李邦俊,趙 微,吳宇航,張傲冉,楊錦旋,宋 捷
(大連大學(xué)醫(yī)學(xué)院,遼寧 大連 116622)
中藥標(biāo)本[1]有壓制標(biāo)本(臘葉標(biāo)本),浸制標(biāo)本(原色標(biāo)本),塑化標(biāo)本,樹脂標(biāo)本(包埋標(biāo)本)。壓制標(biāo)本即將新鮮植物體的全株或其一部分,用標(biāo)本夾和吸水紙壓制而成的標(biāo)本[2]。浸制標(biāo)本即使用化學(xué)藥劑制成的保存液將植物體浸泡而制成的標(biāo)本[2]。塑化標(biāo)本即用有機溶液聚乙二醇和甘油替換植物原有水分,塑化制作原色植物標(biāo)本[3]。樹脂標(biāo)本即指液態(tài)環(huán)氧樹脂或不飽和樹脂遇到固化劑、促進劑會凝固成堅硬的樹脂固體,在其固化前將干燥的植物封入其中,制作標(biāo)本[4-5]。上述方法直接使用新鮮植物制作標(biāo)本,但一段時間后,標(biāo)本的顏色會發(fā)生改變,不僅導(dǎo)致觀賞性差,而且在進行教學(xué)活動時準(zhǔn)確性欠佳,因此保色技術(shù)的使用顯得尤為重要。
植物保色技術(shù)是指通過快速脫水、藥物、化學(xué)反應(yīng)使植物保持原有色澤不變的物理或化學(xué)的方法[6]。中草藥顏色各異,所以不同的顏色的植物需要使用不同的保色技術(shù)進行保色。因此本文將按照不同顏色的植物不同保色技術(shù)進行逐一介紹。
植物擁有葉綠素,所以植物呈現(xiàn)綠色。但是把植物制作成為標(biāo)本時,葉綠素結(jié)構(gòu)中的鎂離子脫離,葉片由綠色變?yōu)楹稚?。此時使用銅離子代替原來鎂離子的位置,將恢復(fù)植物原有的綠色[7-8]。
方法:將硫酸銅結(jié)晶加入50%醋酸溶液中直到飽和,即得母液,取1 份母液加入4 份水即配成保色液,將此液加熱至80℃后,將待處理的植物放入,先看到植物綠色變成黃褐色,片刻后,植物又重新恢復(fù)綠色,用蒸餾水充分洗凈,便可保存于5%~10%福爾馬林保存液中,如果需要干制則洗去保存液[8]。
但如果葉子太薄、太厚甚至藥用部分太幼嫩時,亦可使用其他方法進行處理,取50%的酒精90mL 與5%~10%福爾馬林5mL、甘油5mL、醋酸5mL、氯化銅5g 混合成為溶液,將標(biāo)本浸漬在該溶液中數(shù)日即可保色[8]。
對于藻、厥、苔蘚類植物可采用36%甲醛水溶液5mL、苦味酸飽和溶液5mL、硫酸銅5g、蒸餾水95mL 配制而成的保存液進行處理,其原理是使用上述保色液來對蘚原絲體、孢子體、配子體和蕨原葉體、蕨原葉體幼孢子體進行浸泡,直至染上綠色[8]。
植物液泡中含有某種花青素[9]所以植物顯現(xiàn)出紅色,當(dāng)保存植物紅色的藥用部位時,就需要保持花青素的化學(xué)結(jié)構(gòu)不變,進而使顏色不變。為了達到上述要求在操作時應(yīng)先進行標(biāo)本顏色的固定,再進行標(biāo)本顏色的保存[10]。
方法:將硫酸銅90g、氯化鈉10g、硼酸20g、75%乙醇20mL、蒸餾水2000mL 混合攪拌均勻配置成為顏色固定液,取紅色標(biāo)本放入固定液并完全浸泡,在陰涼避光處浸泡15d。期間觀察顏色變化,務(wù)必將標(biāo)本沉浸在固定液中。
取硫酸銅5g、氯化鈉20g、硼酸30g、甘油10mL、10%亞硫酸10mL、蒸餾水6000mL 制作成為顏色保存液,將植物標(biāo)本從固定液中取出,用清水沖洗,去除損壞的部位,浸入保存液中密封保存。
