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天然產(chǎn)物化學(xué)論文實用13篇

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天然產(chǎn)物化學(xué)論文

篇1

植物化學(xué)是應(yīng)用現(xiàn)代化學(xué)理論和方法研究植物中的化學(xué)成分的一門學(xué)科。其研究內(nèi)容包括植物成分(主要是具有生理活性的次生代謝產(chǎn)物)的提取、分離純化、結(jié)構(gòu)鑒定、理化性質(zhì)以及主要結(jié)構(gòu)類型化合物的生物合成途徑和生物轉(zhuǎn)化等。植物化學(xué)是植物學(xué)與有機化學(xué)相結(jié)合而形成的一門交叉學(xué)科,是天然有機化學(xué)或天然產(chǎn)物化學(xué)的重要組成部分,是在分子水平上揭示植物奧秘的學(xué)科,也是植物資源合理利用的基礎(chǔ)。植物成分不僅是天然藥物的重要組成部分,是發(fā)現(xiàn)新藥或藥物活性先導(dǎo)化合物的重要來源,而且還廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、日用化工、食品、染料和化妝品等行業(yè)。我國對植物資源的利用有著悠久的歷史和傳統(tǒng),涉及社會生活的方方面面。化學(xué)專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后許多會從事與植物成分有關(guān)的深造學(xué)習(xí)、技術(shù)、管理和服務(wù)工作。學(xué)生在本科學(xué)習(xí)階段進(jìn)行植物化學(xué)基本知識和實驗操作技能的學(xué)習(xí),對將來的深入學(xué)習(xí)和工作無疑具有重要的意義。鑒于這種情況,結(jié)合云南豐富的植物資源和地域特點,為了讓學(xué)生盡早了解社會的發(fā)展和需求,拓寬知識面,改善知識結(jié)構(gòu),更好地融入社會,投身經(jīng)濟建設(shè)主戰(zhàn)場,圍繞國家“西部大開發(fā)”和云南建設(shè)“綠色經(jīng)濟強省”的戰(zhàn)略目標(biāo),我們于1996年開始為化學(xué)專業(yè)高年級學(xué)生開設(shè)“植物化學(xué)”課。現(xiàn)根據(jù)十多年來的教學(xué)工作,談?wù)劷虒W(xué)中的幾點體會。

一、課程定位與目標(biāo)

根據(jù)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》,培養(yǎng)造就適應(yīng)我國經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量多樣化人才成為新形勢下我國高等教育教學(xué)改革的重點。植物化學(xué)課程以“培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)、強能力的復(fù)合型人才”為人才培養(yǎng)的基本目標(biāo)。由于我校的學(xué)生多數(shù)來自云南,結(jié)合云南的資源特點、社會、經(jīng)濟發(fā)展的實際,課程定位于培養(yǎng)的學(xué)生具有寬廣的化學(xué)基礎(chǔ)知識,不僅可以勝任傳統(tǒng)的中學(xué)化學(xué)教學(xué),而且能夠根據(jù)自身情況和當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展的需要,進(jìn)行與植物成分相關(guān)的研究工作和產(chǎn)品開發(fā),或者為進(jìn)一步的深造提高打下堅實的基礎(chǔ)。植物化學(xué)的課程目標(biāo)是讓學(xué)生認(rèn)識植物化學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域,了解植物化學(xué)研究的內(nèi)容、目的、意義、發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢;了解植物化學(xué)成分研究的程序及純化合物的結(jié)構(gòu)鑒定方法;了解各類重要植物化學(xué)成分的生物活性及應(yīng)用;掌握植物化學(xué)成分常用的提取、分離方法,理解提取分離的原理;掌握各類重要植物化學(xué)成分如:糖、苷、萜、甾體、生物堿、芳香族化合物(香豆素、木脂素、黃酮)等的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征、性質(zhì)和提取分離的方法。為繼續(xù)學(xué)習(xí)以及畢業(yè)后從事與植物成分相關(guān)的工作打下理論和實踐基礎(chǔ)。通過植物化學(xué)實驗,鍛煉學(xué)生在植物化學(xué)領(lǐng)域的實驗操作技能,通過實驗加強理解理論知識,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際和解決實際問題的能力。進(jìn)一步要求通過植物化學(xué)課程的學(xué)習(xí),讓學(xué)生感覺學(xué)到的知識就在自己的身邊。通過開放實驗、大學(xué)生課外科技活動、畢業(yè)論文設(shè)計等,鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維、動手能力;培養(yǎng)學(xué)生從提出問題,到分析問題和解決問題的能力;強調(diào)合作學(xué)習(xí),包括師生之間的合作、同學(xué)之間的合作,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度、團結(jié)互助的團隊合作精神;培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代知識體系發(fā)展的綜合能力。

二、教學(xué)內(nèi)容設(shè)置

與其他化學(xué)專業(yè)課相比,植物化學(xué)課在化學(xué)專業(yè)中開設(shè)較少,無專門的教材。國外有的院校為學(xué)生開設(shè)“天然產(chǎn)物化學(xué)”,課時不多,無專門的教材;國內(nèi)藥學(xué)專業(yè)、中藥專業(yè)等有“天然藥物化學(xué)”、“中藥化學(xué)”等教材。植物化學(xué)只有農(nóng)林院校主編的兩本教材,側(cè)重于農(nóng)林專業(yè)。為了編寫適合化學(xué)專業(yè)使用的植物化學(xué)教材,我們于1998年編撰印刷“植物化學(xué)”講義,在教學(xué)中使用。2004年,我們組織云南高校植物化學(xué)研究領(lǐng)域的科技人員,又是奮斗在教學(xué)一線的教師一起編寫了《植物化學(xué)成分》一書,由化學(xué)工業(yè)出版社出版。該書內(nèi)容既包括了植物化學(xué)成分的基本知識,又兼顧學(xué)科最新進(jìn)展。尤其具有中國(包括云南)天然產(chǎn)物的特色,與社會的需求和發(fā)展緊密,便于學(xué)生把握植物化學(xué)的研究趨勢和發(fā)展脈搏。《植物化學(xué)》課程由四大知識模塊構(gòu)成。第一部分,植物化學(xué)概論。包括植物化學(xué)的研究內(nèi)容、意義、目的、研究程序、研究形勢和發(fā)展趨勢;植物化學(xué)成分提取、分離、結(jié)構(gòu)鑒定的方法。第二部分,各類常見植物成分的結(jié)構(gòu)特征、理化性質(zhì)、提取分離、純化精制以及結(jié)構(gòu)鑒定的基本方法。第三部分,自主學(xué)習(xí)。每名同學(xué)就自己家鄉(xiāng)特色的藥用植物1~2種,對其活性成分的提取、分離方法及在醫(yī)藥、保健品、染料、色素和化妝品等領(lǐng)域的應(yīng)用通過查資料后,寫成小論文進(jìn)行討論。第四部分,植物化學(xué)實驗。培養(yǎng)學(xué)生植物化學(xué)領(lǐng)域的實驗操作技能,通過實驗加強理解理論知識,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際和解決實際問題的能力。部分同學(xué)通過進(jìn)一步的開放實驗、大學(xué)生課外科技活動、畢業(yè)論文設(shè)計等,鍛煉創(chuàng)新思維和動手能力。理論課授課共54學(xué)時,植物化學(xué)實驗共36學(xué)時。

三、教學(xué)方法

采用課堂講授、課堂討論、實驗、課外互動及學(xué)生課外查閱資料、閱讀、歸納總結(jié)、報告、課外科技活動等方法進(jìn)行教學(xué)。

1.課堂講授。課堂講授中注重經(jīng)典內(nèi)容和學(xué)科發(fā)展的有機結(jié)合;注重?zé)狳c植物化學(xué)成分和云南特色藥用植物的有機結(jié)合。采用多媒體授課,既有效地利用了課時,使學(xué)生在單位時間內(nèi)獲得較大的知識量,又能將植物圖片、復(fù)雜的植物成分結(jié)構(gòu)等一些比較抽象的內(nèi)容形象化、具體化,生動地表現(xiàn)出來,加深學(xué)生的理解。將植物化學(xué)課件上網(wǎng)或打印出來提供給學(xué)生,使學(xué)生能夠課前預(yù)習(xí),課堂上能夠跟得上教師的思路。通過課堂講授,使學(xué)生系統(tǒng)地獲得了各類植物化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)特征、主要理化性質(zhì)、提取、分離方法、生物活性等知識。

2.課堂討論。通過課堂討論培養(yǎng)學(xué)生對植物化學(xué)基本理論和基本知識的歸納總結(jié)及綜合應(yīng)用的能力。啟發(fā)學(xué)生從應(yīng)用的角度綜合地去掌握植物化學(xué)知識。如生物堿的提取,根據(jù)所學(xué)生物堿的結(jié)構(gòu)特征、理化性質(zhì),讓學(xué)生歸納其提取分離有哪些方法等。學(xué)生發(fā)言踴躍,對各種不同的提取方法提出自己的見解和質(zhì)疑。

3.課外互動。課程教學(xué)中要求每個學(xué)生就自己熟悉的藥用植物1~2種,自己出題,在課外進(jìn)行資料查閱、歸納總結(jié)、小論文寫作和幻燈片制作。這個過程,增加了學(xué)生與老師的互動和同學(xué)之間的交流討論。彌補了植物化學(xué)內(nèi)容多、課時少、輔導(dǎo)答疑時間有限的缺陷,也有利于學(xué)生釋放自我,激發(fā)潛能,培養(yǎng)綜合能力。學(xué)生將自己的課后閱讀資料做成PPT進(jìn)行匯報,一方面引導(dǎo)學(xué)生“走出書本”,擴大學(xué)生的知識面,鍛煉了其查閱文獻(xiàn)、分析和解決問題的能力;另一方面,提高了其專業(yè)交流的水平。

4.科研反哺教學(xué)。教學(xué)中,緊密結(jié)合云南特色藥用植物成分或課程組教師的科研工作進(jìn)行案例探討,讓學(xué)生覺得所學(xué)知識聯(lián)系實際,有用,加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解。如在結(jié)構(gòu)鑒定、黃酮、二苯乙烯、環(huán)烯醚萜、二萜、三萜等內(nèi)容的教學(xué)中,結(jié)合課程組教師的工作進(jìn)行講解,深受同學(xué)歡迎。既讓學(xué)生對自己老師的工作有所了解,又收到了良好的教學(xué)效果。

為了培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,安排了6~10個植物化學(xué)實驗,培養(yǎng)學(xué)生對常見植物化學(xué)成分提取、分離、鑒定的實際操作能力。為進(jìn)一步加強對學(xué)生創(chuàng)新能力、實踐能力、思維能力的培養(yǎng),充分利用課程組教師科研課題較多、科研能力較強、科研方向與云南省地方經(jīng)濟發(fā)展緊密結(jié)合的特點,鼓勵學(xué)生根據(jù)自己的興趣,參加教師的科研活動,或在教師的實驗室進(jìn)行畢業(yè)論文實驗,或自主申請省、校課外科技活動資助進(jìn)行探索學(xué)習(xí),以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,實現(xiàn)科研反哺教學(xué)。每年均有二十多名同學(xué)參與植物化學(xué)課程組老師的科研項目研究,在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行課外科技活動。

四、教學(xué)效果

植物化學(xué)課程由于貼近生活,與社會、經(jīng)濟發(fā)展密切相關(guān),深受學(xué)生喜愛。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動性大大增強,資料查閱、綜合分析、實驗操作、論文或報告寫作、科學(xué)思維等能力有很大的提高。自主申請學(xué)校的大學(xué)生課外科研基金,或參與老師的科研項目進(jìn)行研究的熱情高漲。相當(dāng)一部分學(xué)生考取植物化學(xué)方向的碩士研究生進(jìn)一步深造,作為人生的進(jìn)一步追求。一些同學(xué)通過自主學(xué)習(xí)或參加課外科技活動,發(fā)表了學(xué)術(shù)論文,一些同學(xué)的課外科技作品獲得了全國大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”課外學(xué)術(shù)科技作品競賽三等獎等獎勵。

參考文獻(xiàn):

[1]徐任生.天然產(chǎn)物化學(xué)[M].第二版.北京:科學(xué)出版社,2004:1-2.

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[3]Filho RB.Quim.[J].Nova,2010,33(1):229-239.

篇2

1天然產(chǎn)物化學(xué)課程創(chuàng)新能力培養(yǎng)的流程設(shè)計

1.1基礎(chǔ)練習(xí)

天然產(chǎn)物化學(xué)是一門理論和實踐并重的課程,良好的理論基礎(chǔ)是其實踐操作的前提,而實踐操作又豐富了理論知識體系,但最終落腳點是在實踐應(yīng)用上,一些基礎(chǔ)的實踐操作技能單靠理論是無法習(xí)得的,要熟練掌握還是需通過實驗課程的習(xí)得和課后不斷練習(xí),并且對基本操作技能的熟練使用是實踐創(chuàng)新的基礎(chǔ)。盡管對天然產(chǎn)物進(jìn)行深入研究的過程中會涉及非常多的實驗操作方法,但其中最基本的操作方法和技能并不多,如天然產(chǎn)物提取,天然產(chǎn)物除雜、純化,天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)的分析等,所涉及到的儀器設(shè)備或工具主要有提取裝置、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、分層過濾裝置、硅膠等不同類型柱色譜裝置、薄層色譜、液相色譜裝置、紫外檢測裝置等,都是初級簡單的基礎(chǔ)裝置。因此,在實驗教學(xué)過程培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的基礎(chǔ),是通過設(shè)計一些初級基本的課程,由淺入深,訓(xùn)練學(xué)生初步了解或掌握最基本的操作技能,使用最基礎(chǔ)的裝置和工具,如“黃連中小檗堿的提取與鑒定”、“黃芪多糖的提取分離和鑒定”等。這些基礎(chǔ)實驗作為天然產(chǎn)物化學(xué)研究的入門,必不可少,但是切勿過多,否則會因為重復(fù)類似的操作而使學(xué)生漸漸失去興趣,阻礙了其創(chuàng)新發(fā)揮。

1.2自主選材

經(jīng)過少而精的基礎(chǔ)練習(xí)后,同學(xué)們對于天然產(chǎn)物化學(xué)的實踐有了一定基礎(chǔ),為培養(yǎng)其創(chuàng)新能力,需激發(fā)學(xué)生的興趣,要啟發(fā)學(xué)生通過探索身邊的未知,在實踐中打開另一個世界的大門,并伴隨帶來的一定成就感,再進(jìn)一步激發(fā)興趣。此時,要求學(xué)生根據(jù)自身生活環(huán)境,選一種或多種材料,可以是植物、動物或微生物,然后根據(jù)興趣方向進(jìn)行組隊。同學(xué)們自發(fā)組隊完成后,為了保障后續(xù)創(chuàng)新訓(xùn)練的順利開展,指導(dǎo)老師可根據(jù)實驗課程基礎(chǔ)練習(xí)階段的表現(xiàn)情況,對各分組進(jìn)行調(diào)整,并選定小組組長,同時根據(jù)自身經(jīng)驗從學(xué)生選出的材料中排除一部分收集或探索難度較大、明顯超過學(xué)生水平的材料,并給出建議首選材料。

1.3自主設(shè)計

選材組隊完成以后,便進(jìn)入實驗方案自主設(shè)計階段,要求學(xué)生結(jié)合之前實驗課程的實驗設(shè)計,自主查閱文獻(xiàn)并設(shè)計實驗方案。為了節(jié)約時間,提高效率,可要求小組不同學(xué)生根據(jù)自身特長進(jìn)行分工,如資料收集、整理,具體某一實驗流程的安排設(shè)計、調(diào)研確定實驗中所需儀器設(shè)備實驗室是否滿足并擬定解決方法,及最后的設(shè)計報告的撰寫等。本過程是理論探索過程,為保障設(shè)計的合理性和完整性,指導(dǎo)老師需對設(shè)計報告進(jìn)行審核和修改,并及時為學(xué)生解疑答惑,提出意見,同時鼓勵學(xué)生克服困難,避免部分學(xué)生放棄。還應(yīng)就實驗設(shè)計中涉及的實驗室安全問題進(jìn)行教育培訓(xùn),提前識別風(fēng)險,預(yù)估風(fēng)險并提出方案規(guī)避風(fēng)險,確保實驗進(jìn)行中的安全問題,提高安全意識。

1.4實驗方案實施

實驗方案設(shè)計完成后,便進(jìn)入實踐實施階段,該階段可能是天然產(chǎn)物化學(xué)實驗中最具挑戰(zhàn)的部分,其周期最長,遇到的問題可能最多。此階段,指導(dǎo)老師須定時與學(xué)生分析和討論實驗過程中的問題、現(xiàn)象等,指導(dǎo)學(xué)生如何獲取解決方法,還須在實驗實施過程中強調(diào)實驗安全操作流程,培養(yǎng)學(xué)生安全意識。此外,指導(dǎo)老師要鼓勵學(xué)生仔細(xì)觀察、不斷重復(fù),自主發(fā)現(xiàn)問題;也要對實驗過程中的新現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生思考,鼓勵大膽假設(shè);對部分初步判斷特別有價值或有意義的新問題,指導(dǎo)老師甚至可以和學(xué)生一起進(jìn)行探究。整個過程中要培養(yǎng)學(xué)生做好實驗記錄的習(xí)慣。

