植物塑化标本的制作方法

摘要

本发明涉及植物塑化标本的制作方法，该方法包括以下塑化步骤：将固色后的植株依次浸泡于5个聚乙二醇质量分数依次增大的溶液中，且每相邻两个溶液的聚乙二醇质量分数的差值在15％-30％，直至最后一次溶液的聚乙二醇质量分数为100％；每次浸泡的时间控制在5-20小时，且后次浸泡的时间不小于前次浸泡的时间。该方法运用聚乙二醇对标本植物进行渗透、塑化，塑化试剂廉价易得，塑化周期短；尤其用该方法制作的黄连塑化标本，保持了黄连的原姿原色，不易变色，具有艺术性，且在储藏过程中，原有的绿色不受光照、湿度、温度等环境因素的影响，保存时间长。

权利要求

1.黄连塑化标本的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、预处理：采集黄连植株，对其进行清洗和形态的整理；

B、固色：将预处理后的黄连植株置于醋酸铜水溶液中加热，至植株先变为黄绿色再变为绿色后，用清水冲洗植株；

C、塑化：将固色后的黄连植株放入至少5个不同浓度的聚乙二醇溶液中进行梯度浸泡，且相邻两个溶液中聚乙二醇质量分数的差值在15％-30％，第一次浸泡的溶液中聚乙二醇质量分数为10％以上，最后一次浸泡的溶液中聚乙二醇质量分数为100％；每次浸泡的时间控制在5-20小时，且后次浸泡的时间不小于前次浸泡的时间；所述聚乙二醇的分子量为200-700；

D、装瓶保存：对塑化后的植株进行干燥，然后置于标本瓶中加盖、封蜡保存，得植物标本；

步骤B所述醋酸铜水溶液中醋酸铜的质量分数为10％-36％。

2.根据权利要求1所述的黄连塑化标本的制作方法，其特征在于：步骤C所述固色后的植株放入5个不同浓度的聚乙二醇溶液中进行梯度浸泡。

3.根据权利要求1所述的黄连塑化标本的制作方法，其特征在于：步骤C所述聚乙二醇的质量分数依次为10％、30％、50％、70％、100％，相应的浸泡时间依次为6小时、10小时、15小时、15小时、20小时。

4.根据权利要求1所述的黄连塑化标本的制作方法，其特征在于：步骤C所述聚乙二醇的质量分数依次为20％、40％、60％、80％、100％，相应的浸泡时间依次为8小时、10小时、12小时、12小时、15小时。

5.根据权利要求1至4任一项所述的黄连塑化标本的制作方法，其特征在于：步骤D所述干燥为40℃下鼓风加热干燥。

6.植物塑化标本的制作方法，其特征在于，包括以下塑化步骤：

将固色后的植株放入至少5个不同浓度的聚乙二醇溶液中进行梯度浸泡，且相邻两个溶液中聚乙二醇质量分数的差值在15％-30％，第一次浸泡的溶液中聚乙二醇质量分数为

10％以上，最后一次浸泡的溶液中聚乙二醇质量分数为100％；每次浸泡的时间控制在5-20小时，且后次浸泡的时间不小于前次浸泡的时间；所述聚乙二醇的分子量为200-700。

7.根据权利要求6所述的植物塑化标本的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：A、预处理：采集植株，对其进行清洗和形态的整理；

B、固色：对植株进行固色；

C、塑化：将固色后的植株放入至少5个不同浓度的聚乙二醇溶液中进行梯度浸泡，且相邻两个溶液中聚乙二醇质量分数的差值在15％-30％，最后一次浸泡的溶液中聚乙二醇质量分数为100％；每次浸泡的时间控制在5-20小时，且后次浸泡的时间不小于前次浸泡的时间；所述聚乙二醇的分子量为200-700；

D、装瓶保存：对塑化后的植株进行干燥，然后置于标本瓶中加盖、封蜡保存，得植物标本。

8.根据权利要求6或7所述的植物塑化标本的制作方法，其特征在于：所述固色后的植株放入5个不同浓度的聚乙二醇溶液中进行梯度浸泡。

9.用于植物塑化标本制作的塑化液，其特征在于：由至少5个不同浓度的聚乙二醇溶液组成，且相邻两个浓度的溶液中聚乙二醇质量分数的差值在15％-30％，最低浓度的溶液中聚乙二醇质量分数为10％以上，最高浓度的溶液中聚乙二醇质量分数为100％；所述聚乙二醇的分子量为200-700；使用时，对标本材料进行浓度依次增大的梯度浸泡。

