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中药性状鉴定 性状鉴定是按药用部位的形态进行鉴定,以及老药工的经验鉴定。
药材中以植物类为最,其中又以种子植物为多,一般药用部分为根、根茎(根状茎、块茎、球茎、鳞茎)、叶、花、果实、种子、皮、木、茎藤及全草类。全草类可参照基原鉴定,其他各类则可根据器官形性进行观察。每种药材,往往都有其特别之处,先人已经总结出诸多经验,或观其形,或辨其色,或尝其味,或感其质,或兼而有之,言简而赅,传神易记,不失为最简捷、实效之法。性状鉴定主要根据形、色、气、味、表面特征、质地、断面、火烧、入水等特征。
(1)形状 不同的药材,往往有其独特的外形。如野山参“芦长碗密枣核芋,锦皮细纹珍珠须”;党参具“狮子盘头芦”;味连形如“鸡爪”,又有“过桥”;天麻之“鹦哥嘴”;防风根头如“蚯蚓头”;海马“马头蛇尾瓦楞身”;粉防己形似“猪大肠”等,皆取其形也。
(2)颜色 各种药材多有不同的颜色。如黄连、丹参、紫草、乌梅、青黛、白芷、红花、金银花、黑白丑,皆取其色也。
(3)气味 含挥发性物质的药材,多有特殊的香气。如阿魏、丁香、鱼腥草、败酱、鸡矢藤,皆有嗅之难忘之气。辛夷、甘草、五味子、苦参、盐附子,分别具辛、甘、酸、苦、咸五味,或兼而有之。
(4)表面 指药材的表面是否光滑或粗糙,有无皱纹、皮孔或毛茸等。如白头翁根头部的白毛(叶柄残基);羌活环节紧密似蚕;金毛狗脊表面密生金黄色毛茸;白芷有唇形皮孔等,都是重要的鉴别特征。
(5)质地 指药材的坚硬、松软、致密、粘性、粉性等特征。如南沙参因质地泡松而称为“泡沙参”;粉性强者如粉葛根、天花粉、山药;质坚硬者如穿山龙、郁金等。
(6)断面 药材有易折者,有不易折者。自然折断之断面,有粉性者,如山药;有纤维性者,如黄芪;有胶丝相连者,如杜仲;有平坦而粉性者,如牡丹皮。不易折断,或断面不平坦者,可用刀横切之而后观察,特别是切制之药材饮片,切面之特征更显重要,并有许多经验鉴别传著于世。广防己之“车轮纹”,乌药、黄芪之“菊花心”,川牛膝之“筋脉点”,山柰之“缩皮突肉”,茅苍术之“朱砂点”等,都是形象的鉴别特征。
(7)入水、火烧 有些药材可通过简单的物理、化学方法加以鉴定。如西红花入水,可见橙黄色直线下降,并逐渐扩散,水被染成黄色;秦皮入水可显蓝色荧光;龙骨、天竺黄噬之粘舌;琥珀与帛摩擦可吸附纸屑;海金沙火烧可全部燃尽,并发出轻微的爆鸣声及火光;青黛微火的烧,有紫红色的烟雾等等。如上种种、既是老药工的宝贵经验,又蕴含着科学道理。
此外,药材的产地、生活习性、生态环境,亦有助于鉴别。如潞党参、滇三七、川贝母、西红花、阳春砂、关苍术,皆叙其产地所出;冬虫夏草、夏枯草、半夏乃指其生活习性;车前草、雪莲花,可知其生态环境。 性状鉴定 生药性状鉴定是运用人体的感官看、摸、闻、尝及水试、火试等直观的方法,对生药的性状,包括形态、大小、色泽、表面、质地、断面、气味等特征作为依据而进行鉴别的方法。它是我国中医药工作者鉴别生药中长期积累的丰富经验之总结,故又称传统经验鉴别。该法简单、快速、易行,是行之有效保证质量的重要鉴定方法之一。性状鉴定主要观察完整的生药及饮片。
所谓"看",就是仔细观察生药的形状、大小、色泽、表面特征及断面等,并以一些简单的术语来形容,例如观察根类外形时,常用头(根、根茎的上端)、芦(根端短缩的根茎)、身(主根部分)、梢(根下部或支根)、须(须根或小根)、纹、皱、槽、沟、连珠(根、根茎膨大部分成连珠状)等描述。观察断面特征或饮片时,常用心(中心部)、菊花纹、车轮纹、云纹、网纹(均指断面呈现的各种纹形)、朱砂点(指红色油室)、粉尘(指淀粉)、霜(指析出的结晶)等词形容。
所谓"摸",就是用手触摸生药,以判断生药的质地及折断现象,通常用硬软、结松、轻重、韧脆、弹柔以及粉质、角质、油润、绵性、柴性、粘性等词来形容。
"嗅"是直接嗅闻完整的生药,或于剥碎、搓揉、折断时所能闻到的气感。
"尝"是用舌尖接触生药表面,或取少量生药入口咀嚼能感觉到的味感(剧毒药尝味要小心,尝后立即吐出并漱口)。
一些中药的传统经验鉴别如以党参皮松肉紧有狮子盘头,何首乌断面有云纹,粉防已断面有车轮纹,苍术断面有朱砂点,生动地表现出鉴别特征。又如丹皮以皮细肉厚,亮星(丹皮酚结晶)多者为佳,甘草、党参以味甜为佳,乌梅、木瓜、山楂以味酸(含有机酸)者为佳,黄连、黄柏以色愈黄、味愈苦(含小檗碱)为佳,肉佳以富油性、香气浓、味甜辣(含挥发油)为佳,荜菝、黑胡椒以味辛辣为佳等。
另外用水试、火试经验鉴别方法也是生药性状鉴别的内容之一。水试法是利用生药在水中发生沉浮溶解、颜色变化、透明度、膨胀性、旋转性、粘性、酸碱变化等现象进行鉴别。火试法是利用生药受火燃烧后产生的颜色,烟雾、响声、膨胀、熔融聚散等变化现象进行鉴别。如红花浸水中,水变金黄花不褪色。苏木投热水中,水显鲜艳的桃红色。秦皮浸水中,水浸液显蓝色荧光等作为鉴别依据。这些传统的鉴别经验在长期生药鉴定工作发挥了很大的作用。今后随着科学的发展,结合现代科学技术,逐渐提高和发展性状鉴定这一直观的鉴别方法和水平。
各类药材的性状特征如下:
1、根类生药:根类生药大多取自被子植物的根,包括药用为根或以根为主带有部分根茎的生药。根上通常没有节和节间,一般无芽,少数双子叶植物根有不定芽。要注意辨别其为双子叶植物或单子叶植物的根。双子叶植物根类生药一般呈圆柱形或圆锥形,平直或稍弯曲、扭转、有的分枝,上端常连接短缩的根茎(习称"芦头");表面常较粗糙,多数有木栓、皮孔及支根痕;横断面呈放射状结构,形成层环大多明显,中心常无髓,少数生药有异型构造。单子叶植物根类生药多为须根或须根膨大成块状根,块状根的形状比较多样,如麦冬、天冬呈纺锤形,表面常较光滑,无木栓及皮孔,断面不呈放射状,内皮层环较明显,中心有髓。
2、根茎类生药:根茎类生药是以植物的地下茎入药,包括根状茎(常称根茎)、块茎、鳞茎或球茎。根茎类生药表面有节和节间,以单子叶植物的根茎为明显,节上常见有退化的鳞片状叶,有时可见叶痕和芽痕,周围或下侧有不定根或根痕。蕨类植物根茎的表面常有鳞片或鳞毛,有的周围密布整齐的叶柄基。观察根茎类生药的横断面,双子叶植物根茎呈放射状结构,中心有明显的髓;单子叶植物的根茎不呈放射状,内皮层环大多明显,环圈内外均散有维管束小点;蕨类植物根茎有的中心为木部,无髓,有的木部呈完整的环圈,中心有髓,有的为数个分体中柱断续排列成圈状。蕨类植物根茎也可观察叶柄基横断面分体中柱的数目和排列状况作为鉴别点。
3、茎藤类生药:茎类生药是以植物的地上茎或茎的一部分入药,包括木本植物的枝条、木质藤本的茎、草本植物的茎或茎髓等。一般茎类生药呈圆柱形,也有呈方柱形或扁圆柱形,大多有明显的节和节间,有的节部膨大并残存小枝痕、叶痕或芽痕,若叶痕显著可供观察叶序。草质茎干缩后因维管束或机械组织的存在,常形成纵向隆起的棱线及凹沟;木质茎表面较粗糙,木栓层时有纵横裂纹,皮孔易察见。双子叶植物茎的横断面呈放射状结构,草质茎木部不发达,髓疏松或成空洞,木质茎木部发达,皮部薄;单子叶植物茎不呈放射状结构,维管束散列,无明显的髓。
4、木类生药:木类生药系采自树木形成层以内的部分,通常以心材入药。一般将木材锯截成段,或劈成条块或刨成薄片。观察其形状、色泽、表面纹理与斑块、质地、气味,以及横切面、纵切面所呈现的年轮、射线等纹理。
