新型环保浸渍植物标本保存液的研究进展

吴兰芳，白依明，邱晓月，刘雅慧，葛春旭，杨紫婧，李梦丽，景永帅，郑玉光

（1 河北中医学院药学院/河北省中药炮制技术创新中心，河北石家庄 050200；2 河北科技大学化学与制药工程学院，河北石家庄 050018）

植物标本是中医药教学中不可缺少的教学用具，而浸渍标本作为标本保存的一种，具有色泽鲜艳、形态逼真、立体感强等特点，识别不受季节限制，并且可以保持药用植物的原有形状和基本特征，在实践教学、科学研究、艺术观赏等方面具有不可替代的作用。随着相关研究不断的深入与发展，浸渍标本的制作方法日益精进，目前用于保存植物浸渍标本的保存液组分还存在一定的缺陷，大多数保存液的主要成分为甲醛，其具有强烈的刺激性、毒害性，对身体健康危害大，并且污染环境[1-2]。

通过文献调研发现，有色药用植物浸渍标本按照颜色大致可分4 类，分别是绿色植物标本、黄色花绿叶植物标本、白色花绿叶植物标本、红色花（紫红色花）绿叶植物标本。现就这4 类不同颜色植物的新型保存液配方现状进行综述，旨在总结出绿色植物、白色花绿叶植物、黄色花绿叶植物和红色花（紫红色花）绿叶植物的浸渍标本保存液的制作和保存方法，为新型环保浸渍标本保存液的配制提供指导。

1 绿色植物浸渍标本的环保保存液

由于植物的叶绿体中含叶绿素，其分子结构中央有一个金属镁离子，故植物呈绿色。而绿色植物浸渍标本的基本原理是叶绿素中的镁离子被铜离子置换，以铜原子为核心的叶绿素分子结构很稳定，不容易分解破坏，如此处理过的植物标本在保存液中可以长期保存原色[3-4]。因此，只需保证以铜原子为核心的叶绿素不被破坏，那保存液未必需要甲醛等成分，即可制作出安全环保的保存液。

文献报道，多种植物标本利用水煮法进行固绿后，保存在新型混合保存液——乙醇、苯甲酸、甘油、氯化钠中，保存年限可在8 年以上。在保存过程中发现，大多数植物标本色泽自然、无腐烂变质、形态逼真、立体感良好，比甲醛和亚硫酸溶液保存效果好[5]。此种配方中，乙醇和苯甲酸在保存标本的过程中具有防腐的作用，甘油在保持植物体色泽方面有着重要作用。

李凤丽等[6]通过配制1000mL 溶液，溶液中含15g苯甲酸、200mL 乙醇、10mL 甘油，丹参、牛蒡、侧柏叶等植物标本在含Cu2+且加入甘油的固绿处理液中进行固绿处理，固绿后的植物标本色泽与原植物的颜色无明显差异，且保存时间在3 年以上，在保存期间，植物呈现原有的色泽，保持植物固有形态，具有较强立体感，未出现腐烂变质现象。以往试验中有研究报道，在上述配方中添加了氯化钠，不仅能够保存8 年以上，而且能保证大多数植物标本保持原有的色泽、形貌，无腐败变质现象发生。

这2 种保存配方配制方便、无色无味、环保，原料低廉，最终观赏效果均尚可。从溶液成分来看，不存在强腐蚀性、强刺激性的试剂，且使用了乙醇和甘油等防腐效果较佳的试剂。甘油等防腐剂可以借鉴使用，另氯化钠有形成溶液渗透压的作用，可维持植物细胞坚挺的状态，不过大量乙醇的使用会使组织纤维收缩，造成植物体软化，不利于长期观赏和保存。因此，可尝试将冰醋酸加入保存液，以减少乙醇对组织纤维的收缩，使整体更加膨胀，从而使植物体观赏起来更立体。

2 黄色花绿叶植物浸渍标本的环保保存液

由于植物的花和果实含类胡萝卜素和类黄酮二类色素，所以植物呈黄色。类胡萝卜素由胡萝卜素和叶黄素构成，稳定地存在于细胞质体里，存在形式为结晶或沉淀，溶水性较差；类黄酮呈黄色，存在于细胞的液泡中，pH 对其颜色影响较大，pH 值越小，其黄色越淡，随着pH 值的增大，颜色加深，溶水性较好[7]。针对2 种色素性质可以推测，只需保证类黄酮不被破坏，那保存液pH 需要大于7，即溶液为弱碱性，因此，可尝试在保存液中加入碱性盐类试剂。

王君等[8]将带黄花的蒲公英整形、洗涤、消毒后，用5%硫酸铜溶液固定1～2d，清水漂洗后，用0.2%～0.5%亚硫酸再加入适量甘油保存。经数月后保存的蒲公英浸渍标本的黄花和绿叶保留固有的色泽。此方法使得花的色泽和形态保留了原始的美观，适用于带有绿色部分的花枝和果枝。

韩峰等[9]取蒸馏水1000mL、甘油30mL、10%亚硫酸30mL 配成保存液，将配好的保存液缓缓加入生杀处理过的黄花菜、草木犀状黄耆植物玻璃标本瓶内，保存效果较好，黄花菜黄色花瓣颜色艳丽，雄蕊雌蕊结构清晰完整，色泽不变，为教学提供了很好的直观性。

