（四）扫描电镜与偏光镜的应用 1.电子显微镜 中药显微鉴定的手段和方法发展很快，透射电镜、扫描电镜、扫描电镜与X射线能谱分析联用等都有了新的发展。其中应用最多的是扫描电子显微镜。与光学显微镜及透射电镜相比，扫描电镜具有以下特点：①能够直接观察样品表面的结构，样品的尺寸可大至120mm×80mm×50mm。②样品制备过程简单，不用切成薄片，有的粉末和某些新鲜材料可直接送入观察。③样品可以在样品室中作三度空间的平移和旋转，因此，可以从各种角度对样品进行观察。④景深大，图像富有立体感。扫描电镜的景深较光学显微镜大几百倍，比透射电镜大几十倍。⑤图像的放大范围广，分辨率也比较高。可放大十几倍到几十万倍，它基本上包括了从放大镜、光学显微镜直到透射电镜的放大范围。分辨率介于光学显微镜与透射电镜之间，可达3nm。⑥电子束对样品的损伤与污染程度较小。⑦在观察形貌的同时，还可利用从样品发出的其他信号作微区成分分析。 扫描电镜现已应用在动物学、植物学、医药学等多种学科，尤其对同属不同种药材表面细微特征的鉴别方面效果显著，在种与变种间都存在着稳定的区别，为近缘植物分类提供了新的证据。如种皮、果皮、花粉粒的纹饰，茎、叶表皮组织的结构(毛、腺体、分泌物、气孔、角质层、蜡质等)，个别组织和细胞(管胞、导管、纤维、石细胞)以及后含物晶体等(图4-1)。有的动物药材的体壁、鳞片及毛等在光学显微镜下特征相似，但由扫描电镜提供的细微构造，可准确地加以区别。
图4-1 花粉粒等扫描电镜 1.花粉粒(a.菊Chrysanthemum morifolium Ramat.b.白花曼陀罗Datura metel L.) 2.草酸钙簇晶(凹叶丁公藤Erycibe ellipilimba Merr.et chun) 3.种脐(菟丝子Cuscuta chinensis Lam.) 4.气孔(宁夏枸杞Lycium barbarum L.) 5.花丝非腺毛(白花曼陀罗Datura metel L.) 6.导管 [党参Codonopsis pilosula(Franch.)Nannf.] 2.偏光显微镜 主要用于观察和分析矿物类中药的光学性质，用于鉴定矿物类中药。对于透明矿物，一般使用透射光源的偏光显微镜，对于不透明矿物则使用反射光源的偏光显微镜。亦可用于研究动物、植物类中药的组织及细胞内含物，如淀粉粒、草酸钙簇晶等。 四、理化鉴定 理化鉴定(physicochemical identification)是利用某些物理的、化学的或仪器分析方法，鉴定中药的真实性、纯度和品质优劣程度的一种鉴定方法。通过理化鉴定，分析中药中所含的主要化学成分或有效成分的有无和含量的多少，以及有害物质的有无等。中药的理化鉴定发展很快，新的分析手段和方法不断出现，已成为确定中药真伪优劣，新资源开发利用，指导中药栽培加工生产，扩大药用部位，中药和中成药质量标准制订等不可缺少的重要内容。现将常用的理化鉴定方法介绍如下： （一）物理常数的测定 包括相对密度、旋光度、折光率、硬度、黏稠度、沸点、凝固点、熔点等的测定。这对挥发油、油脂类、树脂类、液体类药(如蜂蜜等)和加工品类(如阿胶等)药材的真实性和纯度的鉴定，具有特别重要的意义。药材中如掺有其他物质时，物理常数就会随之改变，如蜂蜜中掺水就会影响黏稠度，使比重降低。据报道，在蜂蜜中掺蔗糖，经旋光度检查，正品蜂蜜(含蔗糖量约为5%)为左旋，掺蔗糖的蜂蜜(蔗糖含量超过20%)变为右旋。所以2015年版《中国药典》对有些药材的物理常数作了规定，如蜂蜜的相对密度在1.349以上，薄荷素油为0.888～0.908；冰片(合成龙脑)的熔点为205℃～210℃；肉桂油的折光率为1.602～1.614等。天竺黄规定检查体积比，即取天竺黄中粉10g，轻轻装入量筒内，其体积不得少于24mL，这是一种类似测定相对密度的方法，实际上也可推广用于测定其他药材，特别是对经验鉴别习用“质轻”或“质重”术语时，就比较容易掌握轻重的标准。 （二）一般理化鉴别 1.呈色反应 利用药材的某些化学成分能与某些试剂产生特殊的颜色反应来鉴别。一般在试管中进行，亦有直接在药材饮片或粉末上滴加各种试液，观察呈现的颜色以了解某成分所存在的部位。例如马钱子胚乳薄片置白瓷板上，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)。