5、皮类生药:皮类生药系采自木本双子叶植物或裸子植物树干,枝条或根的形成层外的部分,可分为树皮(干皮)或根皮。有的皮类生药已刮去外皮而以"内皮"(主为韧皮部)入药。皮类生药因所采部位、厚度及加工方法的不同,可呈板片状、卷片状、槽状、筒状或双筒状,根皮形状较不规则,卷曲度不均一,近地面处剥下的根皮有的呈靴状。皮类生药的外表面较粗糙,有纵横裂纹,并有不同形状、大小的皮孔,有时栓皮呈鳞片状剥落,有的干皮附着灰白色地衣斑块,有的着生钉刺或毛刺,若外皮已刮去则较平滑;内表面一般平滑,颜色较深,常可见纵向细纹理(纤维束)或网状皱纹。皮类生药有的易折断,有的不易折断,这与皮的厚薄及有无纤维层有关。折断面有的平坦或呈颗粒状(示有石细胞群),有的呈纤维状或裂片状,且可层层撕离(示有纤维层),也有折断时有胶质丝状物相连或有粉尘。
6、叶类生药:大多以单味入药,也有为复叶的小叶或是带叶的枝梢。观察叶类生药时,首先将皱缩的叶片湿润展平,观看叶的组成即单叶或复叶(如夹有梗枝,其叶痕在同一水平面上,叶痕旁无芽痕,则为复叶的小叶轴;若叶痕为互生或对生,则为茎枝)。再观察叶片的形状、大小、色泽、叶端、叶基、叶缘、叶脉、上下表面,质地以及叶柄的有无或长短。叶面的表面特征比较多样,有的具较厚的角质层、光滑无毛,有的一面或两面被毛;有的在扩大镜下可见腺鳞;有的叶片对光透视可见透明的腺点(油室)。叶柄的平直或扭曲也有鉴别意义。小叶片的基部常不对称。
7、花类生药:花类生药包括未开放的花蕾或已开放的花朵;或花的某一部分如花瓣、花冠、柱头、花粉;或是完整的花序。花的形状比较特异大多有鲜明的颜色和香气,故较易鉴别。观察花的状态、全形、大小、花各部分的形状、色泽、数目、排列、有无毛茸以及气味等,必要时湿润后在解剖镜下观察。若是以花序入药的,注意花序的类型及苞片或总苞的形状。
8、果实类生药:果实类生药包括完整的果实,果实的一部分如果皮、果核、果皮维管束,整个果穗以及果柄、宿萼等。另有商品以果实出售,临用时除去果皮取种子入药的,也归列于果实类。果实类生药的性状鉴定首先观察果实的类型、形状、大小、颜色、顶部、基部、表面和切断面特征,以及有无残存苞片、花萼、雄蕊、柱基及果柄。果实类生药的表面有的具光泽或被粉霜,有的有隆起的棱线,有的有凹下的油点(油室),有的着生毛茸。对完整的果实,注意所含种子的数目、形状、大小、色泽及表面特征。
9、种子类生药:种子类生药大多用完整的种子,少数用种皮、种仁,或以附属物假种皮入药。种子类生药的性状鉴定首先观察种子的形状、大小、颜色及表面特征,如种脐、种脊、合点、珠孔位置和形状,各种纹理、突起、毛茸、种阜的有无以及纵横剖面等。剥去种皮后,注意有无胚乳。一般无胚乳种子的内胚乳仅为一层透明膜状物,子叶发达,有胚乳种子的内胚乳有的富油质,有的角质样,子叶富油质或粉性。
10 全草类生药:是以草本植物的全株入药,也有将草本植物的地上部分或带叶的花枝、果枝归入全草类的,其中少数为灌木的草质茎。全草类生药的叶大多干缩或破碎,可湿润后摊平观察。若花、果实完整,可依植物鉴定的方法进行;若残缺,可根据各部分形态,参照有关类别进行。 原植物鉴定 生药的原植(动)物鉴定(又称分类学鉴定、来源鉴定),是应用植(动)物分类学的知识,对生药的来源进行鉴定,确定其正确的学名、以确保应用中品种的准确性。这是生药鉴定的基础,也是生药生产、资源开发及新药研究工作的基础。鉴于生药植物药为多,故本节将原植物鉴定的具体方法叙述如下:
一、原植物形态的观察
对活的或比较完整的标本,首先对根、茎、叶、花和果实等部位进行观察,其中特别注意对繁殖器官(花、果或孢子囊、子实体等)的仔细观察。在观察微小的特征,如短毛、腺点、小花等时,可借助于放大镜或解剖镜。同时注意对药用部位进行观察。在实际工作中常遇到不完整的检品,除少数鉴定特征十分突出的品种外,一般都要追其原植物,包括深入到产区调查、采集实物和标本,以便进一步鉴定。
二、核对文献
根据已观察到的形态特征,结合鉴定人的分类学知识和经验,能初步确定科属的,可直接查阅该科属的资料,若对科属尚不能确定,就必须查阅植物分科检索表;若未知种的鉴定特征不合或缺少有关资料,可以从产地、别名、效用等线索查全国性或相关的地方性的生药书籍和图鉴,加以分析对照,提供基本科属。在核对文献时,首先应查植物分类方面的著作,如《中国高等植物科属检索表》、《中国植物志》、《中国经济植物志》、《中国药用植物图鉴》、《中国高等植物图鉴》和有关的区域性植物志、药物志。其次再查中药品种鉴定方面的著作如《全国中草药汇编》、《中药大辞典》、《中药志》、《中药鉴别手册》和《新华本草纲要》等。由于《中国植物志》各科卷册出版先后不一,目前尚继续出版中,因此,还要查阅有关的《植物分类学报》等期刊杂志和某些专科专属所发表的资料。一般不能只查一两本书(除个别专著和原文献等外)就下结论。若所查文献不完善和在主要鉴别特征上有分歧,还需进一步查对原始文献,即指第一次发现该种(新种)植物的植物工作者,根据该植物的标本,描述记载其特征予以初次定名的文献。
三、核对标本
当确定未知种是什么科属时,可以到有关植物标本室核对已定学名的标本,但在一般标本室,定名的标本也难免有错。单靠与标本核对的办法来鉴定植物种也有局限性,还需要参考文献来核对。对于难确定的标本可核对模式标本(发表新种时所描述的植物标本),或送有关分类学专家请求协助鉴定。 叶类生药 叶类生药的显微鉴定,通常观察横切片、表面片和粉末片。
1、 横切片:观察表皮、叶肉及叶脉的组织构造。
(1)表皮:通常上下表皮各具1列扁平长方形或方形表皮细胞,注意上、下表皮细胞的形状、大小、外壁、气孔、角质层厚度,以及有无内含物,特别是毛状物的类型及其特征。有的表皮细胞中含钟乳体(如穿心莲),有的上、下表皮外壁呈乳头状突起。
(2)叶肉:通常分化为栅栏组织和海绵组织,也有叶肉组织部分化的。栅栏组织细胞由一至数列长柱形细胞组成,注意其形状、大小、层次及所占叶肉的比例和分布,有的栅栏组织通过叶脉(如番泻叶、荷叶),有的栅栏组织下有结晶细胞层(如颠茄、曼陀罗),有的为两面栅状式(如桉叶、番泻叶);海绵组织一般分不清层次,注意其所占叶肉的比例;有的叶肉中分布大形油室(如桉叶),乳汁管(如桑叶),或有大的分枝状石细胞(如茶叶)。
(3)主脉:观察维管组织的形状、类型以及周围或韧皮部外侧有无纤维层。
2、表面片:叶的表面制片主要观察表皮细胞、气孔及各种毛茸的全形,以及叶肉组织的某些鉴别点,如草酸钙结晶及其分布等。
(1)表皮细胞及气孔:注意上、下表皮细胞的形式、垂周壁的弯曲度、增厚状况及有无纹孔,角质层纹理,气孔的型式及副卫细胞数。通常上表皮细胞呈多角形或稍不规则,气孔少或无,偶有外壁呈乳头状突起(如荷叶),下表皮细胞垂周壁呈波状弯曲,气孔多,有的外壁呈乳头状突起(如箭叶淫羊藿)。
(2)毛茸:毛茸为叶类生药的重要鉴别特征,注意观察非腺毛的细胞数或列数、颜色、形状、平直或弯曲、长短、壁的厚度及其表面形态,菊科植物叶的非腺毛其顶端细胞呈水平方向延长,近中部连接几个短细胞,成T形毛,顶端细胞左右两臂的长短有鉴别意义;并注意有无星状毛、盾状毛、叠生星状毛;如为腺毛,注意头部的形状、细胞数、大小、分泌物颜色,柄部的长短、细胞数或列数,唇形科植物叶的腺毛,头部呈扁球形,主由8细胞组成,外被角质层,柄单细胞而短,形成腺鳞,其头部及柄部的直径及颜色有鉴别意义。毛茸基部四周的表皮细胞,其数目、形状、排列及壁的厚度常与一般表皮细胞不同。
(3)显微定量:观察叶的表面制片,可用以测定栅表细胞比、气孔数、气孔指数及脉岛数,对鉴别亲缘相近的同属植物的叶具有一定意义。
栅表细胞比:在高倍镜下,利用显微描绘器用铅笔画下4个相连的上表皮细胞,再在同一位置用钢笔画下栅栏细胞,将栅栏细胞数目以4除之,得一次栅表细胞比,选定叶片的不同部分绘得一定次数,得出平均数。
