兩種中藥的離子透析實(shí)驗(yàn)方法的介紹

路 璐 丁 越 王 靜 丁文平 張 彤

（上海中醫(yī)藥大學(xué)，上海201203）

兩種中藥的離子透析實(shí)驗(yàn)方法的介紹

路 璐 丁 越*王 靜 丁文平 張 彤

（上海中醫(yī)藥大學(xué)，上海201203）

《中藥的離子透析》實(shí)驗(yàn)是中藥學(xué)專業(yè)《物理化學(xué)》實(shí)驗(yàn)課程中的一門實(shí)驗(yàn)，其原理是選擇合適孔徑的半透膜模擬皮膚的結(jié)構(gòu)，作為透析袋，通過測(cè)定透析袋內(nèi)外溶液的導(dǎo)電性，進(jìn)而推測(cè)透析袋的通透性及離子的遷移情況，模擬中藥離子透析的原理和過程。通過電導(dǎo)法和電流法探討了該教學(xué)實(shí)驗(yàn)的條件和過程，期望設(shè)計(jì)出完善的實(shí)驗(yàn)方法用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

物理化學(xué)；中藥；離子透析；實(shí)驗(yàn)

《中藥的離子透析》實(shí)驗(yàn)是中藥學(xué)專業(yè)《物理化學(xué)》實(shí)驗(yàn)課程中的一門實(shí)驗(yàn)。其實(shí)驗(yàn)原理是選擇合適孔徑的半透膜模擬皮膚的結(jié)構(gòu)，作為透析袋，通過測(cè)定透析袋內(nèi)外溶液的導(dǎo)電性，進(jìn)而推測(cè)透析袋的通透性及離子的遷移情況，模擬中藥離子透析的原理和過程。中藥的透析治療目前也有報(bào)道［1-3］。該實(shí)驗(yàn)是直接運(yùn)用物理化學(xué)理論闡述中藥制劑技術(shù)的一門實(shí)驗(yàn)，加深了學(xué)生對(duì)中藥離子透析的認(rèn)識(shí)，體現(xiàn)出物理化學(xué)在中藥專業(yè)中的重要性。但是由于沒有專用的實(shí)驗(yàn)儀器用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，該實(shí)驗(yàn)在許多同類學(xué)校中難以開設(shè)。在這里我們介紹兩種中藥的離子透析實(shí)驗(yàn)方法，以供廣大同仁相互學(xué)習(xí)交流。

1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器

1.1 儀器電導(dǎo)率儀，上海精密科學(xué)儀器有限公司；中藥的離子透析實(shí)驗(yàn)裝置，上海中醫(yī)藥大學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心自制（專利號(hào)：200820060714）；定時(shí)鐘1臺(tái)，1000ml燒杯2個(gè)，50ml量筒1個(gè)。

1.2 藥品和材料當(dāng)歸藥材，批號(hào)：100627，購自上?？禈蛑兴庯嬈邢薰荆煌肝龃?000／Dialysis tubing 4000），購自上海青陽生物科技有限公司。

2 方法與結(jié)果

2.1 采用電導(dǎo)法進(jìn)行中藥的離子透析實(shí)驗(yàn)電導(dǎo)是對(duì)于某一種導(dǎo)體允許電流通過它的容易性的量度。當(dāng)表示溶液傳導(dǎo)電流的能力時(shí)，水溶液的電導(dǎo)率高低相依于其內(nèi)含溶質(zhì)鹽的濃度，或其他會(huì)分解為電解質(zhì)的化學(xué)雜質(zhì)。水樣本的電導(dǎo)率是測(cè)量水的含鹽成分、含離子成分、含雜質(zhì)成分等等的重要指標(biāo)。水的電導(dǎo)率時(shí)常以電導(dǎo)系數(shù)來記錄；電導(dǎo)系數(shù)是水在25℃溫度的電導(dǎo)率。采用電導(dǎo)法進(jìn)行中藥的離子透析實(shí)驗(yàn)的原理就是通過測(cè)定透析袋內(nèi)外溶液的電導(dǎo)系數(shù)，推測(cè)透析袋內(nèi)外溶液的濃度和及離子的遷移情況，用以模擬中藥離子透析的原理和過程。