说明书

植物塑化标本的制作方法

技术领域

[0001] 本发明属于动、植物体或其局部的保存技术领域，具体涉及植物塑化标本的制作方法。

背景技术

[0002] 植物标本，特别是药用植物标本，为学习中药知识提供了立体的认知空间和形象的学习模型，不仅在教学科研中有着很重要的作用，而且在标本陈列、展示和艺术观赏等方面也有着重要的价值。由于植物体内含有的化学成分复杂，其化学变化规律难以掌握，给研究原色植物标本的制作方法带来了很大的困难。

[0003] 药用植物标本制作方法有压制法、浸渍法等。其中，压制标本制作方法最为简便，但其标本无立体感、易脱落褪色、不易保存、使用效率低；而浸制法标本保色效果佳，但需要保存液，且保存液有毒性、易挥发、气味有刺激性等缺点，不利于参观与学习。

[0004] 目前通用的植物标本制作方法有干制和浸制两大类：

[0005] 1)植物标本的干制

[0006] 对含水量较少，易于干燥，干燥后又不易变形的植物材料可采用真空干燥、冰冻干燥、微波干燥、硅胶干燥和吸水纸压制等物理方法进行强制性脱水。也可以首先进行必要的化学处理，然后再进行脱水干制。但是，干制法制得的标本往往难以保持植物原色，受环境影响大。以压制标本为例，制作方法最为简便，但其标本无立体感、易脱落褪色、不易保存、使用效率低。

[0007] 2)植物标本的浸制

[0008] 对那些柔软多汁，不易干燥或干燥后易变形的植物材料，多采用浸泡的方法制作标本。该方法首先需根据植物材料颜色的不同，采用不同的固色处理方法进行固色，再将处理完成的标本浸泡于保存液中保存。该方法标本保色效果佳，但需要保存液，且保存液有毒性、易挥发、气味有刺激性等缺点，不利于参观与学习。

[0009] 生物塑化技术是一种可以把组织保存得像活体一样的特殊技术，它通过一种真空过程，用硅橡胶、环氧树脂等活性高分子多聚物对生物标本进行渗透，再采用气体、光线或加热等方法将标本中多聚物进行聚合，最终制得标本。该技术制作的标本干燥、无味、耐用，标本的表面保持其原有的状态，并可在显微镜水平保存细胞的结构，可以长久保存，且易于学习，已广泛用于人体标本的制作，也适用于动物、植物标本的制作。但是，该技术存在设备要求高、耗材昂贵、制作周期长等缺点，限制了其在植物标本制作中的应用。

[0010] 聚乙二醇(PEG)是一种水溶性高分子化合物，有一系列由低到中等分子量的产品，其分子式为HO(CH2CH2O)nH(n＝4-450)。根据分子量大小的不同，PEG物理形态可以从无色透明黏稠液(200-700)到白色蜡质半固体(1000-2000)直至坚硬的蜡状固体(3000-20000)。它完全溶于水，并和很多物质相容，有很好的稳定性和表面活性，低毒且无刺激性。近年来研究表明，PEG可用于蛋白质修饰，降低免疫原性和抗原性；可减弱蛋白酶的水解作用，增加蛋白质分子的可溶性等。由于其良好的生物相容性、反应简单、价格低廉等优点，受到较多的重视，有研究报道将PEG用于动植物标本的制作和保存，也称其为塑化标本，具有很好的效果。

[0011] 公开号为CN100355339的专利中公开了一种动、植物标本的塑化制备方法，其塑化过程中，依次使用了低、中、高三种浓度的PEG溶液进行浸泡。该方法虽然制得了塑化标本，但是标本前处理时间长、塑化浸泡时间长(5-20天)，且未对植物标本的制作进行深入研究，并不能直接用于植物塑化标本的制作。

