基于實時景深擴展-大圖影像拼接與偏振光顯微鑒別技術的柴胡及其4種混淆品的生藥學研究

汪 璐，楊純國，韓文凱，崔亞君*，高 峰，馬海光，隗立國

基于實時景深擴展-大圖影像拼接與偏振光顯微鑒別技術的柴胡及其4種混淆品的生藥學研究

汪 璐1，楊純國2#，韓文凱1，崔亞君1*，高 峰3，馬海光3，隗立國4

1. 上海中醫藥大學中藥學院，上海 201203 2. 山東一方制藥有限公司，山東 臨沂 276067 3. 河北百草康神藥業有限公司，河北 衡水 053800 4. 北京市房山區中醫醫院 藥劑科，北京 102400

基于實時景深擴展-大圖影像拼接與偏振光顯微鑒別技術，對柴胡2個基原品種柴胡或狹葉柴胡及4種市場常見混淆品（竹葉柴胡、藏柴胡var.、錐葉柴胡大葉柴胡）的性狀、微性狀及顯微鑒別特征進行系統的對比研究，為柴胡的鑒別及質量控制提供科學依據。性狀鑒別研究采用性狀及微性狀鑒別法，顯微鑒別研究采用普通光明場與偏振光暗場對比觀察法，結合實時景深擴展成像、大圖影像拼接技術，拍攝獲取藥材組織橫切面全息彩色影像圖。獲取了柴胡及其混淆品的性狀及微性狀影像數據，首次獲取了該類藥材橫切面顯微鑒別普通光及偏振光全息彩色影像數據。對柴胡2個基原品種及其4種混淆品進行了系統的生藥學研究。與《中國藥典》2020年版相比，性狀鑒別補充研究了精細微性狀鑒別特征，對柴胡藥材根或根莖的上、中、下部位橫切面進行對比觀察，確定了柴胡藥材根或根莖上部橫切面組織構造最具特征性，為最佳的橫切面顯微研究部位。可以綜合應用性狀、微性狀、橫切面及粉末顯微鑒別特征鑒定柴胡及其4種混淆品，特別是藥材橫切面組織偏振光全息彩色影像顯微特征具有顯著鑒別意義。

柴胡；混淆品；北柴胡；南柴胡；竹葉柴胡；藏柴胡；錐葉柴胡；大葉柴胡；性狀鑒別；顯微鑒別；偏振光

柴胡始載于《神農本草經》，名茈胡，列為上品[1]，為傘形科植物柴胡DC. 或狹葉柴胡Willd.的干燥根，前者習稱“北柴胡”，又名硬柴胡、鐵腳柴胡、黑柴胡，后者習稱“南柴胡”，又名狹葉柴胡、紅柴胡、軟柴胡、香柴胡、軟苗柴胡[2-5]。柴胡藥材同物異名現象嚴重，本研究為避免名稱混亂，皆使用“北柴胡”、“南柴胡”。柴胡具有疏散退熱、疏肝解郁、升舉陽氣的作用，現代藥理研究表明柴胡具有抗炎、解熱、鎮痛、抗腫瘤、抗病毒等作用[6-10]。

