理论教育 植物组织化学鉴定:药学实验与指导(上册)提供的成果

植物组织化学鉴定:药学实验与指导(上册)提供的成果

时间:2023-12-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:如用5×目镜和40×物镜,测得目镜测微尺的100格,等于镜台测微尺的50格,即目镜测微尺在这一组合中每格实际长度为5 mm。随着多种切片技术的运用、多功能显微镜的广泛使用及植物显微成像技术的日渐成熟,显微鉴别技术也获得了较快的发展。

植物组织化学鉴定:药学实验与指导(上册)提供的成果

图4-3目镜测微尺
Ⅰ.直线式;Ⅱ.网格式

(3)细胞及细胞内含物等的测量:先将目镜测微尺装入目镜内的铁圈上,用镜台测微尺标化。标化时,转动目镜,移动镜台测微尺,使两种量尺的刻度平行,并使它们的一端重合,再找出另一端的重合刻度,分别记录目镜测微尺和镜台测微尺重合范围内的刻度,计算出目镜测微尺每小格在该物镜条件下所相当的大小(mm)。如用5×目镜和40×物镜,测得目镜测微尺的100格,等于镜台测微尺的50格,即目镜测微尺在这一组合中每格实际长度为5 mm。测量时,以目镜测微尺测量被检物的小格数,乘以每小格的大小(mm)即得。如果用不同倍数的目镜,必须重新标化和计算(见图4-4)。

图4-4目镜测微尺每格实际长度的测定

五、显微镜的保养

1.随时保持清洁

机械部分可用软毛巾擦拭。光学部分的灰尘必须用镜头毛刷拂去,或用吹风机吹去,再用拭镜纸轻擦,切忌用手指或其他粗糙物如纱布等擦拭,以免损坏镜面。

2.做好“四防”工作

(1)防潮:显微镜应放在干燥的地方。如果长期放在潮湿的地方不使用,透镜容易发霉,不仅影响成像质量,还会腐蚀透镜表面,造成透镜损坏,显微镜的金属部分也容易生锈。特别在高温多雨季节,一定要采取防潮措施。不经常使用的显微镜,擦拭干净后,放在镜箱内保存。镜箱内一般都要有一两袋干燥剂,要经常检查干燥剂是否失效。在使用过程中也要注意防潮,特别是临时装片,水分切勿过多。观察时不能倾斜显微镜或倾斜角度过大,以免水分流到显微镜上。万一水分粘在镜身上,要及时擦干。冬季在低温的环境中进行观察时,观察者呼出的水汽会在镜臂上凝聚成水珠,也要及时擦拭干净。

(2)防腐蚀:显微镜不要与腐蚀性的酸类或碱类药物放在一起。观察液体标本时,一般都要盖上盖玻片。若液体中有酸碱或腐蚀性化学物质时,要特别小心,观察完后要立即擦干净镜头和载物台。

(3)防热:显微镜不应在阳光下曝晒,以免造成损坏。

(4)防撞击:搬动显微镜时千万不要碰撞。若遇机械失灵,使用困难时,绝不可强行转动,更不能任意拆修,应立即报告指导教师解决,以免造成损坏扩大。

第二节 植物和生药显微标本的制作技术

显微鉴别是鉴别植物和药材的重要手段。实验中根据材料的自然特性,结合观察和研究的需要,将材料制成适宜的显微标本,选择合适的显微镜,显示材料正确而清晰的结构,获得反映材料真实特征的显微照片,是显微鉴别的重要途径。随着多种切片技术的运用、多功能显微镜的广泛使用及植物显微成像技术的日渐成熟,显微鉴别技术也获得了较快的发展。传统的制片技术和观察方法,因其简便、快速、经济的特点也得到了持续广泛的使用。

植物和生药的显微标本,根据保存时间分为:临时制片和永久制片;根据制作方法分为:活体观察、切片法和非切片法。

一、植物制片方法

在进行显微鉴定时,应首先选择具有代表性的检品,制作显微标本片,然后在显微镜下进行观察。显微标本片根据制作方法和保存的需要,分为:半永久制片、永久制片和临时制片三大类。