1.5實驗結(jié)果整理

實驗完成后,要求學(xué)生對實驗結(jié)果進(jìn)行整理,并撰寫報告,對部分有科學(xué)價值的內(nèi)容,鼓勵學(xué)生撰寫成論文,投稿發(fā)表。對于實驗結(jié)果的整理分析,可以幫助學(xué)生認(rèn)識實驗中得到了怎樣的數(shù)據(jù),說明了什么問題。通過對整個實驗的回憶,能讓學(xué)生意識到自身的進(jìn)步,從而增加其探索的欲望。其中,對具有科學(xué)價值的創(chuàng)新成果,投稿到期刊,對學(xué)生來說也是一種認(rèn)可,會大大激發(fā)學(xué)生的成就感,在投稿返修過程中還能培養(yǎng)學(xué)生抗挫折能力和科學(xué)韌性。

2課程創(chuàng)新設(shè)計實施的保障

2.1師資力量的保障

本文設(shè)計提出的天然產(chǎn)物化學(xué)實驗課程中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的流程的第一階段基礎(chǔ)訓(xùn)練階段,由于其整個實驗設(shè)計、實驗過程和實驗結(jié)果等早已明確,實驗為驗證性工作,一般實驗教師便可勝任。而在此基礎(chǔ)上開展的后續(xù)流程,具有明顯的探索性,期間所遇到的問題,和所面臨的困得更多,需具有較好科研基礎(chǔ)和創(chuàng)新能力的老師作為指導(dǎo),這對后續(xù)流程的順利開展和完成具有重要作用。并且,由于每位老師精力有限,指導(dǎo)的小組不宜太多,為每一個小組配備專門指導(dǎo)老師很重要。因此,在天然產(chǎn)物化學(xué)實驗課程開始前,教研室相關(guān)課程負(fù)責(zé)教師要為學(xué)生遴選一個導(dǎo)師庫,根據(jù)教師研究方向匹配相應(yīng)實驗小組;也可以由學(xué)生根據(jù)實驗設(shè)計和研究內(nèi)容,在導(dǎo)師庫選擇合適的指導(dǎo)教師。目前,盡管隨著各大高校不斷引進(jìn)高水平博士,高校的師資水平在不斷提高,但國內(nèi)高校很少有這種直接為某一個實驗創(chuàng)新課程匹配師資的舉措。不過,從目前很多高校開展的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目來看,高校中已經(jīng)有相當(dāng)部分教師有意愿指導(dǎo)學(xué)生作探索研究[6],并且隨著具有博士學(xué)位教師的增加,此類教師隊伍人數(shù)在逐年增加,可見高校中愿意帶領(lǐng)學(xué)生開拓創(chuàng)新的老師并不少,這為本文提出的在天然產(chǎn)物化學(xué)實驗課程中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的流程的順利開展提供了一定保障,為建立相應(yīng)的導(dǎo)師庫提供了可能。

2.2時間和場地的保障

由于天然產(chǎn)物化學(xué)課程中涉及實驗的開展需要耗費大量的時間和精力,并且需要較固定的場所,因此,在時間和場地方面的保障必不可少。每一門課的課時量有限,除了減少驗證性實驗課的課時量外,增加實驗課的總課時量也很重要,同時,還需要學(xué)生拿出部分課余時間。由于不同學(xué)生課余時間的安排不盡相同,小組間不同成員的合理分工就非常有必要,通過合作從而保障創(chuàng)新性實驗的順利進(jìn)行。此外,隨著開放性實驗室越來越多,公共平臺也越來越多,獲取一個相對固定的地方也相對容易,這為創(chuàng)新性實驗課程的順利開展提供了有力支撐。

2.3經(jīng)費保障

材料的收集、試劑和耗材的購買都需要經(jīng)費,充足的經(jīng)費來源是保障其順利實施的前提之一。教研室在安排相關(guān)實驗前,便需要預(yù)算相應(yīng)的經(jīng)費需求。此外,對于創(chuàng)新性較好的實驗,可以在完成課程教學(xué)的同時,申請高校相應(yīng)支撐項目,如大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。此外,部分選題在篩選指導(dǎo)老師時,如果能找到具有類似科研項目的指導(dǎo)教師最好,這樣指導(dǎo)老師可以從自己的科研經(jīng)費中拿出一部分資金,保障創(chuàng)新實驗的順利完成。此外,不同高校還可以從不同的創(chuàng)新實驗課程中篩選出部分具有較好價值的研究進(jìn)行資助。

2.4過程監(jiān)督

篇3

天然藥物化學(xué)(Natural medicine chemistry) 重點講授天然藥物中化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)類型、理化性質(zhì)、提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定的基本知識,藥學(xué)專業(yè)主要培養(yǎng)具備藥學(xué)學(xué)科基本理論、基本知識和基本技能能夠從事藥物及其制劑的研究和開發(fā)、藥物制劑的生產(chǎn)和質(zhì)量管理、臨床藥學(xué)、藥物分析、醫(yī)藥營銷等方面工作的高級科學(xué)技術(shù)人才[1,2]。為了使學(xué)生更好地掌握這門課程,達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)所要求的知識水平,要求教師必須更新教育觀念,改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)思路,在保證傳統(tǒng)理論體系不變的情況下,盡可能地加大教學(xué)信息量,提高天然藥物化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。我們在幾年的教學(xué)實踐中,采用了以下幾種教學(xué)方法,收到了較好的教學(xué)效果。

1注重理論課教學(xué)方法的改進(jìn)

1.1緊扣重點、難點:天然藥物化學(xué)涉及到有機化學(xué)、波譜解析、生藥學(xué)等方面的課程內(nèi)容,學(xué)生學(xué)起來有一定的難度,容易產(chǎn)生抵觸情緒。因此,在教學(xué)過程中,一定要做到主次分明,抓住教學(xué)的重點、難點,緊密圍繞教學(xué)大綱總論部分。總論主要介紹化學(xué)成分提取、分離、鑒別和化合物結(jié)構(gòu)測定的一般原理,而后面的各章節(jié)主要講解各類天然化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)性質(zhì),提取、分離、鑒別和結(jié)構(gòu)測定的內(nèi)容。首先, 在課程學(xué)習(xí)的開始,抓住學(xué)生的興趣,循序漸進(jìn)式教學(xué)是關(guān)鍵。在天然藥物化學(xué)總論部分,應(yīng)該結(jié)合天然藥物的發(fā)展歷史和著名的天然產(chǎn)物開發(fā)成的上市新藥實例來講解這門課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)和內(nèi)容,讓學(xué)生了解到:天然藥物就在身邊,天然藥物化學(xué)是把天然產(chǎn)物開發(fā)成新藥的橋梁。對現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理取舍后,對我國科學(xué)家在天然產(chǎn)物方面的研究及貢獻(xiàn)、對我國學(xué)者近年發(fā)表的高水平學(xué)術(shù)文章都適當(dāng)?shù)刈隽艘恍┙榻B,授課時還重點介紹一些著名天然藥物如青蒿素、喜樹堿、紫杉醇等的開發(fā)過程。使學(xué)生充分認(rèn)識天然藥物化學(xué)在藥學(xué)中的重要地位,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。

1.2啟發(fā)式教學(xué),自我學(xué)習(xí):古希臘教育家亞里士多德說:“思維自驚奇和疑問開始。”啟發(fā)式教學(xué)法是指學(xué)生在老師“啟”的引導(dǎo)下自覺積極地要求學(xué)習(xí)并獲取知識的一種教學(xué)方法。我們在課堂上常用一問一答的方式,通過有趣的事例、具體的實驗、科學(xué)的數(shù)據(jù)使學(xué)生首先對所學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生濃厚的興趣。例如,藏紅花為什么在花的初期不紅而越開越紅呢?又如關(guān)于鞣質(zhì)中這個“鞣”字的寫法,即皮革的柔軟,可以說明皮革中的成分,又如在講解皂苷新課時,先提問常用中藥人參有什么生物活性,接著問人參為什么有這樣的生物活性,里面究竟有什么成分呢?這些問題都出自學(xué)生身邊,他們熟知的現(xiàn)象,更想知道原理。這樣抓住了學(xué)生好奇的心,促使他們深入思考,激發(fā)他們探索問題、主動學(xué)習(xí)的熱情。

1.3注重教與學(xué)的交流:天然藥物化學(xué)的一個難點在于對已學(xué)課程的綜合應(yīng)用。這就要求教師在教學(xué)的同時必須注重與學(xué)生的交流,全面掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。如波譜學(xué)知識在天然藥物結(jié)構(gòu)解析中的應(yīng)用,涉及到分析化學(xué)、有機化學(xué)、波譜分析等多門課程的內(nèi)容,學(xué)生較難理解和掌握。我們從有機立體化學(xué)基本理論開始引入,充分調(diào)動學(xué)生的立體空間想象力,使學(xué)生對復(fù)雜的有機化合物立體結(jié)構(gòu)不再感到難以理解與想象,在講授三萜化合物、甾體化合物中效果很好。很多教師看來非常簡單的概念如色譜,學(xué)生可能感到抽象。因此對于增加概念的掌握和理解具有重要的作用通過運用多媒體技術(shù),可將實驗流程生動地表現(xiàn)出來,使學(xué)生獲得豐富的感性材料。例如在學(xué)孔吸附樹脂和凝膠色譜法時,我們做了吸附柱和分子篩的動畫進(jìn)行演示,將其原理生動形象地展現(xiàn)出來,使學(xué)生有一個直觀的印象。

2強化實驗教學(xué)方法的改進(jìn)

2.1不斷調(diào)整實驗內(nèi)容,提高實驗講義水平:天然藥物化學(xué)是一門實驗性很強的學(xué)科,實驗教學(xué)任務(wù)是以驗證方式強化理論教學(xué)內(nèi)容,以綜合或設(shè)計方式培養(yǎng)學(xué)生提取、分離及鑒定天然藥物中有效成分能力。還有很多學(xué)生僅觀察現(xiàn)象而不善于深究其中蘊含的原理,如過濾時不知目標(biāo)成分在沉淀里還是濾液中,分離萃取時不知成分在上層還是下層等。我們適度增加實驗時數(shù),實驗項目類型相互交叉滲透。提高學(xué)生分析、解決問題能力。比如在驗證型實驗中安排的是一些重要類型化合物的定性鑒別,要求學(xué)生利用不同類型化合物的特有化學(xué)性質(zhì),通過正確的操作,區(qū)別不同類型化合物,目的在于使學(xué)生掌握各種類型化合物定性鑒別的方法。重新編寫實驗講義,引人創(chuàng)新性實驗,減少了驗證型實驗,增加了應(yīng)用性強的綜合型實驗[3]。比如超聲波輔助提取法和微波輔助萃取法所需設(shè)備簡單,使用范圍廣、效率高、污染小,可適當(dāng)引入實驗教學(xué),既可以減少藥材、試劑用量,又可縮短實驗時間,有助于增強實驗教學(xué)效果。

2.2重視實驗報告,增強實驗科研含量: 在以往的天然藥物化學(xué)實驗教學(xué)中多采用單一驗證式知識型模式。實驗內(nèi)容、步驟等在教材上都已列出,學(xué)生通過預(yù)習(xí),實驗時只要“照方抓藥”就可完成實驗。我們要求學(xué)生的實驗報告以科技論文的格式書寫,以鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力和分析、創(chuàng)造、表達(dá)、綜合等各項能力,有意識的引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生撰寫科技論文的基本素質(zhì)實踐表明這樣的教學(xué)方式可以變消極被動為積極主動。實驗老師在實驗中首先準(zhǔn)備大量的有關(guān)每步實驗問答題和思考題,在實驗中要求學(xué)生回答和解決,老師對每次提問情況做記錄并把它納入學(xué)生平時實驗成績。比如在蘆丁的水解過程中,蘆丁在酸水中并加熱的條件下,燒瓶中變化是先混濁的,然后變成了澄清的溶液,溶液沸騰后一段時間,溶液的顏色有黃色變成了鮮黃色,我們要求學(xué)生利用所學(xué)知識解釋所產(chǎn)生的現(xiàn)象和變化,學(xué)生在認(rèn)真思考后得出蘆丁和槲皮素的溶解度差異是該現(xiàn)象的本質(zhì)原因;如果有的學(xué)生觀察不認(rèn)真,有的現(xiàn)象就看不到,更不用說解釋了。

2.3開設(shè)設(shè)計性實驗,培養(yǎng)學(xué)生自主實驗?zāi)芰Γ航鼛啄陙恚覀冊谔烊凰幬锘瘜W(xué)實驗中嘗試開設(shè)學(xué)生設(shè)計性實驗。具體辦法是:由教師集體命題并只給出實驗題目,學(xué)生必須主動查閱文獻(xiàn),并加以歸納總結(jié),制訂切實可行的實驗方案供教師審閱,選擇可行性實驗方法,并要求學(xué)生在實驗報告中對自己所選的工藝路線及實驗結(jié)果進(jìn)行分析討論。充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位,培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新能力和獨立工作能力。為了增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動其實驗積極性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性,我們將教師的科研實驗引入到教學(xué)實驗中去,給學(xué)生提供一個進(jìn)行部分研究性實驗的機會,從而學(xué)到更多實驗技能,同時學(xué)生的實驗結(jié)果也為教師的研究工作提供了資料。我們在實驗教學(xué)中,增加了自主設(shè)計實驗比例,將科研實驗思維引入到教學(xué)實驗中去,給學(xué)生提供一個進(jìn)行部分研究性實驗的機會。例如,我們將“天然藥物化學(xué)成分系統(tǒng)預(yù)試驗”的實驗內(nèi)容設(shè)計為“某藥材的提取、初步分離及成分預(yù)試”。實驗按照科研實驗的常規(guī)方法進(jìn)行,即先將藥材粗粉用工業(yè)甲醇或工業(yè)丙酮提取,回收甲醇或丙酮,提取物以適量水溶解,分別以不同極性的有機溶劑(石油醚、醋酸乙酯、正丁醇等)萃取,再分別對各萃取部分進(jìn)行薄層檢查和定性反應(yīng),確定含有哪些種類的化學(xué)成分。通過這種訓(xùn)練,學(xué)生掌握了一般天然藥物化學(xué)科研實驗的前期處理方法,鍛煉了操作技能,實驗結(jié)果也很有意義。將科研帶進(jìn)課堂,鍛煉了學(xué)生的操作技能了,提高了發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,也培養(yǎng)了學(xué)生良好的科研素質(zhì)。

綜上所述,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和啟發(fā)學(xué)生參與教學(xué)活動的主動性是提高教學(xué)質(zhì)量的重要途徑,針對天然藥物化學(xué)實驗教學(xué)實踐性強的學(xué)科特點,應(yīng)提高學(xué)生對實驗課的重視程度,使學(xué)生掌握天然藥物化學(xué)實驗的基本操作技術(shù)和方法,培養(yǎng)觀察、分析、解決問題能力,達(dá)到學(xué)以致用目的,為將來運用實驗手段進(jìn)行科學(xué)研究打下堅實基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

篇4

天然藥物化學(xué)是運用現(xiàn)代科學(xué)理論與方法研究天然藥物中化學(xué)成分提取、分離、結(jié)構(gòu)鑒定的一門實踐性很強的學(xué)科。實驗教學(xué)是其重要組成部分,它不僅能夠驗證和鞏固課堂學(xué)習(xí)的理論知識,使學(xué)生掌握天然藥物化學(xué)的基本操作技術(shù)和方法,還可以培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、解決問題的能力,同時也是實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和能力的重要途徑[1]。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在天然藥物化學(xué)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用,傳統(tǒng)的實驗教學(xué)已經(jīng)跟不上時代的步伐:①天然藥物化學(xué)實驗周期長,在有限的教學(xué)課時下,學(xué)生不可能完成更多的實驗操作,這將造成學(xué)生在實驗手段和知識結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)欠缺;②不同類型天然活性成分會采用不同的提取分離、結(jié)構(gòu)鑒定方法,且現(xiàn)代提取分離、結(jié)構(gòu)鑒定新技術(shù)層出不窮,一般本科實驗室沒有能力完成技術(shù)的更新,容易造成實驗與科研及工業(yè)化生產(chǎn)脫節(jié)現(xiàn)象。多媒體技術(shù)具有直觀性好、信息量大、交互性強等特點,將多媒體技術(shù)應(yīng)用于天然藥物化學(xué)實驗教學(xué)對提高實驗課堂教學(xué)的效率和效益都能夠起到事半功倍的效果。本文結(jié)合我校制藥工程專業(yè)天然藥物化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀,在多媒體輔助實驗教學(xué)方面做了一些積極的探索。

