苗药水蓼及其易混品形态特征、性状及显微差异性鉴别

刘英波,冯华,潘年松,刘亮,周德权

(1.遵义医药高等专科学校,贵州 遵义 563006;2.遵义市产品质量检验检测院,贵州 遵义563002;3.遵义绿普森农业有限公司,贵州 遵义 563000)

苗药水蓼为蓼科(Polygonaceae)植物水蓼(PolygonumhydropiperL.)的新鲜或干燥全草,具行滞化湿、散瘀止血、袪风止痒、解毒功能,主要用于痢疾、食滞、小儿疳积等疾病[1-2]。水蓼不仅为贵州苗族同胞日常食用酸汤火锅香料,还是国密董酒生产酿制酒曲的主要原料,采购时常发现混有易混品荭草(PolygonumorientaleL.)和丛枝蓼(PolygonumposumbuBuch. -Ham.ex D.Don.),其对董酒的品质产生较大影响。本试验将水蓼及其同科易混品荭草、丛枝蓼的根茎、叶、花、种子分别进行不同文献记载的形态特征与标本进行形态特征、药材性状、显微对比研究。前期除本项目组成员对水蓼及其易混品荭草、丛枝蓼进行高效液相色谱(HPLC)指纹图谱鉴别研究[3]外未见相关文献报道,本研究以期为水蓼临床用药安全、有效性及生产董酒原料采购时能够进行快速识别易混品提供借鉴。

1 材料

1.1 样品本试验所用药材均由遵义绿普森农业有限公司湄潭县中药材基地提供,经遵义市产品质量检验检测院邓顺超副主任中药师鉴定为水蓼(PolygonumhydropiperL.)、荭草(PolygonumorientaleL.)及丛枝蓼(PolygonumposumbuBuch.-Ham.ex D.Don.)。标本保存于遵义医药高等专科学校中药标本馆。

1.2 仪器与试剂HM-325型旋转切片机(赛默飞世尔科技中国有限公司);KD-BMI型石蜡包埋机(浙江省金华市科迪仪器设备有限公司);XSZ-0903光学显微镜(梧州奥卡光学仪器有限公司);10×M 型描绘目镜(北京第三光学仪器厂);DM 2000 型显微摄影系统(日本Leica);Coolpix P7100 型照相机(日本Nikon);水合氯醛(上海国药集团化学试剂有限公司,批号:20151023);乙醇等试剂均为分析纯。

2 方法与结果

查阅水蓼及其易混品有关专著、文献与采集的植物标本、药材及饮片观察比较,并取新鲜材料各部位用石蜡包埋后切片[4]进行显微鉴别。

2.1 形态特征鉴别

2.1.1 根、茎特征水蓼、荭草及丛枝蓼均为一年生草本,株高20～300 cm。水蓼根为须根,基部节上常有不定根,表面紫褐色;茎直立或斜生,茎圆柱形,无毛,不分枝或基部分枝,表面红褐色,有细棱线,节膨大;质脆,易折断,断面中空,茎断面呈黄绿色。荭草根为须根,茎直立,中空,多分枝,密生长毛;茎呈圆柱形,密被黄色长硬毛,表面绿色或棕色,断面有髓或中空。丛枝蓼茎平卧或斜生,细弱,无毛,近基部多分枝,结果见表1。

表1 水蓼及其易混品根、茎描述

2.1.2 叶子特征水蓼、荭草及丛枝蓼三者叶互生,托叶鞘筒形,膜质。水蓼叶有短叶柄;托叶长约1 cm,褐色,疏生短状毛,先端截形,有短睫毛,睫毛长0.1～0.3 cm;叶片披针形或椭圆状披针形,长3～15 cm,宽2～8 cm,叶片褐绿色或淡绿色,顶端渐尖,基部楔形,全缘;两面疏生长毛。荭草叶柄长3～8 cm;托叶鞘下部膜质,褐色,上部草质,被长毛,上部常展开成环状翅;卵形或宽卵形,长3～15 cm,宽2～12 cm,皱缩,多破碎,褐绿色,顶端渐尖,基部近圆形,全缘,两面疏生长毛,具圆筒状疏弛包茎的托叶鞘。丛枝蓼叶柄极短,疏生长柔毛;叶宽披针形或卵状披针形,长5～8 cm,宽1.5～3 cm,顶端尾状渐尖,基部狭窄,两面疏生短柔毛或近无毛;托叶鞘长5～8 mm,边缘生长睫毛(见表2)。

