X射線無損檢測技術鑒別野山參拼接偽制品

傅 穎， 葉愈青， 楊 勇， 寧棉波， 吳懷嘉

[1.上海市醫藥學校，上海 200135；2.上海市藥材有限公司，上海 200082；3.島津企業管理(中國)有限公司，上海 200233；4.上海上藥華宇藥業有限公司，上海 200080]

野山參來自五加科植物人參PanaxginsengC.A.Mey.的干燥根和根莖。《野山參鑒定及分等質量》[1]和《上海市中藥行業野山參等級規格(修訂稿)》[2]均將“野山參”定義為“人工播種后，自然生長于深山密林15年以上的人參”。拼接野山參是野山參常見偽品之一，拼接物多取自低齡或人工栽培的移山參、園參等人參品種，功效不及野山參,按拼接部位可分為拼蘆、拼須、拼體、拼艼等，按拼接手法可分為對接、插接、套接等[3]，其中，插接和套接手法隱蔽，多采取在半干的參體上插入或套皮續接支段，一旦藥材干燥后外皮皺縮緊貼續接支段，拼接處難以察覺。因此，如何在無損條件下發現拼接造偽并提供確切憑證，成為此類野山參偽品鑒別中的難題。

X射線無損檢測技術，指將X射線照射可見光不能穿透的物體，依靠不同物質與射線發生不同反應改變物體對射線的衰減引起透射射線強度的變化，在被測物無損前提下檢測內部結構[4]。該技術被廣泛應用于珠寶檢測[5]、牙科檢測[6]、航空發動機檢測[7]、原木內部腐朽度檢測[8]和農產品內部質量檢測[9]等無損檢測中。CT即電子計算機斷層掃描，指利用精準的X射線等線束照射，配合靈敏度極高的探測器，對被測物進行連續斷面掃描，借助計算機數據處理重現被測物立體圖像[10]。CT在工業上被用來對針孔等極小零部件進行缺陷檢測[11-13]；也被用于國內外安保[14]、航運等大型集裝箱裝置檢測[15]；尤其在醫療診斷方面應用廣泛，如針對腰椎間盤突出癥病情程度的診斷評估[16]，脊柱腫瘤的診斷及鑒別[17]，分化型甲狀腺癌術后轉移灶的診斷等[18]。在傳統經驗鑒別基礎上引入X射線透視CT裝置，對野山參的內部結構進行無損探測，對外觀鑒別中發現的對接部位進行細節探究，對外觀鑒別時難以察覺的插接、套接部位進行排查和觀測，為野山參拼接偽制品的鑒別提供新的方法參考。

1 材料與方法

1.1 藥材 野山參來自上海市藥材有限公司，經全國名老中醫藥專家傳承工作室專家、野山參鑒定師葉愈青鑒定，個別部位存在對接造偽，憑證標本存放于上海上藥華宇藥業有限公司。

1.2 儀器 Xslicer SMX-6000微焦點X射線檢查裝置(日本島津公司)。

1.3 X射線無損鑒別分析條件

1.3.1 透視 放射器類型開放式，焦點尺寸1 μm；電壓160 kV；電流100 μA；功率16 W；傾斜角度0°～60°，旋轉度±180°。

1.3.2 CT掃描 放射器類型開放式，焦點尺寸1 μm；電壓160 kV；電流100 μA；功率16 W；傾斜角度45°；掃描層600層。

2 結果

2.1 外觀性狀鑒別 野山參樣品1的蘆，在自下而上第2個蘆碗的位置有1個邊緣似被刀口平切的對接痕，形態不自然；野山參樣品2蘆的中下部、有1處艼所對應的蘆碗位置，可見形似2個碗口相對堆疊的對接痕，亦非常規形態。根據野山參“蘆”的鑒別要點[19-20]，15年以上生長的野山參，其蘆應多呈二節蘆，底部蘆碗較為平滑或呈圓蘆，中上部則以對花蘆為主[21]。雖然野山參在野生環境下生長，不排除個別蘆碗出現吞蘆、并蘆等特殊形態，但不應出現蘆碗碗口邊緣平切、蘆碗口對疊的現象，故通過外觀性狀鑒別，將這2個部位判定為對接部位，見圖1。另外，其他插接、套接等拼接現象沒有發現。

圖1 拼接野山參對接部位外觀圖

2.2 對接部位X射線無損鑒別 將樣品水平放置在設備的載物臺上，通過X射線透視，觀測內部結構。對外觀性狀鑒別時發現的對接部位進行放大觀測，見圖2。由此可知，野山參樣品1對接面的上下兩節蘆碗間有一條不自然的縫隙；通過軟件對該部位及周邊進行染色處理，使得該縫隙與周圍的色差加大，進一步佐證該處即是對接造偽的接面。同法觀測野山參樣品2，現象及結論一致。

圖2 拼接野山參對接部位X射線透視圖

由于水平放置的樣品很難精準觀察到疑似對接面的具體形態，針對透視觀察中發現的對接縫隙所在區域，進行CT放大掃描；利用VR圖像處理軟件采集掃描信息，并對信息計算結果進行重組和顏色渲染，得到三維立體效果圖，見圖3。由此可知，野山參樣品1和2對接處的上下兩節蘆碗間縫隙突兀，斷層明顯，確認是由2個無關斷面相對拼合而成，對接造偽的事實明確且直觀。