柴胡屬植物全球約120種，我國現有42個種、17變種及7個變型，其中作為民間用藥的約20種，全國大部分地區均有分布，北柴胡主產于河北、甘肅、陜西、山西、東北等地區，南柴胡主要種植區為陜西、河北、內蒙古、東北等地，安徽、江蘇等地區亦有分布[11-12]。目前商品市場除藥典收載品種外，尚有多種混淆品流通或作為地方用藥。常見的混淆品有竹葉柴胡Wall. ex DC.，又名膜緣柴胡、竹葉防風，在西南等地區廣泛種植，多全草入藥，其根制成飲片后，性狀與北柴胡相似，鑒別難度高，是最常見的混淆品[13]；大葉柴胡Turcz.又名長白山野生柴胡，主產于東北地區，有毒，曾被摻入商品柴胡飲片中使用，引起藥物中毒事故[14-15]；錐葉柴胡Helm.又名海拉爾柴胡、黑柴胡；藏柴胡Wall. ex DC. var.(Wolff) Shan et Y.Li又名窄竹葉柴胡，成分與藥典品種差異較大[14, 16-17]。由此可見藥材市場上柴胡品種混亂現象嚴重。近20年來，對柴胡的研究主要集中在化學成分及含有柴胡組方的藥理作用等方面[18]，真偽鑒別研究文獻較少，研究方法及結果呈現大多停留在文字和墨線圖階段，而柴胡藥材橫切面多以墨線圖簡圖的形式展示，即便最新研究資料也僅停留在低像素的顯微影像圖階段，缺少日新月異的現代數碼顯微鑒定新技術的研究，故亟需對柴胡及其混淆品鑒別進行系統的現代生藥學研究。

本研究針對《中國藥典》2020年版柴胡項下收載的2個基原品種及市場常見的混淆品竹葉柴胡、藏柴胡、大葉柴胡及錐葉柴胡的性狀、微性狀及顯微鑒別進行系統的生藥學研究，其中性狀鑒別研究采用性狀及微性狀鑒別法，顯微鑒別研究采用普通光明場與偏振光暗場對比觀察法，拍攝方法采用大圖影像拼接法結合實時景深擴展成像技術，獲取藥材橫切面全息彩色影像圖[18-19]，總結主要鑒別特征，以期為柴胡的真偽鑒別提供科學依據。

1 材料與儀器

1.1 材料

實驗藥材為野外采收、市場購買及部分院校科研院所贈送，由上海中醫藥大學崔亞君教授鑒定為北柴胡DC.、南柴胡Willd.、竹葉柴胡Wall. ex DC.、藏柴胡Wall. ex DC. var.(Wolff) Shan et Y.Li，錐葉柴胡Helm.、大葉柴胡Turcz.。樣品信息見表1。

本實驗選擇具有代表性特征的藥材進行性狀、顯微圖像拍攝作為影像研究數據，所選藥材批號為北柴胡（批號CH20191003）、南柴胡（批號XY20200626）、竹葉柴胡（批號MY20210720）、藏柴胡（批號Z20200910）、大葉柴胡（批號DY201906124）、錐葉柴胡（批號ZY20201008）。

1.2 試劑

蒸餾水、水合氯醛（分析純）、甘油（分析純）、冰醋酸（分析純）、乙醇（分析純）、氫氧化鉀、石蠟、番紅染色劑、固綠染色劑，均購自國藥集團化學試劑有限公司。

1.3 儀器

Leica DM6 B顯微鏡、Leica DMC6200數碼成像系統，德國徠卡公司；Nikon 80I顯微鏡、DS-Ri1數碼成像系統、尼康相機，日本Nikon公司；XTL-850高清體視顯微鏡、Image View成像系統，上海光密儀器有限公司；M50無反相機、EF 50 mmF/1.8 stm鏡頭，日本Canon公司；BJ-150多功能粉碎機，德清拜杰電器有限公司。

2 方法與結果

2.1 性狀-微性狀鑒別研究

從完整藥材的形狀、大小、顏色、表面、質地、折斷面、橫切面、縱切面、氣、味等方面進行系統的性狀、微性狀特征觀察研究；利用數碼相機和體視顯微鏡，結合大圖影像拼接技術及實時景深擴展成像技術采集影像數據。

2.1.1 北柴胡 呈長圓錐形，根頭膨大，多殘留2～15個莖基，常有少數短纖維狀葉基，下部多分枝，長多為5～15 cm，直徑多為0.3～1 cm。表面黑褐色至淡棕色，具縱皺紋及皮孔。質硬而韌，不易折斷，折斷面不平坦，具長條狀纖維，呈強纖維性。根中上部及中部橫切面多具3～8輪同心環，向下環紋漸少，至下部無明顯同心環；縱切面木質部呈片狀纖維性。韌皮部淡棕色，木質部黃白色。氣微香，味微苦。家種北柴胡根頭膨大不明顯，分支較少，表面顏色較淺，橫切面環紋不明顯（圖1）。