综合前人的经验来看，甘油有很好地提亮增色的作用，亚硫酸起到了较强的防腐作用。但是亚硫酸对皮肤粘膜有强烈的刺激作用，故应尽量避免过度使用。可使用亚硫酸氢钠代替亚硫酸，其对花类保存有很大作用，尤其是对黄色花的保存最为明显，不仅可以提供亚硫酸根离子，而且可维持保存液为弱碱性，相比于传统保存液，亚硫酸氢钠的加入可以使植物花的颜色保存更持久。同时，还可以加入环保绿色的大蒜汁对黄色花及其绿色梗进行保存试验，但其添加量及预处理时间有待研究。

3 白色花绿叶植物浸渍标本的环保保存液

白色花呈现白色的原因是在白色花的花冠中含有黄酮类物质，这些黄酮类物质易溶于水，颜色为淡黄色或近于无色。花冠中的细胞群呈不规则排列，细胞与细胞之间存在的空气形成小气泡，与水中看到的气泡同理[10-11]。白色花的这种特性也为浸渍标本制作带来了很大的困难，长时间浸泡保存后花瓣中的气泡被排挤出去，造成标本逐渐透明，失去原有植物特征，难以观赏。这其中含氧量应当是一个关键因素，可以使用甘油等封闭液面，使花瓣中空气难于逸出。

周群华等[12]取适量甘油倒入烧杯内，加入适量水稀释，再加入亚硫酸，加水稀释至一定体积；选取白菊花、百合、槐花等11 种植物进行制作并观察。结果显示，叶作为观察部位时，11 种植物均呈现自然绿色；花作为观察部位时，植物的花色能够保持植物原有的颜色，如白菊花的花呈现自然白色，百合和槐花的花也均呈现自然白色。

韩峰等[9]采集新鲜卷耳、野罂粟、红瑞木果实，剪去残缺叶、果实及多余小枝，将植物标本放于5%醋酸铜溶液进行生杀处理，取蒸馏水1000mL、甘油6mL、亚硫酸6mL 配成保存液。此方法对白色花朵及果实保存效果较好，卷耳、野罂粟、红瑞木的白色花朵颜色洁白，形态完好，且红瑞木的白色小浆果也保存完好。

甘油有很好的防腐密闭作用，可以先使用亚硫酸对植物进行漂白，再用甘油防止保存液中空气逸出。但由于亚硫酸的腐蚀性，可考虑使用焦亚硫酸钠代替，柠檬酸、氯化钠、氯化钙对植物体进行护色保存处理。

4 红（紫红）色花绿叶植物浸渍标本的环保保存液

由于植物的花和成熟的果实有类胡萝卜素和类黄酮类化合物，使得植物呈现紫、红色。类黄酮类中花青素占到了一大部分，该类色素水溶性较好，但性质不太稳定。花青素在酸碱溶液中呈现不同颜色，遇碱时显示蓝色，遇酸时显示红色。因此，若要使得植物呈现红色，可通过添加酸性试剂使得溶液呈现酸性[13-14]。

影响红色浸渍标本呈色稳定的因素有pH 值、温度、酶、糖、金属离子等[15]。故在研究新型环保的植物浸渍标本保存液时应多注重以上因素，调节pH 值可以考虑硼酸，且硼酸具有一定的防腐作用；有些金属离子对植物中的色素具有增色作用，可以根据适宜性考虑加入硫酸盐、氯化物等。

为了提高花青素的稳定性，可适当添加色素、酚类化合物及酚酸、类黄酮、蛋白质、蛋白质水解物多肽、氨基酸、天然甜味剂等[16]，也可以考虑加入黄酮类天然甜味剂、甜菊糖苷进行实验验证，且高浓度的糖（＞20%）可降低多酚氧化酶活性，使花色稳定[15]。

在防腐方面，大多数保存液采用甲醛，而在食品方面的防腐剂应具有安全无害的特性，可以参照食品防腐剂并结合花色素特点进行改进。如一种食品防腐剂：蔗糖酯15～25 份、乙醇5～10 份、丙二醇5～10 份、壳聚糖10～20 份、山梨酸1～5 份、乳酸1～5 份、甘油1～10份、双乙酸钠3～8 份[17]。

在文献调研中，发现一些有色罐头加工工艺类文献，如樱桃、胡萝卜、草莓等罐头制作技术，这类食品加工工艺都添加了柠檬酸来固色。另外，一些颜色鲜艳、色素结构不稳定易分解的植物，生产时加入了食用色素等进行染色，也为植物的新型环保保存液的研制提供一种新思路，即先用食用色素对植物进行漂染，再进行后续操作。这样最后在配制保存液时就可避免使用那些强刺激性、强毒性的保色试剂，而选择使用食品添加剂，如山梨酸钾等高效无毒的食品防腐剂，来达到制备新型保存液安全环保的目的。

5 结语

综上，随着科学技术的不断进步与突破，出现了多种植物标本形式，但是传统浸渍标本不可能被其他类型标本所代替。在浸渍标本制作过程中，不同植物浸渍标本保存液的制作配方有所差异，在实际制作过程中，应根据花的颜色调制配制液配比。浸渍标本的制作是多学科交叉与融合的产物，需要掌握植物生物化学、天然有机化学等多方面学科知识。寻求更环保、人体毒害性更小的新型保存液，也是迫在眉睫的、迫切需要的。