气孔数: "气孔数"是指每平方毫米表皮上气孔的平均数,测定方法是把预先在白纸上用显微量尺画下的1
mm\+2方框,用显微描绘器反射到显微镜下与叶碎片重合,在此方框范围内,用"×"表示描下每一气孔,计气孔数,一般需测10~30个单元,求得平均数。
气孔指数: "气孔指数"是指单位面积(一个视野)表皮内气孔数所占表皮细胞数(包括气孔在内)的百分比。"脉岛数"是指每平方毫米单位面积内最细小叶脉分割成小块面积(脉岛)的数目。也有在1
mm\+2面积内测算"表皮细胞数"、用以作种间区别的参数。
3、粉末鉴定:叶类粉末生药的观察,与叶的表面制片基本
一致,但毛茸多碎断。又粉末中可见到叶片的横切面。 皮类生药 1、组织构造:皮类生药的组织构造主要为周皮、中柱鞘及韧皮部。
除少数药用内皮外,均有木栓组织,注意木栓细胞的层数、颜色、细胞壁的增厚程度及有无木栓石细胞(硬栓部),有的木栓细胞内壁增厚(如杜仲),有的最内层木栓细胞的外壁增厚(如内桂),或有厚壁木栓细胞(如五加老根皮),较老的皮可见落皮层(如地骨皮、杜仲)。
皮层狭窄,根皮初生皮层通常已不存在,而为栓内层形成的次生皮层。
韧皮部占皮的绝大部分,全部由射线贯穿,因此可分韧皮射线及韧皮束,通常射线所达到的部位,即为韧皮部与皮层的分界,注意韧皮射线的宽度(细胞列数)、弯曲或平直或偏向一边,射线细胞的形状、大小、壁厚度、纹孔、内含物,如射线扩展,注意其形状,韧皮束主为筛管及韧皮薄壁细胞,外侧的筛管常已颓废成不规则条状。有的皮类生药的韧皮束中,纤维(如黄柏、桑白皮)或石细胞(如杜仲)切向集结成若干层带(硬韧部)、与筛管、韧皮薄壁组织(软韧部)相间排列。
韧皮部及皮层往往有厚壁组织存在,要仔细观察纤维、石细胞的形状、大小、排列形式,以及细胞壁的厚度、木化程度、层纹、孔沟及胞腔;
皮类生药常有树脂道、油细胞、乳管等分泌组织以及草酸钙结晶;有的石细胞中含草酸钙结晶、或石细胞、纤维的细胞壁中嵌有细小草酸钙方晶,形成嵌晶厚壁细胞或嵌晶纤维(如紫荆皮)。多数皮类生药含淀粉粒,但较小。
2、粉末鉴定:皮类粉末生药的观察,一般不应有木质部的组织,如导管、管胞等。注意木栓细胞、纤维、石细胞、分泌组织及草酸钙结晶。有的木栓细胞壁不均匀地木化增厚,纹孔明显,形似石细胞。纤维有的单个散在,有的成束,其颜色、形状、直径、长短、壁的厚度及孔沟明显与否,常可作为鉴别特征,有的石细胞显鲜黄色,呈分枝状;或胞腔内含草酸钙结晶。又筛管分子端壁复筛板的筛域常可察见,松科植物筛胞侧壁上的筛域亦易见(如土荆皮)。 茎藤类生药 1、 组织特征:
双子叶植物草本茎的最外层多为表皮:皮层为初生皮层,其外侧分化为厚角组织,有的可见内皮层;中柱鞘往往分化为纤维或夹杂有石细胞,常连续成环;束中形成层明显,次生韧皮部大多成束状或板状。少数呈筒状;髓射线宽,髓较大。次生构造最外层为表皮或木栓组织,形成层连续成环。
双子叶植物木本茎的最外层多为木栓组织;皮层多为次生皮层,中柱鞘厚壁组织连续成环或断续,形成层环明显,次生韧皮部及次生木质部成筒状结构;射线较狭;髓较小。
单子叶植物茎最外层为表皮,其内基本组织中散生许多有限外韧型维管束,无髓。
裸子植物茎的构造与双子叶植物木本茎类似,但木质部多为管胞,无导管(麻黄除外),韧皮部为筛胞、韧皮薄壁细胞。
2、粉末特征:茎藤类药材组织构造及粉末的显微观察注意点基本同根、根茎类。主要不同点:
(1) 表皮细胞角质层一般较厚。注意角质层的颜色、厚度、表面平滑或有无纹理,如青藤茎的角质层表面无显著纹理,而其变种毛青藤茎角质层表面显颗粒性。另注意表皮有无气孔及毛茸,有的表皮下有下皮层或下皮层纤维。
(2) 纤维普遍存在。有皮层纤维、中柱鞘纤维(周围纤维)、韧皮纤维及木纤维,有的还有环髓纤维。如海风藤,分别注意纤维的形状、长短、直径、壁厚度及木化与否、纹孔、孔沟、表面平滑或有裂纹,有的纤维中含细小砂晶或针晶,如紫苏梗。此外注意有无晶纤维,有的纤维束外围细胞中含硅质块,如石斛。
(3) 石细胞常见。一般较大,形状多样。注意石细胞的形状、大小、壁厚度、纹孔及孔沟、层纹。有的石细胞含方晶,如桑枝、鸡血藤,有的石细胞兼有方晶及有色物质,如桑寄生。
(4)草酸钙结晶易见。一般以簇晶、方晶较多见,也有含细小砂晶及针晶;单子叶植物草酸钙针晶束存在于粘液细胞中,如山药、天南星。
(5) 淀粉粒较少见。一般细小,少数有较大的,如肉苁蓉。 花类生药 花类生药的显微鉴定,根据不同的目的物,将苞片、花萼、花冠、雄蕊或雌蕊等分别作表面制片,或将完整的花作表面制片观察,也有将萼筒作横切面观察(如丁香)。
1、苞片、花萼:苞片、花萼的构造,与叶相似,由基本薄壁组织、稍分支的维管系统和表皮组成。注意表皮的气孔及毛茸;叶肉组织不甚分化,多呈海绵组织状;也有苞片几乎全由厚壁性纤维性细胞组成。
2、花冠:花冠在构造上与花萼近似,但气孔小而退化。上表皮细胞常呈乳头状或绒毛状突起;相当于叶肉的部位常为数层排列疏松的薄壁细胞,维管组织细小,有的仅少数螺纹导管。有的花冠有油室(如丁香),也有管状分泌细胞(如红花)。几种常见的金银花可依花冠的毛茸加以区别,例如忍冬花蕾的腺毛,一种头部呈倒圆锥形,顶端平坦,由10~30个左右细胞组成,有的含淡黄棕色物;山银花腺毛头部大多呈倒圆锥形,由20~100多个细胞组成;净花菰腺忍冬则未见腺毛。
3、雄蕊群:雄蕊分花丝和花药两部分。花丝的构造比较简单,表皮细胞大多呈纵向延长的长方形,可能有表皮毛,维管束可能是周韧型的,基本薄壁细胞中可能含草酸钙结晶、挥发油等。花药由二个药瓣组成,每瓣有二个药室(花粉囊),其中有花粉粒。雄蕊花粉囊内壁细胞在不与表皮接触的各面壁上,常呈网状、条状或点状增厚,且多木化,可供鉴别依据。花粉粒为花类生药的重要特征,注意其形状、大小、萌发孔或萌发沟状况、外壁构造及雕纹等。
4、雌蕊群:雌蕊柱头的表皮细胞特别是顶端的表皮细胞常呈乳头状突起,或分化成绒毛状(如番红花),但也有不突起的(如洋金花)。子房壁的表皮层常有毛茸或各种形状的突起;又子房表皮细胞有的含草酸钙细柱晶(如旋覆花)。
花类粉末生药的观察,以花粉粒、花粉囊内壁细胞、非腺毛、腺毛为主要点,并注意草酸钙结晶、分泌组织及色素细胞等。 果实类生药 果实类生药的显微鉴定,一般观察果皮的组织特征。由子房壁分化和增大形成的真果的果皮,可分外果皮、中果皮及内果皮,内、外果皮相当于叶的上、下表皮,中果皮相当于叶肉。
1、外果皮为1列表皮细胞,有的表皮细胞含橙皮甙结晶(如花椒),有的散在油细胞(如五味子),有的分化成非腺毛(如乌梅、枸橘、覆盆子),也有腺毛(如吴茱萸、补骨脂)或腺鳞(如蔓荆子);表皮角质层有的呈不规则网状纹理(如连翘)、平直线状纹理(如五味子)或呈颗粒状(如山茱萸),又角质纹理的粗细和疏密度有鉴别意义(如宁夏枸杞和枸杞)。也有外表皮由表皮及下皮细胞组成,且下皮细胞分化成石细胞(如胡椒)。
2、中果皮为多列薄壁细胞,有细小维管束散布,一般为外韧型,也有为双韧型(如茄科果实),或两个外韧维管束合成维管束柱(如小茴香)。中果皮中常有油室(如花椒)、油细胞(五味子)、油管(如小茴香),以及厚壁组织分布。有的中果皮中散在砂晶细胞(枸杞子),有的含淀粉粒(如五味子)。此外,可见网纹细胞(如小茴香)。
3、内果皮的变异较大,有的为一列薄壁细胞,有的散在石细胞,有的为结晶细胞层(如茺蔚子),有的为镶嵌细胞层(如伞形科植物果实),也有分化为纤维层(如花椒)或石细胞层(如乌梅、牛蒡子)。
果实类粉末生药的观察,注意外果皮细胞的形状、垂周壁的增厚状况、角质层纹理以及非腺毛、腺毛的有无及其特征;中果皮中分泌组织、厚壁组织及草酸钙结晶的有无;内果皮细胞的形态,如为镶嵌层,注意镶嵌细胞数及其排列形式。