2.1.1 供試品溶液的制備當(dāng)歸溶液：取當(dāng)歸30g，放入1000ml燒杯中，加入500ml蒸餾水；加熱、煮沸20分鐘后?；?、放涼；用二層紗布過濾，棄渣，溶液為棕紅色。

2.1.2 制作KCl濃度-電導(dǎo)系數(shù)的工作曲線精密稱取KCl適量，加水分別稀釋成濃度為0.001%、0.002%、0.003%、0.004%、0.005%、0.006%、0.007%、0.008%的KCl溶液，分別于25℃溶液的電導(dǎo)系數(shù)。以溶液中KCl的濃度為橫坐標(biāo)，溶液的電導(dǎo)（μs／cm）為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，進(jìn)行回歸分析，結(jié)果表明，溶液中KCl的濃度在0.001%～0.008%范圍內(nèi)，溶液的電導(dǎo)系數(shù)與濃度線性關(guān)系良好，線性回歸方程為y＝19673x＋6.2357，R2＝0.999（n＝6），見圖1。

圖1 溶液中KCl的濃度-電導(dǎo)系數(shù)的線性關(guān)系

2.1.2 精密度實(shí)驗(yàn)取高、中、低KCl溶液（0.001%、0.004%、0.008%）分別測(cè)定溶液的電導(dǎo)系數(shù)，重復(fù)測(cè)定6次，記錄電導(dǎo)系數(shù)，溶液的平均電導(dǎo)系數(shù)分別為28.4、84.0、166.2，RSD為0.6%、1.4%、2.5%，表明采用電導(dǎo)率儀測(cè)定溶液的電導(dǎo)系數(shù)，精密度良好。見表1。

表1 采用電導(dǎo)率儀測(cè)定溶液電導(dǎo)系數(shù)的精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果（%）

2.1.3 測(cè)定自來水、蒸餾水與當(dāng)歸溶液的電導(dǎo)系數(shù)分別采用電導(dǎo)率儀測(cè)定自來水和蒸餾水的電導(dǎo)系數(shù)，結(jié)果表明自來水的電導(dǎo)系數(shù)為518μs／cm，蒸餾水的電導(dǎo)系數(shù)為5.08μs／cm，見表2。結(jié)果表明在本實(shí)驗(yàn)中蒸餾水中不存在離子，自來水中含有少量離子，故不能用來煎煮用于離子透析的中藥。

表2 自來水與蒸餾水的電導(dǎo)系數(shù)（%）

2.1.4 測(cè)定透析液的電導(dǎo)系數(shù)以略小于電導(dǎo)儀內(nèi)徑的試管為模型，精密移取2ml的當(dāng)歸溶液于透析袋中（7厘米長），將口扎住，一次裝兩個(gè)袋子（約2ml藥液）分別放入電泳儀的兩邊。然后從電泳儀的中間管口注入蒸餾水，使兩個(gè)袋子漂浮起來離液面約2～3cm為好，開始計(jì)時(shí)，在透析開始后前半小時(shí)分別隔2分鐘測(cè)定透析液的電導(dǎo)系數(shù)，后半小時(shí)每隔5分鐘測(cè)定當(dāng)歸透析液的電導(dǎo)系數(shù)。按上述操作，分別測(cè)定大黃、紅花的透析液的電導(dǎo)系數(shù)。以透析時(shí)間（分鐘）為X軸，以透析液的電導(dǎo)系數(shù)（μs／cm）為Y軸，作當(dāng)歸、大黃、紅花水煎液的透析過程中電導(dǎo)系數(shù)的變化曲線，見圖2。

圖2 當(dāng)歸、大黃、紅花三種水煎液的透析曲線

結(jié)果顯示：當(dāng)歸、大黃、紅花三種水煎液裝入透析袋中，透析過程中，離子可通過透析袋進(jìn)入膜外水溶液（透析液）中，透析液中隨著離子的增多，透析液的電導(dǎo)系數(shù)也隨之增加，當(dāng)透析時(shí)間為45分鐘后，透析液的電導(dǎo)系數(shù)變化逐漸減小，可認(rèn)為透析液中的離子濃度不再變化，提示透析過程完成。三種中藥水煎液透析過程基本相似。