2.1.2 南柴胡 呈長圓錐形，根頭多殘留1莖基，少見2～3個莖基，具毛刷狀葉柄殘基，俗稱“掃帚頭”，主根發達，下部多不分枝或少分枝，長多為4～12 cm，直徑多為0.2～0.6 cm。表面紅棕色至棕褐色，近根頭處多具橫環紋，下部具有縱皺紋，可見支根痕。質脆，易折斷，折斷面較平坦，纖維性不明顯。體視顯微鏡下，根中上部橫切面中心有裂隙，木質部呈放射狀；根縱切面中上部具有彎曲紋理，下部較平坦。具敗油氣，味淡（圖2）。

A-藥材 B-橫切面（B1-中上部 B2-中部 B3-下部） C-折斷面 D-縱切面 E-表面特征

A-藥材 B-橫切面（B1-中上部 B2-中部 B3-下部） C-折斷面 D-縱切面 E-橫環紋

2.1.3 竹葉柴胡 呈長圓錐形，根頭多殘留1個莖基，少見2～3個莖基，部分稍彎曲，主根發達，支根較多而細長，長多為5～15 cm，直徑多為0.3～0.8 cm。表面紅棕色至黃棕色，具細密縱皺紋及少數細小橫向突起皮孔。質堅韌，不易折斷，折斷面不平坦，具細長條狀纖維，纖維性較強。體視顯微鏡下，根中上、中、下部橫切面均致密，木質部放射狀排列；縱切面較平坦。氣微香，味淡（圖3）。

A-藥材 B-橫切面（B1-中上部 B2-中部 B3-下部） C-折斷面 D-縱切面 E-表面特征

2.1.4 藏柴胡 呈長圓錐形，根頭多殘留2個莖基，最多可至8個莖基，主根明顯，細長，下部多分枝，長多為20～30 cm，直徑多為0.5～1.2 cm。表面黃棕色，具縱皺紋，橫長突起皮孔較多。質地較柔韌，不易折斷，折斷面不平坦，具片狀纖維，纖維性較強。體視顯微鏡下，根橫切面韌皮部可見明顯斷續的黃棕色或黑棕色環紋；中上部至中部形成層明顯；木質部大多呈2輪同心環排列；縱切面可見黃白色與棕黃色交錯排列的縱紋。氣濃郁，味微辛辣（圖4）。

A-藥材 B-橫切面（B1-中上部 B2-中部 B3-下部） C-折斷面 D-縱切面 E-表面特征

2.1.5 大葉柴胡 入藥多為根莖部位，頂端多殘留1～3個莖基，呈不規則圓柱形，稍彎曲，長為5～8 cm，直徑多為0.3～0.8 cm。表面黃棕色至深棕色，具密生橫環紋，根莖環節上多須根。質較輕，易折斷，折斷面不平坦，具長條狀纖維，纖維性較強。體視顯微鏡下，根莖中上部橫切面髓多中空，木質部1～3輪同心環排列，中下部橫切面木質部呈3～5輪同心環狀排列；縱切面中上部多中空。具芹菜香氣，味微苦澀，有麻舌感（圖5）。

2.1.6 錐葉柴胡 呈長圓錐形，根頭部膨大，多殘留1個莖基，最多可達4個，具棕黑色至棕褐色毛刷狀葉柄殘基，主根較發達，不分支或少分支，長多為5～10 cm，直徑多為0.4～0.8 cm。表面黑褐色至黑棕色，上部常見“疙瘩狀”突起。木栓層較厚，易脫落。質較硬，易折斷，折斷面較平坦，無明顯纖維性。體視顯微鏡下，根中上部橫切面木質部放射狀，形成“羽毛狀花瓣”樣，根中下部呈“菊花心”樣；縱切面中上部木質部微彎曲、質地疏松，下部平直、緊密。略具敗油氣，味微甜（圖6）。