1 采用多媒體能夠生動形象地展示實驗內(nèi)容

天然藥物化學(xué)實驗課程中,因待提取有效成分結(jié)構(gòu)的不同,決定了其性質(zhì)、顯色鑒別反應(yīng)、提取分離工藝不同。傳統(tǒng)實驗教學(xué)過程中,教師要書寫大量板書,對實驗原理、步驟及注意事項要不厭其煩地講解使學(xué)生聽得枯燥無味,在實驗過程中手忙腳亂,很難保證實驗效果。利用多媒體技術(shù),用圖片方式展現(xiàn)待提取分離組分的結(jié)構(gòu)、鑒別反應(yīng)過程中的基團反應(yīng)機制;采用動畫方式再現(xiàn)提取分離工藝的原理及動態(tài)流程,同時用圖像、聲音等方式提醒提取分離過程中的注意點。通過這種方式將理論知識和實踐操作有機地結(jié)合在一起,促進(jìn)了學(xué)生由感性認(rèn)識轉(zhuǎn)化為理性認(rèn)識的過程,增強了學(xué)生運用知識的能力。再如準(zhǔn)備實驗中的幾十種玻璃儀器的清點和認(rèn)知,傳統(tǒng)實驗教學(xué)需要教師講解3~4小時,結(jié)果學(xué)生對儀器的認(rèn)識還是一知半解;現(xiàn)在采用多媒體方法展示各種玻璃儀器正確的使用方法,使用后的洗滌保存方式以及錯誤使用后的后果,這種直觀方式將學(xué)生的被動聽講轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃忧笾@著提高了教學(xué)的速度和質(zhì)量。同時,這種多媒體形式不限于課堂,學(xué)生在課下也可以通過自學(xué)方式,一邊學(xué)習(xí),一邊思考,頭腦中想象實驗的具體流程及注意事項,很好地解決了實驗預(yù)習(xí)中的盲目性問題,使得實驗預(yù)習(xí)更加充分,實驗過程更加得心應(yīng)手[2]。

2 采用多媒體能夠規(guī)范單元基本操作與實驗技能

天然藥物化學(xué)實驗教學(xué)過程中基本操作多,連續(xù)訓(xùn)練、重復(fù)訓(xùn)練的機會比較少,學(xué)生在低年級學(xué)過的一些基本操作的細(xì)節(jié)認(rèn)識變得模糊不清,在實驗過程中感覺非常陌生,無所適從。我們在實驗教學(xué)過程中,選取回流提取、過濾裝置的搭配,薄層層析過程中制板、點樣、展開、顯色,柱層析過程中裝柱、上樣、層析等基本單元操作,采用多媒體形式演示規(guī)范的操作過程,對關(guān)鍵操作通過特寫鏡頭加深學(xué)生的印象,并總結(jié)在各個過程中需要注意的事項。實踐結(jié)果表明,采用多媒體規(guī)范實驗基本操作和技能,對強化學(xué)生的感性認(rèn)識是一種有效的輔助手段。學(xué)生可以體驗整個操作過程,始終處于觀察、操作、思考的循環(huán)中,通過多次循環(huán),學(xué)生將操作環(huán)節(jié)和操作要點熟記于心,實驗過程中會加倍注意。同時,這種規(guī)范化的操作可以在一定程度上糾正學(xué)生可能出現(xiàn)的錯誤,對培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的實驗室工作作風(fēng)也有一定的幫助[3]。

3 采用多媒體能夠演示新技術(shù)的應(yīng)用,擴大教學(xué)容量

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)廣泛應(yīng)用于天然藥物化學(xué)領(lǐng)域,新的提取分離技術(shù),結(jié)構(gòu)鑒定手段層出不窮,僅憑實驗中的學(xué)習(xí)和操作會造成學(xué)生在某些實驗手段和知識結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)欠缺,也會造成理論與實踐的脫節(jié),影響到學(xué)生今后的發(fā)展。通過多媒體技術(shù)可以在有限的時間內(nèi)演示新的提取分離技術(shù),從而擴大了教學(xué)容量,節(jié)約教學(xué)時間,對于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維也會起到很好的作用。

大孔吸附樹脂分離、離子交換分離、葡聚糖凝膠層析、金屬螯合層析是經(jīng)典的分離方法,由于時間限制在實驗教學(xué)中很少被提及。超聲、微波提取、超臨界CO2萃取、高速逆流層析、高效液相色譜等是新興提取分離技術(shù),紅外光譜、磁共振、圓二色譜是天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)鑒定過程中常用的手段,由于儀器設(shè)備昂貴,學(xué)生基本只有在畢業(yè)論文環(huán)節(jié)中才有機會使用,若在天然藥物化學(xué)實驗教學(xué)中不加以提及,學(xué)生到時候便會茫然不知所措。借助多媒體技術(shù),對儀器原理和實驗過程仿真模擬,展現(xiàn)各種儀器結(jié)構(gòu),動態(tài)演示提取分離、結(jié)構(gòu)鑒定過程,采用錄像方式錄制真人演示這些儀器的使用操作規(guī)程及注意事項。學(xué)生在觀看的過程中具有身臨其境的感覺,同時也提高了自己的實驗技能。

4 采用多媒體技術(shù)模擬特化實驗,加強實驗管理

天然產(chǎn)物鑒定實驗中常涉及到一些有毒有害試劑的反應(yīng),如醋酸鉛、氫氧化鈣等。傳統(tǒng)實驗中大多使用完畢后隨水從下水道流出,污染了周圍環(huán)境。采用多媒體技術(shù)模擬該類反應(yīng)原理,不僅可以達(dá)到與實際操作相同的效果,也可以減少環(huán)境污染,有利于學(xué)生樹立綠色化學(xué)實驗的理念,增強環(huán)保意識。一些實驗操作不當(dāng)會引起不良后果甚至釀成事故,用多媒體技術(shù)動畫模擬這些錯誤操作,將其步驟分解,動作慢放,不僅能把錯誤的原因演示清楚,而且可以渲染氣氛,使學(xué)生看后印象深刻[4]。同時實驗室也會突發(fā)有毒溶劑泄漏、提取過程爆沸、突然起火等類似事件,若沒有預(yù)先的安全教育,后果不堪設(shè)想。采用多媒體技術(shù)模擬突發(fā)事件產(chǎn)生的可能原因及處理方法和措施,加強防毒、防火、防爆的實驗室安全教育,有利于培養(yǎng)學(xué)生實驗室安全的責(zé)任感和使命感,有利于實驗室的常規(guī)管理。

5 采用多媒體技術(shù)演示工業(yè)化生產(chǎn)過程,加強理論聯(lián)系實際

學(xué)生最終要走向社會,成為社會的一員,尤其對于制藥工程專業(yè)的學(xué)生,實驗室中的實驗教學(xué)不能滿足他們對工程的需要。怎樣將實驗室與實際生產(chǎn)過程相互結(jié)合在一起?理論聯(lián)系實際成為解決這一難題的關(guān)鍵。我們充分利用本專業(yè)制藥工藝實驗室小試車間的教學(xué)資源和當(dāng)?shù)貙嵺`基地教學(xué)資源,利用多媒體模擬演示小試車間50 L提取濃縮機組及制藥企業(yè)10 m3提取濃縮罐的生產(chǎn)過程,演示制藥企業(yè)超濾分離的原理及操作過程。利用這種方式大大拉近了實驗室與工業(yè)化生產(chǎn)過程之間的距離,開闊了學(xué)生的視野,加快了他們適應(yīng)現(xiàn)代化企業(yè)的速度,提高了他們的實際實踐能力。

6 小結(jié)

將多媒體技術(shù)應(yīng)用于天然藥物化學(xué)實驗的教學(xué)中,可以規(guī)范實驗基本操作和技能,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的實驗室工作作風(fēng);可以利用人機對話的交互功能,充分發(fā)揮學(xué)生的主動性和積極性;可以實現(xiàn)實驗過程中零排放、零污染的綠色化學(xué)理念。當(dāng)然,在使用過程中,還要注意與傳統(tǒng)教學(xué)方式有機結(jié)合,從中選取最適宜的教學(xué)手段,才能充分發(fā)揮多媒體技術(shù)在天然藥物化學(xué)實驗中的重要作用。

[參考文獻(xiàn)]

[1]高麗君,崔建華,苗苗,等.天然藥物化學(xué)發(fā)現(xiàn)式實驗教學(xué)的探索與運用[J].藥學(xué)教育,2007,23(1):31-33.

[2]付穎,徐雅琴,李穎嬌,等.大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中應(yīng)用多媒體的實踐與思考[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版,2007,5(1):84-85.

篇5

li ziqiang, duan jing

(pharmacological college of liaoning medical university,jinzhou 121000,china;college of animal sciences and technology of liaoning medical university,jinzhou 121000 china)

abstract:objectiveto study the experimental education model of natural medicine chemistry and cultivate students' were thinking ability and innovative spirit. methods32 four-year undergraduate students (grade 2004) were divided into eight groups.each group consisted of four persons.each one designed various extraction and separation methods on the extraction, isolation and identification experiment of hesperidin. resultsfinal product of each one was hesperidin.but there were some differences in yield and purity.so students had a perceptual self-acknowledgement and comparison for various extraction and separation methods of hesperidin. conclusiondesigning experimental mode of different methods at the same experiment mobilizes sufficiently students' learning enthusiasm and improves the ability for resolving practical problem and innovation.thus,it is worth promoting applying in pharmaceutical field.

key words:designing experiment for different method and synchnization;  experiment  of natural medicine chemistry;  innovative spirit

     

創(chuàng)新精神與社會發(fā)展、教育進(jìn)步之間關(guān)系復(fù)雜,縱觀發(fā)達(dá)國家快速發(fā)展的進(jìn)程,無一不是重視創(chuàng)新的結(jié)果[1]。當(dāng)前,我們的人才培養(yǎng)存在著創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力不足的弱點,究其原因,其中重要一點是實踐環(huán)節(jié)教學(xué)方法仍為機械式、灌注式教學(xué)[2],由教師先講解、再演示,學(xué)生按照預(yù)設(shè)的模式、計劃和步驟去達(dá)到實驗的目標(biāo)。這種教學(xué)模式是以教師為主體,學(xué)生處于被動學(xué)習(xí)的局面,影響了學(xué)生的求知欲和創(chuàng)造欲。這樣的教學(xué)方法不可能真正起到培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識和解決問題能力的作用,達(dá)不到開發(fā)學(xué)生智力和培養(yǎng)實驗研究能力的目的,體現(xiàn)不了實驗教學(xué)中學(xué)生的主體地位,忽視了在實驗教學(xué)中激發(fā)學(xué)生能動的創(chuàng)造性能力。異法同步實驗是指在同一實驗室、同一時間內(nèi)同步進(jìn)行兩種目的相同、但方法不同的實驗項目。設(shè)計性實驗是指給定實驗?zāi)康囊蠛蛯嶒灄l件,由學(xué)生自行設(shè)計實驗方案并加以實現(xiàn)的實驗。本文以橙皮苷的提取、分離和鑒定實驗為例,結(jié)合兩種實驗方法建立了異法同步設(shè)計性實驗?zāi)J讲⒃谖倚1究平虒W(xué)中進(jìn)行了實踐探索,取得了良好的教學(xué)效果,充分調(diào)動了學(xué)生的積極性,大大提高了其獨立解決實際問題的能力及創(chuàng)新能力。

1  異法同步設(shè)計性實驗的教學(xué)研究

1.1  實驗內(nèi)容與安排

1.1.1  基礎(chǔ)階段首先要求學(xué)生制訂實驗方案,根據(jù)實驗?zāi)康暮蛯嶒炘恚O(shè)計實驗方法,再選擇儀器并周密分析實驗中可能出現(xiàn)的問題,擬定好消除或減少這些問題的措施和辦法,最后確定實驗的具體步驟并提出實驗實施中應(yīng)注意的事項。通過指導(dǎo)教師審核對橙皮苷的提取、分離和鑒定選取了以下4種方法:實驗方法1:溶劑提取法。①陳皮的預(yù)處理:將干燥的陳皮粉碎至1~2 mm,稱取30 g,加入0.002 mol/l稀鹽酸,在室溫下攪拌30 min,重復(fù)用0.002 mol/l的稀鹽酸洗滌兩次,再用流水洗滌。控干后,置于20倍量的去離子水中,用鹽酸調(diào)節(jié)ph值為2,在85~90℃下攪拌提取1h,過濾,濾渣作為提取橙皮苷所用。②粗制橙皮苷:將濾渣烘干,加入10倍量的甲醇,在85℃的水浴鍋中浸提4 h(帶回流裝置)后,過濾,除去濾渣,濾液蒸鎦回收甲醇后,調(diào)節(jié)ph值,靜置過夜,離心分離得粗橙皮苷。③精制橙皮苷:取粗品加入甲醇和0.1%氫氧化鈉使其完全溶解,過濾,濾液中加入鹽酸調(diào)節(jié)ph,再靜置過夜,過濾得白色晶體,烘干,即得精制橙皮苷。實驗方法2:堿溶酸沉法。①粗制橙皮苷:取100 g陳皮粉,加蒸餾水1 500 ml,再加na2co3 75 g,浸泡4 h,離心15 min(5 ×1 000 r/min),得離心液。用濃鹽酸調(diào)ph值至5,靜置過夜,得沉淀。沉淀加入5% na2co3,使之完全溶解。重復(fù)操作重結(jié)晶2次。所得結(jié)晶用蒸餾水洗滌,除去水溶性雜質(zhì)。再用少量50%乙醇快速洗滌一次,除去部分色素,揮干溶劑,得粗制橙皮苷。②精制橙皮苷:取粗制橙皮苷用水加熱溶解,上d—101樹脂柱,水洗除雜質(zhì),再用50% 乙醇洗脫,洗脫液旋轉(zhuǎn)減壓濃縮,真空干燥,得精制橙皮苷。實驗方法3:稱取100 g陳皮,粉碎成粗粉,乙醇回流提取2次,1.5 h/次,第一次加乙醇400 ml,第二次300 ml,過濾并合并濾液,回收乙醇至120 ml,放置過夜,抽濾得沉淀。沉淀依次用適量氯仿、乙醇、蒸餾水洗滌,甲醇重結(jié)晶,60℃真空干燥并稱重。實驗方法4:①稱取100 g陳皮,粉碎成粗粉,用2%naoh的65% 乙醇400,300 ml回流提取2次,1.5 h/次,合并濾液,用濃鹽酸調(diào)節(jié)ph 6~7,回收乙醇至120 ml,放置過夜,抽濾,沉淀依次用適量氯仿、乙醇、蒸餾水洗滌,甲醇重結(jié)晶,60℃真空干燥并稱重。 橙皮苷的鑒定方法: 樣品和材料:橙皮苷對照品、硅膠g預(yù)制板、定量毛細(xì)管;展  開  劑:醋酸乙酯-甲醇-水(100∶17∶13);顯  色  劑:2%三氯化鋁乙醇溶液;置紫外燈(365 nm)下檢視,樣品和對照品對照觀察。

1.1.2  實施階段這是實驗的關(guān)鍵階段,也是主體階段。主要是根據(jù)自己“最佳”的設(shè)計方案,正確組裝好實驗儀器和準(zhǔn)備實驗藥品;根據(jù)擬定的實驗步驟進(jìn)行實驗操作,觀察實驗現(xiàn)象,準(zhǔn)確無誤地記錄實驗數(shù)據(jù)。實驗方法組合如下:方法1加方法3、方法1加方法4、方法2加方法3、方法2加方法4,每組任選其一,每組兩種實驗方法同時進(jìn)行。

1.1.3  總結(jié)報告階段即實驗結(jié)果形成階段。通過對實驗現(xiàn)象的觀察,對獲得的產(chǎn)品、取得的有關(guān)數(shù)據(jù)和資料運用學(xué)過的相關(guān)知識,進(jìn)行分析、綜合、判斷、推理等(或?qū)Ξa(chǎn)品進(jìn)行純度分析,對產(chǎn)品的物理、化學(xué)性質(zhì)等進(jìn)行分析鑒定),獲得設(shè)計性實驗的結(jié)果。在獲得實驗結(jié)果之后,還應(yīng)該對實驗步驟進(jìn)行反思、討論。在此階段中,學(xué)生應(yīng)就自己的設(shè)計性實驗情況寫出實驗報告,對實驗全過程予以總結(jié),最后寫出實驗論文,論文格式嚴(yán)格按照正式論文格式。這是使知識鞏固、方法遷移、能力提高的重要環(huán)節(jié) 。8個實驗組都獲得了比較理想的實驗效果,達(dá)到了預(yù)期的實驗?zāi)康模?種方法都可用于實驗教學(xué)。

