相似相溶原理在中藥化學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用

劉 亮，陳東林，丁麗娜，萬(wàn)路平

(遵義醫(yī)藥高等專(zhuān)科學(xué)校，貴州 遵義 563002)

相似相溶原理在中藥化學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用

劉 亮，陳東林，丁麗娜，萬(wàn)路平

(遵義醫(yī)藥高等專(zhuān)科學(xué)校，貴州 遵義 563002)

本文對(duì)中藥化學(xué)技術(shù)課程中的相似相溶知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了分析，文章內(nèi)容分別從相似相溶原理概述、原理在課程中的應(yīng)用、結(jié)語(yǔ)三個(gè)方面進(jìn)行闡述，其中原理在課程中的應(yīng)用涵蓋了化學(xué)成分的性質(zhì)、提取、分離及色譜檢識(shí)，上述四個(gè)內(nèi)容在本門(mén)課程每類(lèi)化學(xué)成分的教學(xué)中占據(jù)了主要部分，因此相似相溶知識(shí)點(diǎn)的掌握對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)本門(mén)課程有很重要的意義。

相似相溶；中藥化學(xué)技術(shù)；應(yīng)用分析

0 引言

中藥化學(xué)技術(shù)是一門(mén)結(jié)合中醫(yī)藥理論，運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究中藥中化學(xué)成分的提取、分離、檢識(shí)等技術(shù)的課程。其在中藥專(zhuān)業(yè)課程體系中屬于專(zhuān)業(yè)核心課程，同時(shí)也是執(zhí)業(yè)中藥師考試的重要課程，其培養(yǎng)的重點(diǎn)是學(xué)生具備提取、分離、鑒別中藥中有效成分的技能。本門(mén)課程是繼無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)后，在學(xué)生進(jìn)入中藥制劑技術(shù)學(xué)習(xí)前的一門(mén)橋梁課程。本門(mén)課程開(kāi)設(shè)于專(zhuān)科學(xué)習(xí)的第二學(xué)年，共計(jì)108學(xué)時(shí)。通過(guò)文獻(xiàn)查閱，筆者發(fā)現(xiàn)中藥化學(xué)技術(shù)課程教學(xué)方面的文章較多，如理論教學(xué)思路設(shè)計(jì)及改革、各種教學(xué)法的應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革等[1-5]，但在具體教學(xué)中重要知識(shí)點(diǎn)的總結(jié)分析尚未見(jiàn)報(bào)道，本文希望能拋磚引玉，為中藥化學(xué)技術(shù)課程的教學(xué)提供參考。

1 相似相溶原理概述

相似相溶是一個(gè)眾所周知的溶解規(guī)律，所謂的“相似”主要指兩者(溶質(zhì)與溶劑)極性相近，所謂“相溶”主要是指兩者可以很好的結(jié)合、溶解[6-7]。原理在中藥化學(xué)技術(shù)課程中首先就涉及到極性方面的兩個(gè)內(nèi)容，其一為溶劑(色譜中叫流動(dòng)相)的極性，其二為化學(xué)成分(即溶質(zhì))的極性。本門(mén)課程中常用溶劑的極性大小排列為：水>甲醇>乙醇>丙酮>正丁醇>乙酸乙酯>氯仿>無(wú)水乙醚>苯>石油醚?；瘜W(xué)成分的極性大小則主要由其結(jié)構(gòu)中所含官能團(tuán)來(lái)判斷，極性大的官能團(tuán)主要有羧基、羥基、氨基，極性小的官能團(tuán)主要有烷基、烯基、醚基。根據(jù)實(shí)踐及經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)某化學(xué)成分中極性小的官能團(tuán)與極性大的官能團(tuán)數(shù)量比例為1:1時(shí)，可以較好的溶于水中；當(dāng)某化學(xué)成分中極性小的官能團(tuán)與極性大的官能團(tuán)數(shù)量比例為1:0時(shí)，可以較好的溶于石油醚中。參照上述兩個(gè)比例的溶解情況，則可以根據(jù)化學(xué)成分的官能團(tuán)比例分析其大約易溶于何種溶劑中或與何種流動(dòng)相結(jié)合力強(qiáng)。另外當(dāng)某化學(xué)成分是一種離子型成分時(shí)，在水中可以電離，其極性很強(qiáng)，可以溶于水中。