半永久制片的封藏介质是半固体,可作暂时性保存;永久制片的封藏介质是固体,可作长期保存,但其制作费时,多用于特殊目的,如供显微摄影和核对标本等应用;临时制片的封藏介质是流动性液体,容易损坏,不耐久藏,但制作简单、迅速,适用于一般观察及进行显微化学反应,在植物和药材鉴定工作中应用最多。

在鉴定工作中,由于观察的目的不同,对不同检品采取的制片方法也不同,又分切片标本片(包括横切片、纵切片,纵切片又包括切向纵切片和径向纵切片)、解离组织标本片、表面标本片、粉末标本片和磨片等。其中横切片多用于观察组织的排列特征;纵切片多用于观察茎、木类生药的某些细胞和组织,如射线的特征;解离组织片用于观察某些细胞的形状,如纤维、石细胞等;表面片多用于观察叶、花、全草、果实和种子等的表面特征,一般取某一部分制片;粉末片多用于观察组织碎片、细胞及后含物或某些生药颗粒的特征;磨片用于坚硬药材,如骨类、贝壳类及矿石的显微特征观察。

根据鉴定工作的需要,可采用徒手制片和机械制片等手段,制备各种显微制片供显微特征的观察和描述。常用的方法有徒手切片制片法、表面制片法、粉末制片法、组织解离制片法、滑走切片法、石蜡切片法。

滑走切片法是利用滑走切片机切新鲜的或保存的材料,切片厚薄均匀、结构完整,适用于一些比较坚硬的材料。石蜡切片法是常规制片技术中最为广泛应用的方法,能够切出薄而均匀的连续切片,包括取材、固定、洗涤和脱水、透明、浸蜡、包埋、切片与粘片、脱蜡、染色、脱水、透明、封片等步骤。一般的组织从取材固定到封片制成玻片标本需要数日,但标本可以长期保存使用,为永久性显微玻片标本。

1.徒手切片制片法

(1)取材。根类一般取主根中部,长2~3 cm,直径1~1.5 cm,较粗的根或根茎可用分割法,用刀割取所需部分;叶类以及鳞茎和完整的鳞叶,一般取主脉中部带有少量两侧叶肉部分;花类,一般取各部分分别制片;果实种子类,较小型的取完整者,大型果实也可用分割法取所需部位。

所取样品均需有代表性,应无畸形、虫蛀、霉变或其他污染等。

(2)软化。选好样品后,新鲜或软硬适中者可直接切片,干燥材料应经软化处理后再进行切片,常用的软化方法有以下几种:

1)冷水或温水浸泡:适用于一般样品。

2)低浓度乙醇(30%~50%)浸泡:适用于含黏液质和菊糖等水溶性物质的样品。

3)水煮法:适用于木材等坚硬的样品。方法是将干燥样品投入冷水中煮沸至沉入水底,确保细胞内空气已被除尽,取出样品,放入甘油-乙醇(1∶1)的软化液中软化,至软硬适中。

4)水蒸气软化法:适用于作显微化学用的样品。方法是把样品放干燥器隔板上,再放入含5%苯酚的水适量,旋紧干燥器,一般经12~24 h,即可吸湿软化,或在干燥器中放温水不超过隔板,隔板上铺湿纱布一层,放上干燥样品,加盖密封,45℃恒温,至样品软硬适中。

(3)徒手切片。按常规法:以左手拇指和食指夹持软化好的样品材料,用中指托着,使材料略高出食指和拇指,左手肘关节靠桌沿,以免切片时晃动,右手执切片刀片,与材料的切面保持平行(刀片或材料用蒸馏水或选择的润湿剂润滑,以便于切片),刀口向内,从左至右移动,一次切下,所得薄片厚度在10~20μm。材料和刀刃经常润湿,反复切削,将切削的薄片用毛笔沾水(或经选择的润湿剂,如稀甘油等)轻轻顺刀口方向拂下,放入盛有润湿剂的培养皿中,再选择薄而完整的切片标本,用稀甘油等封藏观察,必要时还应作水合氯醛液透化加热,稀甘油封片观察。