果实类如包含有种子,其鉴别点参见种子类生药。 根类生药 1、 组织构造:
(1)各种类型根类的区别:观察根类药材的组织构造,可根据维管系统,区别其为双子叶植物的初生构造、次生构造或单子叶植物根。
一般双子叶植物根的初生构造,中柱小、韧皮部束及木质部束数目少,相间排列,初生木质部呈星芒状,一般无髓;次生构造(如甘草)有形成层,韧皮部位于外方,木质部位于内方,有射线,大多无髓。单子叶植物根(如百部)无形成层,韧皮部束和木质部束数目多,相间排列成一圈,无射线,有髓。药用以双子叶植物次生构造根为多见。此外,有些双子叶植物根有异常的三生构造,如何首乌块根的形成层环外有数个异型复合维管束;牛膝根有数轮同心排列的维管束;商陆根有数轮形成层环,沙参、狼毒等均有三生构造。
在鉴别维管组织后,再由外向内观察各部分组织的特征。
多数双子叶植物根类药材为次生构造。表层为木栓组织,少数仍由表皮营保护作用,如白头翁、紫苑;或由表皮及部分皮层细胞的壁发生木栓化形成后生皮层,如乌头、玄参。皮层狭窄。一般初生皮层已不存在,为栓内层积累的次生皮层,韧皮部较发达;也有次生皮层发达,而韧皮都较狭窄的,如羊角藤根。木质部有导管、管胞、木纤维、木薄壁细胞及木射线,有的导管及木纤维等极发达,木射线细狭,如巴戟天、远志;有的导管稀疏地呈放射状排列,木射线宽广,如白芍、人参。注意导管的形状、直径、排列形式,以及在纵切面可见的增厚纹理;木纤维的形状、大小及分布。根大多无髓,少数有明显的髓部,如龙胆、乌头等。
单子叶植物根无木栓组织,其表皮细胞外壁有时增厚或由表皮发育成数列根被细胞,壁木栓化或木质化,有的壁上有增厚的细条纹,如百部。皮层宽广,占根的大部分,内皮层凯氏点通常明显可辨。髓部大,多为薄壁细胞,少数细胞壁木化增厚,如土麦冬、细花百部。根类药材常有分泌组织,大多分布在韧皮部,如桔梗、党参有乳汁管,人参、三七有树脂道;木香有油室;当归有油室或油管;细辛、青木香有油细胞。
根类药材中常有草酸钙结晶,如何首乌、人参有簇晶;天冬、麦冬有针晶;银柴胡、牛膝有砂晶,前者兼有簇晶;甘草、红芪有方晶,并形成晶纤维。
此外,注意有无淀粉粒、纤维、石细胞,根类药材淀粉粒一般较小,纤维常见石细胞较少见。
(2)根类异常构造:双子叶植物根中有异常构造如髓维管束(髓束),木间韧皮部(内涵韧皮部),多环维管束,复合维管束等。广泛地存在于各种植物类群中,有的整科植物有,有的仅少数属或少数种有。且不同植物中异常构造的类型及存在部位也不同,因而对植物性生药,特别是某些根类、根茎类或茎类生药的鉴别有重要意义,本节的异常构造以根类为主,也涉及根茎及茎藤类。
①髓维管束:可由木质部及韧皮部组成,也可能仅有韧皮部(桔梗科)。
②木间韧皮部:次生木质部中的韧皮部,又称内涵韧皮部[沙参
③多环维管束:在正常维管束的外方,出现若干同心性环状排列的三生维管组织。在正常维管束活动停止后,由中柱鞘细胞产生新的形成层,形成薄壁组织后再分化成维管组织。以后,又在外方的薄壁组织(中柱鞘衍生组织)中产生新的形成层。可由分隔的维管束组成(牛膝、商陆、紫茉莉),也可成为连续的环带(鸡血藤);
④复合维管束:三生维管组织出现在正常构造的皮层,中柱鞘、韧皮部或髓部中,散在或呈环状排列,其三生形成层均呈小环状,对正常形成层而言是异心型的。(蓼科、何首乌、大黄),何首乌复合维管束的产生似与韧皮纤维有联系,三生形成层围绕韧皮纤维呈环状排列,因而韧皮纤维常常位于充分发育的异型维管束中央(参见罗集鹃、李胜华等:药物分析杂志8(1),1988)。
2、粉末鉴定:以具有鉴别特征的细胞后含物、厚壁组织、分泌组织为重点,其次是表皮、下皮、根被或木栓组织、内皮层、导管及管胞。薄壁组织、筛管、伴胞、形成层及中柱鞘等薄壁性细胞,一般无显著鉴别特征。
(1)淀粉粒
因植物种类不同,其形态不同,对于粉末药材及粉性大的药材具有更重要的鉴别作用,如贝母类、百合类。注意单粒淀粉的形状、大小,脐点明显与否、形状及位置(可用偏心程度的分子分母式表示),层纹明显与否、层纹的粗细及疏密度。如有多脐点单粒淀粉粒,注意脐点数及排列形式。注意半复粒的脐点数及复粒的分粒数、分粒脐点及层纹,有的复粒是单粒及半复粒组成。
有的薄壁细胞充满淀粉粒并含有色物质,经水合氯醛液透化,淀粉粒溶解残留无色的腔隙,与不溶性的有色物质形成网状纹理,如黑老虎根、何首乌。
(2)菊糖
为菊科、桔梗科植物所有,无一定结晶形状。一般用水合氯醛液(不加热)装片,可见菊糖大多呈扇状团块,久置之渐溶化。
(3)结晶
大多为草酸钙结晶,也有碳酸钙结晶,单子叶植物有含硅质块的,如白及、香附。通常根据草酸钙结晶的形态,分砂晶、针晶、方晶、柱晶及簇晶。注意砂晶的形状、大小、疏密度及在细胞中的分布,如川牛膝,含晶细胞内砂晶密集或聚于一角隔,牛膝含晶细胞内砂晶大多散在。注意针晶的长短、粗细、散在或成束,及其在细胞中的分布情况,如苍术、白术及龙胆的细小针晶充塞于薄壁细胞中;天冬、麦冬、半夏、山药的针晶较细长,成束地存在于薄壁细胞中,含晶细胞常为粘液细胞。注意方晶为单晶或双晶、形状、大小。注意簇晶的形状、大小及棱角的形态特征,如人参簇晶的棱角大多锐尖。柱晶极少见,注意其长度及宽度。通常一种植物只有一种结晶类型;也有少数兼有两种的,如白蔹有族晶及针晶、银柴胡有砂晶及簇晶,有的簇晶与方晶呈合生体,如何首乌、白蔹。
碳酸钙结晶形态不规则,注意其形状、大小及分布。
少数单子叶植物含有硅质块,注意其形态、大小、表面特征及分布。
(4)纤维
除短梭状纤维外,大多碎断,成束或单个散在。有韧皮纤维、韧型纤维及纤维管胞。分别注意其颜色、长度、直径、壁增厚程度及木化与否、纹孔及孔沟。韧皮纤维要注意其断端面平整或成撕裂状;有的初生壁及次生壁界线明显,且有分离现象,如黄芪;有的纤维表面有裂纹或碎裂成短鬓状:前者如南柴胡,后者如北柴胡。
此外,还要注意有无晶纤维、嵌晶纤维、分隔纤维等。
(5)石细胞
粉末中多成群或散生,也有与木栓细胞或薄壁细胞相毗连。注意石细胞的形状、大小、壁的厚度、纹孔及孔沟情况,一般无内含物,有的可见淀粉粒,如虎杖;有的可见针晶,如苍术;有的可见方晶;有的含有色物质,如长萼括楼根。
(6)分泌组织 首先辨别分泌细胞、分泌腔(室)、分泌管(道)或乳汁管。
a. 分泌细胞
要注意其形状、大小、壁厚薄、内含物性质及颜色,以及与周围细胞的排列关系。分泌细胞大多含挥发油,如青木香、细辛、菖蒲有油细胞;有的含油树脂,色较深,经水合氯醛液透化也不溶解,如姜、高良姜有树脂细胞。
b. 分泌腔
一般为油室,粉末中易见其碎片,偶见较小的完整油室。注意其为裂生的、溶生的或裂溶生的,分泌物的颜色和特征。
c. 分泌管
有油管及树脂道。粉末中易见其纵断面碎片,周围分泌细胞有时不明显,常可见管道中的条状分泌物。注意条状分泌物的颜色及直径,如防风的条状分泌物金黄色或黄棕色,直径10~112μm;北柴胡的条状分泌物黄棕色或绿黄,直径8~25μm。有的分泌物不易凝成条状,如宽叶羌活。
d. 乳计管
粉末中多碎断,不易分辨其结构,注意其直径,内含物颜色及特征,有时可见其侧面有短小细胞链。
(7)
表皮及下皮:表皮一般单子叶植物较普遍,双子叶植物仅见于较细根,如柴菀、细辛、白薇。表面观易见,注意表皮细胞的形状、大小、垂周壁增厚与否、增厚情况、颜色及有无内含物。根无气孔及毛茸,少数可能有毛状物,如麦冬,根茎表皮可能有气孔,注意气孔的形状、大小及副卫细胞数。