2 原理在課程中的應(yīng)用

2.1 化學(xué)成分性質(zhì)中的應(yīng)用

相似相溶原理在化學(xué)成分性質(zhì)中的應(yīng)用主要是其溶解性。本門(mén)課程中的化學(xué)成分類(lèi)型主要有糖及苷類(lèi)、醌類(lèi)、黃酮類(lèi)、蒽醌類(lèi)、萜及揮發(fā)油類(lèi)、皂苷類(lèi)、強(qiáng)心苷類(lèi)、生物堿類(lèi)。一般情況下各類(lèi)成分的苷元應(yīng)該溶于有機(jī)溶劑中，其中含極性大的官能團(tuán)多者可溶于親水性有機(jī)溶劑，反之溶于親脂性有機(jī)溶劑；而各類(lèi)苷元成分結(jié)合糖形成苷(羥基增多)后溶于水及親水性有機(jī)溶劑中，其中比較特殊的是強(qiáng)心苷，由于其含有α-去氧糖而使其所含羥基減少，故可能會(huì)溶于氯仿等親脂性有機(jī)溶劑中。某一化學(xué)成分具體溶于何種溶劑，則可根據(jù)其結(jié)構(gòu)中具體官能團(tuán)的情況來(lái)判斷。

2.2 提取技術(shù)中的應(yīng)用

中藥化學(xué)成分的提取技術(shù)主要為溶劑提取技術(shù)，而溶劑提取首先要選擇提取溶劑，選擇的主要原則是對(duì)有效成分溶解度要大，對(duì)雜質(zhì)溶解度要小。根據(jù)這一原則，首先必須知道中藥中所含有的化學(xué)成分有哪些，其中有效成分結(jié)構(gòu)如何，雜質(zhì)成分結(jié)構(gòu)如何，進(jìn)而判斷其極性大小。如八角茴香，主要含揮發(fā)油類(lèi)成分(茴香腦，α-及β-蒎烯，樟烯，月桂烯等)極性小，還含有黃酮類(lèi)成分(槲皮素-3-O-鼠李糖甙，槲皮素-3-O-葡萄糖甙等)極性較大，如要提取其中的揮發(fā)油，可以用石油醚進(jìn)行回流提取。又如人參，主要含有人參皂苷A、B、C、D、E、F等極性大的化學(xué)成分，還有少量揮發(fā)油，如提取人參皂苷可以用水進(jìn)行煎煮提取。

2.3 分離技術(shù)中的應(yīng)用

分離技術(shù)中用到相似相溶原理的很多，如萃取技術(shù)、沉淀技術(shù)、柱色譜技術(shù)等?，F(xiàn)分項(xiàng)闡述如下：

簡(jiǎn)單兩相萃取中，萃取溶劑的選擇即需要考慮其極性與萃取成分極性是否相似。如從水溶液中萃取葉綠素用石油醚萃取比較合適，萃取薯蕷皂苷用正丁醇合適。

沉淀技術(shù)中，乙醇沉淀技術(shù)操作是向化學(xué)成分的水溶液中加乙醇，由于溶液極性變小，所以極性大的蛋白質(zhì)、氨基酸、糖類(lèi)即會(huì)沉淀析出。酸堿沉淀技術(shù)操作是向化學(xué)成分的溶液中加酸或堿，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使極性改變而沉淀。如黃酮苷元的操作步驟為：向黃酮苷元(分子態(tài))的乙酸乙酯溶液中加入4%氫氧化鈉水溶液反應(yīng)，萃取，黃酮苷元(反應(yīng)為離子態(tài))則溶于水溶液中，合并4%氫氧化鈉水溶液后加入2%鹽酸溶液反應(yīng)，黃酮苷元(反應(yīng)為分子態(tài))沉淀析出，此過(guò)程中黃酮苷元與堿反應(yīng)為離子型化合物極性變大而溶于水中。

柱色譜技術(shù)中涉及色譜三要素，即流動(dòng)相、固定相、化學(xué)成分。在硅膠吸附色譜中，流動(dòng)相與化學(xué)成分遵循相似相溶，即極性小的化學(xué)成分(如揮發(fā)油)分離選擇極性小的流動(dòng)相(如石油醚-乙酸乙酯混合溶劑)，反之亦然。在聚酰胺色譜中，如所用流動(dòng)相為稀醇溶液，則化學(xué)成分的極性越大在色譜中移動(dòng)越慢，原因是此情況下固定相的酰胺基與化學(xué)成分形成氫鍵吸附，所含羥基、羧基越多極性越大，與聚酰胺形成的氫鍵越多，阻力就越大；如所用流動(dòng)相為親脂性溶劑，則化學(xué)成分極性越小移動(dòng)越慢，因此時(shí)主要是固定相的烷基與化學(xué)成分色散力吸附，烷基的極性小，故與極性小的成分吸附力大即阻力大，上述現(xiàn)象即聚酰胺的“雙重吸附”。

2.4 檢識(shí)技術(shù)中的應(yīng)用

檢識(shí)技術(shù)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在色譜檢識(shí)中，包括薄層色譜及紙色譜。在色譜檢識(shí)中，一般針對(duì)指標(biāo)成分其比移值應(yīng)控制在0.5左右，要達(dá)到此要求就需要調(diào)整流動(dòng)相的極性，如在硅膠吸附薄層色譜中，某一成分的比移值為0.2，可以加大流動(dòng)相的極性，比移值即可增加；另當(dāng)流動(dòng)相不變，多個(gè)成分在色譜中比移值大小的確定則與成分的極性相關(guān)，如在硅膠吸附薄層色譜中，極性大的成分因與硅膠表面的羥基結(jié)合力強(qiáng)，阻力大，比移值小，故此薄層板由下往上所見(jiàn)斑點(diǎn)(化學(xué)成分)極性逐漸變小。紙色譜與上述分析情況基本一致，而聚酰胺色譜檢識(shí)則需要確定是“雙重吸附”中那一重起作用，才能進(jìn)一步分析。

