朱忠華,任德全,馮利,羅超(.長江職業(yè)學院生物醫(yī)藥學院,武漢430064;2.湖北技能型人才培養(yǎng)研究中心,武漢 430074)
草木犀Melilotus officinalis(Linn.)Pall.在我國絕大部分地區(qū)都有分布,屬于豆科蝶形花亞科車軸草族草木犀屬的植物[1-3],草木犀別名辟汗草、黃香草木犀,有一年生也有二年生的草木犀,夏、秋季采收地上部分藥用。其味微甘,性平,歸脾、大腸經,有止咳平喘、散結止痛之功效,主治哮喘、支氣管炎、腸絞痛、創(chuàng)傷、淋巴結腫痛[4-5]?,F代研究發(fā)現,草木犀具有抗炎抗菌,促進損傷性骨折愈合,改善血液循環(huán),抗氧化及免疫調節(jié)等作用[5]。有關草木犀藥材化學成分和藥理研究的文獻報道頗多[6-10],但尚未見其組織切片相關報道。本試驗首次報道了草木犀藥材的組織結構特征、藥材樣品提取物紫外光譜和藥材樣品粉末紅外光譜及二階導數紅外光譜圖,可為草木犀藥材的生藥學鑒定提供科學依據。
UB100i型生物顯微鏡、ZSA0745型體視顯微鏡(重慶澳浦光電技術有限公司);UV-1800型紫外分光光度儀(上海美析儀器有限公司);FTIR-650型紅外分光光度儀(天津港東科技發(fā)展有限公司)。
乙醇、石油醚、水合氯醛均為分析純,水為純化水。
試驗所用藥材分別采集于湖北省和江西省不同地區(qū)(見表1),經筆者鑒定為真品(CJ-10為對照藥材)。植物標本保存于長江職業(yè)學院中藥制劑分析實驗室。
原植物為一年生草本,植株高達100 cm。莖直立,多分枝,具縱棱,微被柔毛。羽狀三出復葉,托葉為鐮刀狀,長約5 mm;葉柄細長;小葉倒闊卵形、卵形、倒披針形,長約3 cm,寬約10 cm,先端鈍圓或截形,基部闊楔形,邊緣具不整齊疏淺齒,葉上表面光滑,下表面有短柔毛,三處復葉的頂生小葉具較長小葉柄,側小葉的小葉柄短?;S色,總狀花序腋生,長約20 cm。植物根上分布有多數的根瘤。原植物形態(tài)見圖1。
表1 草木犀藥材來源Tab 1 Origin of M.officinalis
圖1 原植物形態(tài)圖Fig 1 Figure of plant morphology
2.2.1 藥材樣品根橫切面 藥材樣品根橫切面為類圓形,其最外層木栓層,大約由12層細胞構成。緊挨木栓層的是栓內層,在栓內層中有大量的纖維束及散在的單個纖維分布,大約由17層細胞構成,維管束呈輻射型;木質部呈19束放射狀排列,占整個橫切面積的3/5;木質部與髓射線相間排列,木質部中髓射線寬2~6列細胞,形成層明顯;韌皮部在木質部外圍,由8層左右細胞組成;周皮占整個橫切面積的2/5。根橫切面見圖2。
2.2.2 藥材樣品莖橫切面 藥材樣品莖橫切面邊緣略呈輕度波浪狀彎曲的五邊形。表皮為1層長方形細胞,外被角質層,稀有非腺毛分布。皮層由6層左右薄壁細胞組成,細胞之間有間隙;有16個大小不等的維管束排列成環(huán)狀,維管束為輻射型,形成層環(huán)明顯,導管呈規(guī)則的放射狀排列。中心為寬廣的髓部,由大型薄壁細胞組成,占整個橫切面積的4/5。莖橫切面見圖3。
2.2.3 藥材樣品小葉片橫切面 藥材樣品橫切面上下表皮均為1列細胞,被角質層;葉上部為柵欄組織,下部為海綿組織,柵欄組織比海綿組織稍寬;主脈維管束1束,導管呈規(guī)則的放射狀排列,主脈維管束正上方有柵欄組織通過。小葉片橫切面見圖4。
圖2 根橫切面圖Fig 2 Figure of radix cross section
圖3 莖橫切面圖(10×)Fig 3 Figure of stem cross section(10×)
圖4 小葉片橫切面圖(10×)Fig 4 Figure of leaf cross section(10×)
2.2.4 藥材樣品葉柄橫切面 藥材樣品葉柄橫切面呈心形,上、下最外兩層為表皮細胞,表皮外附有角質層,在橫切面周圍分布有五處厚角組織,薄壁組織中有3個大小不等的維管束成三角形排列。維管束為外韌型,其中導管呈規(guī)則的放射狀排列。葉柄橫切面見圖5。
圖5 葉柄橫切面圖(10×)Fig 5 Figure of leafstalk cross section(10×)
2.2.5 藥材樣品葉和葉柄表皮(撕裂法)顯微觀察 藥材樣品葉下表皮細胞為一層凹凸齒輪狀的不規(guī)則形;葉上表皮細胞為輕度波狀彎曲的不規(guī)則形;葉柄表皮細胞呈多邊形,大小不等,排列緊密,細胞壁較薄。在葉上表皮及葉柄表皮中都有氣孔分布,不定式,長橢圓形;葉下表皮中氣孔指數為33%,小葉上表皮中氣孔指數為23%,葉柄表皮中的氣孔指數為6%。葉下表面及葉柄上的表皮細胞外有豐富的非腺毛分布;葉柄表皮上還有腺毛分布,非腺毛為單細胞,非腺毛表面上可見疣狀突起,非腺毛是腺毛長度的3~5倍。葉和葉柄表皮顯微圖見圖6。
圖6 葉和葉柄表皮顯微圖(10×)Fig 6 Microstructure of leaf and leafstalk epidermis(10×)