对较小的材料或叶片,可用小通草、胡萝卜及质厚的叶片等作夹持材料,即将小通草等夹持材料纵剖一条缝,把材料放下夹上,注意材料要放正,使切削时与刀片成一平行面。切削时连同小通草等夹持材料一起切下,放入盛有润湿剂的培养皿中,选择时除去夹持材料,按一般制片法及特殊处理制片即得。

注意:在切片前,要不断地用水湿润材料和刀片。切片时,两只手应该保持活动状态,且用力不要过猛,不能用刀片挤压材料或来回切割材料。动作要敏捷,材料要一次切下。

(4)制片。选取透明完整的切片(厚10~20μm),根据不同鉴别目的选用适宜的试剂装片。一般植物新鲜材料,可用蒸馏水等直接装片。

下面重点介绍水合氯醛加热透化装片法:取合格切片置洁净的载玻片上,加2~3滴水合氯醛试液,解剖针混匀,于酒精灯的小火焰上微热至沸,移下,略冷,补加1滴试液,再加热至沸,如此反复至切片透明为止。一般需要2~3次(切记:加热时不要烧干),即透化完全。加稀甘油至适量混匀,将切片摆在玻片中央略偏一方的位置,小心加上盖玻片(不要出现气泡),用吸水纸吸去多余的试液至试液充满整个盖玻片且不游动为止,擦净玻片边缘及反面的污物,即可镜检。徒手切片经水合氯醛透化(冷浸)后,脱水染色,也能制成永久片。

2.表面制片法

本法适用于叶片、萼片、花瓣、雄蕊和雌蕊等。另外浆果、草质茎和某些地下茎的表皮,也可制成表面装片。

(1)整体封藏法。适用于很薄的叶片、萼片和花瓣等样品,可剪取所需部位2小片,约4mm2,一反一正放载玻片上。加水合氯醛试液加热透化完全,盖上盖玻片即可。也可放试管中加水合氯醛试液加热至样品透明,再取样装片。孢子、花粉粒、雄蕊或雌蕊等,可直接装片。

(2)表面撕离法。较厚的叶片、萼片、花瓣及浆果、茎等,可用镊子将软化好材料的表皮轻轻撕下,将面朝上,放载玻片上,加水合氯醛透化至透明,加稀甘油,盖上盖玻片即可。(www.daowen.com)

3.粉末制片法

(1)粉末的制备。选取鉴定准确、具有代表性的药材,用钢锉锉下少许粉末或经粉碎过50~80目筛。量大时采用植物粉碎机,如油脂含量较高,可采用液氮研磨法。

(2)粉末制片。粉末的临时制片一般应用时做三种不同的装片,即水装片或斯氏液装片、水合氯醛透化片、染色片。

1)水装片或斯氏液装片:适用于观察淀粉粒。用解剖针挑取少许药材粉末,放置玻片中央稍偏一侧的位置,根据需要加蒸馏水或斯氏液(甘油醋酸)试液1~2滴,用解剖针轻轻搅匀,小心加盖玻片即可。不可加热,否则淀粉粒糊化。

2)水合氯醛透化片:适用于除淀粉粒、菊糖以外的大多数组织、细胞、细胞后含物的观察。取粉末少许,加水合氯醛试液1~2滴,用解剖针轻轻搅匀,置酒精灯火焰上方加热,边加热边轻搅,近干,再加水合氯醛试液1~2滴,重复上述过程2~3次,最后滴加稀甘油试液1~2滴,加盖玻片即可。