2.2 采用電流法進(jìn)行中藥的離子透析實(shí)驗(yàn)電流被定義為單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量。中藥的離子透析實(shí)驗(yàn)裝置是我校教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心研制的專用于《中藥的離子透析》實(shí)驗(yàn)教學(xué)。其原理是選擇合適孔徑的半透膜模擬皮膚的結(jié)構(gòu)，作為透析袋，用電流測(cè)定儀測(cè)定透析膜內(nèi)外溶液的導(dǎo)電性，進(jìn)而推測(cè)透析袋的通透性，及離子的遷移情況來模擬中藥離子透析的原理和透析過程，如圖3。

圖3 中藥的離子透析實(shí)驗(yàn)裝置①電流測(cè)定儀②電極③透析儀④透析袋

2.2.1 制作KCl濃度-電導(dǎo)系數(shù)的工作曲線精密稱取KCl適量，加水分別稀釋成濃度為0.001%、0.002%、0.003%、0.004%、0.005%、0.006%、0.007%、0.008%的KCl溶液，將KCl溶液加入到透析儀中，通過電流測(cè)定儀測(cè)定通過KCl溶液的電流。以溶液中KCl的濃度為橫坐標(biāo)，以電流（m A）為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，進(jìn)行回歸分析，結(jié)果表明，溶液中KCl的濃度在0.001%～0.008%范圍內(nèi)，溶液的電導(dǎo)系數(shù)與濃度線性關(guān)系良好，線性回歸方程為y＝105.48x-0.0071，R2＝0.993（n＝6），見圖4。

圖4 溶液中KCl的濃度-溶液的電流的線性關(guān)系

2.2.2 精密度實(shí)驗(yàn)取高、中、低KCl溶液（0.001%、0.004%、0.008%）分別采用中藥的離子透析實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定溶液的電流，重復(fù)測(cè)定6次，記錄電流，溶液的平均電流分別為0.14、0.42、0.85，RSD為5.4%、4.6%、3.6%，表明采用中藥的離子透析實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定溶液的電流，精密度良好。見表3。

表3 采用電導(dǎo)率儀測(cè)定溶液電導(dǎo)系數(shù)的精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果（%）

2.2.3 測(cè)定通過自來水／蒸餾水與當(dāng)歸溶液的電流分別采用中藥的離子透析實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定通過自來水和蒸餾水的電流，結(jié)果表明通過自來水的電流為1.83mA，蒸餾水的電導(dǎo)系數(shù)為0.011mA。結(jié)果表明在本實(shí)驗(yàn)中蒸餾水幾乎不導(dǎo)電，自來水存在一定的導(dǎo)電性，說明蒸餾水中不存在離子，自來水中含有少量離子，故不能用來煎煮用于離子透析的中藥。

表4 自來水與蒸餾水的電導(dǎo)系數(shù)（%）

2.2.4 測(cè)定通過透析液的導(dǎo)電性以略小于電導(dǎo)儀內(nèi)徑

的試管為模型，精密移取2ml的當(dāng)歸溶液于透析袋中（7

厘米長），將口扎住，一次裝兩個(gè)袋子（約2ml藥液）分別放入電泳儀的兩邊。然后從電泳儀的中間管口注入蒸餾水，使兩個(gè)袋子漂浮起來離液面約2～3cm為好，開始計(jì)時(shí)，在透析開始后前半小時(shí)分別隔2分鐘測(cè)定通過透析液的電流，后半小時(shí)每隔5分鐘測(cè)定透析液的電流。

按上述操作，分別測(cè)定當(dāng)歸、大黃、紅花的透析液的電流。以透析時(shí)間（分鐘）為X軸，以透析液的電流

（mA）為Y軸，作當(dāng)歸、大黃、紅花水煎液的透析過程中電流的變化曲線。

圖5 當(dāng)歸、大黃、紅花三種水煎液透析過程中電流變化曲線

結(jié)果顯示：當(dāng)歸、大黃、紅花三種水煎液裝入透析袋中，透析過程中，離子通過透析袋進(jìn)入膜外水溶液（透析液）中，透析液中隨著離子的增多，透析液的導(dǎo)電性增強(qiáng)，表現(xiàn)出通過溶液的電流持續(xù)增加。但與電導(dǎo)法測(cè)定結(jié)果不同的是無法觀察到電流變化的趨勢(shì)縮小，提示經(jīng)過1小時(shí)透析后，透析液中的離子濃度仍然在不斷變化。