A-藥材 B-橫切面（B1-中上部 B2-中部 B3-下部） C-折斷面 D-縱切面 E-表面特征

柴胡及常見混淆品的性狀-微性狀主要鑒別特征為入藥部位是否帶有根莖、根莖是否密生環節、殘存莖基的數量、根頭部特征、表面顏色、折斷面纖維性及橫切面中上部特征。北柴胡殘留莖基2～15個，表面黑褐色至淡棕色，根中上部橫切面木質部呈3～8輪同心環狀；南柴胡根皮紅棕色至棕褐色，根頭部具“掃帚頭”狀葉柄殘基；竹葉柴胡與家種北柴胡相似，表皮紅棕色至黃棕色，殘留莖基多為1個，2～3個少見，但根中上部橫切面不呈同心環狀；藏柴胡橫切面韌皮部具黃棕色或黑棕色環紋，木質部多呈2輪同心環狀；錐葉柴胡中上部橫切面木質部呈“羽毛狀花瓣”樣；大葉柴胡入藥部位多為根莖，表面密生環節。性狀-微性狀鑒別特征具體見表2。

A1-藥材（帶纖維狀毛刷） A2-藥材（纖維狀毛刷脫落） B-根橫切面（B1-中上部 B2-中部 B3-下部） C-折斷面 D-縱切面 E-表面特征

2.2 橫切面顯微鑒別

選取藥材根中上部或根莖（大葉柴胡），番紅固綠染色，制備永久石蠟切片，油管及油室的確認研究采用橫切面結合縱切面徒手切片法。觀察方法采用普通光明場與偏振光暗場對比觀察法，拍攝方法采用大圖影像拼接技術結合實時景深擴展成像技術，獲取藥材橫切面顯微全息彩色影像圖。顯微標注使用手性對標法標注（同一部位普通光、偏振光分別拍攝，偏振光圖像做橫向180度翻轉，與普通光圖像形成手性對稱圖），普通光（normal）明場下采集的圖像標注為“N”，偏振光（polarization）暗場下拍攝的圖像標注為“P”。

2.2.1 北柴胡根橫切面 木栓細胞6～10列，類方形或類多角形，長約25～75 μm，寬約7～14 μm。皮層窄，少數油管散在。韌皮部狹窄，約占橫切面1/5，常見裂隙，油管3～7輪，稀疏環狀排列。形成層成環。木質部寬廣，約占橫切面的2/3；導管較少，單個散在或徑向排列；木纖維發達，與木薄壁細胞排成斷續的3～8輪同心環；木射線明顯。木纖維和導管在偏振光下有明顯偏光現象（圖7、8）。

2.2.2 南柴胡根橫切面 木栓細胞8～16列，類方形或類多角形，長15～49 μm，寬7～18 μm；皮層狹窄，少數油管散在。韌皮部較寬，約占橫切面的1/3，具較大油管1～3輪，稀疏環狀排列。形成層環狀。木質部約占橫切面1/2；導管眾多，徑向排列，次生木質部呈2到多歧狀分支，與木薄壁細胞排列成單環狀；木纖維較少，木射線寬廣。導管及木纖維在偏振光下有明亮的彩色光澤（圖9～10）。

2.2.3 竹葉柴胡根橫切面 木栓細胞4～7列，扁長方形，長30～55 μm，寬7～16 μm。皮層窄，少數油管散在。韌皮部較窄，約占橫切面的1/5，油管3～5輪，稀疏環狀排列。形成層環狀。木質部約占橫切面的2/3；木質部內側呈多歧狀分支，導管單個散在或徑向排列，徑向排列，內側木纖維不發達，外側近形成層處木纖維發達，排列緊密，呈窄單環狀，約占橫切面1/5，內側木射線寬廣。木纖維與導管高度木質化，具有強烈偏振光現象（圖11、12）。

