杜仲胶是我国特有的可再生战略性天然高分子材料,在结构上属天然橡胶的同分异构体,具有橡塑二重性,在国防科工,民生医疗等方面发挥着极为重要的作用。目前杜仲胶提取效率低、纯度低导致杜仲胶成本高昂,成为限制杜仲胶发展瓶颈问题。论文研究了杜仲含胶细胞的微观结构,探究了杜仲含胶细胞与周围植物组织器官之间的关系,这对改良杜仲胶提胶技术,推进杜仲胶的工业化应用具有重要的意义。同时,研究了杜仲含胶细胞及其内部的橡胶粒子,这可以为后续研究杜仲胶的产胶机理,杜仲胶生物合成的过程提供理论上的借鉴。本论文对于杜仲含胶细胞的微观研究主要分为三部分,一是杜仲叶中含胶细胞的表征,二是杜仲含胶细胞的提取以及含胶细胞内部化学成分的研究与表征,三是杜仲含胶细胞以及杜仲橡胶粒子微观结构模型的构建。1、将预处理后的杜仲叶片进行变性处理,整体透明处理和染色处理后使得杜仲叶片完全透明化,之后对杜仲叶片内含胶细胞进行了光学显微镜和扫描电子显微镜的微观形态结构的表征。从表面结构上来看杜仲含胶细胞是一种两端膨大中间细长的丝状细胞,多数含胶细胞的膨大端呈倒立水滴状,部分呈元宝状和近似圆球状。从尺寸体积上看杜仲含胶细胞的总体长度约在300-3000微米,最长可至几个毫米;膨大端长度约为10-60微米,约占整体杜仲含胶细胞长度的2%,膨大端直径在5-30微米之间,一般为十几个微米。从分布状态上来看杜仲含胶细胞部分缠结呈细胞束形态沿叶脉生长;部分垂直于叶脉生长;部分游离于叶脉间区。通过本部分实验可以将杜仲含胶细胞的表征尺度推进到微米级。2、对杜仲叶片中的含胶细胞进行整体透明化处理,酶解法处理后,得到杜仲含胶细胞团,对其进行离散和过滤可以实现杜仲含胶细胞的提取。之后利用FTIR,H-NMR,GPC,DSC等表征手段对含胶细胞内部进行了化学成分的研究,实验结果表明杜仲含胶细胞中含有反式聚异戊二烯橡胶烃、水、蛋白质以及磷脂,通过H-NMR的综合运用并建立相关公式进行计算确定含胶细胞内部磷脂成分为卵磷脂。通过本部分实验探究得出一种高效的从杜仲叶中提取杜仲含胶细胞的方法,并实现了杜仲含胶细胞内部各化学成分的标定。3、通过自主合成环氧树脂并进行梯度固化探索得出适宜的包埋配方,对提取出来的杜仲含胶细胞进行包埋,低温液氮处理进行进一步的断面表征,观察到球形橡胶粒子的存在,尺寸大小约在30-500纳米之间,平均直径约150纳米,通过计算得出一条杜仲含胶细胞内含有的橡胶粒子个数约为 1.08×106～4.07×106。至此根据以上数据建立了杜仲含胶细胞以及杜仲橡胶粒子的微观结构模型,将表征尺度由厘米尺度推进到分子尺度。