3 結(jié)語(yǔ)

學(xué)生在學(xué)習(xí)本門(mén)課程時(shí)，常反應(yīng)課程涉及內(nèi)容多，掌握知識(shí)和技能難度大。如何才能很好的學(xué)好本門(mén)課程，具備提取、分離、鑒別的技能，筆者認(rèn)為應(yīng)從兩個(gè)方面努力：第一，教師應(yīng)充分熟悉課程知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，從中總結(jié)歸納出重要知識(shí)點(diǎn)，貫穿整門(mén)課程，并找到合適的教學(xué)方法進(jìn)而自如地運(yùn)用這些教法，將枯燥理論直觀形象地傳輸給學(xué)生，才能使學(xué)生真正掌握所學(xué)知識(shí)；第二，理論聯(lián)系實(shí)訓(xùn)，所謂“紙上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行”，學(xué)生在學(xué)習(xí)相應(yīng)的理論知識(shí)的同時(shí)要緊密的聯(lián)系實(shí)訓(xùn)操作，將理論與實(shí)訓(xùn)完美的結(jié)合起來(lái)，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，進(jìn)而指導(dǎo)實(shí)訓(xùn)操作，分析實(shí)訓(xùn)的結(jié)果。

中藥化學(xué)技術(shù)課程的內(nèi)容很多，且實(shí)踐性很強(qiáng)，特別針對(duì)高職院校，所培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)是應(yīng)用型的高素質(zhì)人才，這就需要教師在教學(xué)中深入思考，善于發(fā)現(xiàn)、總結(jié)、分析，正是基于上述觀點(diǎn)，本文對(duì)課程中的重要知識(shí)點(diǎn)(相似相溶)進(jìn)行了總結(jié)分析。當(dāng)然本門(mén)課程知識(shí)點(diǎn)很多，今后還要在教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)一步探索，并向經(jīng)驗(yàn)豐富的教師請(qǐng)教。本文旨在拋磚引玉，引出更多、更好的教學(xué)觀點(diǎn)，以期為提高本門(mén)課程的理論及實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量提供參考，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)出高素質(zhì)、高水平的應(yīng)用型人才。

[1]許玲玲，李群力，麻佳蕾.《中藥化學(xué)》教學(xué)思路探討[J].職業(yè)技術(shù)，2011，10(5)：13-14.

[2]田樹(shù)革，孫蕓，馬紅梅.多種教學(xué)方法在中藥化學(xué)課程中的應(yīng)用[J].新疆中醫(yī)藥，2014，32(6)：53-55.

[3]趙華，劉志梅.高職中藥化學(xué)理實(shí)一體化課程教學(xué)改革探討[J].遼寧高職學(xué)報(bào)，2014，16(11)：24-25.

[4]許鋒.中藥化學(xué)實(shí)用技術(shù)課程教學(xué)改革探索[J].中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育，2013，21(26)：8-10.

[5]張健，陳晶磊，陳喜華等.中藥化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討[J].教育教學(xué)論壇，2015，7(41)：265-266.

[6]朱利明.有關(guān)相似相溶規(guī)律的討論[J].大學(xué)化學(xué)，2003，18(1)：45-46.

[7]唐涌泗.淺析“相似相溶”原則[J].山東教育學(xué)院學(xué)報(bào)，1995，10(2)：88-89.

(編輯 馬海超)

The Application of Similar Miscibility Principle in the TCM Chemical Technology

LIU Liang, CHEN Donglin, DING Lina, WAN Luping

(Zunyi Medical and Pharmaceutical College, Zunyi 563002, China)

In this paper, the knowledge points of similar miscibility in the TCM (traditional Chinese Medicine) chemical technology course are analyzed. The article content description is carried out from three aspects of similar miscibility, including overview, application of the principle in the course as well as summarizing respectively. The principle application in the course covers the properties of the chemical composition, extraction, separation and chromatography detection. The four parts above occupy a major part in the teaching of each type of chemical composition in the course. Therefore, mastering the knowledge points of similar miscibility has great significance for students to learn the course.

similar miscibility; TCM chemical technology; application analysis

2016-10-06

遵義醫(yī)藥高等專(zhuān)科學(xué)校校級(jí)教改項(xiàng)目(教改字[201311])。

劉亮(1981—)。碩士研究生，副教授。主要研究方向：《中藥化學(xué)技術(shù)》等課程的教學(xué)與研究。

G712

B

1672-0601(2016)12-0060-03