[0012] 黄连，多年生草本植物，属毛茛科黄连属。叶基徨，坚纸质，卵状三角形，三全裂，中央裂片卵状菱形，羽状深裂，边缘有锐锯齿，侧生裂片不等2深裂；叶柄长5-12cm。野生或栽培于海拔1000-1900m的山谷凉湿荫蔽密林中。黄连也是一种常用中药，最早在《神农本草经》中便有记载。其根茎含多种生物碱，主要是小檗碱，又称黄连素(Berberine)约为5％～8％，其次为黄连碱(Coptisine)、甲基黄连碱(Worenine)、掌叶防己碱(巴马亭，Palmatine)、药根碱(Jatrorrhizine)、非洲防己碱(Columbamine)等。此外，黄连中还含有多种微量元素。黄连具有抗菌、抗肿瘤和抗心律失常等药理活性，具有清热燥湿、泻火解毒之功效，也具有抗菌、降血糖、抗肿瘤、保护胃黏膜等活性。黄连作为毛茛科黄连属中的代表药材，在教学和科研中都经常需对其形态进行观察和研究，有将其制作成标本的需要。

[0013] 基于上述原因和现有技术，本发明对PEG用于植物塑化标本制作的方法，特别是用于黄连塑化标本制作的方法进行了改进，并在相关应用领域取得了很好效果。

发明内容

[0014] 有鉴于此，本发明提供一种植物塑化标本的制作方法，该方法运用聚乙二醇对标本植物进行渗透、塑化，塑化试剂廉价易得，塑化周期短，制作过程简单易行，很好地保存了标本原形和原色，能够长期、稳定的保存植物原生形态。

[0015] 为实现上述目的，本发明的技术方案为：

[0016] 植物塑化标本的制作方法，包括以下塑化步骤：

[0017] 将固色后的植株放入至少5个不同浓度的聚乙二醇溶液中进行梯度浸泡，且相邻两个溶液中聚乙二醇质量分数的差值在15％-30％，最后一次浸泡的溶液中聚乙二醇质量分数为100％；每次浸泡的时间控制在5-20小时，且后次浸泡的时间不小于前次浸泡的时间；所述聚乙二醇的分子量为200-700。本发明的发明点在于聚乙二醇浓度梯度的设置和相应浓度的浸泡时间。通过后述实施例证实，塑化操作平均只需64.5小时，即2.7天，与现有技术相比，可大大缩短标本的制作时间，且制作的标本能保存植物原生态形状和颜色，可长期存放。出于时间和效率的考虑，优选对固色后的植株放入5个不同浓度的聚乙二醇溶液中进行梯度浸泡。

[0018] 进一步，植物塑化标本的制作方法，包括以下步骤：

[0019] A、预处理：采集植株，对其进行清洗和形态的整理；

[0020] B、固色：对植株进行固色；

[0021] C、塑化：将固色后的植株放入至少5个不同浓度的聚乙二醇溶液中进行梯度浸泡，且相邻两个溶液中聚乙二醇质量分数的差值在15％-30％，最后一次浸泡的溶液中聚乙二醇质量分数为100％；每次浸泡的时间控制在5-20小时，且后次浸泡的时间不小于前次浸泡的时间；所述聚乙二醇的分子量为200-700；

[0022] D、装瓶保存：对塑化后的植株进行干燥，然后置于标本瓶中加盖、封蜡保存，得植物标本。

[0023] 所述步骤A的预处理操作，主要需注意采集生长正常、无病虫害的植株作标本材料，剪去病枯叶、残缺不全的花朵以及过多枝叶等，尽可能保留植株的完整性，保留其分类识别特征。清洗时，先用自来水洗净后，再用蒸馏水浸泡冲洗2～3遍，整理叶片和花，备用。

