林大都，黃思涵，李蘭芳，翟 明，張聲源，張 勇

(嘉應(yīng)學(xué)院醫(yī)學(xué)院，廣東 梅州 514031)

天然藥物化學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在天然藥物化學(xué)教學(xué)中占據(jù)著重要的地位[1]。天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容是使學(xué)生掌握天然藥物有效成分的提取、分離、檢識、結(jié)構(gòu)鑒定等實(shí)驗(yàn)方法，不僅是驗(yàn)證和強(qiáng)化理論課教學(xué)內(nèi)容，而且是使學(xué)生掌握系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)操作技能的關(guān)鍵[2]。本院藥學(xué)本科現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案已實(shí)行十余年，沿用的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要包括補(bǔ)骨脂中補(bǔ)骨脂素的提取分離鑒定、大黃中羥基蒽醌的提取分離鑒定、槐米中蘆丁的提取分離鑒定、八角茴香的揮發(fā)油提取和黃連中小檗堿的提取分離鑒定等，采用的提取方法以煎煮法、浸漬法和回流提取法為主。但隨著藥學(xué)學(xué)科的快速發(fā)展，一些高效的提取分離方法已普遍應(yīng)用，經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目涉及的操作技術(shù)偏于簡單和落后，不適應(yīng)新時期大健康醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要，難以滿足應(yīng)用型藥學(xué)專業(yè)本科人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，需及時更新[3]。

超聲法是提取天然藥物化學(xué)成分的新方法之一，主要利用超聲波在溶液中傳播時產(chǎn)生的空化效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)和熱效應(yīng)等，能瞬間破壞植物細(xì)胞壁，增強(qiáng)溶劑進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的滲透能力，加速化學(xué)成分在溶劑中的溶解，從而提高提取效率[4]。超聲法在天然藥物中多糖、多肽、苷類、黃酮類、生物堿等各類成分的提取應(yīng)用越來越廣泛[5-6]，已成為化學(xué)成分提取的普遍方法之一。針對本院天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，本課題組將超聲法融入各個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目過程中進(jìn)行改革，提高了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的效率，解決了學(xué)生在日常實(shí)驗(yàn)中容易出現(xiàn)的問題。

1 在提取方面的應(yīng)用改革

1.1 傳統(tǒng)提取方法及問題

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“補(bǔ)骨脂中補(bǔ)骨脂素的提取分離鑒定”采用浸漬法進(jìn)行提取，傳統(tǒng)提取方案為：取補(bǔ)骨脂粗粉100 g，置1000 mL燒杯中，加入50%乙醇400 mL，攪拌均勻，浸泡24 h，4層紗布過濾。該方案主要問題在于所需時間較長，往往需要安排兩次課的時間用于提取部分，在有限的課時條件下較為浪費(fèi)。

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“槐米中蘆丁的提取分離鑒定”采用煎煮法進(jìn)行堿溶酸沉獲取蘆丁，傳統(tǒng)的粗品提取方法為：稱取槐米粗粉20 g置容器中，加入0.4%硼砂水溶液400 mL，石灰乳調(diào)節(jié)pH 8～9，加熱至微沸，維持pH值40 min，不斷補(bǔ)充失去的水分，用4層紗布趁熱濾取提取液，冷至60～70 ℃，用濃鹽酸調(diào)pH 4～5，放置過夜析晶，抽濾，3 mL甲醇淋洗，60 ℃恒溫干燥，得蘆丁粗品。實(shí)驗(yàn)過程中容易出現(xiàn)的問題主要有：①持續(xù)加熱促使多糖、粘液質(zhì)等水溶性雜質(zhì)的溶出，冷卻調(diào)pH 4～5后，提取液顏色較深，為黑褐色且粘稠，抽濾時濾液容易起泡，濾得粗品為棕褐色固體，雜質(zhì)較多；②抽濾時效率非常低，需要較長時間等待，且容易出現(xiàn)濾紙抽破的現(xiàn)象，阻礙實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行；③提取過程中需不時補(bǔ)充失去的水分，操作繁瑣且不準(zhǔn)確。

1.2 超聲法的應(yīng)用

補(bǔ)骨脂實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目提取方案改革如下：取補(bǔ)骨脂粗粉100 g，置1000 mL燒杯中，加入50%乙醇400 mL，攪拌均勻，超聲30 min，4層紗布過濾。改革后整個實(shí)驗(yàn)過程明顯減少一次課的時間安排，且不影響提取率，實(shí)驗(yàn)正常運(yùn)行。

槐米實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目提取方案改革如下：稱取槐米粗粉20 g置容器中，加入熱的0.4%硼砂水溶液400 mL，石灰乳調(diào)節(jié)pH 8～9，超聲提取30 min并維持pH值，用4層紗布過濾，濾液加濃鹽酸調(diào)pH 4～5，放置過夜，待析出結(jié)晶，抽濾，3 mL甲醇淋洗，60 ℃恒溫干燥，得蘆丁粗品。改革方案中超聲法相比煎煮法提取操作較為簡單，不需要在實(shí)驗(yàn)過程中不斷補(bǔ)充失去的水量；酸沉過程中過濾時，超聲法明顯比煎煮法所消耗的時間要短，且不容易出現(xiàn)濾紙抽破的現(xiàn)象；得到的蘆丁粗品顏色相對偏黃，可見溶出的雜質(zhì)較少，純度較高；最終蘆丁的精品得率與煎煮法相比影響不大；整體上超聲法提取的實(shí)驗(yàn)過程較為順暢，實(shí)驗(yàn)效率明顯提高。