1.2  實驗結(jié)果及評價

1.2.1  提高學(xué)習(xí)能力在異法同步設(shè)計性實驗教學(xué)過程中,學(xué)生們認(rèn)真查閱資料,積極動腦分析,掌握了橙皮苷研究的最新動態(tài)和方法。通過學(xué)生自主設(shè)計實驗,在各種方案中對比分析,并在實際操作中有許多創(chuàng)新之處(如節(jié)約溶劑、節(jié)省時間等一些細(xì)節(jié)),可以學(xué)習(xí)到相關(guān)的新知識,熟悉使用各種儀器設(shè)備的方法,極大地提高了學(xué)生自學(xué)能力,變被動為主動學(xué)習(xí),增強了學(xué)生接納、學(xué)習(xí)新知識的能力。同步使用不同方法提取分離同一有效成分也有別于以往實驗的單一模式,學(xué)生在對提取分離方法比較的同時,激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣,從而自然地掌握了黃酮類化合物理化性質(zhì)和中藥有效成分提取分離及測定的基本方法。該實驗對于提高學(xué)生的綜合素質(zhì),養(yǎng)成良好的科研習(xí)慣,培養(yǎng)創(chuàng)新思維有較大的促進(jìn)作用。4種工藝是運用不同的提取原理,均能得到橙皮苷。各組采用的提取分離方法不同、設(shè)計的提取工藝路線不同,而最終產(chǎn)物卻相同,使學(xué)生對幾種橙皮苷的提取分離方法有一個感性的自我認(rèn)識和比較。從而調(diào)動學(xué)生的自我創(chuàng)作能力,發(fā)揮各自想象空間,開拓其思路,真正的做到理論指導(dǎo)實踐。

1.2.2  培養(yǎng)創(chuàng)新能力異法同步設(shè)計性實驗要求學(xué)生通過查文獻(xiàn)、收集材料、提出藥品試劑和儀器設(shè)備計劃、擬定實驗方案,打破以往教師講、照書做、實驗方法單一的驗證性實驗?zāi)J剑囵B(yǎng)了學(xué)生運用知識解決實際問題的能力。從而培養(yǎng)了學(xué)生開拓思維,積極創(chuàng)新的良好精神,提高了學(xué)生的實踐能力和對科研的自信心,為以后學(xué)習(xí)和工作奠定良好的基礎(chǔ)。在實驗教學(xué)中,為學(xué)生提供了自主創(chuàng)造的空間,有效的培養(yǎng)了學(xué)生的獨立思考能力和科研能力。同時實驗論文的寫作是一個總結(jié)再創(chuàng)造的過程。通過認(rèn)真地反思,分析總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn),對實驗提出改進(jìn)的意見和設(shè)想,提高了分析問題能力及論文寫作水平。實驗及論文的寫作過程,提高了學(xué)生的實踐能力及綜合素質(zhì),促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新能力的提高。

2  討論

     

以前做天然藥物化學(xué)實驗,由于實驗原理、步驟、結(jié)論等都是已知的,實驗方法也是唯一的,學(xué)生參與實驗的積極性不高,對實驗課應(yīng)付了事,實驗報告互相抄寫,難以收到較好的教學(xué)效果。而完成異法同步設(shè)計性實驗項目,學(xué)生必須主動地學(xué)習(xí)、思考、分析才能決定實驗方案,徹底改變以前照抄照搬實驗方法單一的驗證性實驗?zāi)J剑蟠筇岣吡藢W(xué)生的自學(xué)能力,由原來的被動學(xué)習(xí)變成主動學(xué)習(xí),激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

     

天然藥物化學(xué)實驗操作間歇時間比較長,如回流、煎煮、靜置等實驗操作。學(xué)生在這部分時間內(nèi)大部分空閑,感覺沒有事情做。異法同步設(shè)計性實驗要求每組選定兩種實驗方法,并且同時進(jìn)行。兩種實驗方法的提取分離方法不同、而最終產(chǎn)物卻相同,使學(xué)生對橙皮苷的提取分離方法有一個感性的自我認(rèn)識和比較。從而既調(diào)動了學(xué)生的積極性,啟發(fā)了發(fā)散式思維,又讓學(xué)生鍛煉了更多的基本操作技能,樹立了獨立科研的信心。

   

在實施異法同步設(shè)計性實驗時,要求學(xué)生必須進(jìn)行反復(fù)認(rèn)真地獨立思考,按照實驗方案實施,靈活解決實驗過程中出現(xiàn)的各種問題。這不僅培養(yǎng)了學(xué)生的獨立科研能力,而且提高了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。由于實驗方案是學(xué)生自行設(shè)計提出的,為了做好實驗,學(xué)生積極思考實驗中的操作細(xì)節(jié),創(chuàng)造條件爭取實驗成功,進(jìn)一步鍛煉了學(xué)生的獨立思考能力。

3  結(jié)語

   

開展異法同步設(shè)計性實驗,學(xué)生自己查閱文獻(xiàn)、自行設(shè)計實驗方案、選擇實驗儀器和試劑、獨立完成實驗操作,最后提交論文報告,不僅有助于培養(yǎng)學(xué)生靈活運用所學(xué)理論和實驗知識,分析歸納、解決實際問題的能力,而且有助于激發(fā)學(xué)生的主動探索精神,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的形成和發(fā)展,對學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)起到了積極的促進(jìn)作用。

   

創(chuàng)新源于實踐,沒有實踐,創(chuàng)新則無從談起。異法同步設(shè)計性實驗打破了傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)模式,把自主權(quán)交給學(xué)生,給予學(xué)生充分的思維空間和實驗設(shè)計的自主性,從而加強了學(xué)生的自學(xué)意識和自學(xué)能力,鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新意識和思維能力,它作為一種新的實驗教學(xué)模式對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力起著重要的作用,是實驗教學(xué)發(fā)展的必然趨勢。在今后的工作中,我們將進(jìn)一步充實完善異法同步設(shè)計性實驗教學(xué)的內(nèi)容,為學(xué)生提供更為廣闊的思維空間,以達(dá)到提高學(xué)生科研素質(zhì)的實驗教學(xué)目的。

篇6

[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] C [文章編號] 1673-7210(2013)11(b)-0155-03

Effects of scientific research projects in traditional chinese medicine "ladder model" practice

KANG Wenyi KONG Xiangmi GUAN Aimin WEI Jinfeng

Institute of Traditional Chinses Medicine of He′nan University, He′nan Province, Kaifeng 475004, China

[Abstract] Practice and innovation are the essential condition for traditional Chinese medicine (TCM) developement. The development of innovative drugs is the key for competition during TCM enterprises development. It is also the sustainable power for development of Chinese enterprise in the future. Developement of new drugs need the funds to support scientific research projects. The paper elucidated the innovative feature of scientific research projects for training methods. The system of "ladder model" of TCM innovative and practice training pattern is established for undergraduate education. The problem, including scientific thinking and practice ability and question in scientific research projects are discussed.

[Key words] Scientific research projects; Traditional Chinese medicine; "Ladder model" practice

[基金項目] 河南省科技攻關(guān)(重點項目)(編號122102310170);河南大學(xué)第十二批校級教學(xué)改革研究項目。

[作者簡介] 康文藝(1971.1-),男,漢族,黑龍江尚志人,博士后,教授,中藥學(xué)和藥理學(xué)碩士生導(dǎo)師,主要從事藥用、食用植物化學(xué)及活性研究。擔(dān)任河南省中藥學(xué)博士后創(chuàng)新團隊副主任;河南省生物醫(yī)藥技改專家;首批河南省科技特派員;發(fā)表研究論文近300篇,40余篇SCI收錄,授權(quán)國家發(fā)明專利19項;主持國家自然科學(xué)基金、河南省科技廳重點攻關(guān)項目等12項。

中藥學(xué)繼承和發(fā)展了古代本草學(xué),專門研究中藥基本理論和各種藥材飲片、中成藥的來源、采制、性能、功效及臨床應(yīng)用等知識。近年來我國中藥科學(xué)技術(shù)的發(fā)展十分迅速,醫(yī)藥經(jīng)濟也成為國民經(jīng)濟發(fā)展最快的行業(yè)之一,對中藥的開發(fā)研究成為現(xiàn)在緊迫的任務(wù)。中藥走向世界的基礎(chǔ)是中藥現(xiàn)代化,其關(guān)鍵是學(xué)術(shù)指導(dǎo)思想的現(xiàn)代化;其核心是提高新藥的科研能力和技術(shù)。

新藥的開發(fā)需要大量科研項目的經(jīng)費支持,國家在推動技術(shù)創(chuàng)新、增強綜合國力方面投入了大量的人力、物力和財力,高校也承擔(dān)了一大批各類科研項目,科研經(jīng)費總量和科技創(chuàng)新能力顯著提高。科研項目的實施對在校大學(xué)生進(jìn)行了科研創(chuàng)新能力和實踐動手能力的培養(yǎng),提高了學(xué)生的科研思維和解決問題的能力,并取得了良好的效果。“階梯式”教學(xué)是根據(jù)中藥學(xué)學(xué)科的特點,依據(jù)學(xué)生的實際水平因材施教,在一個循環(huán)式的培養(yǎng)模式下,引導(dǎo)學(xué)生漸進(jìn)式的從了解、熟悉到掌握中藥學(xué)學(xué)科的精髓,形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣的方法[1],其培養(yǎng)模式主要特點是目標(biāo)具體升級適度,符合學(xué)生的心理使學(xué)生有成就感。在以往的教學(xué)改革研究基礎(chǔ)上[2-3],本研究提出中藥學(xué)“階梯式”實踐與創(chuàng)新培養(yǎng)模式與科研項目實施相結(jié)合,為中藥的發(fā)展提供了動力,同時為社會培養(yǎng)了人才。

1 科研項目基本過程及取得的成績

1.1 基本過程

1.1.1 培養(yǎng)人才選擇基本原則 科研項目的實施中需要選擇一定的專業(yè)人才進(jìn)行培養(yǎng),參加項目成員必須具備一定的專業(yè)知識,對學(xué)術(shù)思想、技術(shù)路線的制訂與理論分析及對項目的完成目的熟悉。承擔(dān)項目的人才培養(yǎng)選擇一般為大學(xué)高年級的藥學(xué)專業(yè)人才,大四年級學(xué)生及在校研究生作為主要培養(yǎng)對象,在此階段,學(xué)生必須熟悉本專業(yè)的知識以及掌握本專業(yè)的實驗技能,主要培養(yǎng)這些學(xué)生的科研思維和解決實踐問題的能力,并且在項目執(zhí)行過程中逐漸熟悉科研項目的中期檢查、結(jié)題、驗收和經(jīng)費合理使用等基本的常識性內(nèi)容[4]。

因此,在中藥學(xué)“階梯式”實踐和創(chuàng)新性培養(yǎng)中培養(yǎng)對象的選擇需要針對科研項目的內(nèi)容進(jìn)行,項目執(zhí)行的時間也是選擇的一個條件。

1.1.2 研發(fā)實施階段的培養(yǎng) 科研項目的研發(fā)實施階段是科研項目全過程的重點和核心。在這一階段包括科研項目的開展和控制兩個方面。項目負(fù)責(zé)人需要依據(jù)立項的內(nèi)容和執(zhí)行時間,指導(dǎo)項目參與學(xué)生按照項目任務(wù)書進(jìn)行實施。該階段需要指導(dǎo)文獻(xiàn)的搜集、整理和方案的制定,參與項目的學(xué)生們能從中訓(xùn)練出有效閱讀中外文專業(yè)文獻(xiàn)的能力,如何通過閱讀文獻(xiàn),有助于綜合分析和解決問題的能力的提高,形成了一種獨立思考和解決科研或?qū)嵺`中問題的能力,并能積累一定的實踐動手能力和科研創(chuàng)新能力。此階段是中藥學(xué)階梯式實踐與創(chuàng)新中的創(chuàng)新環(huán)節(jié),也是一個系統(tǒng)和基礎(chǔ)的工程,對初次接觸科研項目的學(xué)生而言,是科研思路的初步形成階段。

研究方案的執(zhí)行階段是學(xué)生動手能力和創(chuàng)性能力的建立的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。此階段有助于學(xué)生自主能力的提升,教師承擔(dān)的主要任務(wù)是引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生運用專業(yè)知識、技能和文獻(xiàn)分析能力解決課題中遇到的問題、整理實驗數(shù)據(jù)和總結(jié)課題進(jìn)展。

科研項目的結(jié)題和驗收是科研項目過程的后期階段,也是科研項目過程的重要環(huán)節(jié)。在該階段對學(xué)生的培養(yǎng)主要集中在原始資料的保存、原始數(shù)據(jù)與成果的之間的核查與重復(fù),體現(xiàn)了科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)性和客觀性,并初步掌握科研項目全過程、結(jié)果和應(yīng)用、突破關(guān)鍵技術(shù)等的總結(jié)。

1.2 取得的成績

本研究通過科研項目建立了中藥學(xué)“階梯式”教學(xué)與實踐培養(yǎng)模式,對大四本科生及在讀研究生進(jìn)行實踐動手能力和科研創(chuàng)新思維方式的培育,我們課題組相繼完成的科研項目有河南省科技廳基礎(chǔ)前沿計劃、河南省科技重點攻關(guān)項目、河南省衛(wèi)生廳醫(yī)學(xué)科技攻關(guān)計劃和河南省教育廳自然科學(xué)研究資助計劃項目等12項。

科研項目中培養(yǎng)的研究生王金梅在連翹成分研究中3篇[5-7],在其他科研項目中發(fā)表英文文章3篇[8-10],本課題組在茜草研究中論文5篇[11-15]。在實施科研項目過程中,本課題組授權(quán)專利為一種天然化合物熊果酸在抗菌方面的應(yīng)用同時發(fā)表了相關(guān)論文[16],一種連翹降血脂有效部位及其制備方法的應(yīng)用和卷柏降血脂有效部位及其提取方法的應(yīng)用以及穗花衫雙黃酮的提取方法。培養(yǎng)的本科生邢晗、郭貝貝等同學(xué)在河南省科技廳項目中《南瓜降血糖作用研究》5篇[17-21],并分別于2013年考取中國藥科大學(xué)研究生、浙江大學(xué)研究生。

2 科研項目在中藥學(xué)階梯式實踐和創(chuàng)新中存在的問題

科研項目實施過程中能很好的培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力和科研思維,但也存在一些問題。

2.1 大學(xué)生科研研究課題存在的問題

本科教育存在重教學(xué)、輕科研,教學(xué)和科研相脫離的現(xiàn)象,確定科研課題的來源和形式進(jìn)一步做理論和實踐的分析,豐富創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)模式具有重要的意義。科研研究課題存在以下問題:①項目覆蓋范圍不廣。不同課題組研究方向較為集中,獲得資助的課題研究內(nèi)容主要為課題組長期從事的領(lǐng)域。②項目形式較單一。目前科研選題大部分在本專業(yè)和本學(xué)科內(nèi)部實施,學(xué)科間滲透性和交叉性較差。科研項目應(yīng)涉及各個學(xué)科,有利用提高學(xué)生多思維分散型的培養(yǎng),有利于培養(yǎng)高素質(zhì)的發(fā)展?jié)摿Φ娜瞬拧"垌椖康拈_發(fā)性不夠。

2.2 學(xué)生對科研的認(rèn)識模糊

大部分學(xué)生將科研等同于社會調(diào)查或讀書報告,對科研的認(rèn)識高度不夠。沒有認(rèn)識到科研中的精髓即探索精神,這種認(rèn)識層面會導(dǎo)致大部分學(xué)生對科研項目的投入不夠,科研素質(zhì)中探索能力及團隊協(xié)作能力得不到鍛煉。

2.3 只重視結(jié)果不重視過程

現(xiàn)在部分大學(xué)生參與科研項目多數(shù)為了在找工作中增加一個就業(yè)砝碼,只是為了一張科研證書,抱著這樣的態(tài)度,導(dǎo)致學(xué)生不能夠完全投入到科研項目中去。科研素養(yǎng)包括與科研相關(guān)的知識、研究能力、研究方法、研究習(xí)慣、研究態(tài)度及研究意識等等。提高學(xué)生科研素養(yǎng)必須讓學(xué)生認(rèn)識科研,了解科研的基本途徑和方法,并灌輸科研與創(chuàng)新之間的關(guān)系,既要認(rèn)識到科研創(chuàng)新的艱苦性又需要學(xué)生樹立科研探索的精神。

3 小結(jié)

科研項目的實施是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的一個平臺,能夠培養(yǎng)本科生提高提出問題、解決問題的能力,通過對本科生科研的培養(yǎng),可以使本科生掌握科研的方法,提高科研能力和探索精神,為研究生階段的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。培養(yǎng)研究生實踐動手能力和科研思維的能力,增強研究生對專業(yè)深度的理解及學(xué)生的競爭力。中藥學(xué)“階梯式”實踐與創(chuàng)新培養(yǎng)模式與科研項目實施相結(jié)合,為中藥的發(fā)展提供了動力。科研項目為中藥新藥的開發(fā)提供了經(jīng)費支持,有助于中藥的發(fā)展,同時為社會培養(yǎng)了人才。

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[15] 康文藝,賀光東,郅妙利.RP-HPLC測定不同產(chǎn)地茜草中大葉茜草素含量[J].中成藥,2009,31(12):1960-1962.