有表皮的,一般常有下皮,表面观可见其与表皮上下相叠,注意区分表皮及下皮,下皮细胞层数,形状、大小,垂周壁厚度及增厚情况,平直成弯曲以及木化与否。有的下皮细胞间夹杂有分泌细胞,如细辛;有的下皮细胞有色素,如紫菀。
另注意根茎可能有绿叶;根头部可能有叶柄残基及毛茸。
(8)根被:根被是一种复表皮,即由表皮经多次平周分裂而成,见于单子叶植物陆生或附生的根。表面观细胞大多呈多角形,无细胞间隙,纤维素壁薄,常有木栓化加厚的纹理,如直立百部、蔓生百部有纵行致密的细纹理;断面观注意细胞层数、形状、大小、壁增厚情况及其纹理,有的根被最内层细胞径向壁及内切向壁增厚,如对叶百部。
(9)木栓组织:双子叶植物较普遍存在,单子叶植物根茎也有,但不是木栓形成层产生的,粉末中表面观及断面见均可见。常呈多层重叠,棕色,木栓细胞表面观呈多角形,垂周壁薄或稍厚,平直或细波状弯曲,少数可见纹孔,横断面观细胞扁平,径向壁基本整齐,注意其颜色、形状、大小、壁增厚情况及有无内含物,木栓细胞形态变化较少,不易找到明显的鉴别特征,但有的木栓细胞间夹有石细胞层,并与木栓细胞层交替排列,形成硬栓部与软栓部,如苍术、白术;有的木栓细胞内含有色物质,如虎杖木栓细胞有棕红色物,有的木栓细胞壁浅红色或浅紫红色,如赤芍;有的木栓细胞壁厚,且木化,易彼此分离,如藁本、辽藁本。
(10)后生皮层:少数有之,为木栓化的皮层细胞,一般棕色。
(11)导管及管胞:粉末中多碎断,注意导管分子的长短、直径、次生壁增厚纹理、穿孔位置及特点,尤以增厚纹理及穿孔较为重要。导管次生壁的增厚纹理有环纹、螺纹、梯纹、网纹及具缘纹孔,常可见过渡类型,如川白芷有梯状具缘纹孔;川芎有网状螺纹。网纹及具缘纹孔的变化稍多,注意网孔大小及疏密度;具缘纹孔的排列、疏密度、纹孔缘及纹孔口的形状。有的导管尚有三生增厚。如川牛膝、丹参有三生网状增厚;新疆紫草有三生螺状增厚。导管分子的穿孔以单穿孔为多见,分布在端壁或侧壁,少数可见梯状穿孔或网状穿孔。如赤芍、直立百部。注意穿孔板的类型及其位置。
管胞为蕨类、裸子(除麻黄)植物的鉴别特征。注意管胞的颜色、大小及次生壁增厚纹理。
(12)
内皮层:见于单子叶植物根、根茎及双子叶植物细根。内皮层细胞壁的增厚形式有呈凯氏带(横切面可见凯氏点)、三面增厚(横切面呈马蹄形)及全面增厚。双子叶植物细根的内皮层细胞大多有凯氏带增厚,粉末中易见其表面观,一般无色,少数浅棕色,细胞呈长方形,垂周壁薄,微波状弯曲;纵断面观可见凯氏带增厚,因形态变化少,无重要鉴别作用。双子叶植物的内皮层细胞大多三面增厚或全面增厚,粉末中常单个散离,注意其颜色、形状、大小、壁厚度及纹孔、孔沟情况,可作为鉴别特征,如高良姜根的内皮层常单个散在,竖长形,壁一边菲薄,也有四面均匀增厚的。
此外,少数植物的内皮层细胞形状特异,并有母细胞及子细胞,如龙胆。
(13)
薄壁细胞:粉末中多见,包括皮层、髓部、韧皮部、木质部及射线的薄壁细胞。注意有的薄壁细胞壁上有微细的斜向交错纹理,如当归韧皮薄壁细胞及伞形科植物根,根茎的韧皮部,木质部薄壁细胞;有的薄壁细胞壁上的纹孔集成纹孔团(群),如泽泻的中柱薄壁细胞、胡黄连;有的薄壁细胞纹孔明显,呈裂缝状,有一定的排列方向。如粉萆薢、绵萆薢;有的纹孔大小不一。垂周壁念珠状增厚明显,如青木香;有的细胞内含类圆形核状物,如地黄。薄壁细胞中的后含物是重要鉴别特征,宜仔细观察。 根茎类生药 1、组织构造:观察根茎类生药的组织构造,首先根据中柱、维管束的类型,区别其为蕨类植物、双子叶植物或单子叶植物的根茎。
蕨类植物根茎的最外层,多为厚壁性的表皮及下皮细胞,基本薄壁组织较发达。中柱的类型,有的是原生中柱,木质部(只有管胞)位于中心,韧皮部位于四周,外有中柱鞘及内皮层(如海金沙);有的是双韧管状中柱,木质部呈圆筒状,其内外侧各有韧皮部、中柱鞘及内皮层(如金毛狗脊);有的为网状中柱,在横切面可见数个分体中柱断续排列成环状,每一分体中柱成一原生中柱状(如绵马贯众)。此外,有的在薄壁细胞间隙中生有单细胞间隙腺毛,内含分泌物(如绵马贯众)。根茎表面鳞片的形状、边缘特征有一定鉴别作用(如骨碎补)。
双子叶植物根茎大多有木栓组织,或有木栓石细胞(如黄连、苍术、白术);皮层中有时可见根迹维管束;中柱维管束无限外韧型,环列;中心有髓。少数种类有三生构造,髓部有异型复合维管束(如大黄)。
单子叶植物根茎的最外层多为表皮,有的皮层外侧局部地形成木栓组织(如半夏、姜),或皮层细胞木栓化形成后生皮层(如藜芦),皮层中有叶迹维管束,内皮层大多明显;中柱中散有多数有限外韧维管束,也有周木维管束(如菖蒲)。较粗的根茎、块茎等内皮层不明显。鳞茎的鳞叶表皮可见气孔。
有的根茎类生药有油室(如川芎、苍术、白术)或油细胞(如菖蒲、石菖蒲、香附)。单子叶植物根茎类生药颇多含草酸钙针晶束(如天南星、半夏、天麻、白及、玉竹、黄精、山药),针晶束大多存在于粘液细胞中。
此外,厚壁组织、导管以及草酸钙结晶的类型等均应注意。
2、粉末特征:根茎类粉末生药的观察,与根类相似。注意鳞茎、块茎、球茎常含多量较大的淀粉粒,其形状、大小、脐点、层纹以及复粒、半复粒、多脐点单粒(如贝母类)等特征是鉴别的重要依据。鳞茎的鳞叶表皮常可察见气孔。单子叶植物根茎较易见到环纹导管。蕨类植物根茎只有管胞。 显微鉴定 生药的显微鉴定是利用显微镜对生药及成方制剂中药味的组织、细胞或内含物等特征进行鉴别的一种方法。是生药鉴别的重要手段之一。通常适用于性状鉴定不易识别的生药,性状相似不易区别的多来源生药、破碎生药、粉末生药以及用粉末生药制成的丸散锭丹等中药成方制剂的鉴定。
一、显微鉴定常用的方法 进行显微鉴定,首先要根据观察的对象和目的,选择具有代表性的生药,制作不同的显微制片。 (一)横切片或纵切片 选取生药适当部位,用徒手或滑走切片法制作切片,用甘油醋酸试液、水合氯醛试液或其它试液处理后观察。必要时可选用石蜡切片法制片观察。对于根、根茎、茎藤、皮类等,一般制作横切片观察,必要时制纵切片;叶类生药可制作横切片或表面片观察,花类生药一般制作表面片观察,果实、种子类须作横切片及纵切片;木类需观察横切、径向纵切面和切向纵切三个面。
(二)表面制片
鉴定叶、花、果实、种子、全草等类生药,可取叶片、萼片、花冠、果皮、种皮制表面片,加适宜试液,观察各部位的表面(皮)特征。
(三)粉末制片
粉末生药可选用甘油醋酸试液,水合氯醛试液或其他适当试液处理后观察。为了使细胞、组织能观察清楚,需用水合氯醛液装片透化。方法为取切片或粉末少许,置载玻片上,滴加水合氯醛液,在小火焰上微微加热透化,加热时须续加水合氯醛液至透化清晰为度。为避免放冷后析出水合氯醛结晶,可在透化后滴加甘油少许,再加盖玻片。
(四)解离组织片
如需观察细胞的完整形态,尤其是纤维、导管、管胞、石细胞等细胞彼此不易分离的组织,需利用化学试剂使组织中各细胞之间的细胞间质溶解,使细胞分离。如样品中薄壁组织占大部分,木化组织少或分散存在的,可用氢氧化钾法;如样品坚硬木化较多或集成群束的,可用硝铬酸法或氯酸钾法。
(五)细胞内含物鉴定
观察生药组织切片或粉末中的后含物时,一般用甘油醋酸试液或蒸馏水装片观察淀粉粒,并利用偏振光显微镜观察未糊化淀粉粒的偏光现象;用甘油装片观察糊粉粒,加碘试液,显棕色或黄棕色,加硝酸汞试液显砖红色;如欲观察菊糖,可用水合氯醛液装片不加热立即观察。草酸钙结晶于装片中加入硫酸溶液逐渐溶解,并析出针状硫酸钙结晶;碳酸钙(钟乳体)加入稀盐酸溶解,同时有气泡产生;硅质加硫酸不溶解。粘液于装片中加钌红试液显红色。脂肪油、挥发油或树脂,加苏丹Ⅲ试液呈橘红色、红色或紫红色;加乙醇脂肪油不溶解,挥发油测溶解。
(六)细胞壁性质鉴定