表2 柴胡及其混淆品性狀-微性狀鑒別主要特征

1-木栓層 2-皮層 3-油管 4-韌皮部 5-形成層 6-木質部 7-裂隙 8-木纖維 9-導管 10-木射線

1-木栓層 2-皮層 3-油管 4-裂隙 5-韌皮部 6-形成層 7-木質部 8-導管 9-木纖維 10-木射線

2.2.4 藏柴胡根橫切面 木栓細胞4～8列，類方形，長為25～60 μm，寬為14～20 μm。皮層較窄，少數油管散在。韌皮部較寬，約占橫切面的1/3，油管較多，5～8輪，密集環狀排列。木質部較發達，約占橫切面的1/2；導管較少，單個散在或徑向排列；外側近形成層處木纖維發達，排列緊密，呈單環狀，約占橫切面2/5，內側木射線寬廣。木纖維與導管強烈木化，偏振光現象明顯（圖13～14）。

1-木栓層 2-皮層 3-油管 4-韌皮部 5-裂隙 6-形成層 7-木質部 8-導管 9-木纖維 10-木射線

1-木栓層 2-油管 3-皮層 4-裂隙 5-韌皮部 6-形成層 7-木質部 8-木射線 9-導管 10-木纖維

1-木栓層 2-皮層 3-裂隙 4-油管 5-韌皮部 6-形成層 7-木質部 8-導管 9-木纖維 10-木射線

1-木栓層 2-皮層 3-裂隙 4-油管 5-韌皮部 6-形成層 7-木質部 8-導管 9-木射線 10-木纖維

2.2.5 大葉柴胡根莖橫切面 木栓細胞5～9列，類長方形，長為20～40 μm，寬為10～18 μm。皮層窄，有大型油室斷續環列，少數油管散在。韌皮部較寬，約占橫切面1/3，油管偶見。形成層環狀。木質部發達，約占橫切面2/3；導管較少，徑向排列或斷續成環列；木纖維發達，與木薄壁細胞交互排列成3～5輪斷續的同心環狀；初生木射線呈輻射狀；髓部外側可見油管。木纖維和導管強烈木化，具有明顯的偏振光現象（圖15、16）。

2.2.6 錐葉柴胡根橫切面 木栓細胞15～22列，狹長方形，長為25～67 μm，寬為5～10 μm。皮層較窄，少數油管散在。韌皮部較窄，約占橫切面的1/6，油管較多，散在。射線部位形成層不明顯。木質部較寬，約占橫切面2/3；導管較多，多徑向排列；木纖維較少；次生木射線呈多歧狀分支，微彎曲，使木化的導管及木纖維構成“羽毛狀花瓣”。導管及木纖維木化，偏振光現象明顯（圖17、18）。