在上述方法操作過程中需要觀察液體顏色變化的情況,如果液體變色則需要更換液體。此外部分植物體積較大,在加工時則需要在植物不同部位,使用針管注射固定液或保存液來提高保色效果。
植物之所以顯現(xiàn)出黃色,是因為有類胡蘿卜素[11-12]和黃酮類化合物[13]的存在,類胡蘿卜素多不溶于水,因此以水為載體制作標(biāo)本時,常見的類胡蘿卜素多以黃色結(jié)晶的形式存在于植物細胞中,而呈現(xiàn)黃色,所以無須考慮類胡蘿卜素對顏色的影響[14],黃酮類化合物易溶于水,當(dāng)以水為載體制作標(biāo)本時,顯色與酸堿度有關(guān)。溶液酸性越強黃色越淡,堿性越強顏色越深[15]。因此,需要一種緩沖溶液基質(zhì)既可以降低黃酮類化合物在水中的溶解度,又可以將基質(zhì)的酸堿度維持在一個適宜程度,使標(biāo)本的黃色盡可能接近原植物的顏色。
方法:取5%亞硫酸25mL、亞硫酸氫鈉50g(緩沖液基質(zhì))、蒸餾水500mL 配置成為保存液。修剪除去破壞,腐爛的植物,將處理完成的植物完全浸入保存液液中,使用凡士林密封,再放到干燥陰暗處保存[16]。
當(dāng)植物體積較大時,如:胡蘿卜、番茄、梨等,可以直接浸泡在0.2%~0.3%亞硫酸中,可以基本保持顏色不變。如果想要保持花梗、花托或帶綠葉部位的綠色時,可以先將植物按本文介紹的綠色植物保色技術(shù)處理后,再進行黃色植物保色處理。
白色花的花瓣細胞中的液泡不含有色素,白色花瓣的細胞群體不規(guī)則排列在一起,猶如海綿體,留下的空隙里空氣形成了小氣泡,如果把里面的小氣泡排出那么白色花就會變成無色透明。在保存液中加入氯化鋅可以很好的保持花瓣中的氣泡不消失,進而保持白色。
方法:取氯化鋅20g 溶解于600mL 蒸餾水中,得到氯化鋅的飽和溶液,待靜置后取上清液,再分別加入硫酸銅2g、40%甲醛溶液10mL、95%乙醇80mL,配制成保存液后,將待處理的白色花植物標(biāo)本浸入該溶液中2d,隨時觀察標(biāo)本顏色變化,待顏色基本不再變化時,取出標(biāo)本用蒸餾水漂洗,晾干[17]。
若想同時保持植物綠色部分顏色不變,可以另加1g 硫酸銅粉末于上述保存液中配制成保存液,隨后將晾干的標(biāo)本投入其中保存。該方法不僅保存了白色標(biāo)本原有的顏色,還保持了葉片的綠色。
當(dāng)花青素多于葉綠素時,植物細胞呈現(xiàn)紫色。因此在保色時,不僅需要保持花青素及葉綠素結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,同時又需要使標(biāo)本中花青素的含量多于葉綠素,最終使標(biāo)本呈現(xiàn)紫色。
方法:將紫色植物,使用75%乙醇消毒處理,再使用蒸餾水清洗,最后浸泡在生殺固定液(蒸餾水900mL,加福爾馬林30mL,甘油6mL,硫酸銅溶液350mL 混均)中,保持液面高出標(biāo)本5cm 左右,液面緊貼瓶口,蓋好瓶蓋并后立即使用凡士林封口,并選擇干燥陰暗的地方存放,浸泡一周后觀察。當(dāng)標(biāo)本的顏色和原植物顏色基本一致時,去除已經(jīng)損壞和保色效果不佳的植物,將達到要求的標(biāo)本放入保存液(蒸餾水1200mL,加亞硫酸30mL,硫酸銅5g 和氯化鈉10g 混均)中。同樣保存液高出標(biāo)本5cm 左右,液面接近瓶口,蓋好瓶蓋后立即使用凡士林封口,在干燥且陰暗的地方存放。
當(dāng)植物擁有多種顏色時,可以使用下面方法進行保色,但部分顏色保色不理想。