[16] 康文藝,王二輝.三種中草藥揮發(fā)油抗菌活性研究[J].河南大學(xué)學(xué)報,2007,26(3):7-8.

[17] 王佳佳,邢晗,康文藝,等.HS-SPME-GC-MS法分析樹莓飲品中揮發(fā)性成分[J].河南大學(xué)學(xué)報:醫(yī)學(xué)版,2012,31(3):223-224.

[18] 王佳佳,邢晗,康文藝,等.HS-SPME/GC-MS法分析紅樹莓哈瑞特斯果實中揮發(fā)性成分[J].河南大學(xué)學(xué)報:醫(yī)學(xué)版,2012,31(3):227-228,232.

[19] 邢晗,李昌勤,康文藝,等.6種南瓜栽培品種體外抗氧化活性研究[J],食品工業(yè)科技,2012,33(15):90-92.

篇7

苔蘚植物是一類綠色多細(xì)胞、無維管束的高等植物,它們分布廣泛,適應(yīng)性很強,被生態(tài)學(xué)者譽為大自然的拓荒者。從近幾十年來苔蘚植物化學(xué)研究的結(jié)果表明是潛在的天然活性產(chǎn)物的寶庫。從苔蘚植物體中已經(jīng)分離到的次生代謝產(chǎn)物主要有有萜類、甾槨、芳香族化合物及脂類等,而在其它高等植物中廣泛存在的生物堿,苔蘚植物幾乎完全缺乏[[1]]。在日益強調(diào)環(huán)境保護(hù)、提倡發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)的今天,天然產(chǎn)物愈來愈受到重視生物論文,值得注意的是苔蘚植物中含有的一些特殊的活性成分,具有極大的開發(fā)利用價值。更多的學(xué)者研究苔蘚植物對其它植物生長的影響。如杜桂森利用羊角蘚、山羽蘚、塔蘚、細(xì)葉金發(fā)蘚和溫帶光萼苔5種苔蘚植物配子體的水提液對小麥、玉米、大豆、落花生、菜豆5種作物進(jìn)行種子萌發(fā)研究,發(fā)現(xiàn)4種蘚類對作物種子萌發(fā)均有不同程度的促進(jìn)作用,而苔類則對作物種子的萌發(fā)有不同程度的抑制作用。認(rèn)為可能是蘚類與苔類配子體的主要次生代謝產(chǎn)物或內(nèi)源激素不同[[2]]。劉瑩等研究發(fā)現(xiàn)灰蘚、北地扭口蘚的配子體水提液對作物種子萌發(fā)均有不同程度的促進(jìn)作用,對農(nóng)作物的胚根促進(jìn)作用顯著,提高了種子的萌發(fā)質(zhì)量,認(rèn)為蘚類配子體的主要次生代謝產(chǎn)物或內(nèi)源激素具有生物活性[[3]]。但是在他們的實驗過程中,并沒有設(shè)置濃度梯度,因此不能反映苔蘚植物體不同濃度條件下對受試作物種子的萌發(fā)和幼苗生長的影響。

白發(fā)蘚和大灰蘚在我國各地有廣泛的分布,并常常在局部區(qū)域形成單優(yōu)勢種,很有可能在植物體內(nèi)存在著影響其它植物生長的一些活性物質(zhì),研究它們對作物種子萌發(fā)和幼苗生長的影響,可以為更好地開發(fā)利用這些天然資源提供切實可行的理論依據(jù)。本試驗以綠豆、蘿卜、甜椒、油菜、玉米5種作物種子為材料,測定白發(fā)蘚和大灰蘚水提取液對5種作物種子萌發(fā)的發(fā)芽率、胚根長、胚根重,幼苗鮮重等指標(biāo)生物論文,以期得出兩種蘚類對作物種子萌發(fā)和幼苗生長的影響潛力,評估兩種蘚類利用的前景。

1材料與方法

1.1材料

白發(fā)蘚Leucobryum javense采自浙江麗水白云山景區(qū)石面,大灰蘚Hypnum plumaeforme采自浙江南明山景區(qū)石面免費論文。綠豆、蘿卜、甜椒、油菜、玉米5種作物種子均購自種子商店。

1.2方法

1.2.1苔蘚植物水提取液

苔蘚植物配子體用自來水沖洗干凈,去掉雜質(zhì),再用蒸餾水沖洗干凈,晾干。準(zhǔn)確稱取兩種苔蘚植物干樣各5g,分別放入500ml三角燒瓶中(內(nèi)有200ml蒸餾水并已中預(yù)熱半小時),并繼續(xù)于70℃恒溫水浴中5h,取出冷卻后減壓抽濾,所得溶液為苔蘚植物水提原液,濃度為25g·L-1。取50mL原液稀釋至250mL,得到中等濃度稀釋液,濃度為5g·L-1。取50mL中等濃度稀釋液,稀釋至250mL,得到低濃度稀釋液生物論文,濃度為0.5 g·L-1。

1.2.2種子萌發(fā)試驗

將5種作物種子經(jīng)自來水沖洗干凈,在相應(yīng)濃度提取液中浸泡2h取出用濾紙吸干表面。在每個培養(yǎng)皿中放入兩層濾紙,經(jīng)高溫高壓滅菌后加8mL不同濃度苔蘚水提取液,以蒸餾水為對照。均勻地放入50粒作物種子。用保鮮膜覆蓋培養(yǎng)皿以防止水分蒸發(fā)。25℃下黑暗培養(yǎng)6天。第3天后補加2mL水提液以彌補液體流失。每24h在相同的時間段記錄作物種子每天的發(fā)芽粒數(shù),以連續(xù)兩天發(fā)芽數(shù)不再增加視為萌發(fā)結(jié)束。等萌發(fā)實驗結(jié)束時用直尺測量種子胚芽胚根的長,用FA1004型電子天平稱胚根、幼苗的鮮重。在此基礎(chǔ)上計算發(fā)芽率。

綠豆在第4天萌發(fā)結(jié)束。蘿卜在第5天萌發(fā)結(jié)束。油菜、玉米在第6天萌發(fā)結(jié)束。而甜椒則因為萌發(fā)較慢,從第7天開始記錄有萌發(fā),一直持續(xù)6天萌發(fā)結(jié)束。

1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

所有實驗處理均設(shè)3次重復(fù),結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,用SPSS16.0統(tǒng)計軟件,采用單因素方差分析和LSD多重比較檢驗各處理組間的差異顯著性水平。

2 結(jié)果和分析

2.1 白發(fā)蘚和大灰蘚水提取液對綠豆種子萌發(fā)的影響

表1 白發(fā)蘚和大灰蘚水提液對綠豆、蘿卜、甜椒、油菜和玉米種子萌發(fā)的影響

Table 1 Influences of aqueous extraction ofLeucobryum javense and Hypnum plumaeforme on germination onseedling of Vigna radiate,Raphanus sativus,Capsicum annuum,Brassica campestris and Zea mays.

 

測量

指標(biāo)

Indices

苔蘚植物的水提取液濃度

Aqueus extraction concentration of Bryphytes(g·L-1)

作物 Crop species

 

 

綠豆

V.radiata

蘿卜

R.sativus

甜椒

C.annuum

油菜

B.campestris

玉米

Z.mays

發(fā)芽率

Germinating rate

對照

1±0a

0.94±0.02a

3.57±0.2a

0.58±0.11a

0.85±0.03a

白發(fā)蘚

25

0.99±0.01a

0.82±0.06b

4.07±0.03a

0.25±0.02b

0.83±0.02a

5

0.99±0.01a

0.85±0.06ab

3.37±0.07ab

0.44±0.06a

0.85±0.01a

0.5

1±0.02a

0.93±0.02ab

3.9±0.21a

0.42±0.07ab

0.88±0.02a

大灰蘚

25

0.99±0.01a

0.84±0.03ab

3.57±0.17a

0.57±0.01a

0.75±0.05b

5

0.99±0.01a

0.94±0.01a

3.9±0.2a

0.53±0.06a

0.82±0.02ab

0.5

0.99±0.01a

0.88±0.04ab

3.63±0.29a

0.46±0.03a

0.79±0.01abc

平均胚根鮮重

Fresh radical weight

(mg·株-1)

對照

34.51±4.01a

6.33±1.54a

8.49±0.88a

0.97±0.42a

49.26±6.92a

白發(fā)蘚

25

32.55±1.8a

5.68±1.11a

7.9±0.98a

1.15±0.19a

43.86±4.33a

5

28.21±2.89a

9.3±0.77ab

9.07±0.51a

1.64±0.06a

38.8±4.63a

0.5

34.82±1.99a

6.47±0.65a

8.38±0.72a

2.22±0.32ab

50.46±5.06a

大灰蘚

25

35.11±1.68a

5.47±0.65ac

8.14±0.4a

2.28±0.11ab

48.67±4.36a

5

25.6±2.88ab

6.94±0.75a

9.92±1.33a

2.37±0.36ab

48.08±3.4a

0.5

37.41±2.93ac

8.04±1.59a

9.16±0.73a

2.89±0.24b

52.96±0.71ab

幼苗鮮重

Fresh seedling weight

(mg·株-1)

對照

161.73±1.39a

65.68±2.21a

25.73±1.04a

12.98±3.05a

425.69±15.56a

白發(fā)蘚

25

149.21±2.45b

44.21±3.86b

28.36±1.66a

9.89±0.25a

416.79±4.31ab

5

157.23±2.94ab

62.77±1.16a

26.34±0.32a

13.6±1.05a

386.43±4.66b

0.5

152.81±3.25ab

61.47±2.42a

26.97±0.92a

17.33±1.82ab

395.05±15.75a

大灰蘚

25

156.48±6.26ab

60.27±1.49a

31.22±3.03a

16.03±0.15ab

421.4±18.65a

5

150.67±2.56b

60.79±2.5a

31.62±3.93a

15.93±1.6ab

404.19±10.08a

0.5

163.47±3.33a

70.27±3.51ac

28.11±1.44a

17.07±1.35ab

424.9±8.59a

胚根長

Root length

(mm)

對照

33.45±2.66a

35.17±3.19a

9.18±0.17a

11.3±1.63 a

48.63±5.84a

白發(fā)蘚

25

27.02±2.16b

12.99±5.44b

5.21±0.29b

6.97±1.3ab

43.56±4.86a

5

32.57±2.32ab

29.92±1.95a

9.87±0.7a

9.05±1.05a

40.23±4.06a

0.5

27.71±2.66ab

34.44±1.44a

7.63±0.75ad

13.18±1.42ad

49.74±4.18a

大灰蘚

25

38.49±2.2ac

31.3±0.96a

7.92±0.92ad

12.09±0.25a

43.15±4.84a

5

36.41±0.83ac

32.63±1.75a

10.91±0.11abc

19.42±1.14bc

51.53±4.43a

0.5

37.59±0.95ac

48.16±4.12bc

篇8

生物工程綜合實驗根據(jù)專業(yè)核心課程的設(shè)置分為5個模塊,即植物生物技術(shù)實驗?zāi)K、植物天然產(chǎn)物開發(fā)實驗?zāi)K、微生物發(fā)酵工程實驗?zāi)K、蛋白質(zhì)與酶工程實驗?zāi)K、生物質(zhì)煉制實驗?zāi)K。根據(jù)上述5個模塊,遴選相應(yīng)實驗項目,編寫特色明顯的實驗指導(dǎo)教材。

2.1植物生物技術(shù)實驗?zāi)K

植物生物技術(shù)實驗具體安排如下6個項目:(1)植物組培實驗室設(shè)計和實驗設(shè)備、實驗用品認(rèn)知;(2)MS培養(yǎng)基母液的配制;(3)MS培養(yǎng)基配制、滅菌與分裝;(4)外植體分化生長的誘導(dǎo)培養(yǎng);(5)外植體脫分化生長的誘導(dǎo)培養(yǎng)(6)組培苗的煉苗。教學(xué)目的:掌握母液的配制方法;掌握培養(yǎng)基配制的步驟和滅菌方法;掌握不同材料(外植體)的消毒和接種方法;掌握獲取愈傷組織的方法;通過本實驗加深對幾個基本概念(植物細(xì)胞全能性、分化、脫分化、再分化、愈傷組織、煉苗等)的理解。可執(zhí)行性分析:依托“植物細(xì)胞工程安徽省工程技術(shù)研究中心”和“安徽省植物生物技術(shù)實訓(xùn)中心”兩個平臺,借助一整套成熟的植物組培技術(shù)和實踐經(jīng)驗豐富的指導(dǎo)教師團隊以及諸多的產(chǎn)學(xué)研合作基地,能夠很好地將植物組織培養(yǎng)技術(shù)傳授給學(xué)生,并付諸于實踐。

2.2微生物發(fā)酵工程實驗?zāi)K

微生物發(fā)酵工程實驗具體安排如下4個項目:(1)固定化酵母細(xì)胞的制備;(2)固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵制酒及其影響因素分析;(3)蠟狀桿菌液體發(fā)酵產(chǎn)果膠酶;(4)啤酒生產(chǎn)。教學(xué)目的:學(xué)會制備固定化酵母細(xì)胞,并利用固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行酒精發(fā)酵;了解菌種的制備及其質(zhì)量檢測,學(xué)會使用二聯(lián)發(fā)酵系統(tǒng)并進(jìn)行規(guī)模發(fā)酵;學(xué)會使用圓柱露天錐形發(fā)酵罐發(fā)酵生產(chǎn)啤酒。可執(zhí)行性分析:項目(1)、(2)屬于研究性實驗,根據(jù)實驗指導(dǎo)書和文獻(xiàn)資料的查閱,學(xué)生們能獨立完成;項目(3)、(4)屬于綜合性實驗,應(yīng)用性極強,能激發(fā)同學(xué)們的興趣,學(xué)生們通過課前查閱資料,帶著問題進(jìn)入實驗室,在老師的指導(dǎo)下,自己動手操作,以期達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

2.3蛋白質(zhì)與酶工程實驗?zāi)K

蛋白質(zhì)與酶工程實驗具體安排如下5個項目:(1)SDS-PAGE;(2)5-12%SDS-PAGE;(3)抗血清制備;(4)Westernblot;(5)豬血中超氧化物歧化酶(SOD)的分離純化及活力測定。教學(xué)目的:學(xué)習(xí)SDS-PAGE測定蛋白質(zhì)分子量的原理;掌握SDS-PAGE電泳的操作方法;了解抗血清制備的基本原理;掌握抗血清制備的操作步驟及方法;掌握應(yīng)用Westernblot檢測抗原及蛋白水平表達(dá)等;掌握SOD的分離純化及活力測定。可執(zhí)行性分析:5個實驗的開設(shè)不僅讓學(xué)生們掌握了基本的實驗操作技能,而且為學(xué)生們更高層次的深造打下了堅實的基礎(chǔ),同時也推動了“皖西學(xué)院抗體制備及其質(zhì)量檢測中心”的可持續(xù)發(fā)展,加強了產(chǎn)學(xué)研項目的深入合作,師生共贏,校企共贏。

2.4植物天然產(chǎn)物開發(fā)實驗?zāi)K

植物天然產(chǎn)物開發(fā)實驗具體安排如下4個項目:(1)植物色素的提取、性質(zhì)及穩(wěn)定性:(2)黃酮類物質(zhì)的提取、分離和性質(zhì);(3)植物多糖的提取、分離和性質(zhì);(4)油料作物中油脂的提取、精制和有關(guān)性質(zhì)。教學(xué)目的:了解植物色素、黃酮類物質(zhì)、植物多糖和油料作物中油脂等物質(zhì)的提取方法、提取過程,學(xué)會運用單因素實驗、正交實驗等實驗方法優(yōu)化目標(biāo)物質(zhì)提取的最優(yōu)條件,并通過提純目標(biāo)物質(zhì),研究其理化性質(zhì)或生物活性。可執(zhí)行性分析:植物天然產(chǎn)物開發(fā)涉及的范圍較廣,生物工程教研組根據(jù)實際情況開設(shè)了以上4個項目,其中第1個項目是我們開設(shè)的傳統(tǒng)項目,后3個項目與我們教師的科研課題密切相關(guān),是我校研究的優(yōu)勢項目,實驗條件優(yōu)越,儀器設(shè)備齊全,能夠達(dá)到教學(xué)和科研的優(yōu)勢互補,教學(xué)相長。