1-木栓層 2-皮層 3-裂隙 4-油管 5-韌皮部 6-形成層 7-木質部 8-導管 9-木纖維 10-木射線

1-木栓層 2-皮層 3-裂隙 4-油管 5-韌皮部 6-形成層 7-木質部 8-導管 9-木纖維 10-木射線

1-木栓層 2-皮層 3-油室 4-裂隙 5-韌皮部 6-形成層 7-木質部 8-木纖維 9-導管 10-油管 11-木射線 12-髓

1-木栓層 2-皮層 3-油室 4-韌皮部 5-裂隙 6-形成層 7-木質部 8-導管 9-木纖維 10-木射線 11-油管 12-髓

1-木栓層 2-皮層 3-裂隙 4-油管 5-韌皮部 6-形成層 7-木質部 8-木纖維 9-導管 10-木射線

柴胡及常見混淆品的橫切面顯微主要鑒別特征為木纖維、導管、油管的數量與分布規律及是否存在大型油室。北柴胡木纖維發達，與木薄壁細胞成3～8輪同心環；南柴胡導管較多，徑向排列，次生木質部呈2到多歧狀分支，與木薄壁細胞排列成單環狀；竹葉柴胡根橫切面木纖維發達，排列緊密，呈窄單環狀，約占橫切面1/5。藏柴胡木纖維束環較寬，約占木質部約2/3；大葉柴胡根莖橫切面皮層有大型油室環列，韌皮部油管少見，髓部具數個油管；錐葉柴胡根橫切面導管眾多，徑向排列，外側多歧狀分支，稍彎曲，呈“羽毛狀花瓣”樣。橫切面顯微鑒別特征具體見表3。

2.3 粉末顯微鑒別

按照《中國藥典》2020年版四部通則2001顯微鑒別法項下粉末制片法制片。其特定部位粉末顯微鑒別特征的歸屬采用定位徒手刮取藥材粉末取材法取樣；油管及油室的確認研究采用橫切面結合縱切面徒手定位取材法取樣；木質部纖維及導管特征研究利用5%氫氧化鉀溶液進行組織解離后制片觀察。取適量粉末置于載玻片上，水合氯醛加熱透化，滴加稀甘油，蓋上蓋玻片，置于偏振光顯微鏡下，在普通光明場和偏振光暗場下對比觀察，采用大圖影像拼接法結合實時景深擴展成像技術獲取藥材粉末全息彩色影像數據。

表3 柴胡及其混淆品橫切面顯微主要鑒別特征

2.3.1 北柴胡 粉末黃棕色。木栓細胞無色或紅褐色，類長方形或多角形，長為30～60 μm，寬為10～20 μm。木纖維較多，長梭形，末端漸尖，直徑為8～20 μm，壁厚為2～8 μm，成束或散在，木化，初生壁破碎成短須狀，紋孔稀疏，層紋不明顯。導管較少，多為網紋及螺紋導管。油管碎片長條形，較多，內含黃褐色分泌物（圖19）。

2.3.2 南柴胡 粉末紅棕色。木栓細胞無色或紅褐色，類長方形，長為30～50 μm，寬為8～30 μm。木纖維長梭形，末端漸尖或鈍圓，直徑為8～20 μm，壁厚為2～8 μm，成束或散在，微木化，具孔溝，表面有稀疏螺狀或雙螺狀裂縫。葉基部纖維長梭形，末端漸尖或鈍圓，較寬，直徑為15～50 μm，壁厚為3～10 μm，淡黃色，表面具緊密的螺狀交錯裂縫。導管碎片多見，為螺紋及網紋導管。油管碎片長條形，較少，內含紅褐色或淡黃色分泌物（圖20）。

A-木栓細胞 B-油管 C-木纖維 D-導管

2.3.3 竹葉柴胡 粉末黃白色。木栓細胞黃褐色，類長方形或多角形，壁稍厚，長為30～60 μm，寬為20～30 μm。木纖維較多，長梭形，末端尖細，邊緣光滑，直徑為7～20 μm，壁厚為3～10 μm，成束或散在，木化，可見孔溝，層紋不明顯。導管較少，多為螺紋型，偶見網紋。油管碎片長條形，較多，內含黃褐色分泌物（圖21）。

A-木栓細胞 B-油管 C1-木纖維 C2-葉基部纖維 D-導管

A-木栓細胞 B-油管 C-木纖維 D-導管

2.3.4 藏柴胡 粉末黃褐色。木栓細胞黃褐色，類長方形或多角形，壁稍厚，長為30～60 μm，寬為20～30 μm。木纖維較多，長梭形，邊緣光滑，末端漸尖，直徑為7～20 μm，壁厚為3～10 μm，成束或散在，木化，可見孔溝。導管較少，多為螺紋和網紋導管。油管碎片呈斷續長條形，較多，內含黃褐色分泌物（圖22）。

