砂仁与其近似基原品种的生药学鉴别

刘晋仙

砂仁为一种姜科豆蔻草本植物,主要药用部分为其干燥成熟果实,且同时具有食用功能,沿用至今已有1300 多年的药食史［1］。1963 年我国出版的《中华人民共和国药典》(以下简称作《中国药典》)中将产自广东、广西等地的“阳春砂”(Amomum villosum Lour)与缅甸、越南、泰国、印尼等国进口的“缩砂”(A.xanthioides)规定为药用砂仁的主要来源。至1977 版《中国药典》颁布时,去除缩砂,增列入海南砂(Amomum longiligulare T.L.Wu)。而现今参考应用的砂仁是由1990 版《中国药典》所规定的药材来源,包括前述阳春砂、海南砂,并在此基础上增加了绿壳砂(Amomumvillosum Lour.var.xanthioides T.L.Wu et Senjen)。

砂仁是临床常用的中药,性辛、温,归脾胃经,可发挥化湿开胃、温脾止泻、理气安胎之效［2］,多用于治疗腹痛痞胀,纳呆食滞,噎膈呕吐,寒泻冷痢,胎动不安等疾病［3］。现代药理学研究表示,砂仁可以保护胃肠道,发挥抗炎、抗菌、抗氧化、镇痛等作用,且有一定程度的降血糖功能［4］。砂仁的主要化学成分是挥发油类(包括乙酸龙脑酯、樟脑、樟烯、柠檬烯等),除此之外还有香豆素类、黄酮类、酚酸类、倍半萜苷类化合物等有机成分［5］。

除药典规定的砂仁药材来源外,我国各个地方实行的饮片炮制法包括了带壳砂仁及砂仁粉、米等多种规格的中药饮片［6］。其中一些饮片来自于外壳去皮后的种子或是种子散粒,价格低于正品砂仁,而由于这类饮片的原料种子与正品砂仁为近似基原品种,故鉴别存在一定难度,容易掺杂伪劣品,导致中药饮片市场常出现真伪掺杂售卖的情况,饮片质量无法得到保证［7,8］。

为进行中药饮片与其易混品种在性状和显微结构上的鉴别分析,本研究收集了中国药典所纳的正品砂仁和饮片市场上较多见的砂仁易混品海南假砂仁、红壳砂仁的种子,对其正、侧面、外表的性状以及种子的横、纵剖面与横切面的显微结构特点进行数字化特征分析,内容报告如下。

1 材料与仪器

1.1 材料 本研究的观察样品全部来自于中药材市场,由本市中药材检验研究院中药师鉴定,包括阳春砂、绿壳砂、海南砂以及海南假砂仁、红壳砂仁的种子。

1.2 研究仪器 使用体式显微镜(LEICA 公司,型号：DVM 6)、光学显微镜(OLYMPUS 公司,型号：BX53)、数码相机(Canon 公司,型号：EOS5D)。

1.3 化学试剂 水合氯醛(中国医药集团上海化学工业公司)。

2 实验方法

2.1 外观特征观察

2.1.1 整体结构 取50 ml 的烧杯,放入样品种子,添加适量纯化水(去离子水),高度没过样品即可,酒精灯上煮沸,2 min 后用镊子夹出,以镊尖小心去除种子外被的假皮,然后自然条件下晾干。用数码相机拍摄具有显著特征的种子样品。

2.1.2 外形结构 选取大小适中、特征明显的种子,用体视显微镜观察正面(种脐向下,种子最大面向上)、侧面(种脐向下,种子窄面向上)及脐面(种脐向上)等方位的外观,用数码相机拍摄记录。

2.2 剖面结构 以种子的长轴为切面即为纵切面,以种子的短轴为切面即为横切面。使用体视显微镜进行剖面特征观察,观察内容包括种子剖面性状、胚型、胚乳、大小、颜色等,并用数码相机拍摄记录。

2.3 显微结构(横切面) 在种子长轴的中间点切断即为横切面。用光学显微镜观察种子自外向内的组织结构,并用数码相机拍摄记录。

3 结果

3.1 性状观察

3.1.1 外观结构 ①阳春砂、绿壳砂：外形为不规则的多面体,外被黄色或淡棕色假皮(膜质),表面呈红棕或深褐色,有规则的波状突起和条纹,背面有纵沟；质地坚硬,气味香且浓,味辛、略苦。见图1a、b。②海南砂：外形为不规则的多面体,外被淡棕色假皮(膜质),表面呈红棕或深褐色,有不规则的波状突起和条纹,背面纵沟不明显；质地坚硬,气味较淡。见图1c。③海南假砂仁：外形为不规则的卵圆形,外被淡棕色假皮,表面为深棕褐色,有条纹和低凸起,背面纵沟较浅；质坚硬,气味较淡。见图1d。④红壳砂仁：外形为不规则的多面体,体型最小,外被浅棕色假皮,表面呈较光滑的红棕或黑褐色,有条纹；质地坚硬,气味弱,较淡。见图1e。