[0024] 所述步骤B的固色操作，根据植株颜色的不同，采用不同的方法进行固色。例如，可采取如下方法进行：1)绿色标本的固色：将绿色植物材料洗净后浸在3％-10％的硫酸铜溶液中，加热，直到材料由绿色变为黄色再由黄色变为绿色为止直到材料由绿色变为黄色再由黄色变为绿色为止(一般温度在75℃～85℃之间变色)；2)红色标本的固色：某些红色的果实如番茄等洗净后要先浸在用4毫升福尔马林、3克硼酸和400毫升水配成的处理液中，约1～3天后果实即变成褐色，此时可取出果实向里面注射少量用20毫升10％的亚硫酸、10克硼酸和580毫升水配制而成的保存液，随后将果实长期浸泡在这种保存液中，逐渐恢复成原来的红色；3)紫色标本的固色：紫色葡萄等果实洗净后要先在250毫升福尔马林、500毫升氯化钠饱和溶液再加4350毫升蒸馏水配制成的处理液中浸2～3个月，取出后洗净；4)白色标本的固色：将白色的花与块根等洗净后放在1％～4％的亚硫酸溶液中，然后长时间置于日光下曝晒，直到标本晒漂成雪白色为止。对于花、果较小的绿色植株，可以仅采用绿色标本的固色方法进行固色，不会影响标本整体效果。完成固色操作后，用清水冲洗植株，备用。

[0025] 固色后的植株按步骤C放入不同浓度的塑化液(聚乙二醇溶液)中进行梯度浸泡，植物组织中的液体随着聚乙二醇浓度的逐渐增加，逐渐被置换出来。所述聚乙二醇的分子量优选为400；配制成溶液时，优选溶剂为蒸馏水。浸泡完成后，取出植株，冲洗掉残余的溶液，按步骤D干燥后保存。

[0026] 本发明制作植物塑化标本的方法，特别适合绿色植物标本的制作，更优选那些花朵、果实和枝叶中含水量较少的植物。

[0027] 作为本发明的进一步改进，本发明的方法特别适合在毛茛科黄连属植物黄连中的应用，也即，本发明的另一目的在于提供一种黄连塑化标本的制作方法。该方法制作的标本可保持黄连的原姿原色，不易变色，具有艺术性，且在储藏过程中，原有的绿色不受光照、湿度、温度等环境因素的影响。采用的技术方案如下：

[0028] 黄连塑化标本的制作方法，包括以下步骤：

[0029] A、预处理：采集黄连植株，对其进行清洗和形态的整理；

[0030] B、固色：将预处理后的黄连植株置于醋酸铜水溶液中加热，至植株先变为黄绿色再变为绿色后，用清水冲洗植株；

[0031] C、塑化：将固色后的黄连植株放入至少5个不同浓度的聚乙二醇溶液中进行梯度浸泡，且相邻两个溶液中聚乙二醇质量分数的差值在15％-30％，最后一次浸泡的溶液中聚乙二醇质量分数为100％；每次浸泡的时间控制在5-20小时，且后次浸泡的时间不小于前次浸泡的时间；所述聚乙二醇的分子量为200-700，优选400；

[0032] D、装瓶保存：对塑化后的植株进行干燥，然后置于标本瓶中加盖、封蜡保存，得植物标本。

[0033] 进一步，步骤B所述醋酸铜水溶液中醋酸铜的质量分数为10％-36％，优选10％。

[0034] 进一步，步骤C所述固色后的植株放入5个不同浓度的聚乙二醇溶液中进行梯度浸泡。

[0035] 进一步，步骤C所述聚乙二醇的质量分数依次为10％、30％、50％、70％、100％，相应的浸泡时间依次为6小时、10小时、15小时、15小时、20小时；或者，步骤C所述聚乙二醇的质量分数依次为20％、40％、60％、80％、100％，相应的浸泡时间依次为8小时、10小时、12小时、12小时、15小时。

[0036] 进一步，步骤D所述干燥为真空干燥或者鼓风加热干燥，优选40℃下鼓风加热干燥。

[0037] 本发明还有一目的在于提供一种用于植物塑化标本制作的塑化液，通过该塑化液浸泡出的标本可保持黄连的原姿原色，不易变色，具有艺术性，且在储藏过程中，原有的绿色不受光照、湿度、温度等环境因素的影响。

[0038] 用于植物塑化标本制作的塑化液，由至少5个不同浓度的聚乙二醇溶液组成，且任意两个溶液中聚乙二醇质量分数的差值在15％-30％；所述聚乙二醇的分子量为200-700；使用时，对标本材料进行浓度依次增大的梯度浸泡。

