“綠色化學(xué)”在醫(yī)學(xué)院校藥學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用初探

張賽男　施偉梅

摘 要： 本著綠色環(huán)保的理念，旨在合理應(yīng)用“綠色化學(xué)”原理對(duì)藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的污染問題提出可行性意見，做到從源頭控制污染，保護(hù)環(huán)境。

關(guān)鍵詞： 綠色化學(xué) 藥學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

在當(dāng)今社會(huì)，環(huán)保問題日益凸顯，霧霾、PM2.5等更是成為公眾關(guān)注的熱點(diǎn)話題，環(huán)境污染已成為阻礙當(dāng)今社會(huì)持續(xù)健康發(fā)展的最大危害之一，其中主要的污染源又是因化學(xué)因素產(chǎn)生的。經(jīng)濟(jì)和科學(xué)發(fā)展不能以犧牲環(huán)境為代價(jià)，要實(shí)現(xiàn)資源、人口、環(huán)境的可持續(xù)性的協(xié)調(diào)發(fā)展，務(wù)必以綠色環(huán)保為前提?！熬G色化學(xué)”又稱為清潔化學(xué)、環(huán)境無(wú)害化學(xué)和環(huán)境友好化學(xué)，是指在沒有或者只有盡量小的環(huán)境副作用的情況下，在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上可行的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的化學(xué)品和化學(xué)過程?！熬G色化學(xué)”的理念在于從源頭上阻止污染，不再使用有毒有害物質(zhì)，不再產(chǎn)生廢物，并且能夠妥善處理廢物。

藥學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)是藥學(xué)高等教育的重要組成部分，藥學(xué)專業(yè)的專業(yè)相干實(shí)驗(yàn)課程大多數(shù)與化學(xué)有關(guān)，是與藥學(xué)實(shí)驗(yàn)與綠色化學(xué)聯(lián)系是最為緊密和最為直接的。我校藥學(xué)專業(yè)學(xué)生從二年級(jí)開始都要進(jìn)行制藥理論學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)，例如天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)、藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)、藥物分析實(shí)驗(yàn)、藥劑學(xué)實(shí)驗(yàn)，等等。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要大批量使用有機(jī)溶劑，在試驗(yàn)過程當(dāng)中無(wú)可避免地產(chǎn)生大量污染物，是以，在藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)該采取一些切實(shí)有效的辦法解決實(shí)驗(yàn)造成的環(huán)境污染問題，在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的同時(shí)，增強(qiáng)其綠色化學(xué)和保護(hù)環(huán)境的觀念[1]-[2]。

1.改革現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，滲透和體現(xiàn)環(huán)保理念

首先，在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇、內(nèi)容的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)的具體實(shí)施上進(jìn)行策劃，選擇一些極具代表性、綜合性強(qiáng)、毒性小的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，同時(shí)將在相關(guān)的綜合性實(shí)驗(yàn)中已作安排的一些基礎(chǔ)操作，不再單獨(dú)開設(shè)實(shí)驗(yàn)。通過這樣選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、調(diào)整實(shí)驗(yàn)順序、綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，能更有效地利用資源，使學(xué)生在一次實(shí)驗(yàn)課上就可以學(xué)到多項(xiàng)操作技能，要實(shí)現(xiàn)有限的教學(xué)資源和教學(xué)時(shí)間的使用，達(dá)到教學(xué)效果，同時(shí)體現(xiàn)綠色環(huán)保的理念[1]。其次，物盡其用，努力延長(zhǎng)產(chǎn)物的使用周期，一是在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排上盡量做到產(chǎn)物也是原料，二是調(diào)整相關(guān)性較多的實(shí)驗(yàn)的授課次序，使得實(shí)驗(yàn)的試劑得到更充分利用，減少中間環(huán)節(jié)的浪費(fèi)和污染。經(jīng)過如此調(diào)整，不僅節(jié)約了學(xué)校經(jīng)費(fèi)，而且有利于創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，更有利于樹立綠色化學(xué)和環(huán)保意識(shí)[3]。

2.改良傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中滲透和體現(xiàn)環(huán)保意識(shí)