2.3.5 大葉柴胡 粉末黃褐色。木栓細胞黃褐色，類方形，長為25～40 μm，寬為15～30 μm。木纖維較多，長梭形，兩端急尖或斜尖狀，直徑為7～18 μm，壁厚為3～6 μm，成束或散在，木化，可見孔溝。導管較少，多為網紋及螺紋導管。可見大型油室碎片及長條形油管碎片，內含黃褐色分泌物（圖23）。

A-木栓細胞 B-油管 C-油室碎片 D-木纖維 E-導管

2.3.6 錐葉柴胡 粉末黑棕色。木栓細胞黃褐色，類方形或多角形，壁稍厚，長為30～45 μm，寬為15～25 μm。木纖維較少，較細長條形，末端多平截，成束或散在，直徑為10～15 μm，壁厚為3～5 μm，木化，壁稍厚，有孔溝。導管較多，多為螺紋導管，偶見網紋導管。油管碎片長條形，較多，內含深褐色至黃褐色分泌物（圖24）。

柴胡及其4種混淆品粉末顯微鑒別主要鑒別特征異同點見表4。粉末顯微特征差異較小，主要鑒別點為為木纖維特征、油管多少及是否存在油室大型油室碎片。北柴胡，木纖維眾多，長梭形，末端漸尖，初生壁破碎成短須狀，油管較多。南柴胡木纖維長梭形，末端漸尖或鈍圓，表面具稀疏螺狀或雙螺狀裂縫，油管較少。竹葉柴胡木纖維末端尖細，邊緣光滑，油管較多。藏柴胡木纖維長梭形，邊緣光滑，末端漸尖，油管較多。大葉柴胡木纖維長梭形，末端急尖或斜尖狀。錐葉柴胡木纖維細長，末端多平截，油管較多。大葉柴胡木纖維長梭形，末端漸尖或斜尖狀，可見油管及大型油室碎片。粉末顯微特征具體見表4。

A-木栓細胞 B-油管 C-木纖維 D-導管

表4 柴胡及其混淆品粉末顯微主要鑒別特征

3 討論

本實驗基于實時景深擴展-大圖影像拼接技術，結合偏振光顯微鑒別技術，對柴胡2個基原品種及其4種混淆品進行了系統的生藥學研究。與《中國藥典》2020年版相比，性狀鑒別補充研究了精細微性狀鑒別特征，對柴胡藥材根或根莖的上、中、下部位橫切面進行對比觀察，確定了柴胡藥材根或根莖上部橫切面組織構造最具特征性，為最佳的橫切面顯微研究部位。《中國藥典》2020年版等文獻均未獲取柴胡藥材精細微性狀及完整橫切面顯微圖，存在組織切片影像碎片化問題，難以呈現完整的組織構造全貌；并且傳統拍攝多單次拍攝，對于顯微組織切片不平及大型組織聚焦點不同等情況，無法同時兼顧多個焦點，存在虛化、不清晰、不能聚焦整個平面的問題，從而無法良好地呈現橫切面組織構造的真實狀態，部分信息特征缺失。本實驗微性狀及橫切面顯微鑒別利用實時景深擴展-大圖影像拼接技術首次獲取了普通光下柴胡及其混淆品的完整植物組織橫切面高清數碼影像圖及植物組織橫切面顯微全息彩色數碼影像數據，解決了傳統顯微影像碎片化及無法兼顧影像清晰度和完整性的問題，完整清晰地展示了組織顯微特征。其中，橫切面顯微鑒別還采用了普通光明場與偏振光暗場對比觀察法。具有雙折射性的組織，如木纖維、導管等，偏振光下，猶如黑夜里的景觀燈，色彩明亮、清晰易見；不具有雙折射性的組織，即單折射性的組織，如未木化的薄壁細胞，則呈現為黑色，融入黑色背景中，無法被觀察到。該方法可以快速定位導管、纖維等，并快速發現其分布規律，提高了柴胡組織顯微鑒定的效率并降低了鑒定難度。另外，本實驗粉末顯微鑒別利用定位取材法確定各部位顯微鑒別特征，對于成束的纖維采用解離法制片，更加清晰完整地觀察到其細胞顯微特征。本實驗總結了柴胡2個基原品種及其4種混淆品性狀微性狀、植物組織顯微橫切面及粉末的主要鑒別特征。本研究結果可為中藥柴胡及其常見混淆品的鑒別及《中國藥典》2020年版質量標準顯微鑒別項的提升提供科學依據，為柴胡及其混淆品的研究方法提供借鑒。