甘草粉末置白瓷板上，加80%硫酸1～2滴，显橙黄色(示甘草甜素反应)。 2.沉淀反应 利用药材的某些化学成分能与某些试剂产生特殊的沉淀反应来鉴别。如山豆根的70%乙醇提取液，蒸干，残渣用1%盐酸溶解，滤液加碘化汞钾，生成明显的淡黄色沉淀。赤芍用水提取，滤液加三氯化铁，生成蓝黑色沉淀。芦荟水提液，加等量饱和溴水，生成黄色沉淀。 3.泡沫反应和溶血指数的测定 利用皂苷的水溶液振摇后能产生持久性的泡沫和溶解红细胞的性质，可测定含皂苷类成分药材的泡沫指数或溶血指数作为质量指标。如2015年版《中国药典》用泡沫反应鉴别猪牙皂。通常如有标准皂苷同时进行比较，则更有意义。 4.微量升华 是利用中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，在显微镜下观察其结晶形状、颜色及化学反应作为鉴别特征。如大黄粉末升华物有黄色针状(低温时)、枝状和羽状(高温时)结晶，在结晶上加碱液则呈红色，可进一步确证其为蒽醌类成分。薄荷的升华物为无色针簇状结晶(薄荷脑)，加浓硫酸2滴及香草醛结晶少许，显黄色至橙黄色，再加蒸馏水1滴即变紫红色。牡丹皮、徐长卿根的升华物为长柱状或针状、羽状结晶(丹皮酚)。斑蝥的升华物(在30℃～140℃)为白色柱状或小片状结晶(斑蝥素)，加碱液溶解，再加酸又析出结晶。少数中成药制剂也能使用微量升华法进行鉴别，如大黄流浸膏(1味药)中鉴别大黄；万应锭(9味药)中鉴别胡黄连；牛黄解毒片(8味药)中鉴别冰片等。 5.显微化学反应 显微化学反应是将中药粉末、切片或浸出液，置于载玻片上，滴加某些化学试剂使产生沉淀、结晶或特殊颜色，在显微镜下观察进行鉴定的一种方法。如黄连滴加30%硝酸，可见针状小檗碱硝酸盐结晶析出。紫苏叶的某些表皮细胞中含有紫色素，表面制片观察时，滴加10%盐酸溶液立即显红色；或滴加5%氢氧化钾溶液，即显鲜绿色，然后变为黄绿色。丁香切片滴加3%氢氧化钠的氯化钠饱和溶液，油室内有针状丁香酚钠结晶析出。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(桂皮醛反应)。槟榔粉末0.5g，加水3～4mL及稀硫酸1滴，微热数分钟，取滤液于载玻片上，加碘化铋钾试液1滴，即发生混浊，放置后可见石榴红色球形或方形结晶(槟榔碱)。 显微化学定位试验 利用显微和化学方法，确定中药有效成分在中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至蓝绿色，示其有效成分柴胡皂苷存在于以上部位。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(生物碱)。 6.荧光分析 利用中药中所含的某些化学成分，在紫外光或自然光下能产生一定颜色的荧光性质进行鉴别。①直接取中药饮片、粉末或浸出物在紫外光灯下进行观察。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，国产沉香粉末中部分颗粒显海蓝色，部分显灰绿色荧光；进口沉香粉末的部分颗粒显竹篁绿色，部分显枯绿色荧光。含有伞形花内酯成分的药材，新鲜切片显亮绿色荧光，如常山等。浙贝母粉末在紫外光灯下显亮淡绿色荧光。秦皮的水浸出液在自然光下显碧蓝色荧光。②有些中药本身不产生荧光，但用酸、碱或其他化学方法处理后，可使某些成分在紫外光灯下产生可见荧光。例如芦荟水溶液与硼砂共热，所含芦荟素即起反应，显黄绿色荧光。枳壳乙醇浸出液滴在滤纸上，干后喷0.5%醋酸镁甲醇溶液，烘干显淡蓝色荧光。矿物药所含锌、硼、铅等元素和某些有机试剂作用能产生荧光现象。③有些中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中药的变质情况。④利用荧光显微镜观察中药化学成分存在的部位。如黄连含小檗碱成分，折断面在紫外光灯下，显金黄色荧光，木质部尤为显著，说明在木质部小檗碱含量较高。用荧光法鉴别，需将药材(包括断面、浸出物等)或经酸、碱处理后，置紫外光灯下约10cm处观察所产生的荧光现象。紫外光波长为365nm，如用短波254～265nm时，应加以说明，因两者荧光现象不同。
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