了代赭石的首饰应用无法制成手镯这样的单个存在的首饰，于是需要在代赭石的周边加以18k金来增强他的稳固性。
此款首饰设计款式新颖时尚，符合大众流行审美。打破了人们对矿物药应用的局限性，不再是传统的，比如朱砂缝进香囊佩戴在身上产生药效的方式，而是以首饰的形式与矿物药结合，更现代化、时尚化。
此款代赭石首饰的矿物药切面完全保留，不做包裹，目的是在佩戴过程中，可以直接接触皮肤，增大接触面积，通过大面积的接触，发挥外用药效，以达到保健效果。它的佩戴方式也是多样化的，可作耳饰，佩戴于耳垂中点眼点的位置，起到明目，解除疲劳的作用[7]；可多个串联做项链，通过在颈部的佩戴，促进颈部血液循环，缓解颈部压力，减轻头部头痛[8]、眩晕，并对中枢神经产生镇定安神[9]、促进睡眠；可佩戴在腕部，潜阳安神[10]。
这种集保健和美观于一身的矿物药首饰，在“大健康”理念下定会具有较强的社会需求和市场前景。
4 总结
本课题笔者将代赭石的药用效果应用到珠宝首饰上为目标，搜寻国内外代赭石在珠宝等领域研究应用现状资料，分析项目可行性。以代赭石矿物特性为出发点，查询中医古籍、医学文献等，明确中医药理及临床特性；通过肉眼观测、反光镜检测、傅里叶变换红外光谱检测等实验过程，分析代赭石成分、结构等具体数据，明确其基本矿物学特征、主要矿物成分、结构等，掌握基本构成，为代赭石临床发展和药理的进一步研究提供了科学依据。
在这次论文中，笔者走访多家中药市场，调研珠宝厂商，掌握流行珠宝样式及珠宝制作过程，分析代赭石珠宝制作工艺难度及可能性，以实验数据为依托，将代赭石的药用研究和矿物学特征结合，设计应用在珠宝首饰中，通过佩戴的方式使其产生药性作用，制作成保健类首饰。最终运用CDR珠宝绘制软件，完成绘制珠宝首饰设计图。
论文验证了代赭石的矿物学特征以及如何将矿物药代赭石应用在珠宝首饰中，不仅扩充了矿物药的应用范围，为矿物药药性及临床应用提供科学依据，也推进了矿物药跨界发展合作。
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