1. 木质化细胞壁
装片中加间苯三酚试液及浓盐酸显红色或紫红色。
2. 木栓化或角质化细胞壁
装片中加苏丹Ⅲ试液,呈橘红色至红色。
3. 纤维素细胞壁
装片中加氯化锌碘试液或先加碘试液再加硫酸溶液显蓝色或紫色。
4. 硅质化细胞壁 装片中加入硫酸无变化。
(七)细胞及细胞内含物的测量
观察细胞和后含物时,常需要测量其直径、长短(以mm计)作为鉴定依据之一。测量可用目镜测微尺进行。先将目锐测微尺用载台测微尺标化,计算出每一小格的mm数,应用时将测得目的物的小格数,乘以每一小格的mm数,即得所欲测定物的大小。测量微细物体宜在高倍镜下进行,因在高倍镜下目镜测微尺的每一格的mm数较少,测得的结果比较准确,测量较大的物体可在低倍镜下进行。
随着现代科学仪器发展,电子显微镜和扫描电子显微镜已在生药显微鉴定中应用。
二、各类生药显微鉴定通则
(一) 根类生药:
(二) 根茎类生药:
(三) 茎藤类生药:
(四) 木类生药:
(五) 皮类生药:
(六) 叶类生药:
(七) 花类生药:
(八) 果实类生药:
(九) 种子类生药:
(十)全草类生药的药用部分可能包括植物的各种器官,进行显微鉴定可参照以上各类生药的鉴别特征。
三、中成药的显微鉴定
中药丸散锭丹等成方制剂,大多直接用各种粉末生药配制而成。只要掌握了各个组成生药的粉末特征,就可应用粉末鉴定的方法加以鉴定。在制订新版药典药品标准和成品检验工作过程中,实践证明,显微鉴定是鉴定中成药丸散锭丹和制定品质量的科学方法之一,对保证中成药的质量,有一定的科学意义和应用价值。
中成药显微鉴定,一般根据处方,对各组成生药粉末特征作分析比较,排除某些类似的细胞组织或后含物等的干扰和影响,选取各药在镜检该成药中较具专属性的显微特征即根据处方和观察,足以说明是某药所专有的特征,作为鉴别依据。
中成药显微鉴定的制片,一般同单个粉末生药。制片时,如为散剂,可用刀尖或牙签挑取少量粉末;如为蜜丸,可将药丸切开,从切面中央挑取少量装片;如为水泛丸或片、锭,可刮取全切面取样,或用乳钵将整个丸、片研碎取样;如为以朱砂包衣的丸、丹,可将丸衣及丸心分别制片观察。
现以八珍丸例,将在成药中观察到的各药材所具有的主要显微特征简述如下(图1-4-4)
图1-4-4 八珍丸
1. 党参(a.乳汁管b.木栓石细胞) 2. 白术(草酸钙针晶) 3. 茯苓(a.多糖团块
b.菌丝) 4.甘草(a. 木栓细胞b.晶鞘纤维) 5.当归(纺锤形韧皮薄壁细胞,示斜向交错网状纹理)
6.白芍(草酸钙簇晶) 7.川芎(草酸钙圆簇状结晶) 8.
熟地(薄壁细胞,示核状物)
【处方组成】 党参 白术 茯苓 甘草 当归 白芍 川芎 熟地
【显微特征】
1. 党参 乳汁管直径8~20mm,联结成网状,含无色或淡黄色颗粒状或油滴状物,周围细胞界限不明显。木栓石细胞无色,单个散在或数个成群,多角形、斜方形或短梭形,一端或一边尖突,壁厚5~12mm,层纹不明显,纹孔较稀疏。
2. 白术 草酸钙针晶长约至31mm,不规则充塞于薄壁细胞中。木栓石细胞棕黄色,类多角形、类方形或长圆形,壁厚6~24mm,层纹可见,胞腔含棕色物或含小针晶;也有石细胞壁极厚,胞腔不明显,仅见多数细小圆纹孔。
3. 茯苓
多糖团块无色,呈不规则形颗粒状或末端钝圆的分枝状,遇水合氯醛液(加热)溶化。菌丝多无色,少数淡棕色,细长,稍弯曲,有的具分枝,直径3~10mm。
4. 甘草 纤维束无色或淡黄,纤维直径7~16mm,壁极厚,微木化;其周围细胞含草酸钙方晶,形成晶纤维,含晶细胞壁不均匀增厚,微木化,结晶直径7~17mm。
5. 当归 纺锤形韧皮薄壁细胞无色或淡黄色,直径12~24mm,壁略厚,非木化,表面具微细斜向交错的网状纹理,有的具菲薄微弯的横隔。
6. 白芍 草酸钙簇晶直径4~3mm,含晶细胞小,类方形常纵向排列成行。含糊化淀粉粒细胞无色,类圆形、类长圆形、类方形或类多角形,完整者直径39~111mm,长约至136mm,淀粉粒多糊化,有的轮廓隐约可见。
7. 川芎 草酸钙结晶圆簇状或相互散离,直径5~20mm,存在于长形皱缩的薄壁细胞中。
8. 熟地
薄壁组织淡棕色或黑棕色,细胞大多皱缩,含有深棕色类圆形核状物,直径约至14mm。
理化鉴定 生药的理化鉴定是利用物理的或化学的方法,对生药及其制剂中所含主要化学成分或有效成分进行定性和定量分析,来鉴定生药品质优良度的一种方法。一般应用于含不同化学成分生药的鉴定,及生药同名异物,或性状相似又无明显显微特征的生药鉴别。同时,用理化鉴定方法检查样品含化学成分的性质和类型,也有助于发现新药源或寻找代用品。
理化鉴定分为定性分析和定量分析两类:定性分析确定生药的真实性;定量分析说明生药有效成分的含量,确定生药的品质优良度。理化鉴定的实验方法一般用少量干粉,切片或生药经初步提取分离后,选择理化反应速度快、灵敏度高的方法进行。当前,随着生药有效成分研究的深入和现代仪器分析技术的提高,生药的鉴定从宏观和微观的形态学鉴定向有效成分和药效鉴定方向发展,理化鉴定的方法和手段也正在不断的更新和发展。现将常用的理化鉴定方法介绍如下:
一、显微化学反应
显微化化学反应是将生药的干粉、手切片或浸出液少量,置于载玻片上,滴加某些化学试剂使产生沉淀或结晶,在显微镜下观察反应结果;或产生特殊的颜色,从而进行鉴定。
1. 将生药切片或粉末置载玻片上,滴加各种试液,加盖玻片,稍放置,在显微镜下观察产生的结晶、沉淀或颜色。例如:
黄连粉末滴加稀盐酸,可见针簇状小檗碱盐酸结晶析出;或滴加30%硝酸,可见针状小檗碱硝酸盐结晶析出。
直立百部鲜块根切片,滴加氯化金试液,于皮层细胞中有微黄色玫瑰花状结晶(示生物碱反应)。
肉桂粉末加氯仿2~3滴,略浸渍,速加2%盐酸苯肼1滴,可见黄色针状或杆状结晶(示桂皮醛反应)。
2. 取生药粗粉加适当溶剂浸提成分,将浸出液置载玻片上,滴加各种试液,加盖玻片,在显微镜下观察反应。
例如:槟榔粉末0.5g,加水3~4ml及稀硫酸1滴,微热数分钟,取滤液于玻片上,加碘化铋钾试液,即发生浑浊,放置后可见石榴红色球形或方形结晶(示槟榔碱反应)。
3. 取生药切片或粉末,滴加名种试液,直接观察呈现的颜色。例如:
番木鳖胚乳薄片置白磁板上,加1%钒酸铵的硫酸溶液1滴,迅速显紫色(示番木鳖碱);另取切片加发烟硝酸1滴,显橙红色(示马钱子碱)。
甘草粉末置白磁板上,加80%硫酸1~2滴,显橙黄色(示甘草甜素反应)。
4.显微化学定位试验:利用显微和化学方法,确定生药有效成分在生药组织构造中的部位,称显微化学定位试验。
如北柴胡横切片加1滴无水乙醇-浓硫酸(1:1)液,在显微镜下观察可见木栓层,栓内层和皮层显黄绿色~蓝绿色,示此柴胡的有效成分柴胡皂甙存在于以上部位。
二、物理常数
物理常数包括相对密度、旋光度、折光率、凝点、熔点等。对于油脂类、挥发油及树脂类药材的真实性和纯度的鉴别具有特别重要的意义。
1. 相对密度 系指在共同特定的条件下,某物质的密度与水的密度之比。某些生药具有一定的相对密度。纯度变更,相对密度随同改变。测定相对密度,可以区别或检查生药的纯杂程度。
2. 旋光度 平面偏振光通过含有某些光学活性的化合物液体或溶液时,能引起旋光现象,使偏振光的平面向左或向右旋转。旋转的度数,称为旋光度。偏振光透过长1cm,每1ml中含有旋光性物质1g的溶液,在一定波长与温度下测得的旋光度称为比旋度。测定比旋度(或旋光度)可以区别或检查某些生药的纯杂程度,亦可用以测定含量。
