基于3D技术的常见中药材鉴别研究

郭利霄 申亚君 苏畅

[摘要] 目的 将3D技术应用于中药真伪优劣鉴别，为快速准确、低成本确定中药品种提供依据。 方法 通过采用显微以及景深合成软件，对常见中药材及其混伪品进行3D拍摄和鉴别。 结果 通过3D技术能够将正品与混淆品快速区分开来，并能鉴别中药材的真伪优劣。 结论 该方法简便实用，可提高工作效率，降低成本，适合基层推广。

[关键词] 3D技术;中药材;真伪;优劣

[中图分类号] R282          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-7210（2020）02（c）-0153-04

[Abstract] Objective In order to quickly and accurately determine the varieties of traditional Chinese medicine at low cost， 3D technology is applied to the identification of the true and false of traditional Chinese medicine. Methods As well as depth of field synthesis software， microscope and photographic equipment were used for 3D photographing and identification of common Chinese herbal medicines and their confusions. Results Through 3D technology， the distinction between the authentic and the confusions of traditional Chinese medicine had been completed， and the authenticity of traditional Chinese medicine can be preliminarily identified. Conclusion This method is simple and practical， improves work efficiency and reduces work cost. It is very suitable for popularization at the grass-roots level.

[Key words] 3D technology; Chinese herbal pieces; Authenticity; Advantages and disadvantages

隨着经济的飞速发展和不断改革，我国中药材市场逐渐活跃。据文献报道[1-4]，在市场上发现以次充好、以假乱真等现象严重，中药材鉴别手段也逐渐发生改变[5]。3D技术是将3D景深合成技术和3D大图拼接技术相结合的一种技术。3D景深合成是提取变焦非平面物体图像中的相对清晰区域，并进行图像融合得到一张立体、高清的图片。有些仪器具有自动景深合成的功能，也可以通过相关软件如Photoshop[6-8]、Combine ZP[6，9]等实现景深合成。3D大图拼接是将数张3D景深合成图像拼接成一张无缝高清全景图或高分辨率图像。在孙宝惠老师指导下收集临床常用、混淆品较多、肉眼难以鉴别的几类中药材，应用3D技术将细微鉴别特征放大，得到一张全景高清图，从而找其鉴别特征，为临床研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

所用材料均来自不同批次，孙宝惠老师鉴定结果见表1。

1.2 仪器

OLYMPUS SZ61型变焦式体式显微镜、OLYMPUS TOUGH TG-5照相机（奥林巴斯公司），Dinocapture 2.0以及Nikon Dicital sight DS-Fi2和Nikon Dicital sight DS-U3（株式会社尼康），基恩士VHX-6000数码成像系统[基恩士（中国）有限公司]、Adobe Photoshop CC2018。

1.3 方法

1.3.1 制备装片  将所观察的样品表面的杂质清除干净，并用乳胶固定在载玻片上。

1.3.2 拍摄药材  将装片置于物镜下，采用3D景深合成技术和3D大图拼接技术，将待观察特征拍摄高清图片。

1.3.3 对比总结  将所得到的鉴别特征进行对比总结。

2 结果

2.1 牛蒡子及其混淆品鉴别特征

牛蒡子及其混淆品水飞蓟[10]、毛头牛蒡[11]、紫穗槐[11]、大鳍蓟[12]的鉴别特征见表2、图1～2。

2.2 菟丝子及其混淆品的鉴别特征

菟丝子来源于南方菟丝子或菟丝子及其混淆品金灯藤[13]、千穗谷子[14]的鉴别特征见表3、图3～4。

2.3 葶苈子及其混淆品

葶苈子为十字花科播娘蒿或独行菜的干燥成熟种子[10]。播娘蒿种子表面有纵沟2条，其中1条较为明显，一端钝圆，另一端凹或较平截（图5A）。独行菜种子一端钝圆，另外一端微凹入（图5B）。密花独行菜[11]，一端钝圆，另一端尖而微凹，尖端与钝圆端处有明显的“翼”（图5C）。

2.4栀子及其混淆品

栀子的[10]种子长约3.5 mm，表面密布疣状突起。水栀子[15]的种子长约7 mm，表面密布疣状突起，较栀子的种子密集（图6）。

A：水栀子;B：栀子

2.5 白花蛇舌草及其混淆品

白花蛇舌草[13]茎细，有细纵棱。叶呈条状或条状披针形，有膜质托叶。蒴果呈扁球形。种子具棱，表面有网状小凹坑。伞房花耳草的[16]茎稍粗大，茎上被疏短毛。叶条状或披针形，两面粗糙。花梗极纤细。蒴果，球形或石榴形（图7）。

2.6 天花粉及其混淆品

天花粉为葫芦科栝楼或双边栝楼的干燥根[10]，断面粉性，可见黄色的木质部，放射状排列，长萼瓜蒌[17]断面粉性差，木质部呈不规则散在（图8）。

左为长萼瓜蒌，右为天花粉

2.7 增重、染色鉴别

增重的红花[10]表面有附着物，花冠不松散，不自然舒展，较硬，重。染色的红花其表面颜色鲜艳，偏深，干品容易结团。提取过的红花花冠多呈透明状，花药筒扁，有的裂开，花柱上几乎无花粉粒附着。增重、染色的红花水溶液呈浑浊状，底部有沉淀的沙粒等增重物。正品红花应用手轻轻握之，绵软不扎手，松开即散成自然状态（图9）。

A：正品;B：增重品;C：提取品

2.8 霉变、虫蛀药材的检出

霉变是中药材常见的变质现象，木瓜[10]剖面边缘向内卷曲部位易藏有霉菌，也有虫蛀现象;远志为远志科植物远志或卵叶远志的干燥根[10]，呈筒状内部易发霉;半夏[10]顶端茎痕处以及麻点状根痕处易藏有霉菌。该类药材表面不光滑或者有皱纹，在其褶皱处容易出现发霉和虫蛀现象（图10）。

A：木瓜发霉;B：木瓜虫蛀;C：远志发霉;D：半夏发霉

3 讨论

在日常工作中一些不法商贩将提取过的药渣经过染色重新出售，亦有将霉变药材经过简单的撞刷、淘洗[18-19]等加工后再次出售。如果将其应用于临床将会对肝、肾等表现为毒性作用[20-21]。

传统性状鉴别对于细微特征肉眼不易识别，显微鉴别和理化鉴别较为繁琐。通过3D技术来鉴别中药材和中药饮片，能够清楚地观察到药材表面以及断面的细微纹理，判断近缘物种之间的细微区别，并能得到其高清全景图。该技术节省了时间和成本，提高了工作效率，实现了现场快检的目的，在实际工作中非常实用，可以应用于各类常见中药的鉴别，值得推广。

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（收稿日期：2019-11-05  本文编辑：李亚聪）