2 在樣品溶解方面的應(yīng)用

2.1 容易出現(xiàn)的問題

溶液的配制是一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)過程中常見的操作，在配制樣品溶液進(jìn)行萃取、顯色反應(yīng)或者重結(jié)晶操作時，有時會出現(xiàn)溶解慢而使溶液保持渾濁狀態(tài)，需要不斷攪拌或靜置溶解?！盎泵字刑J丁的提取分離鑒定”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中獲得的蘆丁粗品需要以1:200的比例加入熱水溶解，使用玻璃棒攪拌溶解所需時間較長，且不能達(dá)到均勻狀態(tài)，對后面的結(jié)果會有一定的影響?！按簏S中羥基蒽醌的提取分離鑒定”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目需配制氫氧化鈉溶液進(jìn)行蒽醌化合物的萃取，氫氧化鈉在溶解過程中時會渾濁，需要不斷攪拌使之溶解充分。

2.2 超聲法的應(yīng)用

超聲法具有加速溶解的特點(diǎn)，因此本課題組在日常實(shí)驗(yàn)過程中鼓勵學(xué)生借助超聲法輔助溶解以更好地體會效果?；泵讓?shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，超聲法輔助溶解能夠加速蘆丁粗品分散在熱水中，達(dá)到均勻狀態(tài)，時間大大縮短。大黃實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目用超聲法輔助溶解后可迅速觀察到氫氧化鈉溶液由渾濁變澄清，氫氧化鈉聚在一塊且快速溶解于水中，猶如一種魔術(shù)現(xiàn)象，能引起學(xué)生的好奇心。

3 在清洗方面的應(yīng)用

3.1 儀器清洗問題

實(shí)驗(yàn)過程中往往會遇到試管、圓底燒瓶和蒸發(fā)皿等玻璃儀器的清洗問題，常規(guī)上會要求學(xué)生利用試管刷進(jìn)行清洗，但遇到一些極性較小或者黏稠的浸膏，水洗或者加清洗劑均不能很好地洗干凈，因此往往在實(shí)驗(yàn)課末尾階段，同學(xué)們會擠在一塊清洗，且依然存在清洗不干凈，導(dǎo)致下一批學(xué)生無法用上干凈的玻璃儀器。例如“大黃中羥基蒽醌的提取分離鑒定”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的萃取環(huán)節(jié)中，用氫氧化鈉溶液萃取得到的蒽醌類成分較多，鹽酸調(diào)pH至酸性后析出來的沉淀較為粘稠，容易沾在玻璃壁上，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時清洗難度較大。

3.2 超聲法的應(yīng)用

超聲波清洗被稱為“無刷清洗”，其主要利用超聲空化作用產(chǎn)生的化學(xué)和機(jī)械效應(yīng)，能使污染物迅速剝落[7]。超聲波清洗的適用范圍很廣，技術(shù)發(fā)展非常迅速，在器械、化工領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛[8]。日常生活中學(xué)生接觸最頻繁的就是眼鏡店超聲清洗眼鏡的實(shí)例，同理鼓勵學(xué)生用超聲波清洗器對不易清洗的玻璃儀器進(jìn)行超聲清洗，體會與普通清洗的對比效果。大黃實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中用超聲法輔助清洗玻璃儀器時，清洗效率會比直接水洗要高得多，且容易清洗干凈，較少了清洗時間，緩解了實(shí)驗(yàn)課末尾階段學(xué)生清洗儀器的擁擠現(xiàn)象，學(xué)生應(yīng)用感受良好。

4 其它方面的應(yīng)用

顆粒物在高強(qiáng)度聲場中會產(chǎn)生振動，不同大小的顆粒物振幅和速度不同，容易引起超細(xì)顆粒物之間相對運(yùn)動而導(dǎo)致碰撞，并發(fā)生凝并，從而成為微米級甚至更大的顆粒[10]，因此超聲波還有使液體的懸浮微粒聚集成較大顆粒而沉淀的作用。天然藥物化學(xué)各個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中涉及靜置沉淀的操作較為常見，因此在實(shí)驗(yàn)過程中需要靜置沉淀操作時鼓勵部分學(xué)生組別嘗試用超聲波輔助沉淀，與常規(guī)靜置沉淀操作進(jìn)行對比效果，用實(shí)驗(yàn)結(jié)果來對超聲波團(tuán)聚理論進(jìn)行驗(yàn)證。

5 結(jié) 語

超聲波清洗器操作簡單，儀器價格不高，在高等院校、科研機(jī)構(gòu)和一些制藥企業(yè)中普遍存在，熟練掌握該儀器的使用對于應(yīng)用型藥學(xué)專業(yè)本科學(xué)生而言十分必要。本課題組將超聲法融入各個天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中進(jìn)行教學(xué)改革，提高了實(shí)驗(yàn)效率，豐富了實(shí)驗(yàn)操作手段，使得實(shí)驗(yàn)操作不再千篇一律，便于實(shí)驗(yàn)開展。改革后，學(xué)生能在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)習(xí)超聲法的應(yīng)用，在實(shí)驗(yàn)操作中也能夠獨(dú)立運(yùn)用超聲法解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的提取、溶解、沉淀和儀器清洗問題，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，同時對學(xué)生在后期參與教師科研項(xiàng)目和開展綜合設(shè)計性實(shí)驗(yàn)時有一定的積極影響。