3. 折光率 光线自一种透明介质进入另一透明介质时,由于两种介质的密度不同,光的进行速度发生变化,即发生折射现象。一般折光率系指光线在空气中进行的速度与在供试品中进行速度的比值。折光率因物质的温度与光线的波长不同而改变,透光物质的温度升高,折光率变小;光线的波长越短,折光率就越大。测定折光率可区别不同的油类或检查纯杂程度。
4. 凝点 系指一种物质由液体凝结为固体时,在短时期内停留不变的最高温度。某些生药具有一定的凝点,纯度变更,凝点亦随之改变。测定凝点可以区别或检查生药的纯杂程度,亦可用以测定含量。
5. 熔点 系指一种物质由固体熔化成液体的温度,熔融同时分解的温度。或在熔化时自初熔至全熔的一段温度。某些生药具有一定的熔点,测定熔点可以区别或检查生药的纯杂程度。
三、微量升华
利用生药中所含的某些化学成分,在一定温度下能升华的性质,获得升华物,在显微镜下观察其形状、颜色以及化学反应作为鉴别特征。例如:
茶叶的升华物,为白色针状结晶(咖啡碱)。加浓盐酸1滴溶解升华物,再加氯化金试液,得黄色针状结晶(咖啡碱氯化金络盐)。
大黄的升华物为黄色针状或羽状结晶(蒽醌化合物),加碱液溶解并显红色。
牡丹皮、徐长卿根的升华物为长柱状或针状、羽状结晶(牡丹酚)。
薄荷的升华物为无色针簇状结晶(薄荷脑);加浓硫酸2滴及香荚兰醛结晶少许,显橙黄色,再加蒸馏水1滴即变紫红色。
斑蝥的升华物在130~140℃为白色柱状或小片状结晶(斑蝥素);加碱溶解,再加酸又析出结晶。
微量升华的方法:取金属片,安放在有圆孔(直径约2cm)的石棉板上,金属片上放一小金属圈(高度约0.8cm),对准石棉板上的圆孔,圈内加入生药粉末一薄层,圈上放一载玻片。在石棉板下圆孔处用酒精灯徐徐加热(火焰距板约4cm)数分钟,至粉末开始变焦,并有气化物发生,去火待冷,则有结晶状升华物凝集于玻片上。将玻片取下反转,在显微镜下观察结晶形状,并可加化学试剂观察其反应。必要时可用显微熔点测定器测定结晶的熔点。
四、荧光分析
荧光分析是利用生物中的某些化学成分,接受自然光或紫外光照射时,能发生荧光,其特性和强度可以进行定性或定量分析。某些物质经吸收适当的紫外光辐射后,从基态跃迁到激发态,激发态分子在返回基态时以发射辐射的方式全部或部分地释放出所吸收的能量,便产生荧光,荧光的波长总是比其激发波长要长。如激发光源移去,则荧光会很快消失。实验证明,能发出荧光的物质在自然光下所现出的荧光,除少数例外,都是微弱的,而在波长短的光线下易产生较强的荧光。因此,紫外光就成为荧光分析中常用的光源。
紫外光可由荧光分析仪(或紫外光灯)产生,通常可直接取生药饮片、粉末或其浸出液,置暗处,用荧光仪照射进行观察。例如黄连饮片显金黄色荧光;牛膝饮片显黄白色荧光;牛蒡子显蓝白色荧光;浙贝母粉末显亮淡绿色荧光;大黄粉末显深棕色荧光;秦皮的水浸液显天蓝色荧光(自然光下亦明显);香加皮的水或乙醇浸出液显紫色荧光。
有些生药本身不产生荧光,但以酸或碱处理,或经其它化学方法处理后,可使某些成分在紫外光下变成可见色彩。例如芦荟溶液与硼砂共热,所含芦荟素即起反应显黄绿色荧光;矿物药中所含的锌、硼、铅等元素和某些有机试剂作用后能产生荧光;枳壳乙醇浸出液滴在纸上,干后喷0.5%醋酸镁甲醇溶液,烘干显淡蓝色荧光。
有些生药表面附有地衣或真菌,也可能有荧光出现。因此荧光分析还可用于检查某些生药的变质情况。
此外,可利用荧光显微镜观察生药的荧光,并观察化学成分存在的部位。例如国产沉香与进口沉香的显微特征比较近似,但在荧光显微镜下观察:国产沉香粉末的部分颗粒显海蓝色,部分显灰绿色荧光;进口沉香粉末的部分颗粒显竹篁绿色,部分显枯绿色,部分显枯绿色荧光。苍术粉末中少数颗粒显天蓝色荧光;白术粉末显芒果黄色,少数颗粒显初熟杏黄色荧光。又如黄连含小檗碱,特别在木质部能显出强烈的金黄色荧光。
五、分光光度法
分光光度法是通过测定被测物质在某些特定波长处或一定波长范围内光的吸收度,对该物质进行定性和定量分析的方法。
1. 紫外分光光度法
是利用物质的紫外吸收光谱进行物质的定性或定量分析方法。生药主成分的分析,一般用200~400nm的紫外光区;所用仪器为紫外分光光度计。
在紫外光区,灵敏度和精密度较高,一般每1ml溶液中含有数mg的物质即可测定;在此区域内,物质对光的吸收主要系分子中电子的能级跃迁所致,同时伴随着分子振动和转动级的变化;电子吸收光谱一般比较简单平缓,选择性不如红外光区,故主要用于定量分析及作为物理常数的测定。
2. 比色法
比较溶液颜色深度以确定物质含量的方法。在可见光区(400~850nm),有些物质对光有吸收,有些物质本身并没有吸收,但在一定条件下加入显色试剂或经过处理使其显色后,可用此法测定。由于显色时影响呈色深浅的因素较多,测定时需用标准品或对照品同时操作。常使用的仪器为可见分光光度计或比色计。比色法多用于生药的定量分析及理物常数的测定。
3. 红外分光光度法 一般用2.5~15mm(或按波数计为4000~667cm-1)红外区吸收光谱进行物质的定性、定量分析的方法。所用仪器为红外分光光度计。
红外光区的灵敏度和精密度较低,一般需数百mg的供试品进行测定。在此区域内,物质对光的吸收系分子中振动和转动能级的跃迁所引起;红外光谱(或称振转光谱)的特征性很强,特别是在7~15mm一段称为"指纹区",吸收峰很多,而且尖锐,故主要用于物质的鉴别和分析结构。本法在牛黄、血竭、熊胆等的鉴别上,效果良好。
4. 原子吸收分光光度法 原子吸收分光光度法是基于从光源辐射出的待测元素特征光波通过样品蒸气时,被蒸气中该待测元素的基态原子所吸收,测定辐射光强度减弱的程度,以求出供试品中待测元素含量的一种方法。原子吸收遵循一般分光光度法的吸收定律。比较标准品和供试品的吸收度,即可求得样品中待测元素的含量。所用仪器为原子吸收分光光度计。近年来用以测定生药中的微量金属元素的含量。
六、色谱法 色谱法又称层析法,是一种对混合物进行分离和分析的物理化学方法,也是生药化学成分分离和鉴别的重要方法之一。
1. 根据色谱分离原理分类
可分为吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱与排阻色谱等。
(1) 吸附色谱:是利用被分离物质在吸附剂上被吸附能力的不同,用溶剂或气体洗脱,使组分达到分离。常用的吸附剂有氧化铝、硅胶、聚酰胺等吸附活性的物质。
(2) 分配色谱:是利用被分离物质在两相中有不同的分配系数(或溶解度)而使组分分离。其中一相被涂布或键合在固体载体上,称为固定相;另一相为液体或气体,称为流动相。常用的载体有硅胶、硅藻土、硅镁型吸附剂与纤维素粉等。
(3) 离子交换色谱:是利用被分离物质对离子交换树脂上的离子亲和力程度的不同使组分分离。常用的有不同程度的阳、阴离子交换树脂,流动相为水或含有机溶剂的缓冲液。
(4) 排阻色谱(又称凝胶色谱或凝胶渗透色谱):是利用被分离物质分子量大小的不同导致的填料上渗透程度不同使组分分离。常用的填料有分子筛、葡聚糖凝胶、微孔聚合物、微孔硅胶或玻璃珠等,根据固定相和供试品的性质选用水或有机溶剂为流动相。
2. 根据色谱分离方法分类 可分为纸色谱法、薄层色谱法、柱色谱法、气相色谱法、高效液相色谱法等。
(1)纸色谱法:以纸为载体,纸上所含水分或其他物质为固定相,用流动相进行展开的分配色谱。 样品经展开后,可用比移值(Rf)表示其各组分的位置。
由于影响比移值的因素较多,因而一般采用在相同实验条件下与对照物质对比以确定其异同。进行生药鉴别时,样品在色谱中所显主斑点的颜色(或荧光)和位置,应与对照品在色谱中所显的主斑点相同。进行纯度检查时,可取一定量样品,展开后,按药典规定,检视其所显杂质斑点的个数或呈色(或荧光)的强度。若进行含量测定时,则应定量地提取和点样,展开后将待测主斑点剪下洗脱后,再用适当方法测定。