2.5生物質(zhì)煉制實驗?zāi)K

生物質(zhì)煉制實驗具體安排如下4個項目:(1)了解生物工程企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境及生產(chǎn)技術(shù)原理;(2)比較不同生物工程行業(yè)廢水檢測方法;(3)熟練掌握廢水BOD和COD的檢測原理與方法;(4)利用農(nóng)林廢棄物進(jìn)行生物質(zhì)煉制提取木質(zhì)素。教學(xué)目的:使學(xué)生了解相關(guān)生物工程企業(yè)的生產(chǎn)流程、生產(chǎn)技術(shù)原理、下游廢水排放達(dá)標(biāo)要求以及最重要的排放物生產(chǎn)過程檢測方法,加強對生物生產(chǎn)和管理的達(dá)標(biāo)排放的認(rèn)識,同時學(xué)習(xí)相關(guān)檢測方法。可執(zhí)行性分析:我校生物工程專業(yè)在第五學(xué)期有2個月的企業(yè)實習(xí),學(xué)生們根據(jù)興趣進(jìn)入相關(guān)企業(yè),結(jié)合專業(yè)特點,學(xué)生們有選擇的進(jìn)行實習(xí)、實訓(xùn),了解生物工程行業(yè)的進(jìn)展和前景;另外借助校級“生物質(zhì)煉制科技創(chuàng)新平臺”,學(xué)生們能掌握廢水BOD和COD的檢測原理與方法,初步利用農(nóng)林廢棄物進(jìn)行生物質(zhì)煉制提取木質(zhì)素等實驗技能。

3生物工程綜合實驗課程的實施

3.1開設(shè)開放式實驗

改大班集中實驗為小組分散循環(huán)實驗教學(xué),由于發(fā)酵罐、啤酒發(fā)酵系統(tǒng)、氣質(zhì)聯(lián)用儀、液相色譜儀、原子吸收光譜儀等實驗設(shè)備臺套數(shù)少以及組培室等實驗場地的限制,又由于實驗內(nèi)容的需要,在操作上要求連續(xù),在實際教學(xué)時就必須改變原來大班上課狀況,只有將學(xué)生分散,以小組的形式進(jìn)行訓(xùn)練,采取學(xué)生循環(huán)而實驗項目固定的循環(huán)實驗教學(xué)方式,才能最大限度地提高實驗設(shè)備和實驗場所的利用率。同時,建立生物工程專業(yè)綜合實驗操作訓(xùn)練的音視頻、試題庫等,完善實驗用多媒體教室以及仿真實驗室的建設(shè)。

3.2開設(shè)自主設(shè)計性實驗

高等教育的目標(biāo)是培養(yǎng)素質(zhì)高、能力強的創(chuàng)新人才,如何實現(xiàn)“能力為重”的戰(zhàn)略主題對高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)提出新的要求。提高本科生的動手能力和創(chuàng)新意識一直是實驗教學(xué)改革的主題。在自主設(shè)計性實驗中,老師給出實驗項目名稱,學(xué)生們查閱資料,設(shè)計實驗方案,然后與指導(dǎo)老師討論實驗方案的可行性,對無法實施的方案,老師給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)后重新設(shè)計,對可行方案進(jìn)行討論修改。在實驗方案設(shè)計可行的情況下,學(xué)生們進(jìn)行實驗操作,觀察現(xiàn)象,記錄實驗數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果,并對結(jié)果給予分析,撰寫實驗報告,準(zhǔn)備ppt進(jìn)行實驗匯報。經(jīng)過近3a的自主設(shè)計性實驗的開設(shè),學(xué)生們獨立動手能力和創(chuàng)新思維能力得到了培養(yǎng)和提高,也大大激發(fā)了同學(xué)們自主學(xué)習(xí)的興趣。

3.3開設(shè)研究性實驗

充分發(fā)揮我院教師科研能力強的優(yōu)勢,將教師的科研成果引入教學(xué),將科研課題轉(zhuǎn)化為實驗教學(xué)內(nèi)容,把科研成果轉(zhuǎn)化為實驗項目,將科研設(shè)備開放于實驗教學(xué)。既能讓學(xué)生參與到教師的科研中去,培養(yǎng)學(xué)生科研的興趣,又能在教師的帶動下培養(yǎng)科研的思維。

篇9

婚姻狀況: 未婚 求職意向及工作經(jīng)歷人才類型: 全職應(yīng)聘職位:化學(xué)工程類、理科類、生物工程類

工作年限: 3職稱: 中級求職類型: 全職 可到職日期:一個星期  月薪要求: 面議希望工作地區(qū): 北京市上海市成都 個人工作經(jīng)歷:1996-XX,西北大學(xué)化學(xué)學(xué)院

1997-1999擔(dān)任過院報編輯,校學(xué)生會學(xué)習(xí)小組干事。

1998.10-1999.5從槐米和蕎麥皮中提取蘆丁工藝研究

1999.2~XX.6從蕎麥皮中提取纖維素,對纖維素與馬來酸等接支反應(yīng),合成纖維素的衍生物

1999.9~1999.10河南洛陽中原油田分析測試中心實習(xí)

XX.9-XX.12四川自貢(中昊)晨光化工研究院

XX.9~XX.12四川自貢(中昊)晨光化工研究院環(huán)氧樹脂車間實習(xí)工作

XX.1~XX.7四川自貢(中昊)晨光化工研究院環(huán)氧樹脂車間實驗室擔(dān)任技術(shù)員,負(fù)責(zé)車間生產(chǎn)中間體的檢測,車間生產(chǎn)問題解決和部分應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)(環(huán)氧樹脂稀釋劑,環(huán)氧樹脂灌封料和環(huán)氧樹脂模具)

XX.8~XX.12四川自貢(中昊)晨光化工研究院工程中心環(huán)氧樹脂研究組,參與開發(fā)一種電子級酚醛環(huán)氧樹脂和新建車間的設(shè)計,申報材料的整理,前期實驗的總結(jié)等工作,并成功進(jìn)行了中試。

XX.1~XX.8西安新興絕緣材料廠擔(dān)任技術(shù)研發(fā)和廠長助理工作,主要負(fù)責(zé)車間生產(chǎn),新產(chǎn)品的開發(fā)和產(chǎn)品報批等工作。。 教育背景畢業(yè)院校: sichaun daxue最高學(xué)歷: 碩士畢業(yè)日期: XX-7所學(xué)專業(yè)一: 生物學(xué)類 所學(xué)專業(yè)二:受教育培訓(xùn)經(jīng)歷:本科 XX 年畢業(yè)于 西北大學(xué)化學(xué)系有機合成 專業(yè)

主要從事植物有效成分的分離和其衍生物的合成研究

碩士 XX 年畢業(yè)于 四川大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院

生物化學(xué)與分子生物學(xué) 專業(yè) 主要從事植物蛋白的功能研究 語言能力外語: 英語外語水平: 熟練國語水平: 精通 粵語水平: 一般 工作能力及其他專長本人具有較強和廣泛的專業(yè)知識基礎(chǔ),較強的學(xué)習(xí)能力和合作精神,具有化工和生物制劑等工作經(jīng)歷。參與完成多項國家和省市研究項目,并完成多篇科技論文,得到同事和領(lǐng)導(dǎo)老師的好評。

在化學(xué)方面,天然產(chǎn)物有效成分的提取,有機合成和高分子材料合成與應(yīng)用比較熟悉。

在生物學(xué)方面,生物化學(xué)的基本操作技能(蛋白提取、分離、檢測(如:Western檢測,熒光分析檢測,蛋白基本性質(zhì)的檢測等);植物體功能蛋白的分離和提取,多克隆抗體的制備),基本分子實驗技能(PCR,DNA/RNA的提取和大腸桿菌表達(dá)等)。對生物藥學(xué)相關(guān)的實驗設(shè)計和要求較為熟悉。

在儀器的使用方面,能夠使用多種儀器( 紫外光譜UV, 紅外光譜IR,原二色譜 CD, 熒光光譜FL,快速液相色譜FPLC, PAM2100葉綠素?zé)晒猓咝б合嗌VHPLC等),并對主要分析儀器(核磁NMR,紫外光譜UV, 紅外光譜IR,原二色譜 CD, 熒光光譜FL等)的結(jié)果能夠準(zhǔn)確分析。

篇10

1 研究方法

1.1 樣本篩選

所選中藥均為《中華人民共和國藥典》2005年版[3]所收載,主要歸肺經(jīng)的藥物共計129種。

1.2 資料檢索

129種歸肺經(jīng)中藥的基本資料來源于《中華人民共和國藥典》2005年版[3];化學(xué)成分類別構(gòu)成的文獻(xiàn)資料來源于清華同方全文期刊庫、重慶維普全文期刊庫以及美國化學(xué)文摘數(shù)據(jù)庫,分別以129種歸肺經(jīng)中藥的中文名、英文名、拉丁名進(jìn)行化學(xué)成分及類別的資料檢索。

1.3 統(tǒng)計方法

對129種歸肺經(jīng)中藥基本資料、化學(xué)成分構(gòu)成進(jìn)行文獻(xiàn)檢索,將資料輸入計算機,建立129種歸肺經(jīng)中藥的化學(xué)成分信息數(shù)據(jù)庫,對129種歸肺經(jīng)中藥的化學(xué)成分類別構(gòu)成情況與其歸經(jīng)作用的關(guān)系進(jìn)行研究,采用SPSS13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理,主要進(jìn)行頻數(shù)與排序統(tǒng)計。

1.4 化合物分類標(biāo)準(zhǔn)

參考《中藥化學(xué)》[4]、《天然藥物化學(xué)》[5]、《天然產(chǎn)物化學(xué)》[6],結(jié)合中藥有效成分的特征,分為萜類、黃酮類、生物堿類、甾體類、苯丙素類、醌類、酚類、糖苷類、酯類、氨基酸、多肽類、蛋白質(zhì)、芳香族、含硫化合物、含氧雜環(huán)、脂肪族類化合物。

2 研究結(jié)果

2.1 基本資料

2.1.1 歸經(jīng)構(gòu)成情況

129種歸肺經(jīng)中藥其歸經(jīng)的首位均為肺經(jīng),其中單歸肺經(jīng)的19種,占14.7%;歸兩經(jīng)的63種,占48.8%;歸三經(jīng)的41種,占31.8%;歸四經(jīng)的5種,歸五經(jīng)的1種。

2.1.2 藥材來源情況

129種歸肺經(jīng)中藥為植物來源的116種,占89.9%;動物類藥6種,占4.7%,礦物類藥7種,占5.4%。

2.2 化合物頻數(shù)構(gòu)成情況

共收集化合物總頻數(shù)6 107次,其中植物類肺經(jīng)中藥化合物出現(xiàn)頻數(shù)5 873次,動物類肺經(jīng)中藥化合物頻數(shù)是234次,礦物類肺經(jīng)中藥0次(無機鹽未計算入內(nèi))。各類化合物在肺經(jīng)中藥中出現(xiàn)的頻數(shù)見表1。表1 各類化合物在肺經(jīng)中藥中出現(xiàn)的頻數(shù)(略)

從表1可以看出,肺經(jīng)中藥中化合物類別出現(xiàn)頻數(shù)最高的是萜類化合物,占所有化合物頻數(shù)的26.41%,其次是脂肪族、黃酮類、生物堿類化合物,這4種類別的化合物累計頻數(shù)占到62.34%。

通過非參數(shù)Chi-Square 檢驗,各類化合物期望頻數(shù)值為325,卡方值為9 353.997,自由度為17,P=0.00<0.01,可以認(rèn)為各類化合物頻數(shù)值差異是有統(tǒng)計學(xué)意義的。萜類化合物實際頻數(shù)比期望頻數(shù)高出1 288次,表明萜類化合物的頻數(shù)明顯高于期望值和其他化合物類別的實際頻數(shù)。

2.3 含各類化合物類別的肺經(jīng)中藥情況

129種肺經(jīng)中藥中有124種有化合物構(gòu)成的報道;含各類別化合物的肺經(jīng)中藥種數(shù)情況見表2。表2 各類別化合物在肺經(jīng)中藥中出現(xiàn)的種數(shù)情況(略)

從表2可以看出,大部分肺經(jīng)中藥(68.22%)含有萜類化合物,其次是脂肪族、甾體、生物堿、黃酮。

通過非參數(shù)Chi-Square 檢驗,含各類化合物肺經(jīng)中藥種數(shù)的期望值為42,卡方值為289.799,自由度為17,P=0.00<0.01,表明各類化合物在肺經(jīng)中藥中出現(xiàn)的種數(shù)值差異是有統(tǒng)計學(xué)意義的。而萜類化合物的出現(xiàn)頻數(shù)值明顯高于期望值。

2.4 不同歸經(jīng)數(shù)中藥化合物類別構(gòu)成的對比(見圖1)

2.5 含萜類亞類的肺經(jīng)中藥情況

在129種肺經(jīng)中藥中有88種肺經(jīng)中藥含有萜類化合物,含萜類亞類的肺經(jīng)中藥情況見表3。表3 萜類亞類在肺經(jīng)中藥中出現(xiàn)的頻數(shù)情況(略)

表3顯示,三萜類化合物在肺經(jīng)中藥中出現(xiàn)的頻數(shù)是最多的,接近一半肺經(jīng)中藥含有三萜化合物,其次是倍半萜、單萜,二萜最少。

3 討論

以上研究結(jié)果表明,肺經(jīng)中藥中萜類化合物出現(xiàn)頻數(shù)最高,其中又以三萜(尤其是五環(huán)三萜)最為多見;而且萜類化合物的出現(xiàn)頻率隨肺經(jīng)中藥歸經(jīng)數(shù)(除肺經(jīng)外出現(xiàn)其他經(jīng))的增多而降低,具有一定的特異性。此外,脂肪族、甾體、生物堿、黃酮類在肺經(jīng)中藥中出現(xiàn)的頻數(shù)也很高。

現(xiàn)代藥理研究表明,萜類化合物對肺經(jīng)系統(tǒng)疾病具有明顯的藥效作用,Shin CY等[7]對桔梗三萜類化合物的祛痰活性研究表明,桔梗皂苷D和D3通過霧化給藥,能增加大鼠上皮細(xì)胞中黏液素的釋放,而且比陽性對照藥品ATP和Ambroxole的作用更強;繆氏等[8]發(fā)現(xiàn),艾葉提取物α-萜品烯醇對哮喘小鼠氣道炎癥及外周血Th1/Th2平衡具有積極影響;唐氏等[9]發(fā)現(xiàn)單萜類化合物具有良好氣管擴張和抗變態(tài)反應(yīng)作用;李氏等[10]發(fā)現(xiàn)土貝母苷甲對肺部腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒作用大于其他部位的腫瘤細(xì)胞。

生物堿類化合物同樣是肺經(jīng)中藥中一類重要的有效化合物。如麻黃中麻黃堿具有松弛支氣管平滑肌、收縮血管和升高血壓等作用,臨床主要用于支氣管哮喘、過敏性反應(yīng)、鼻黏膜腫脹及低血壓等病癥的治療;山豆根中氧化苦參堿可顯著減輕哮喘小鼠血管、氣道周圍炎性細(xì)胞浸潤, 改善黏膜上皮壞死脫落情況,消除哮喘的主要病理基礎(chǔ),起到抗炎,平喘的作用[11]。

但萜類化合物、生物堿類化合物與黃酮類化合物是否就是歸肺經(jīng)中藥的物質(zhì)基礎(chǔ),肺經(jīng)中藥中所含的萜類化合物、生物堿類化合物及黃酮類化合物是否都對肺經(jīng)系統(tǒng)的疾病具有特異性治療作用,而且是通過什么途徑、什么作用機制發(fā)揮歸經(jīng)作用,和有效成分在肺經(jīng)系統(tǒng)的靶向作用和富集,以及體內(nèi)第二信使,細(xì)胞受體特異性作用是否密切相關(guān),其生物學(xué)規(guī)律又是什么,這些問題尚需進(jìn)一步的實驗來驗證和闡釋。

本研究以大樣本量的歸肺經(jīng)中藥整體化學(xué)成分作為研究對象,通過文獻(xiàn)檢索、化學(xué)信息統(tǒng)計等方法對歸肺經(jīng)中藥的化學(xué)成分類別構(gòu)成規(guī)律進(jìn)行研究,得到歸肺經(jīng)中藥化學(xué)成分類別構(gòu)成的一般性規(guī)律。此方法簡單可行,資料翔實,結(jié)論科學(xué),符合中醫(yī)藥理論的整體觀和對宏觀規(guī)律的認(rèn)知特點,為研究中藥歸經(jīng)理論提供一種新的方法與思路。

參考文獻(xiàn)

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[8] 繆衛(wèi)群.艾葉提取物α-萜品烯醇對哮喘小鼠氣道炎癥及外周血Th1/ Th2平衡的影響[D].杭州:浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文,2005.