水合氯醛试液可使干燥的细胞膨胀,便于观察组织、细胞及其内含物特征。稀甘油试液能增加透明度,同时防止气泡生成,防止水合氯醛结晶析出。

3)染色片:方法同2)。水合氯醛透化2~3次后,滴加间苯三酚1滴,置片刻,再加浓盐酸1滴,静置,最后滴加稀甘油试液1~2滴,加盖玻片即可。适合于含木质素和纤维素的材料,木化程度越高,染色越深。

移取和滴加试液时,胶管滴头应保持垂直,滴嘴在粉末上方1~1.5 cm的距离。距离过大,会导致粉末飞溅;距离过小,会导致胶管滴头回吸粉末,进一步导致试液污染。粉末首次滴加液体时,避免液滴直接滴加在粉末中间,可滴加在粉末边缘。

在制片过程中,应摸索粉末和试剂的适宜用量,又快又好地做出合格的粉末临时标本片。粉末药材也可用甘油明胶做成半永久片,经脱水、染色、透明后做成永久标本片。

4.组织解离制片法

利用化学物质将植物细胞与细胞之间的中间层物质溶解,使细胞相互分离的方法,称为组织解离。解离前,将样品切成宽或厚约2 mm的小条或小块。常用的组织解离法有以下几种:

(1)氢氧化钾(钠)法:适用于薄壁组织发达,木化组织少或散在的样品。

置样品于试管或小烧杯中,加5%氢氧化钾溶液适量,加热至用玻璃棒轻压能离散为止。倾去碱液,加水洗至中性。取所需部位,置载玻片上,用解剖针撕开,稀甘油装片镜检。

(2)硝铬酸法:适用于坚硬的样品,木化组织发达或集成较大群束。

置样品于试管或小烧杯中,加硝铬酸试液适量,放置,至用玻璃棒轻压能离散为止。也可稍加热,缩短解离时间。倾去酸液,加水洗至中性,照(1)法装片。

(3)氯酸钾法:适用范围同(2)。

置样品于试管中,加硝酸溶液及氯酸钾少量,缓缓加热,待产生的气泡渐少时,再及时加入氯酸钾少量,以维持气泡稳定产生,至用玻璃棒轻压及离散为止,倾去酸液,加水洗至中性,照(1)法装片。

用氯酸钾法解离操作时应在通风处,以免中毒。

第三节 植物组织化学鉴定

在观察植物细胞、组织结构的同时,可滴加部分特殊试剂,显示特殊颜色或者结晶等。

1.淀粉

利用碘-碘化钾溶液与淀粉的特异反应。

碘-碘化钾溶液:碘化钾3 g溶于蒸馏水100 m l,待全部溶解后再加入1 g结晶碘,溶解。使用滴加染液即可,一般呈蓝紫色。

2.脂肪和脂肪油

苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ与脂肪有显色反应。

染液:0.5 g苏丹Ⅲ溶于100 ml的70%酒精。滴染,脂肪淡黄色至红色,树脂、木栓、角质化的细胞壁樱桃色。

3.蛋白质

碘-碘化钾(I-KI)溶液:先取3 g碘化钾溶于100 ml蒸馏水中,待全部溶解后再加入1 g碘,溶解后即可使用,能将蛋白质染成黄色。

4.木质素

间苯三酚与木质素相遇呈红色,并且木化程度越高颜色越深。

间苯三酚溶液:取5 g间苯三酚的白色粉末溶解于95%酒精100 ml中(注意溶液呈黄褐色即失效)。滴染,须加30%~50%的盐酸。

5.果胶

钌红是细胞胞间层的专性染料。果胶遇钌红呈红色。

取5~10 mg钌红溶于25~50 ml蒸馏水中即可。因不易保存,应现用现配。滴染,10~30 min,蒸馏水充分洗涤,甘油封片。

6.纤维素

材料先用66.5%的硫酸溶液处理,纤维变性为胶化纤维。加碘-碘化钾(I-KI)溶液。先取1.5 g碘化钾溶于100 ml蒸馏水中,再加入0.3 g碘,溶解后即可使用。颜色反应为蓝色。

7.菊糖

材料浸于乙醇中,一星期后切片,可见细胞中的菊花状结晶。

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