目前，藥材市場柴胡品種混亂現象嚴重。除本研究的4種常見混淆品外，部分地區還使用柴胡屬其他植物作為地方用藥或摻雜，甚至非柴胡屬植物，如花生根、瞿麥根、蠅子草根等摻入柴胡飲片中[14, 20]；經調研，藥材市場上北柴胡栽培品雜交現象嚴重，雜交種的父本及母本不清，使用傳統生藥學研究方法進行鑒別存在一定局限性，需要利用分子生物學技術對傳統鑒別法進行有效補充研究。為保障種植柴胡基原的準確，亟需從國家層面規范柴胡的種原供應，做好種植中藥的種子資源保障工作。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

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Identification ofand its four adulterants based on extended depth of field imaging, image stitching and polarized microscopy techniques

WANG Lu1, YANG Chun-guo2, HAN Wen-kai1, CUI Ya-jun1, GAO Feng3, MA Hai-guang3, WEI Li-guo4

1. Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 201203, China 2. Shandong Yifang Pharmaceutical Co., Ltd., Linyi 276067, China 3. Hebei Baicao-Kangshen Pharmaceutical Co., Ltd., Hengshui 053800, China 4. Department of Pharmacy, Fangshan District Hospital of Traditional Chinese Medicine, Beijing 102400, China

To systematically study on the traits, micro-characters and microscopic identification characteristics of the two authentic varieties of Chaihu () and its four adulterants (,var.,,) in the market, based on extended depth of field imaging, image stitching and polarized microscopy techniques, which would provide a reference basis for identification and quality control.Morphological and micro-character identification methods were used in the character identification, and the normal bright field and polarized dark field contrast observation methods were used in the microscopic identification, combined with extended depth of field imaging and large image stitching techniques, to obtain holographic color images of cross-sections.The image data of the characters and micro-characters ofand its adulterants were obtained, and the normal light and polarized light holographic color image data of cross-section ofwere obtained for the first time.Systematic biopharmacological studies were conducted on the two basal species ofand its four adulterants. Compared with the 2020 edition of the, the character identification was supplemented with a study of the fine microscopic trait identification features. A comparative observation of the upper, middle and lower cross-sections of the roots or rhizomes of the herb identified the upper cross-section of the roots or rhizomes of the herb as the most characteristic tissue structure and the best site for cross-sectional microscopic study.and its four adulterants can be identified by using characters, micro-characters and microscopic identification comprehensively, especially the microscopic character under polarized light of the cross-section, which has obvious identification significance.

; chaotic varieties;DC.;Willd.;Wall. ex DC.;Wall. ex DC. var.(Wolff) Shan et Y. Li;Helm.;Turcz.; morphological identification; microscopic identification; polarized light

R286.2

A

0253 - 2670(2023)12 - 3999 - 13

10.7501/j.issn.0253-2670.2023.12.026

2022-12-06

國家重點研發計劃“中醫藥現代化研究”重點專項中藥國際標準示范研究項目（2018YFC1707900）

汪 璐（1998—），女，在讀碩士，研究方向為中藥及生藥的質量評價研究。Tel: 18721073720 E-mail: 183484939@qq.com

通信作者：崔亞君，女，教授，碩士生導師。E-mail: janney808@sina.com

馬海光，男，執業中藥師。E-mail: 603843996@qq.com

#共同第一作者：楊純國，男，執業中藥師，研究方向為中藥質量評價。

[責任編輯 時圣明]