篇11

一、天然氣管道腐蝕的因素

(1)土壤腐蝕因素。土壤是具有固、液、氣三相的多孔性的膠質(zhì)體,土壤的空隙被氣和水充滿,水中含有一定的鹽使土壤具有離子導(dǎo)電性。由于管道所埋土壤各處的物化性質(zhì)不同、管道各部分的金相結(jié)構(gòu)不同,如晶格缺陷、雜質(zhì)、內(nèi)部應(yīng)力、表面粗糙程度等原因,一部分金屬易電離,帶正電的金屬離子進(jìn)入土壤中,從而該段電子過剩電位變負(fù);而另一部分金屬不容易電離,電位變正,從而在兩段間發(fā)生電子流動即發(fā)生氧化還原反應(yīng)。失去電子的管道段成為陽極區(qū),得到電子管道段則成為陰極區(qū),并和土壤一起組成回路,形成了電化學(xué)電流即腐蝕電流,從而產(chǎn)生了土壤腐蝕。

(2)管道腐蝕因素。長輸埋地管道表面大都包裹有防腐層,將鋼管和腐蝕介質(zhì)隔離,切斷電化學(xué)腐蝕電池的電路。 土壤腐蝕性介質(zhì)從而浸入管體外壁,引起管道外腐蝕,再加上陰極保護(hù)不善,雜散電流的影響等均會使管道遭受腐蝕。

(3)金屬材料因素。金屬化學(xué)穩(wěn)定性、合金成分、金屬表面狀態(tài)等都會影響金屬材料的腐蝕性 。

(4)大氣腐蝕。大氣中含有水蒸氣會在金屬表面冷凝形成水膜,這種水膜由于溶解了空氣中的氣體及其它雜質(zhì),可起到電解液的作用,使金屬表面發(fā)生電化學(xué)腐蝕。影響大氣腐蝕的自然因素除污染物外還有氣候條件。在非潮濕環(huán)境中,很多污染物幾乎沒有腐蝕效應(yīng)。假如相對濕度超過80% ,腐蝕速度會迅速上升。因此,敷設(shè)在地溝中的管道或潮濕環(huán)境的架空管道表面極易銹蝕。

(5)細(xì)菌腐蝕 。細(xì)菌腐蝕也稱微生物腐蝕,參與管道土壤腐蝕過程的細(xì)菌通常有硫酸鹽還原菌、氧化菌 、鐵細(xì)菌 、硝酸鹽還原菌等。其中厭氧性硫酸鹽還原菌最具代表性。它在pH6~ 8 堿性和透氣性差的土壤中繁殖,廣泛地分布在海、 河 、湖泊水田、 沼澤的淤泥中, 它利用自身的生息,將硫酸鹽離子還原,同時促進(jìn)陰極反應(yīng),生成硫化鐵等腐蝕產(chǎn)物,覆于管道表面,形成二次的局部腐蝕(孔蝕),所以在硫酸鹽還原菌腐蝕的現(xiàn)場,土壤顏色發(fā)黑,有硫化氫臭味。

(6)雜散電流腐蝕 。流散于大地中的電流對管道產(chǎn)生的腐蝕,又名干擾腐蝕,是一種外界因素引起的電化學(xué)腐蝕 。管道腐蝕部位由外部電流的極性和大小決定,其作用類似電解雜散電流從原油管道受電氣化鐵路的雜散電流腐蝕。在建成后約4個月即遭電流腐蝕穿孔交流電引起的腐蝕是在管道沿高壓輸電線敷設(shè)時,因電磁耦合在管道上感應(yīng)的交流電所造成的,對人體和設(shè)備均有危害。

二、管道腐蝕防治措施

針對以上腐蝕原因提出相應(yīng)防腐措施如下:

(1)涂層防護(hù)。涂層防護(hù)是管道防護(hù)最基本的方法。它的主要原理在于采用一些特殊材料涂抹到管道外側(cè),起到隔離金屬管道的作用,腐蝕性物質(zhì)無法與金屬直接接觸,因而起到防腐的作用。值得注意的是,有些管道在架設(shè)過程匯總不可避免的經(jīng)過一些環(huán)境比較惡劣的地區(qū),因此這就對涂膜材料的選擇提出了要求。一般來說,涂膜材料應(yīng)該滿足以下幾個要求:材料自身性能穩(wěn)定,不會與周圍腐蝕性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),水的滲透率低,防止水與管道的接觸,耐微生物腐蝕能力強,出現(xiàn)問題時方便修復(fù),成本低,可以大規(guī)模使用,滿足防腐要求的前提下滿足工程要求。

(2)改善金屬的本質(zhì)。根據(jù)不同的用途選擇不同的材料組成耐腐蝕合金,或在金屬中添加合金元素,提高其耐蝕性,可以防止或減緩金屬的腐蝕。例如,在鋼中加入鎳制成不銹鋼可以增強鋼的防腐蝕能力。

(3)電化學(xué)保護(hù)法。將被保護(hù)金屬極化成陰極來防止金屬腐蝕的方法。1928年第一次用于管道是將金屬腐蝕電池中陰極不受腐蝕而陽極受腐蝕的原理應(yīng)用于金屬防腐技術(shù)上,利用外施電流迫使電解液中被保護(hù)金屬表面全部陰極極化,則腐蝕就不會發(fā)生。判定管道是否達(dá)到陰極保護(hù)的指標(biāo)有兩項:一是最小保護(hù)電位,它是金屬在電解液中陰極極化到腐蝕過程停止時的電位,其值與環(huán)境等因素有關(guān),常用的數(shù)值為-850毫伏 (相對于銅-硫酸銅參比電極測定);二是最大保護(hù)電位,即被保護(hù)金屬表面容許達(dá)到的最高電位值。

(4)改善環(huán)境。改善環(huán)境對減少和防止金屬腐蝕有重要作用。例如,減少腐蝕介質(zhì)的濃度,除去介質(zhì)中的氧,控制環(huán)境溫度、濕度等,都可以減少和防止金屬腐蝕;也可以采用在腐蝕介質(zhì)中添加能降低腐蝕速率的物質(zhì)(緩蝕劑)來減少和防止金屬腐蝕。

(5)電蝕防止法。一是在雜散電流源有關(guān)設(shè)施上采取措施,使漏泄電流減小到最低限度;二是在敷設(shè)管道時盡量避開雜散電流地區(qū),或提高擾管段絕緣防腐層質(zhì)量,采用屏蔽、加裝絕緣法蘭等措施;三是對干擾管道作排流保護(hù),即將雜散電流從擾管道排回產(chǎn)生漏泄電流的電網(wǎng)中,以消除雜散電流對管道的腐蝕。

三、天然氣管道腐蝕防治改進(jìn)措施探討

當(dāng)前,相對國外管道防腐較為先進(jìn)的技術(shù)而言,我國對城市天然氣管道腐蝕防治的研究還存在著一些問題急需解決,管道防腐技術(shù)還有待改進(jìn)。

3.1 積極開發(fā)管道防腐材料

我國當(dāng)前所使用的管道防腐材料雖然基本已經(jīng)實現(xiàn)了國產(chǎn)化,但是由于技術(shù)上的缺陷,所生產(chǎn)出來防腐材料難免會出現(xiàn)一些問題。因此,我們要加大對管道防腐材料的研究力度,通過借鑒國外先進(jìn)的技術(shù),結(jié)合國內(nèi)的實情,運用到生產(chǎn)實踐當(dāng)中去,生產(chǎn)出高質(zhì)量的材料來更好的進(jìn)行管道腐蝕的防護(hù)。

3.2 積極提升腐蝕管道的定位技術(shù)

進(jìn)行天然氣管道腐蝕程度的測量需要我們擁有一個完善的防腐數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),我們要不斷的加強腐蝕管道的定位能力,使得腐蝕管道的定位快速而準(zhǔn)確,這樣才能夠有效的找出天然氣管道的安全問題,排除安全隱患。當(dāng)前我國在這一方面的技術(shù)和先進(jìn)國家相比還存在著很大的差距,對管道防腐檢測技術(shù)投入足夠的精力,才能夠縮小和國外技術(shù)上的差距,增強我國管道腐蝕檢測的實力。

3.3 確保陰極的準(zhǔn)確到位

在對管道進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)保護(hù)時我們要確保陰極的準(zhǔn)確到位,才能夠保障腐蝕的是充當(dāng)陽極的其他金屬,而不是消耗陰極的管道金屬。要確保陰極的準(zhǔn)確到位,我們必須要關(guān)注陰極保護(hù)的關(guān)鍵參數(shù)。保護(hù)電流和保護(hù)電位是對陰極進(jìn)行保護(hù)的關(guān)鍵參數(shù),保護(hù)電位是金屬完全停止腐蝕時所需要的電位,保護(hù)電流則是被保護(hù)的結(jié)構(gòu)單位面積中所需要的保護(hù)電流。只有準(zhǔn)確的把握了陰極保護(hù)的關(guān)鍵參數(shù),才能夠確保陰極保護(hù)的準(zhǔn)確到位,對管道的保護(hù)才能夠得到保障。

四、結(jié)語

管道的防腐不僅關(guān)系到資源的有效利用,還關(guān)系到城市的正常運轉(zhuǎn)。保證管道不被腐蝕才能保證社會的平穩(wěn)運行,因此管道的防腐問題應(yīng)該引起足夠的重視,在開發(fā)新技術(shù)新材料的同時,注意對于現(xiàn)有工藝的改善,完善管道施工中的管理,避免人為因素對管道造成腐蝕,從多個方面綜合治理管道的腐蝕問題,才能將損失降到最低。

參考文獻(xiàn):

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[2]馮士明,胡延新.油氣管道腐蝕現(xiàn)狀及修復(fù)技術(shù)對策.99中國國際腐蝕控制大會論文集,1999

篇12

20世紀(jì)20年代弗萊明博士從青霉菌中發(fā)現(xiàn)青霉素揭開了有目的地利用微生物次生代謝產(chǎn)物的序幕。經(jīng)過80多年的研究,目前已經(jīng)報道的具有生物活性的微生物次生代謝產(chǎn)物達(dá)到了20 000個以上[1]。其中,一些具有重要的生物活性的微生物天然產(chǎn)物已被開發(fā)成為醫(yī)藥、農(nóng)藥[2-4],如青霉素、頭孢菌素、他汀類藥物、環(huán)孢菌素A、阿維菌素、Strobilurin類殺菌劑等,在農(nóng)藥及醫(yī)藥中占據(jù)了相當(dāng)大的比重。微生物天然產(chǎn)物成為新藥開發(fā)的重要源泉。盡管跨國醫(yī)藥企業(yè)在20世紀(jì)90年代對天然產(chǎn)物研究與開發(fā)的興趣曾經(jīng)一度下降,但由于組合化學(xué)及高通量篩選并未為其帶來預(yù)期的結(jié)果,這些企業(yè)對天然產(chǎn)物的研究已經(jīng)在復(fù)蘇,天然產(chǎn)物在新藥的研究與開發(fā)中發(fā)揮著重要的作用[5-10]。

據(jù)估計,開發(fā)一種新藥平均要花10~15年的時間,總費用已超過10億美元[11]。在從微生物天然產(chǎn)物中進(jìn)行藥物篩選研究時,研究者經(jīng)常會碰到已知的化合物或不感興趣的化合物。為了避免不必要的人力、物力及財力的浪費,研究者應(yīng)盡可能在研究的早期對微生物粗提物中的化合物進(jìn)行初步鑒別,排除其中的已知化合物或重復(fù)的化合物。微生物天然產(chǎn)物早期鑒別及去重復(fù)的一般流程見圖1。以往人們利用紙層析、薄層層析進(jìn)行微生物天然產(chǎn)物的早期鑒別及去重復(fù)。目前,高效液相色譜(HPLC)已廣泛應(yīng)用于微生物天然產(chǎn)物的早期鑒別及去重復(fù),與高效液相色譜技術(shù)聯(lián)合使用的現(xiàn)代分析技術(shù)的發(fā)展,使微生物天然產(chǎn)物的早期鑒別及去重復(fù)更為方便。而天然產(chǎn)物數(shù)據(jù)庫的建立,則大大簡化了微生物天然產(chǎn)物的早期鑒別與去重復(fù)的過程。本研究對用于微生物天然產(chǎn)物的早期鑒別及去重復(fù)的方法進(jìn)行總結(jié),以期對微生物天然藥物的研究與開發(fā)提供一點借鑒。

1 薄層層析

微生物在次生代謝過程中產(chǎn)生復(fù)雜的次生代謝產(chǎn)物。這些復(fù)雜組分的物理化學(xué)性質(zhì)不同,其在不同的溶劑系統(tǒng)中擴散的速度不同。用于微生物次生代謝產(chǎn)物分離的材料包括紙、硅膠、氧化鋁等。事實上,從20世紀(jì)40年代開始紙層析技術(shù)就被用于微生物產(chǎn)生的化合物的早期鑒別與去重復(fù)。在20世紀(jì)80年代,Zahner等[12]根據(jù)不斷增加的薄層層析(TLC)色譜及顯色劑知識,提出了一個基于薄層層析的微生物天然產(chǎn)物的篩選策略——化學(xué)篩選。微生物提取物經(jīng)薄層硅膠層析展開后,可在紫外及可見光下記錄層析樣品的層析情況;另外,利用多個顯色劑對層析后的樣品進(jìn)行顯色。通過與數(shù)據(jù)庫中已知化合物進(jìn)行對比,可初步確定樣品中的化合物是否為數(shù)據(jù)庫中的化合物。該方法在德國漢高研究所(HKI)和HOECHST制藥公司得到運用,利用該方法對8 000株微生物進(jìn)行了篩選,分離到259個化合物,其中129個化合物是新結(jié)構(gòu)化合物。新化合物分離的比率達(dá)到50%[13]。云南大學(xué)微生物研究所李銘剛等[14,15]通過與HKI合作,利用其TLC數(shù)據(jù)庫對一株嗜堿放線菌的次生代謝產(chǎn)物進(jìn)行了早期鑒別,從中分離到了兩個活性化合物。Filtenborg等[16,17]也采用TLC方法,結(jié)合可見光、紫外線及顯色劑,對真菌產(chǎn)生的毒素進(jìn)行了篩選。但是該方法的最大缺陷是分辨率不高、自動化水平不高,特別是對一些未知化合物缺乏有效的鑒別手段,對化合物的快速鑒別依賴于數(shù)據(jù)庫中化合物的數(shù)量。

2 液相色譜(LC)技術(shù)與光譜技術(shù)聯(lián)用

20世紀(jì)60年代末至70年代初,科克蘭(Kirkland)等人開發(fā)了世界上第一臺商業(yè)高效液相色譜儀,開啟了HPLC時代[18]。隨著技術(shù)的發(fā)展,如柱料的改進(jìn)、高壓泵的應(yīng)用,HPLC技術(shù)的分離效果提高迅速,而與計算機聯(lián)用則大大提升了高效液相色譜的自動化程度。LC技術(shù)已廣泛應(yīng)用于生物活性物質(zhì)的分離、純化。將具高分離性能的LC技術(shù)與能夠獲取豐富化學(xué)結(jié)構(gòu)信息的光譜技術(shù)相結(jié)合,通過一次或少數(shù)幾次分析即可全面地獲得整個微生物粗提物的化學(xué)組成、含量及結(jié)構(gòu)等信息,在研究的早期即鑒別或鑒定出化合物的結(jié)構(gòu)及預(yù)測出新化合物的存在,達(dá)到對生物活性物質(zhì)進(jìn)行快速篩選的目的,大大促進(jìn)了微生物來源的有生物活性的新化合物的發(fā)現(xiàn)。

2.1 與紫外光譜聯(lián)用(LC-UV)

微生物粗提取物通過色譜柱分離后,含有某一特定化合物的流動相在通過光電二極管陣列檢測器時,計算機的色譜工作站可獲得這一化合物的紫外光譜圖。色譜工作站可將獲得的紫外圖譜存儲在計算機中,并可與建立的已知或標(biāo)準(zhǔn)化合物的紫外圖譜庫進(jìn)行比對,快速確定該化合物是否為已知化合物。此外,紫外光譜還可提供一些被檢測的化合物的結(jié)構(gòu)信息。液相與紫外光譜技術(shù)的聯(lián)用,已廣泛應(yīng)用于微生物天然產(chǎn)物的化學(xué)篩選,研究者利用這一手段結(jié)合生物活性篩選,從微生物中發(fā)現(xiàn)了一些新的生物活性化合物[19-31]。德國Goettingen大學(xué)的Laatsch教授研究小組建立了天然產(chǎn)物標(biāo)樣及分離的天然活性化合物的紫外圖譜庫,用于微生物天然產(chǎn)物的早期鑒別與排重。受到資源的制約,這種自建的數(shù)據(jù)庫中化合物的數(shù)量相對較小。丹麥理工大學(xué)的研究者建立了自動比較LC所得到的化合物紫外圖譜的方法,并利用此方法發(fā)現(xiàn)了兩個新的化合物[32,33]。隨著LC技術(shù)的發(fā)展,超高效液相色譜(UPLC)在微生物天然產(chǎn)物分析中的應(yīng)用越來越廣泛。利用UPLC與光電二極管陣列檢測器聯(lián)用,可更為迅速地進(jìn)行微生物粗提取物中化合物組成的分析[34]。光電二極管陣列檢測器的缺點在于不能檢測不具有發(fā)色基團的微生物天然產(chǎn)物。此外,由于可供分析的已知化合物的數(shù)量有限,采用此種方法能夠剔除的僅為已有的化合物。

2.2 與質(zhì)譜聯(lián)用(LC-MS)