(2) 薄层色谱法:是将适当的吸附剂或载体涂布于玻璃板、塑料或铝片上,成一均匀的薄层,待点样、展开后,与适当的对照物(对照品或对照生药)按同法在同板上所得的色谱图或主斑点作对比,用以进行生药鉴别。中国药典1995年版一部,用本法鉴别品种已达419种。
薄层板一般分无粘合剂和含粘合剂两种。前者是将细粉状的吸附剂或载体直接涂布于玻璃板(塑料或铝片)上即可使用;后者是在吸附剂或载全加入一定量的粘合剂,一般为10%~15%煅石膏(CaSO4·2H2O在140℃ 烘4 小时)混匀后加水适量,或加0.5%~0.7%羧甲基纤维素钠水溶液适量,调成糊状,均匀涂布于玻璃板上,置水平台上,在空气中晾干,通常于110℃ 烘0.5 ~1小时后使用。薄层厚度一般为0.2~0.3mm。
薄层色谱法用于生药鉴定时,可作定性鉴别,又可作含量测定。首先要根据生药中所含主要化学成分的性质,在一定条件下将生药经提取制备成点样溶液,选择适当的吸附剂和展开剂,经展开获得斑点清晰、Rf值稳定的色谱图。在薄层色谱鉴别中,一般选用已知主成分的化学纯品或对照生药的相同提取物相对比,经薄层展开后,用一定方法显色,样品色谱应与对照物色谱在相应的位置上,有相同颜色的斑点或主斑点。稳定的薄层色谱可作为生药的鉴别特征。
薄层色谱用于生药主成分的定量测定,具有用量少、方法简便的特点。除可将薄层上主成分斑点刮取,经溶剂洗脱后进行测定外,也可在薄层板上直接测定含量,当前应用较多的是薄层扫描法。
薄层扫描法,是用一定波长的光,照射在薄层斑点上,对有吸收紫外光或可见光的斑点,或经激发后能产生荧光的斑点进行扫描,将扫描得到的图谱及积分数据用于生药的鉴别、杂质检查或含量测定。对中药复方制剂,可用相当的原药材按需要组合作阴、阳性对照,然后比较其薄层扫描图谱加以鉴别。常用的仪器为薄层扫描仪。由于不必经洗脱等操作,因而方便快速,测量灵敏度高。
薄层扫描的检测方法,有吸收法和荧光法,测量方法有反射法和透射法,扫描方式有双波长和单波长扫描,锯齿和线性扫描,可根据具体情况加以选择。薄层扫描法进行生药主成分的含量测定,虽然具有方便快速,测量灵敏度高的特点,但是,影响薄层扫描结果的因素很多,只有得到分离度和重现性好的样品薄层色谱,才能获得满意的结果。
(3) 柱色谱法:是在色谱柱内进行分离后测定的一种方法。色谱柱为内径均匀、下端缩口的硬质玻璃管,下端用棉花或玻璃纤维塞住,管内装入吸附剂或载体,洗脱溶剂从管的上端借毛细作用或重力作用向下移动,使物质得到分离。
1) 吸附柱色谱:即色谱柱内装入吸附剂,其粒度应尽可能保持大小均匀,颗粒直径以0.07~0.15mm为常用。吸附剂的活性(或吸附力)对分离效果有较大影响。吸附剂的填装有干法与湿法两种。干法是将吸附剂一次加入色谱管,振动管壁使其均匀下沉,然后沿管壁缓缓加入洗脱剂;或在色谱管下端出口处联结活塞,加入适量的洗脱剂,旋开活塞使洗脱剂缓缓滴出,然后自管顶缓缓加入吸附剂,使其均匀地润湿下沉,在管内形成松紧适度的吸附层。操作过程中应保持充分的洗
脱剂留在吸附层的上面。湿法是将吸附剂与洗脱剂混合,搅拌除去空气泡,徐徐倾入色谱管中,然后再加入洗脱剂将附着于管壁的吸附剂洗下,使色谱柱面平整。
样品的加入除有一定要求外,一般将样吕溶于开始洗脱时使用的洗脱剂中,再沿管壁缓缓加入,注意勿使吸附剂翻起;或将样品溶于适当溶剂中,与少量吸附剂混匀,再挥发溶剂使呈松散状,加入已制备好的色谱柱上面。如样品在常用溶剂中不溶,可将样品与适量的吸附剂在乳体钵中研磨均匀后加入。
洗脱时通常按洗脱剂洗脱能力大小,递增变换洗脱剂的品种和比例,分别分部收集流出液,至流出液中所含成分显著减少或不再含有时,再改变洗脱剂的品种和比例。操作过程中要始终保持有充分的洗脱剂留在吸附层上面。
2) 分配柱色谱:方法和吸附柱色谱基本一致,装柱前,先将载体和固定液混合,然后分次移入色谱管中并压紧。样品可溶于固定液,混以少量载体,加在制好的色谱柱上端。流动相需先加固定相混合使之饱和,以避免洗脱过程中两相分配的改变。
(4) 气相色谱法:气相色谱法的流动相为气体,称为载气,通常多为氮气。色谱柱分为填充柱和毛细管柱两种,填充柱内装吸附剂、高分子多孔小球或涂渍固定液的载体。毛细管柱内壁或载体经涂渍或交联固定液。样品注入进样口被加热气化,在色谱柱内,样品中各组分的气、液两相中进行反复分配因分配系数的不同而达到分离,先后由柱出口进入检测器,产生讯号,由记录仪记录色谱图。根据组分的量与检测响应值(峰面积)成正比,以进行定性和定量分析。
气相色谱法对含挥发性成分的生药应用较广,精密度高,分离效果比薄层色谱好,但所得数据只有保留时间,多数情况下是在高温下进行,若成分不气化,就不能进行分析,故应用范围受到限制。
定量分析时,为便于准确测量,要求定量峰与其他峰的分离度较好,分离度(R) 的计算公式为:
tR2 为相邻两峰中后一峰的保留时间,tR1为相邻两峰中前一峰的保留时间,W1及W2为此相邻二峰的峰宽度(图4-4)。除另有规定外,分离度应大于1.5。
色谱图中峰的测量可用峰面积法或峰高法。用峰高法测量量,应检查测量峰的拖尾因子(T)是否符合规定;或不同浓度进样的校正因子误差是否符合要求(一般变异系数应不大于2%)。拖尾因子(T)计算公式为:
W0.05h 为0.05峰高处的峰宽,d1为峰极大至峰前沿之间的距离,除另有规定外,T应在0.95~1.05间。校正因子(f)的计算公式为:
As 为内标物质的峰面积或峰高,Ar为待测组分标准品(或待测杂质对照品)峰面积或峰高,ms为内标物质的进样量,mr为标准品(或杂质对照品)的进样量。
图1-4-5 峰高与峰宽
气相色谱的定量分析方法有:① 外标法,即标准曲线法;② 归一法,即测量每一个峰的峰面积,单个峰的峰面积除以样品中各峰面积之总和( 即总面积),得到该组分的百分数。若操作条件稳定,在一定的进样量范围内,也可用峰高归一法;③ 内标法,是在样品中加入一定量纯物质作为内标物,并根据样品和内标物的重量比和相应峰面积( 或峰高)比,求得组分的含量。④ 追加法,即取一定量样品作一色谱图;再于同量样品中精确加入待测组分的纯品一定量,再作一色谱图,测量该组分的峰面积,两次之差即为追加的纯品峰面积,根据纯品的量,可计算样品中组分的量,由于进样量不易控制,故以内标法为多用。
(5) 高效液相色谱法:高效液相色谱法是将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等作为流动相。用泵将流动相压入装有填充剂的色谱柱,经进样阀注入供试品,由流动相带入柱内,在柱内各成分被分离后,依次进入检测器,色谱信号由记录仪或积分仪记录。 所用仪器为高效液相色谱仪,常用的色谱柱填充剂有硅胶,用于正相色谱;化学键合固定相,根据键合的基团不同用于反相或正相色谱,其中最常用的是十八烷基硅烷键合硅胶,可用于反相色谱或离子对色谱;离子交换填料用于离子交换色谱;凝胶或玻璃微孔球等用于排阻色谱。注样量一般为数ml,柱温多为室温,检测器为紫外光检测器、荧光检测器、示差检测器和蒸发-光散射(ELSD)检测器等。蒸发-光散射检测器适于无紫外吸收的物质的分析。
高压液相法进行生药分析具有快速、灵敏和准确的特点。比气相色谱法有适用范围广、流动相选择性广、色谱柱可反复应用,以及流出组分容易收集等优点,已广泛应用于生药及其制剂的质量分析,本法将逐渐成为生药成分定量方法的主流。
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