表2 水蓼及其易混品叶的形态描述

2.1.3 花的特征水蓼、荭草及丛枝蓼都为总状花序,穗状,顶生或腋生。水蓼的花序细长,上部弯曲,下垂,长4～10 cm,苞片漏斗状,有褐色腺点,先端具短睫毛或近无毛;花被4～5深裂,裂片淡绿色或淡红色,密被褐色腺点;雄蕊6～8;花柱2～3,基部合生,柱头头状。花期6～10 月。荭草苞片宽卵形;花淡红色或白色;花密5深裂;裂片椭圆形;雄蕊7,长于花被;子房上位,花柱2。花期7～8 月。丛枝蓼花序细弱,花排列稀疏;苞片漏斗状,绿色,有睫毛;花粉红色;花被5深裂,裂片长约2 mm,雄蕊8;花柱2～3,结果见表3。

表3 水蓼及其易混品花的比较描述

2.1.4 种子特征水蓼、荭草及丛枝蓼的种子均为瘦果,质硬。气微,味辛。水蓼种子近卵形稍扁或三棱形,直径0.2～0.35 cm,厚0.1～0.15 cm,表面棕黑色或红棕色,有光泽,两面微凹,基部有浅棕色略突起的果梗痕,尖端具花柱痕呈鱼钩状。果期6～10月。荭草种子近圆形,扁平,直径0.3～0.45 cm,厚0.1～0.15 cm,表面棕黑色或红棕色,有光泽,两面微凹,基部有浅棕色略突起的果梗痕。丛枝蓼瘦果卵形,有3棱,棕黑色或红棕色,光亮,直径0.2～0.3 cm,厚0.1～0.15 cm。基部有浅棕色略突起的果梗痕。果期6～10月,结果见表4和图1～3。

图1 水蓼种子(40×)

图2 荭草种子(40×)

图3 丛枝蓼种子(40×)

表4 水蓼及其易混品种子描述比较结果

2.2 性状鉴别取干燥的水蓼、荭草及丛枝蓼药材,按《中国药典》2020年版(四部)附录0212药材和饮片检定通则所载方法对药材的形状、大小、色泽、质地及气味等性状鉴定并描述[7-8]。水蓼茎圆柱形,无毛,不分枝或基部分枝,表面红褐色,有细棱线,节膨大;质脆,易折断,断面中空;茎断面呈黄绿色;叶互生,有短叶柄;托叶鞘筒形,长约1 cm,褐色,膜质,疏生短状毛,先端截形,有短睫毛,睫毛长0.1～0.3 cm;叶片披针形或椭圆状披针形,长3～15 cm,宽2～8 cm,叶片褐绿色或淡绿色,顶端渐尖,基部楔形,全缘;两面疏生长毛。荭草茎呈圆柱形,密被黄色长硬毛,表面绿色或棕色,断面有髓或中空;叶互生,叶柄长3～8 cm;托叶鞘筒状,下部膜质,褐色,上部草质,被长毛,上部常展开成环状翅;卵形或宽卵形,长3～15 cm,宽2～12 cm,皱缩,多破碎,褐绿色,顶端渐尖,基部近圆形,全缘,两面疏生长毛,具圆筒状疏弛包茎的托叶鞘。丛枝蓼茎细弱,无毛,近基部多分枝;叶柄极短,疏生长柔毛;叶宽披针形或卵状披针形,长5～8 cm,宽1.5～3 cm,顶端尾状渐尖,基部狭窄,两面疏生短柔毛或近无毛;托叶鞘筒状,膜质,长0.5～0.8 cm,边缘生长睫毛。

2.3 显微鉴别

2.3.1 根横切面特征水蓼、荭草及丛枝蓼根的横切详图中可知从外向内三者均有表皮、皮层、木质部、导管及木质射线。水蓼的根横切面中木质射线明显,从中心向四周均匀辐射,木质部中心的导管最大,周围的导管排列稀疏,直径大小不均;荭草的根横切面中木质射线明显,导管排列密集,大小不等相间排列;丛枝蓼根横切面中木质射线明显,从中心向四周均匀辐射,导管排列稀疏,大小不等相间排列,中心处导管排列较少,结果见图4。