圖3 拼接野山參對接部位CT立體渲染圖

利用CT掃描成像獲取橫斷面的數據，將單獨采集的放大圖像、正視圖像、俯視圖像、以及側視圖像放在一起對比觀測，見圖4，反復選取不同角度進行正交切面觀察，直到找到特定切面即拼接面。采集該截面的上下2張截面圖，可見兩者的維管束及射線等植物根莖的橫切面信息均無法重合，充分驗證了上下2個蘆碗并非同一植株自然生長堆疊，而是來自兩段蘆的拼接，明確對接造偽事實，為真偽判斷提供了可靠依據，見圖5。由此完成了對接部位的確認和對接細節的探究。

圖4 拼接野山參對接部位CT掃描圖

圖5 拼接野山參對接部位CT斷面截圖

2.3 插接部位X射線無損鑒別 野山參插接接口隱蔽，在外觀性狀鑒別時較難察覺，在對樣品進行外觀形狀鑒別時并未發現插接部位。為防止插接的存在，將樣品分別水平放置在設備的載物臺上，通過X射線透視，對蘆、艼、支根、須根等常見插接部位進行逐一排查和觀測。發現野山參樣品2的根莖自下往上約第11個蘆的蘆碗處有1條艼，透視圖顯示此艼呈斜上插入蘆中，艼與蘆的連接點呈現與周圍明顯色差，通過染色處理更加清晰直觀。由此提示這艼非自然生長而出，應為插接偽制而成。由此完成插接部位的排查和插接細節的確認，見圖6。

圖6 拼接野山參插接部位透視圖

2.4 套接部位X射線無損鑒別 野山參的套接部位同樣很難通過外觀性狀鑒別發現，在外觀性狀鑒別時未發現明顯套接現象。根據以往鑒別經驗，對樣品的艼、支根等常見套接部位進行逐一排查。將樣品分別水平放置在設備的載物臺上，通過X射線透視發現，野山參樣品1的有一條支根與須根連接處的外皮不連續，于須根處斷開，可以推斷這根支根下的須根為套皮拼接而成；與此類似，野山參樣品2在透視圖中顯示，一側支根外皮呈不自然的半包現象，放大后可見，該支根外皮包裹的這段支根顏色和其他支根顏色不同，于彎折處斷開，提示材質有異，并非來源于同一根參；通過不同程度的染色處理，可進一步發現此段支皮的外皮與整個支根并非一體，因此推斷這段支根即為套皮拼接而成。由此完成套接部位的排查和套接細節的確認，見圖7。

圖7 拼接野山參套接部位透視圖

3 討論

野山參樣品1存在對接、套接造偽，野山參樣品2存在對接、插接、套接造偽。鑒別結果比僅通過外觀性狀鑒別時得到的結論更完整、直觀、準確。在野山參拼接偽品的鑒別中，傳統經驗鑒別往往基于拼接的留痕來展開，對接造偽留痕比較明顯，故容易被識別，而插接、套接等拼接手段則因外觀留痕細微較難察覺。X射線檢測不受外觀痕跡限制，而是通過透視技術觀測被測物的內部結構，尤其針對細小的對接裂痕、套接縫隙、插接孔隙等均能做到直觀觀測；通過染色后拼接縫隙的著色與周圍正常結構的顏色對比更加鮮明，便于確認。該技術既可針對外觀鑒別時發現的對接部位進行深入探測，獲取拼接點細節特征，尋求佐證，又可對不易察覺的插接、套接造偽進行依次排查，使得野山參鑒別結果更加完整、可信；通過X射線透視與CT設備相結合，還可以精確掃描獲得拼接野生參不同切面的具體成像，用于斷層分析，根據維管束、射線等植物橫切面信息無法重合鎖定拼接點，佐證拼接造偽事實；借助VR圖像處理和顏色渲染，三維重建野山參空間結構，為對接、插接、套接等不同拼接造偽事實提供多維度圖像信息。

野山參拼接造偽手段多樣，細節隱蔽，感官不易察覺，由于鑒別時不宜破壞樣品，故對具體拼接部位難以確認或提供確鑿拼接造偽的證據。X射線無損檢測技術的整個檢測過程無需對樣品進行前處理，快速、直觀、準確、可靠，且對野山參形態無任何損壞，是對野山參傳統經驗鑒別的補充。

X射線無損檢測技術對其他貴細藥材拼接、填充、增重等摻雜造偽現象的鑒別提供新的思路。如冬蟲夏草插簽、燕窩盞角填膠、沉香白木充脂、毛殼麝香假香仁回填等，此類摻雜造偽中加入的其他材料均與原藥材成分存在明顯差異，且摻入過程均會留下細微痕跡并對內部結構造成影響，因此可通過X射線透視來輔助鑒別，透視內部結構明確細節特征。鑒于X射線無損檢測的過程對貴細藥材不造成物理損傷，具有推廣和探索意義。