2.2.6 藥材樣品組織解離觀察 藥材樣品粉末暗綠色,葉片下表皮細胞為凹凸齒輪狀的不規(guī)則形;葉片上表皮細胞輕度彎曲,上、下表皮有氣孔分布,不定式排列,氣孔有3個或4個副衛(wèi)細胞。葉柄表皮細胞呈多邊形,表皮有氣孔分布,不定式排列,氣孔有3個或4個副衛(wèi)細胞;在葉柄下部表皮還有腺毛及非腺毛分布,非腺毛為單細胞,非腺毛表面有疣狀突起,腺毛的腺柄為2個細胞組成,腺頭為單細胞。絕大多數花粉粒為卵形,極少數為三角弧形,外壁光滑,3個萌發(fā)孔,其中1個萌發(fā)孔清晰可見;在葉中纖維上可見草酸鈣方晶排列,莖及根中未觀察到草酸鈣方晶;導管為螺紋。組織解離顯微圖見圖7。
圖7 組織解離顯微圖(10×)Fig 7 Microstructure of tissue dissociation(10×)
2.3.1 檢測條件 波段:190~700 nm;吸收量程:0~3 A;狹縫:1 nm;掃描速度:200 nm/min;尺度擴張:20 nm/cm。
2.3.2 供試品溶液的制備 分別取藥材樣品(編號:CJ1-9)粗粉(20~40目)2 g,置于50 mL碘量瓶中,分別加石油醚(60~90℃)及無水乙醇、水各20 mL[11],室溫浸泡4 h,振搖,濾過,取續(xù)濾液,得藥材樣品石油醚、乙醇、水浸提物。
2.3.3 方法學考察 按相關標準進行方法學試驗,結果,精密度、穩(wěn)定性、重復性試驗中供試品吸光度的RSD均<2.0%,表明方法精密度、溶液穩(wěn)定性、方法重復性較好。
2.3.4 藥材樣品檢測 取10批藥材樣品各適量,分別按“2.3.2”項下方法制備供試品溶液,再按“2.3.1”項下檢測條件進樣測定,記錄吸光度。結果,藥材樣品λHm2aOx為216.4、267.0、311.6 nm(肩峰);λEmtOaxH為218.2、272.0、310.2、434.6、467.8、663.4 nm;λmpeatx為222.8、271.4、281.8 nm(尖峰),312.0、445.6 nm(弱寬峰),664.2 nm(弱峰)。紫外光譜見圖8。
2.4.1 檢測條件 波段:400~4 000 cm-1;分辨率:4 cm-1;透過率:0~100%;掃描次數:32次。
2.4.2 供試品的制備 分別取藥材樣品(編號:CJ-9)粗粉(160目)2 g,溴化鉀壓片,即得。
2.4.3 方法學考察 按相關標準進行方法學試驗,結果,精密度、穩(wěn)定性、重復性試驗中供試品吸光度的RSD均<2.0%,表明方法精密度、溶液穩(wěn)定性、方法重復性較好。
2.4.4 藥材樣品檢測 取10批藥材樣品各適量,分別按“2.4.2”項下方法制備供試品,再按“2.4.1”項下檢測條件進樣測定,記錄吸光度。結果,供試品在3 415 cm-1處有強而寬的吸收峰,即為—OH的伸縮振動峰,推測含有香豆素類、酚酸類、黃酮類苷類物質;2 917 cm-1、2 846 cm-1處有吸收峰,即為—CH2的伸縮振動峰;1 637 cm-1處有吸收峰,即為C=O、C=C、芳環(huán)的伸縮振動峰;1 415 cm-1處有吸收峰,即為C-H的彎曲振動;1 240 cm-1處有吸收峰,即為C—O—C的伸縮振動峰,推測為苷和黃酮類物質;1 045 cm-1處有寬吸收峰,即為C-O的伸縮振動峰;770~400 cm-1處有寬吸收峰,即為C-H的彎曲振動峰。紅外光譜見圖9。
圖8 紫外光譜圖Fig 8 UV spectrum
圖9 紅外光譜圖Fig 9 IR spectrum
在1 800~800 cm-1波段區(qū)域使用二階導數光譜對圖9進行分析。二階導數紅外光譜中1 637、1 415、1 240、1 045、600 cm-1處重疊所致的寬峰都被分解為若干個單峰,譜圖的分辨率得到極大提高。二階導數紅外光譜見圖10。
圖10 二階導數紅外光譜圖Fig 10 Two order derivative IR spectrum
試驗中,藥材樣品原植物形態(tài)和性狀特征明顯,顯微特征突出。值得商議的是,《歐洲藥典》(第8版)草木犀藥材葉肉組織中偶有草酸鈣簇晶,但筆者多次研究,均未觀察到該結構。
試驗中,藥材樣品水浸提物應在6 h內進行測定,否則紫外光譜變化較大;而乙醇、石油醚浸提物放置時間對最大吸收峰位置無影響,但對各峰間的強度比有影響,筆者認為可能是由于隨著藥材樣品浸泡時間變化,其各浸出成分的含量比不同所致。結果表明,紫外光譜中藥材樣品3種不同溶劑提取物在200~350 nm都有3個最大吸收峰,且最大吸收峰的位置基本一致。
在紅外光譜上化合物特征并不明顯,因此筆者以二階導數對其進行處理,使圖譜分辨率提高,具有指紋圖譜性質,在藥材樣品鑒定中具有較大的參考價值。
綜上所述,本研究所建標準可用于草木犀藥材的生藥學鑒別。
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