[0039] 本发明的有益技术效果是：

[0040] 本发明植物塑化标本的制作方法，运用聚乙二醇对标本植物进行渗透、塑化，克服了现有塑化标本制作中塑化试剂昂贵、操作繁琐、塑化周期长等问题，标本制作过程简单易行，很好地保存了标本原形和原色，能够长期、稳定的保存植物原生形态，又避免了如浸制标本制作过程中升汞、甲醛挥发对人体的伤害。特别是用于黄连塑化标本的制作，获得的标本保持了黄连的原姿原色，不易变色，具有艺术性，且在储藏过程中，原有的绿色不受光照、湿度、温度等环境因素的影响，保存时间长。

具体实施方式

[0041] 以下对本发明的优选实施例和对照例进行详细描述，其中未注明具体条件的实验方法，按照常规条件进行，所用的试剂可在普通的化学试剂店获得。

[0042] 实施例1

[0043] 采集生长正常、无病虫害的黄连植株作标本材料，剪去病枯叶、残缺不全的花朵以及过多枝叶。要求尽可能保留植株的完整性，保留其分类识别特征。将采集后的新鲜黄连用自来水洗净后，再用蒸馏水浸泡冲洗3遍，整理叶片和花。将经过预处理的黄连植株在10％醋酸铜水溶液中加热，至植株先变为黄绿色再变为绿色后，再用清水冲洗植株。将固色后的植株放入10％、30％、50％、70％、100％的塑化液(PEG-400)中进行梯度浸泡，浸泡时间分别为6、10、15、15、20小时。浸泡完后取出，用清水中冲洗掉残余的溶液。将塑化后的标本在40℃温度下鼓风加热至植株完全干燥，放入标本瓶中，加盖，用石蜡封好，即得黄连塑化标本。

[0044] 实施例2

[0045] 采集生长正常、无病虫害的黄连植株作标本材料，剪去病枯叶、残缺不全的花朵以及过多枝叶。要求尽可能保留植株的完整性，保留其分类识别特征。将采集后的新鲜黄连用自来水洗净后，再用蒸馏水浸泡冲洗3遍，整理叶片和花。将经过预处理的黄连植株在36％醋酸铜水溶液中加热，至植株先变为黄绿色再变为绿色后，再用清水冲洗植株。将固色后的植株放入20％、40％、60％、80％、100％的塑化液(PEG-400)中进行梯度浸泡，浸泡时间分别为8、10、12、12、15小时。浸泡完后取出，用清水中冲洗掉残余的溶液。将塑化后的标本在40℃温度下鼓风加热至植株完全干燥，放入标本瓶中，加盖，用石蜡封好，即得黄连塑化标本。

[0046] 实施例3

[0047] 采集生长正常、无病虫害的黄连植株作标本材料，剪去病枯叶、残缺不全的花朵以及过多枝叶。要求尽可能保留植株的完整性，保留其分类识别特征。将采集后的新鲜黄连用自来水洗净后，再用蒸馏水浸泡冲洗2遍，整理叶片和花。将经过预处理的黄连植株在15％醋酸铜水溶液中加热，至植株先变为黄绿色再变为绿色后，再用清水冲洗植株。将固色后的植株放入20％、40％、70％、85％、100％的塑化液(PEG-500)中进行梯度浸泡，浸泡时间分别为6、12、16、16、20小时。浸泡完后取出，用清水中冲洗掉残余的溶液。将塑化后的标本在40℃温度下鼓风加热至植株完全干燥，放入标本瓶中，加盖，用石蜡封好，即得黄连塑化标本。

[0048] 实施例4

[0049] 采集生长正常、无病虫害的黄连植株作标本材料，剪去病枯叶、残缺不全的花朵以及过多枝叶。要求尽可能保留植株的完整性，保留其分类识别特征。将采集后的新鲜黄连用自来水洗净后，再用蒸馏水浸泡冲洗2遍，整理叶片和花。将经过预处理的黄连植株在20％醋酸铜水溶液中加热，至植株先变为黄绿色再变为绿色后，再用清水冲洗植株。将固色后的植株放入10％、25％、45％、75％、100％的塑化液(PEG-700)中进行梯度浸泡，浸泡时间分别为5、10、16、16、18小时。浸泡完后取出，用清水中冲洗掉残余的溶液。将塑化后的标本在40℃温度下鼓风加热至植株完全干燥，放入标本瓶中，加盖，用石蜡封好，即得黄连塑化标本。