2.3.2 茎横切面特征水蓼、荭草及丛枝蓼茎的横切详图中可知从三者由外向内均有表皮、皮层、韧皮部、木质部及髓,维管束为外韧维管束呈环状排列。水蓼茎的横切面表皮为1列长方形细胞,外被角质层。下皮层为2～3列厚角细胞。皮层为数列薄壁细胞,含草酸钙簇晶。中柱鞘纤维束木化,断续排列成环。韧皮部较窄。形成层成环。木质部木化。外韧维管束与单独的韧皮部呈环状间隔排列。导管单个或数个相聚,呈放射状排列。射线宽,6～13列细胞。髓部薄壁细胞大,含草酸钙簇晶,中心常破裂成空洞状空隙。荭草的茎横切面表皮为一列长方形细胞,外被角质层,上有非腺毛及腺毛附着。皮层为3～5列细胞,多呈厚角组织状。中柱鞘纤维排列成环,壁木化。外韧维管束呈环状。韧皮部较窄。木质部导管单个或数个相聚呈放射状排列。髓部细胞大,含草酸钙簇晶,亦有砂晶、方晶。中心部分常呈空隙。丛枝蓼的茎横切面表皮为一列长方形细胞,外被角质层。皮层为2～4列细胞,多呈厚角组织状,外韧维管束排列呈环状,韧皮部较窄,木质部导管单个或数个相聚呈放射状排列,髓部细胞大,含有砂晶或方晶,中心部分呈空隙,见图5～7。

1.表皮;2.皮层;3.韧皮部;4.中柱鞘纤维;5.木质部;6.草酸钙簇晶;7.髓部图5 水蓼茎横切面显微图(100×)

1.表皮;2.皮层;3.韧皮部;4.木质部5.髓部;6.草酸钙簇晶图6 荭草茎横切面显微图(100×)

1.表皮;2.皮层;3.韧皮部;4.木质部;5.髓部;6.砂晶图7 丛枝蓼茎横切面显微图(100×)

2.3.3 叶横切面特征水蓼、荭草及丛枝蓼叶的横切面上下表皮细胞均由1列长方形的细胞组成,海绵细胞类圆形或不规则形;主脉维管束较发达。其中水蓼叶的栅栏细胞呈长柱形,1列。荭草叶的横切面主脉四周有众多非腺毛附着,呈放射状,主脉维管束较发达,外韧维管束呈环状排列。草酸钙簇晶众多。丛枝蓼叶的横切面的上下表皮细胞均由1列长方形的细胞组成,海绵细胞类圆形或不规则形。上下表皮均有非腺毛及腺毛。主脉维管束较发达。见图8～10。

1.上表皮;2.海绵组织;3.韧管束;4.下表皮图8 水蓼叶横切面显微图(100×)

1.上表皮;2.栅栏组织;3.海绵组织;4.下表皮;5.外韧维管束;6.草酸钙簇晶图9 荭草叶横切面显微图(100×)

1.上表皮;2.海绵组织;3.下表皮;4.主脉维管束图10 丛枝蓼叶横切面显微图(100×)

3 讨论

本试验将水蓼、荭草及丛枝蓼从不同的药用部位根、茎、叶、花及种子进行文献学的形态特征比较,并结合采集到的标本对比观察,结果文献记载参数差异较大,描述详略程度不同。不同文献对水蓼及其同科植物的根、茎、叶、花、种子外观形态的描述过程中,在根、茎及叶的长、短描述数据,花期与果期等存在差异性,可能与植物生长所处的地理环境、光照时间、温湿度、土壤肥沃程度等[9]密切相关。水蓼与同科植物荭草、丛枝蓼在药材性状、根、茎、叶的横切面显微结构比较中可知各具明显特征,尤其是种子经显微放大后的外观形态及色泽极易与易混品快速识别,凸显出在原料采购时能够快速识别的“简、便、廉”优势。

随着科技赋能中医药现代化的节奏加快,特别是解决中药材或饮片品质及其易混品或伪劣品的问题越来越有优势。中药材及饮片的品质直接影响到饮片和中成药在临床用药的安全性和有效性。如何保证和构建“中药材-饮片-中成药”递进式转变过程品质的平行传递和质控,目前常用的光谱,如近红外光谱、紫外-可见光谱[10];色谱及色谱-质谱联用技术,如超高效液相色谱-四极杆-飞行时间串联质谱(UPLC-Q-TOF-MS)等[11]检测,新的检测技术,如近红外高光谱成像[12]、敞开式离子化质谱(AIMS)技术、CMOS-MEMS智能微流控技术与高通量芯片点阵技术联合应用[13-14],构建整个中药产业链的中药药材或饮片和中成药生产关键技术评价体系,如“经验-成分-活性-电子感官”“性状-质量标志物-生物效应”等评价体系,以期为实现中药的现代化、国际化奠定基础。