2.1開展微量或半微量試驗(yàn)，減少實(shí)驗(yàn)試劑的使用。微量實(shí)驗(yàn)是指在微型化的儀器裝置中所進(jìn)行的使用盡可能少的試劑的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。微量化學(xué)實(shí)驗(yàn)的試劑用量一般是常規(guī)實(shí)驗(yàn)用量的1/10甚至更少，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果仍可以清楚、準(zhǔn)確，并能達(dá)到安全的目的，減少環(huán)境污染。半微量實(shí)驗(yàn)是使用最低限度的試劑濃度和用量并且在常規(guī)的小量實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。半微量實(shí)驗(yàn)無(wú)需更多經(jīng)費(fèi)投入，利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有資源即可，并且實(shí)驗(yàn)技術(shù)可以得到很容易的推廣。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中盡可能嘗試使用這兩類試驗(yàn)，在確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的的前提下，用綠色化學(xué)思想對(duì)常規(guī)試驗(yàn)進(jìn)行改善，不僅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象很是明顯，而且節(jié)省了試劑用量，極大地減少了廢氣和廢液的排放[3]-[4]。

2.2大力開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，降低高耗能設(shè)備和輔材的使用頻率。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、多媒體技術(shù)等手段，并以真正的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過虛擬實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的配置、調(diào)節(jié)和使用，最后由計(jì)算機(jī)的可視化過程展現(xiàn)實(shí)施的實(shí)驗(yàn)操作。這類實(shí)驗(yàn)可以反復(fù)觀摩，從而在很大程度上延長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)的儀器設(shè)備的壽命，同時(shí)節(jié)約教學(xué)經(jīng)費(fèi)，降低實(shí)驗(yàn)師的能耗。并且虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程都不使用化學(xué)試劑，不存在廢棄物排放的問題，也杜絕了火災(zāi)和爆炸的隱患?？梢哉f，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)既節(jié)省了資源又沒有環(huán)境污染的問題，很大程度地保證了實(shí)驗(yàn)的綠色和安全，達(dá)到了廢棄物零排放的環(huán)保目的[1]。

2.3充分利用當(dāng)代新技術(shù)替代舊工藝，使用綠色溶劑替代原有的化學(xué)溶劑，減少實(shí)驗(yàn)過程中有機(jī)溶劑的排放，從源頭上減少污染。在傳統(tǒng)的藥學(xué)實(shí)驗(yàn)中，都會(huì)用到許多對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的有機(jī)溶劑，比如三氯甲烷、乙醚等，不僅毒性大，回收也困難。因此，我們要利用目前先進(jìn)的新技術(shù)和綠色溶劑，如：利用低能耗、低成本、高效率、無(wú)污染，可用于回收有效的材料等優(yōu)點(diǎn)的膜技術(shù)和發(fā)揮超臨界二氧化碳在化學(xué)反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)、化學(xué)分析、藥物合成、環(huán)境保護(hù)等方面的應(yīng)用，作為反應(yīng)介質(zhì)取代高毒性的有機(jī)溶劑[2]，對(duì)原有的進(jìn)行改進(jìn)。這樣，不僅實(shí)驗(yàn)教學(xué)能繼續(xù)順利進(jìn)行，而且能達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。

3.妥善處理實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的“三廢”，從每個(gè)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生環(huán)保意識(shí)

實(shí)驗(yàn)過程中必然會(huì)產(chǎn)生廢氣、廢液、廢渣，如果直接排放而不經(jīng)處理，則會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大危害，因此，應(yīng)遵循化害為利、變廢為寶、分類處理的原則進(jìn)行妥善處理。首先組織學(xué)生依照在實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的有害和有毒氣體的酸堿性分別進(jìn)行處置回收。其次對(duì)于廢液，應(yīng)該集中統(tǒng)一處理，直接排放是絕不允許的。最后對(duì)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的廢渣，應(yīng)該采用焚燒或稀釋后填埋的辦法進(jìn)行處理[5]。讓學(xué)生積極參與到正確妥善的處理“三廢”中，從每個(gè)細(xì)微環(huán)節(jié)培養(yǎng)他們的環(huán)保意識(shí)。

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課題來源：贛州市社會(huì)科學(xué)研究課題

課題編號(hào)：15475