方法:將新鮮植物使用75%酒精消毒后,浸入保存液(95%乙醇50mL、硫酸銅50g、新鮮的大蒜汁100mL、氯化鈉10g、甘油50mL、硼酸10g,使用蒸餾水定容到2000mL)中12~24h,取出,使用蒸餾水洗凈,浸入保存液(亞硫酸75mL 和甘油18mL,使用蒸餾水定容到2000mL)中,使用凡士林密封,存放于干燥且陰暗的地方。本方法可以使具有紅色,黃色和綠色等多色植物保色良好,但對白色植物的保色不理想[18]。
自然界中大部分的中藥都包含以上6 種顏色,所以本文重點介紹了上述6 種顏色的保色方法。在制作標(biāo)本時,針對以上6 種顏色,所采取的保色方法為浸制法,若需要干制則把保存液洗去即可。一株植物的顏色可能是多樣的,當(dāng)進行保色時,需選擇不同的保色方法來進行處理,以達到最佳的保色效果。例:如果植物含有兩種或兩種以上的顏色,且不同顏色保色方法之間可以共存,不相互干擾,可以將每種顏色針對的保色方法,同時進行處理。如果上述不同保色方法之間存在相互干擾時,就不能同時進行保色處理。需要根據(jù)優(yōu)先次序,依次針對不同顏色進行逐一保色。此外對植物進行保色時,不僅受到保色技術(shù)的影響,同時保色的環(huán)境對植物顏色也有巨大的影響。如:標(biāo)本被陽光照射時,則會導(dǎo)致色素分子結(jié)構(gòu)被破壞,而失去原有的顏色。同樣如果密封不當(dāng),則會導(dǎo)致氣體進入標(biāo)本內(nèi)。使標(biāo)本內(nèi)部與外界氣體進行交換,而使亞硫酸氫鈉被氧化發(fā)生變質(zhì),最終導(dǎo)致黃色植物保色失敗。溫度對顏色也有影響,溫度過高易褪色,所以室內(nèi)溫度不宜超過25℃。有關(guān)植物的保色技術(shù),并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),和統(tǒng)一的實驗條件。因此在對植物進行保色時,還需根據(jù)植物的實際情況進行實際分析。最終以達到最理想的保色效果。
將植物直接使用生石灰,無水氯化鈣或硅膠吸水制造成為干燥花的方法,這種干燥處理保存方法簡單暴力,但植物體脫水干燥的過程會導(dǎo)致植物形態(tài)被破壞,制成成品后也會容易破碎,在后期保存中容易受潮而發(fā)霉,需要做干燥,防潮處理。塑化標(biāo)本和樹脂標(biāo)本這類新興的植物標(biāo)本制作技術(shù),能夠很好的保持植物栩栩如生的形態(tài),將植物進行塑化或使用樹脂包埋后,植物將會失去藥用價值,只具有觀賞價值。但塑化標(biāo)本卻容易發(fā)生變形,被氧化老化;樹脂標(biāo)本使用的環(huán)氧樹脂,隨著時間的推移會發(fā)黃(芳香族環(huán)氧樹脂雙酚A 結(jié)構(gòu),暴露在空氣中易氧化產(chǎn)生羰基形成發(fā)黃基團;所使用的胺類固化劑中游離胺成份直接與環(huán)氧樹脂聚合,導(dǎo)致局部范圍的升溫,加速變黃;壬基酚促進劑、叔胺類促進劑在熱氧、紫外線(UV)照射下都易變色發(fā)黃等),希望需要使用更好的材料以及材料配比來改變這一現(xiàn)狀。創(chuàng)新的在保色液加入大蒜汁,既保證了顏色不褪去,也起到防腐的作用,降低其他化學(xué)物質(zhì)如甲醛對人體的傷害。適量的二氧化硫可以阻止酶類對花色苷的降解作用而不會發(fā)生結(jié)合性漂白。在對黃色植物進行保色處理時,蝦青素這類易溶于水的胡蘿卜素,不能得到良好的處理,所以黃色植物保色結(jié)果的顏色稍有偏差。對多肉植物或葉片較厚的植物進行保色處理,標(biāo)本容易發(fā)生腐爛且保色效果不理想。保色過程一些植物葉片脫落如:女貞、黃檀,放入保色液后植物顏色直接發(fā)生變化等問題還需要進一步研究。