扫描电镜在中药领域中的应用进展

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扫描电镜在中药领域中的应用进展

作者:玄静 李哲 张国青 马云 张玉 石晓晨 来源:《科学导报·学术》2017年第06

摘要:扫描电子显微镜是一种多功能、发展迅速的新型电子光学仪器。目前广泛地应用各个领域中,促进各相关学科的发展。本文对扫描电镜在中药鉴定等几个中药领域中的应用行简单总结。为推广其在中药领域中应用提供一定参考。 关键词:扫描电镜;中药

中药历史悠久,有自己独特的药效,是中华民族几千年来灿烂文化的瑰宝,在世界医药域中占据重要的地位。但它以传统的方式发展在一定程度上受限制。而扫描电镜是近代研究面微观世界的一种全能电子光学仪器,利用它可以观察任何不规则的原始表面,图象更有立体感,并能在原位同时进行成分和结构分析。将其作为一种辅助工具应用到中药领域中,有助于了解中药微观结构,且从不同的角度进一步探索研究中药,促进中药的进一步发展。 1扫描电镜基本工作原理

扫描电镜的主要构成分为四部分。电子束产生于镜筒内,在样品上进行扫描后激发信号。电子信号的收集与处理系统中,由于扫描电子束与样品发生的作用,产生重要的二次电子号,再被检测二次电子的检测器接收,最终转变为电压信号被送到显像管的栅极,由电子信号的显示与记录系统拍照记录。利用计算机采收结果并进行分析。真空系统及电源系统提供相应工作条件与电源。 2应用于中药鉴定领域

传统的中药鉴定主要依靠性状等方面进行药材品种鉴别。然而实际情况中,多种药材的表面特征非常相似,传统方法很难加以很好的鉴别。扫描电镜分辨率高,可清晰的观察到微观表面形貌,且制样简单,不需切片和染色,可直接进行表面或断面观察。

2.1植物类中药鉴定中的应用。扫描电镜在植物类中药鉴定中的应用方面较多,可以扫描种皮、果皮的纹饰进行鉴别,还有花粉粒的纹饰,茎、叶表皮组织结构以及菌类表面结构等。张淑华等用扫描电镜对韭菜子和葱子、芥子和芸苔子等几组易混种子中药的表面进行了扫描鉴别,结果表明每种都有自己独特的细微表面结构,各不相同。赵丽丽等采用扫描电镜法,观察到从外观形状上不易区分的黄芩和粘毛黄芩种子具有不同的表面超微特征。邵邻相等利用扫描电镜观察了3种香茶菜属植物小坚果的微观形态,结果证明存在明显差异。任跃英等运用扫描电镜找出了黄果、红果人参和黄果、红果西洋参4种种源花粉的大小、形态及外壁纹饰的超微结构的相对差异,提供了新品种鉴定辅助指标。对于茎叶的鉴别,可以观察其表皮气孔和角质膜等一些细微特征来加以区分。李建军等以3种芦荟属植物叶表皮为材料进行实验,结果证明


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利用扫描电镜可以更清楚的来实现鉴别。俞艳玲等进行菌类实验,利用扫描电镜观察到不同种红曲霉之间在菌丝、分生孢子等超显微特征方面存在的差异,据此可对红曲霉进行鉴别。为该属真菌的分类提供依据。

2.2动物类中药鉴定中的应用。多篇文献证明扫描电镜已较好地应用经在动物类中药鉴别中,在质量控制方面显得尤为重要。可依据蛇类鳞片、动物皮毛等形态特征进行鉴定。中药乌梢蛇易混入伪品,尤其加工处理过后更是真伪难辨,影响药材质量。而利用扫描电镜可以观察到乌梢蛇及其伪品在细微结构上的显著差异,稳定又易于识别。

2.3矿物类中药鉴定中的应用。矿物类中药资源丰富,其微观结构的研究对中药鉴定具有重要意义。研究发现在扫描电镜下可清楚的观察到雄黄矿石的自然结构类型,且该类型与其化学组成有关。由于雄黄毒性主要来自可能含有的杂质三氧化二砷(As203),因此用来鉴定杂质成分并加以分析对用药安全是至关重要的。 3应用于中药炮制

炮制是中药的一大特色。多数药材需要炮制后配伍组方。在炮制过程中,药物不仅在外部形态与内部构造产生各种变化,化学成分也有相应改变。郑俊华等分析了生石膏及其煅制品在扫描电镜下的差异。生石膏具有规则、清晰的晶体结构,煅制品为不规则的颗粒状。生石膏分子式为CaS0472H20,经煅制酥松后,煅石膏的分子式为CaS047 1/2H20。形态结构的改变由于结晶水的损失,这在电镜下是比较容易观察分析的。李刚等在扫描电镜下观察到生磁石的断面较整齐、表面硬而紧密,煅磁石表面圆滑疏松,无棱角。研究发现,经炮制后的磁石其有效成分更易溶出,是由于磁石表面结构在煅制后发生了明显变化。由此看扫描电镜对于炮制机理研究具有一定的辅助性帮助。 4辅助手段应用于临床中药

张瑞等人探讨了中药抗敏剂对牙本质过敏症的治疗。通过扫描电镜观察中药抗敏剂对牙本质小管的作用,进而得出中药抗敏剂可有效治疗牙本质过敏症。以扫描电镜为辅助手段通过观察疾病的治疗变化过程,进而反映出中药应用于临床的效果并且得出结论,更加直观、明确。


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