3.1.2 剖面观 ①阳春砂、绿壳砂：纵剖面近似三角形,表层种皮坚硬,胚乳近似椭圆形。横剖面类梯形,外、内胚乳、胚分别呈灰白色、淡黄或黄褐色。见图2a、b。②海南砂：纵剖面是不规则的四边形,表层种皮坚硬。横剖面呈四边形,外、内胚乳、胚分别呈黄白色、淡黄或黄褐色。见图2c。③海南假砂仁：纵剖面近似长方形,表层种皮坚硬,胚乳为椭圆形。横剖面类梯形,外、内胚乳、胚分别呈灰白色、黄或黄褐色。见图2d。④红壳砂仁：纵剖面近似三角形,表层种皮坚硬,胚乳为椭圆形。横剖面类梯形,外、内胚乳、胚分别呈灰白色、浅黄色。见图2e。

3.2 显微特征(横切面) 正品砂仁(阳春砂、绿壳砂、海南砂)：假皮有时残存,种皮包括表皮细胞和下皮细胞各一列,前者径向延长,壁略厚,长度约占种皮厚度的30%,后者内含棕或红棕色物质；油细胞层呈一列,内有黄色油滴；色素层为数列无规则排列的以角形为主的棕色细胞；内种皮均为一列栅状厚壁小细胞,呈黄棕色,内壁和侧壁较厚,内有硅质粒,长度约为内种皮的30%～40%。外胚乳细胞包含淀粉块和微量小粒子草酸钙方晶,内胚乳细胞包含细小糊粉粒和脂肪油滴。

海南假砂仁：假皮或有残存。种皮包括表皮细胞、下皮细胞各一列,前者径向延伸,壁略厚,长度约占种皮厚度的4%～8%,后者内含红棕色物质。色素层为数列无规则排列的以角形为主的红棕色细胞,其中间断排列2 列油细胞；内种皮均为一列栅状厚壁细胞,呈黄棕色,内壁和侧壁较厚,内有硅质粒,长度约为内种皮30%～50%。外胚乳细胞包含淀粉块,少量细胞包含小粒子草酸钙方晶。

红壳砂仁：假皮或有残存。种皮包括表皮细胞、下皮细胞各一列,前者径向延伸,壁厚,长度约占种皮厚度的10%～30%,后者内含棕色物质。油细胞层呈一列,内有黄色油滴；色素层为数列无规则排列的以角形为主的棕色细胞；内种皮均为一列栅状厚壁小细胞,呈黄棕色,内壁和侧壁较厚,内有硅质粒,长度约为内种皮30%。外胚乳细胞包含淀粉块,少量细胞包含小粒子草酸钙方晶。

4 讨论

砂仁与其近似基原品的种子极为相似,区分鉴别难度较大。本研究参考植物学中关于形态鉴定及科目分类的专业术语和研究技术,使用显微镜、数码相机等科学仪器对多种砂仁的正、侧面及外表进行全方位的性状观察,并观察种子的横、纵剖面及横切面的显微结构特点,对砂仁与其相近基原的种子实施生药学鉴别及数字化外观特征分析。研究结果显示,砂仁与其近似基原品的种子存在外观性状、横切面显微结构特点等方面的显著差异,可根据其结构特点的不同进行鉴别。

调查资料显示,目前阳春砂在我国主要为引种,广东、云南是主要生产基地［9］。产地不一的阳春砂其果实外观性状也存在差异,广东生长的阳春砂种子外皮颜色偏深,表皮有细密的小刺,外皮与果实贴合更紧密,而云南和广西生长的阳春砂种子颜色较浅,表皮小刺稀疏,外皮与果实贴合不紧密［10-12］。见图3。然而产地不同是否导致种子质量存在显著统计学意义的差异还需深入探索分析。

我国绿壳砂种植规模不大,市场流通的绿壳砂较少,而海南砂更为稀少,因此我国中药饮片市场上一大部分是进口砂仁种子所制的饮片［13］。进口砂仁较为廉价,常被用作掺杂砂仁饮片售卖,例如目前饮片市场上较为多见的主流混淆品——长序砂仁(豆蔻属)［14］。云南是红壳砂的主要产地,常被当地用作砂仁的替代品,但现阶段已极少进入饮片市场［15］。

综上所述,不同产地的正品砂仁在性状特征、横切面显微特征方面差异性较小,而砂仁近似基原品种在性状特征、横切面显微特征方面与正品砂仁具有显著差异性,临床采购、应用药物时可根据其特征、差异进行鉴别。