質(zhì)譜儀具有靈敏度高的特點,通常可檢測到納克乃至皮克級的化合物,可獲得被檢測化合物的分子量與結(jié)構(gòu)信息。高分辨質(zhì)譜(MS)還可確定被分析的化合物的分子式。與LC聯(lián)用的質(zhì)譜儀包括:單四極桿、串聯(lián)四極桿、離子阱及飛行時間質(zhì)譜(高分辨)儀等。Fredenhagen等[35]建立了以LC-離子阱質(zhì)譜儀聯(lián)用來快速有效地鑒定微生物提取物中原來已分離鑒定的化合物的方法。采用LC-MS對微生物發(fā)酵提取物中的化合物進(jìn)行分析,通過與該數(shù)據(jù)庫中已知天然產(chǎn)物的母離子MS數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,基本上可以確定微生物發(fā)酵提取物中是否有新的化合物。Si等[36]采用LC/ESI-MS/MS對來源于藤黃灰鏈霉菌發(fā)酵液的次生代謝產(chǎn)物進(jìn)行化學(xué)篩選,鑒定出了46種異戊他定系列氨基寡糖類成分,其中41種為新化合物。在該LC-MS分析結(jié)果的指導(dǎo)下分離得到了其中11個化合物的單體,經(jīng)核磁共振(NMR)分析等手段確認(rèn)了它們的結(jié)構(gòu),均與LC-MS提示的結(jié)構(gòu)相一致。Feistner[37]采用液質(zhì)聯(lián)用對Erwinia屬細(xì)菌的代謝物組成進(jìn)行了分析。Nielson等[38]利用液相色譜-紫外與高分辨飛行時間質(zhì)譜,建立了一個快速有效的鑒別真菌次生代謝產(chǎn)物及其分子組成的方法。Kim等[39]利用液質(zhì)聯(lián)用對4株Myxococcus xanthus的次生代謝產(chǎn)物進(jìn)行了鑒別,從中發(fā)現(xiàn)了一個新化合物Myxalamid K。而利用超高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用,可以更加快速地對微生物提取物中的化合物進(jìn)行鑒別。Berrue等[40]利用UPLC-MS建立了Erythropodium caribaeorum珊瑚的主要代謝產(chǎn)物的UPLC-MS數(shù)據(jù)庫。利用UPLC-MS,他們從該珊瑚的附生微生物中快速篩選到了產(chǎn)生目標(biāo)化合物的微生物菌株。Ito等[41]利用UPLC-MS對16 025個微生物提取物進(jìn)行了分析,利用ACD IntelliXtract軟件對得到的液質(zhì)分析數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理,從提取物中發(fā)現(xiàn)了38 000多個不同的化合物峰。而將這些化合物的相關(guān)信息整合,形成了一個數(shù)據(jù)庫[41]。德國的Goettingen大學(xué)建立了1 000多個微生物天然產(chǎn)物的ESI MS/MS數(shù)據(jù)庫,用于化合物的早期鑒別[42]。還有的研究者利用電噴霧質(zhì)譜儀直接進(jìn)樣,對微生物提取物的化合物組成進(jìn)行分析[43-45]。

由于質(zhì)譜儀本身的局限性,其所得到的結(jié)構(gòu)信息不足以解決化合物的鑒定問題;另外,不同的化合物對離子化條件要求不同;與液相聯(lián)用時對流動相的要求較高,不宜使用不揮發(fā)性緩沖鹽。因此,單純依賴LC-MS聯(lián)用仍不能解決微生物天然產(chǎn)物的早期鑒別與去重復(fù)等問題。

2.3 與核磁共振譜聯(lián)用(LC-NMR)

NMR技術(shù)是用于結(jié)構(gòu)鑒定的最為有效的手段。將NMR與LC結(jié)合起來,利用LC對化合物的高效分離,對目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行鑒定。LC-NMR的操作模式有3種:連續(xù)流(Onflow)、停流(Stopped flow)及峰貯存(Loop-storage)[46,47]。NMR的靈敏度相對質(zhì)譜來說較低,通常最低只能檢測微克級的樣品。但是隨著技術(shù)的進(jìn)步,在LC與NMR聯(lián)用的硬件及軟件方面取得了顯著進(jìn)展,如核磁共振儀的磁場強度達(dá)到900 A/m,專為聯(lián)用設(shè)計的流通探頭、毛細(xì)管探頭、超低溫探頭等,可提升檢測的靈敏度,在某些模式下可以檢測微克以下的樣品[42,48,49]。NMR可以獲得所分析化合物的部分甚至是全部結(jié)構(gòu)信息,可在研究的早期確定所研究的化合物是否為已知化合物或初步確定新化合物的結(jié)構(gòu)。該技術(shù)目前已經(jīng)應(yīng)用于微生物天然產(chǎn)物粗提物的早期鑒別與去重復(fù)[42,48,50,51]。該方法還存在一些不足,主要表現(xiàn)在:①靈敏度仍然較低;②對復(fù)雜的樣品分析存在難度(主要是色譜分離);③溶劑峰的影響。這些都還有賴于儀器技術(shù)進(jìn)步來解決。

2.4 液相與多種光譜技術(shù)聯(lián)用

將高效液相色譜與多種光譜技術(shù)聯(lián)用,可同時獲得所分析化合物較為完整的各種信息。不同的光譜技術(shù)的聯(lián)合運用,可彌補LC與單一光譜技術(shù)聯(lián)用所存在的缺陷,獲得微生物粗提物中化合物較為完全的結(jié)構(gòu)信息,結(jié)合數(shù)據(jù)庫檢索,可快速確認(rèn)目標(biāo)化合物是否為已知化合物或新化合物[52,53]。Lang等[42,48]建立了液相與多種光譜技術(shù)聯(lián)用的真菌提取物中已知化合物去重復(fù)的方法。對具有抗細(xì)菌、抗真菌或細(xì)胞毒性的真菌或細(xì)菌提取物,先采取LC-UV分析,并結(jié)合生物測定,對得到的活性峰對應(yīng)的紫外光譜和保留時間與建立的已知化合物紫外光譜數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較。如果未發(fā)現(xiàn)匹配的化合物,則將得到的質(zhì)譜和(或)紫外信息輸入到MarinLit或Antibase等數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行查詢。對仍然不匹配的化合物,則將根據(jù)1H NMR圖譜解析得到的部分結(jié)構(gòu)信息輸入到Anti/Marin數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行檢索,可快速確定化合物是否為已知化合物。利用該方法,他們從一株內(nèi)生真菌中鑒定出Phomosine A、Phomosine C及其他的Phomosine衍生物。

3 天然產(chǎn)物數(shù)據(jù)庫在早期鑒別及去重復(fù)中的應(yīng)用

一旦對微生物粗提物進(jìn)行了各種分析,并獲得了一些與其結(jié)構(gòu)相關(guān)的信息后,如何快速有效地確認(rèn)其是否為已知化合物是研究者所要解決的首要問題。利用這些數(shù)據(jù)與信息,若直接從文獻(xiàn)(論文及專利)中查找則費時費力。為了快速地鑒別微生物粗提物中的化合物,可利用一些公共數(shù)據(jù)庫,如SciFinder、ChemBank、ChemID、PubChem等[54]。但是這些公眾數(shù)據(jù)庫只能提供化合物的名稱、結(jié)構(gòu)、化學(xué)特性、用途、生物學(xué)活性等。這些在線的公眾數(shù)據(jù)庫在確定一個已明確結(jié)構(gòu)的化合物是否為新化合物時非常方便。但是這些數(shù)據(jù)與通過儀器分析所得到的數(shù)據(jù)不能很好地銜接。

目前,用于微生物天然產(chǎn)物早期鑒別與去重復(fù)的數(shù)據(jù)庫主要是一些專業(yè)的商業(yè)數(shù)據(jù)庫,包括The Dictionary of Natural Products、Antibase 2012、Berdy Bioactive Natural Products Database、UMEZAWA DB、MarinLit等。此外,商業(yè)化合物數(shù)據(jù)庫,如CAS、Reaxys也包含了大量的天然產(chǎn)物的數(shù)據(jù)[54,55]。由Chapman&Hall開發(fā)的Dictionary of Natural Products可提供DVD版及網(wǎng)絡(luò)版,其最新版中包含了23萬多個天然產(chǎn)物的化學(xué)、物理及結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù),如化合物的精確名稱及通用名、分子式、分子量及元素組成、化學(xué)結(jié)構(gòu)、紫外及化合物來源、化合物的物理性質(zhì)(如熔點、沸點、旋光性、生物活性及毒性等),基本包含了Berdy Bioactive Natural Products Database的信息。該數(shù)據(jù)庫每半年更新一次[56]。Antibase數(shù)據(jù)庫由德國Gottingen大學(xué)Laatsch教授領(lǐng)導(dǎo)的團隊開發(fā),Wiley出版集團發(fā)行,為軟件版。該數(shù)據(jù)庫包含了30 000多個微生物來源的產(chǎn)物,包括了微生物天然產(chǎn)物的分子式、分子量、元素組成、理化性質(zhì)、光譜數(shù)據(jù)、生物活性數(shù)據(jù)及來源(含相關(guān)的文獻(xiàn)),并能夠提供結(jié)構(gòu)查詢。該數(shù)據(jù)庫為每年更新一次[57]。日本在微生物天然產(chǎn)物的研究與開發(fā)方面開展了大量的工作,也開發(fā)了一些專門針對微生物天然產(chǎn)物的數(shù)據(jù)庫。日本北里大學(xué)北里研究所微生物化學(xué)實驗室開發(fā)的新北里化學(xué)數(shù)據(jù)庫,包括了16 000種微生物次生代謝產(chǎn)物,該數(shù)據(jù)庫可與DOS兼容,包含了化合物的物理化學(xué)性質(zhì),但是沒有化學(xué)結(jié)構(gòu)[58]。日本的Bioscience AssociatesTM開發(fā)的基于Microsoft Office Acess的UMEZAWA DB,其前身為ActFund,包括了16 000多個微生物天然產(chǎn)物的物理、化學(xué)及生物學(xué)特性,可采用紫外、分子量及分子式進(jìn)行查詢[59]。日本理化研究所(RIKEN)開發(fā)了一個微生物天然產(chǎn)物數(shù)據(jù)庫,包括16 000多個化合物,可提供化合物名稱、結(jié)構(gòu)、分子式、分子量、產(chǎn)生菌、生物活性及化合物的基本特性等[60]。MarinLit由新西蘭Canterbury大學(xué)開發(fā)并維護(hù),該數(shù)據(jù)庫收集了約22 000個海洋天然產(chǎn)物的相關(guān)信息,其中包含了一部分海洋微生物天然產(chǎn)物的信息[42]。該大學(xué)與德國Goettingen大學(xué)合作,將MarinLit數(shù)據(jù)庫與Antibase數(shù)據(jù)庫整合,形成了一個包括50 000多個化合物的數(shù)據(jù)庫AntiMarin。該數(shù)據(jù)庫中可提供1H NMR圖譜所推導(dǎo)的結(jié)構(gòu)信息的查詢,每年更新一次[42]。中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物所于20世紀(jì)80年代開始,逐步建立了基于Foxbase的微生物產(chǎn)物數(shù)據(jù)庫MPMS。2000年后通過與上海創(chuàng)騰科技合作,利用MDL公司的ISIS化學(xué)信息管理系統(tǒng)作為開發(fā)平臺,對原有的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行了更新,開發(fā)了新一代的微生物天然產(chǎn)物數(shù)據(jù)庫(MNPD)。該數(shù)據(jù)庫收集了微生物天然產(chǎn)物共15 000多個,主要包括微生物天然產(chǎn)物的名稱、分子式、分子量、結(jié)構(gòu)類型、CAS登記號、顏色、晶型、熔點、旋光度、溶解性、紫外和紅外特征吸收峰等重要理化性質(zhì)、微生物天然產(chǎn)物的產(chǎn)生菌、制備方法及生物活性、相關(guān)原始參考文獻(xiàn)及專利信息[61]。還有研究者根據(jù)研究所得到的數(shù)據(jù)自主進(jìn)行天然產(chǎn)物數(shù)據(jù)庫的開發(fā)。Lopez-Perez等[62]開發(fā)了一個包含6 000多個天然產(chǎn)物的13C圖譜的數(shù)據(jù)庫NAPROC-13,可用于已知天然產(chǎn)物的快速結(jié)構(gòu)鑒定,也可為未知化合物的結(jié)構(gòu)解析提供幫助。

4 結(jié)語

微生物天然產(chǎn)物仍將在新藥研究與開發(fā)中發(fā)揮重要的作用。而在研究的早期對已知化合物進(jìn)行有效鑒別與去重復(fù)是發(fā)現(xiàn)具有新結(jié)構(gòu)的活性化合物的關(guān)鍵。結(jié)合活性篩選,運用薄層層析、液相-光譜聯(lián)用,在研究的早期獲得微生物粗提物中的活性化合物的相關(guān)信息,并通過數(shù)據(jù)庫比對,可快速進(jìn)行已知化合物的鑒別與去重復(fù),并加速新活性化合物的結(jié)構(gòu)解析。但是所有的技術(shù)都有其局限性,前文談到了各種技術(shù)都存在這樣或那樣的問題,任何單一的技術(shù)都不可能完全解決微生物粗提物中所有的化合物的早期鑒別與去重復(fù),特別是那些極微量的化合物。而針對這些技術(shù)的改進(jìn),將極大地促進(jìn)具有新結(jié)構(gòu)的微生物源生物活性天然產(chǎn)物的發(fā)現(xiàn),從而推動藥物研究開發(fā)與新藥創(chuàng)制。

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篇13

1材料與方法

1.1 材料與儀器

蕨菜:采自六盤山區(qū),80℃烘干,粉碎過80目藥典篩。

試劑(分析純):葡萄糖,硫酸,苯酚,氯仿,無水乙醇,正丁醇,過硫酸鉀,ABTS等。

儀器:紅外分光光度計,UV7501紫外可見分光光度計,高速離心機,冷凍干燥器,索氏提取器

1.2試驗設(shè)計

1.2.1蕨菜多糖的提取[9] -[10]

稱取干燥粉碎后的蕨菜細(xì)粉20g,置索氏提取器中,依次用石油醚提取至提取液無色為止。殘渣揮干溶劑后,加入200ml蒸餾水回流提取2h,趁熱過濾,重復(fù)3次。合并濾液,減壓濃縮至原體積的1/2后,用4倍量的無水乙醇沉淀過夜,5000r/min離心10min,沉淀冷凍干燥為粗多糖。

1.2.2蕨菜多糖的精制:

將粗多糖加100ml熱水溶解,用Sevage法(氯仿:正丁醇=4:1)法除蛋白質(zhì);濃縮多糖溶液,加入無水乙醇使含醇量高達(dá)80%,靜置過夜,5000r/min離心10min,沉淀依次用95%乙醇、無水乙醇、丙酮、乙醚多次洗滌,冷凍干燥,得到精制多糖。

1.2.3多糖含量得測定:

采用苯酚-硫酸法。

1.2.4結(jié)構(gòu)分析[11] -[13]

1.2.4.1紫外光譜分析: 用紫外光譜掃描儀對多糖組分進(jìn)行掃描, 測定蕨菜多糖的紫外吸收光譜。

1.2.4.2紅外光譜分析[14]: 取1 mg 左右經(jīng)干燥的多糖樣品, 與100 ~ 200 mg 經(jīng)干燥的KBr 粉末在瑪瑙研缽中輕輕研磨均勻, 在紅外燈下操作. 經(jīng)壓片機壓成薄片, 隨即上機測定, 于4 000 ~ 400 cm-1紅外光譜儀掃描。

2結(jié)果與分析

2.1蕨菜多糖的提取結(jié)果:

蕨菜粗多糖為淺灰色,無味。易溶于水,熱水中溶解度增大。不溶于丙酮、乙醚等非極性溶劑。干燥粉碎后的蕨菜細(xì)粉20g按法提取得到多糖1.248g,最終測定多糖得率為6.24%。

2.2紫外光譜分析:

我們在蕨菜多糖的紫外吸收光譜的260nm和280nm處未觀察到任何吸收峰;而此處的吸收峰主要是核酸和蛋白質(zhì)[15],所以我們確定用Sevage法除蛋白后的蕨菜多糖中不含核酸、蛋白質(zhì)。

2.3紅外光譜分析: 根據(jù)圖(1)我們在蕨菜多糖的紅外吸收光譜中,發(fā)現(xiàn)在3600-3200cm-1, 3000-2800cm-1, 1400-1200cm-1, 1200-800cm-1,均有多糖特征峰;在891 cm-1處的吸收峰表明多糖結(jié)構(gòu)中存在β吡喃糖苷鍵,3400 cm-1處出現(xiàn)的強而寬的峰顯示蕨菜多糖中存在-OH,1600 cm-1處的峰是C=O伸縮振動引起的吸收[16]- [18]。

3結(jié)論

依據(jù)上述光譜分析,再結(jié)合Smith降解法等化學(xué)方法[19]:我們初步確定蕨菜多糖的一級結(jié)構(gòu)中主要含有葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、木糖、甘露糖,而具有β-D(1、4)連接的吡喃葡聚糖主鏈。

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