3 討論

本文分別采用電導(dǎo)法和電流法完成了中藥的離子透析實(shí)驗(yàn)，以電導(dǎo)和電流的形式測(cè)定透析袋內(nèi)外溶液的導(dǎo)電性，推測(cè)透析袋內(nèi)外溶液的濃度和及離子的遷移情況用以模擬中藥離子透析的原理和過程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果較好，實(shí)驗(yàn)時(shí)間適中，作為教學(xué)實(shí)驗(yàn)較為合適。本文介紹的兩種實(shí)驗(yàn)方法將可以為《中藥的離子透析實(shí)驗(yàn)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供參考。

采用電導(dǎo)法測(cè)定透析液的電導(dǎo)系數(shù)，透析過程中，溶液中電導(dǎo)系數(shù)隨著透析時(shí)間的增加而增大，說明中藥水煎液中離子通過透析袋進(jìn)入膜外水溶液（透析液）中，但當(dāng)透析時(shí)間達(dá)到45分鐘后，透析液的電導(dǎo)系數(shù)變化趨于平衡，可認(rèn)為透析液中的離子基本沒有變化，透析過程完成。采用電流法測(cè)定通過透析液的電流，與前者相似的是透析過程中，溶液中電流隨著透析時(shí)間的增加而增大，但當(dāng)透析時(shí)間達(dá)到45分鐘后，并未觀察到電流變化趨于平衡，說明經(jīng)過1小時(shí)的透析，透析液中離子的濃度仍然在增加，其原因在于后者測(cè)定過程中，中藥的離子測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置為在透析儀兩端提供了一個(gè)較小的電壓，該電壓不高有利于離子的透析，同時(shí)在電極兩端可能發(fā)生電極的電離，電極的電離可能存在對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在干擾。

綜上所述，上述兩種方法均能完成中藥的離子透析實(shí)驗(yàn)，但通過電導(dǎo)法測(cè)定時(shí)線性關(guān)系、精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果較好，而且可在1小時(shí)內(nèi)觀察到透析的平衡，更適合用于該實(shí)驗(yàn)的教學(xué)。

［1］謝福軍，王耀光．中藥結(jié)腸透析在慢性腎功能衰竭中的治療作用［J］．中國城鄉(xiāng)企業(yè)衛(wèi)生，2006，10（5）：75-76．

［2］過建春，施軍平，陳群偉，等．中藥結(jié)腸透析治療慢性重型肝炎的臨床研究［J］．中醫(yī)藥學(xué)刊，2006，24（7）：1254-1256．

［3］周昌娥，張瑩，劉玉，等．中藥皮膚透析療法在腎臟疾病中的應(yīng)用［J］．護(hù)理研究，2006，20（2）：388-390．

ln t r o d u c tio n o f Ex p e rime nt Me t ho d f o r lo n Dial y sis o f Tw o Kin ds o f Tr a ditional Chine s e Me dicine

Lu Lu D ing Yue?W ang Jing D ing W enping Zhang Tong(Shanghai University of TCM,Shanghai,201203,China)

The experiment of ion dialysis with traditional Chinese Medicine belongs to the experimental course of Physical Chemistry for student in pharmacy．Its principle is to select a kind semi-permeable membrane with appropriate aperture to simulate the skin structure as dialysis bags firstly，then measure the conductivity of the solution inside and outside the dialysis bags，thus speculate the permeability of the dialysis bag and the migration of ions to simulate the principle and process of ion dialysis with Traditional Chinese Medicine．The conditions and processes are being studied to design a sound experimental methods used for experimental teaching by conductivity and the current method．

Physical Chemistry；Traditional Chinese Medicine；Ion dialysis；Experiment

10.3969／j.issn.1672-2779.2013.20.102

1672-2779（2013）-20-0146-03

楊 杰

2013-08-20）

*通訊作者