[0050] 为了能够更进一步的阐述本发明制作方法的有益效果，发明人对植物标本三种制作方法(压制法、浸渍法、塑化法)进行了对比研究观察：

[0051] 对照例1压制法制作黄连标本

[0052] 采集生长正常、无病虫害的黄连植株作标本材料，除去沙、土、破损叶和棕褐色连状块茎，用水洗净黄连叶片上的泥土，整理叶片和花；在标本夹内置放几层草纸，将预处理后的植株放置于标本夹内并用绳缚紧，拿到阳光下晾晒，直至标本完全干燥；标本压干后，用氯化汞酒精液消毒，以杀死标本上的虫子和虫卵，然后装订保存。

[0053] 对照例2浸制法制作黄连标本

[0054] 采集生长正常、无病虫害的黄连植株作标本材料，剪去病枯叶、残缺不全的花朵以及过多枝叶。要求尽可能保留植株的完整性，保留其分类识别特征。将采集后的新鲜黄连用自来水洗净后，再用蒸馏水浸泡冲洗3遍，整理叶片和花。将经过预处理的黄连植株在10％醋酸铜水溶液中加热，至植株先变为黄绿色再变为绿色后，用清水冲洗植株，用滤纸将标本表面水分吸干；将制备好的标本放入5％硫酸铜+5‰亚硫酸保护液中进行密封保存。

[0055] 对照例3塑化法制作黄连标本

[0056] 采集生长正常、无病虫害的黄连植株作标本材料，剪去病枯叶、残缺不全的花朵以及过多枝叶。要求尽可能保留植株的完整性，保留其分类识别特征。将采集后的新鲜黄连用自来水洗净后，再用蒸馏水浸泡冲洗3遍，整理叶片和花。将经过预处理的黄连植株在10％醋酸铜水溶液中加热，至植株先变为黄绿色再变为绿色后，再用清水冲洗植株。将固色后的植株放入25％、50％、75％、100％的塑化液(PEG-400)中进行梯度浸泡，浸泡时间均为
24小时。浸泡完后取出，用清水中冲洗掉残余的溶液。将塑化后的标本在40℃温度下鼓风加热至植株完全干燥，放入标本瓶中，加盖，用石蜡封好，即得黄连塑化标本。

[0057] 对照例4塑化法制作黄连标本

[0058] 采集生长正常、无病虫害的黄连植株作标本材料，剪去病枯叶、残缺不全的花朵以及过多枝叶。要求尽可能保留植株的完整性，保留其分类识别特征。将采集后的新鲜黄连用自来水洗净后，再用蒸馏水浸泡冲洗3遍，整理叶片和花。将经过预处理的黄连植株在10％醋酸铜水溶液中加热，至植株先变为黄绿色再变为绿色后，再用清水冲洗植株。将固色后的植株放入35％、70％、100％的塑化液(PEG-400)中进行梯度浸泡，浸泡时间分别为48、72、96小时。浸泡完后取出，用清水中冲洗掉残余的溶液。将塑化后的标本在40℃温度下鼓风加热至植株完全干燥，放入标本瓶中，加盖，用石蜡封好，即得黄连塑化标本。

[0059] 对比研究及结果

[0060] 1)温度和湿度对黄连标本影响的对比研究

[0061] 将实施例1-4和对照例1-4方法制得的标本放置于温度20～25℃，湿度50％～60％的室内保存，观察时间为一年。对比研究结果如下：

[0062] 表1 温度和湿度对黄连标本影响的对比结果

[0063]

[0064] 对比试验结果显示，压制法制作的标本原色保存时间最短，不到半年时间即发生褪色现象。浸渍法与塑化法制得的标本，在一年保存期内几乎保持了原色，且无褪色、霉变现象，与浸渍法相比，塑化法制作标本具有安全、绿色环保等优点。本发明优化了聚乙二醇浓度和浸泡时间的塑化方法与未优化的塑化方法相比，本发明方法在一年期内一直保持鲜绿色，而未优化的塑化方法颜色有所减淡。

[0065] 2)光照对黄连标本影响的对比研究

[0066] 一年后，将实施例1-4和对照例3-4方法制得的黄连标本每天置于照度为4500lx±500lx的条件下强光照射8小时，于0天、10天、20天、30天进行观察，对比研究结果如下：

[0067] 表2 光照对黄连标本影响的对比结果