淺析色譜導(dǎo)論課程設(shè)計(jì)方法

孫媛 蔡紅蝶 阮洪生

摘 要：高效液相色譜與氣相色譜法在中藥制劑含量測(cè)定中應(yīng)用廣泛，色譜導(dǎo)論部分內(nèi)容作為基礎(chǔ)知識(shí)，直接決定著學(xué)生對(duì)這兩種方法的掌握程度。本文介紹筆者在實(shí)際教學(xué)中的色譜導(dǎo)論課程設(shè)計(jì)，旨在深入淺出，寓教于樂(lè)，學(xué)生能在輕松愉悅的狀態(tài)下接納知識(shí)。

關(guān)鍵詞：中藥制劑檢驗(yàn)；色譜法；色譜分離過(guò)程；色譜流出曲線

《中藥制劑檢驗(yàn)技術(shù)》課程是以中醫(yī)藥理論為指導(dǎo)，應(yīng)用現(xiàn)代分析理論和方法，研究中藥制劑質(zhì)量的一門(mén)應(yīng)用學(xué)科，屬于高職藥品檢驗(yàn)、藥學(xué)、中藥學(xué)專業(yè)的核心技術(shù)課程，應(yīng)用實(shí)踐性較強(qiáng)。其中，中藥制劑的含量測(cè)定技術(shù)是評(píng)價(jià)中藥制劑質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要手段，屬于學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)章節(jié)。中藥制劑含量測(cè)定的方法有化學(xué)分析法和儀器分析法兩大類，隨著現(xiàn)代分析技術(shù)和分析儀器的不斷發(fā)展，色譜法中的氣相色譜與高效液相色譜法因分離效能高、選擇性好、靈敏度高、分析速度快等優(yōu)點(diǎn)，已成為目前中藥制劑含量測(cè)定最主要的方法。因此，掌握氣相色譜及高效液相色譜法的原理及技術(shù)對(duì)學(xué)生能否勝任中藥制劑檢測(cè)的工作崗位至關(guān)重要。色譜導(dǎo)論作為氣相色譜法與高效液相色譜法的導(dǎo)入課，直接決定著學(xué)生對(duì)這兩種方法的掌握。而此部分涉及較多的術(shù)語(yǔ)，大專院校學(xué)生本就化學(xué)知識(shí)底子薄弱，學(xué)習(xí)主動(dòng)性差，再加上此部分內(nèi)容較難，比較枯燥，學(xué)生學(xué)習(xí)效果更差。筆者在實(shí)際的教學(xué)中，以flash動(dòng)畫(huà)結(jié)合講解引起學(xué)生的興趣，多舉通俗易懂的例子，深入淺出，寓教于樂(lè)，學(xué)生在輕松愉悅的狀態(tài)下更易接納知識(shí)?，F(xiàn)將本節(jié)課的課程設(shè)計(jì)分享如下，主要包括課程引入、課程內(nèi)容以及小結(jié)三部分。

一、 課程引入部分

（一） 回顧中藥制劑檢驗(yàn)的基本程序：取樣—制備供試品—鑒別—檢查—含量定—書(shū)寫(xiě)報(bào)告，其中含量測(cè)定是控制和評(píng)價(jià)藥品質(zhì)量的重要方法。

（二） 以高效液相法測(cè)定香連丸中鹽酸小檗堿含量的例子，引出色譜柱、固定相、流動(dòng)相、色譜條件、理論塔板數(shù)、色譜峰峰面積、保留時(shí)間等知識(shí)點(diǎn)。

二、 課程內(nèi)容部分

以“看到一片綠色的樹(shù)葉，你能想到什么”為話題，與學(xué)生互動(dòng)。引出次維特與綠葉的故事。講解結(jié)合flash動(dòng)畫(huà)（色譜學(xué)堂）。1906年，俄國(guó)植物學(xué)家次維特借助碳酸鈣粉末、玻璃管及石油醚，從綠葉中分離了色素。這種方法叫“色譜法”。“色譜法”中的“色”體現(xiàn)了可觀測(cè)性“譜”體現(xiàn)了可分離性。值得注意的是，“色譜法”現(xiàn)在分離的大部分物質(zhì)都是無(wú)色的?！吧V法”這個(gè)名字一直沿用至今，是對(duì)次維特的一種紀(jì)念。次維特的這個(gè)小小的實(shí)驗(yàn)打開(kāi)了色譜研究的大門(mén)，自此各種色譜隆重地登上歷史的舞臺(tái)，并且，這其中因?yàn)樯V技術(shù)的鋪墊得到諾貝爾獎(jiǎng)的科學(xué)研究數(shù)不勝數(shù)，例如，馬丁與辛格在1952年因發(fā)現(xiàn)了分配色譜而獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。由此可知，不能小看任何一個(gè)基礎(chǔ)研究，小小的基礎(chǔ)研究可能會(huì)對(duì)我們的生活產(chǎn)生巨大影響，要對(duì)那些奮斗在科研一線的工作者們以崇敬之情。

1. 色譜柱、固定相、流動(dòng)相

依舊以次維特的色素分離實(shí)驗(yàn)引入。在次維特的分離實(shí)驗(yàn)中，玻璃管是色譜柱，碳酸鈣粉末是固定相；石油醚是流動(dòng)相。那什么是色譜柱、固定相、流動(dòng)相呢？

（1）色譜柱：我們可以把色譜柱比喻成一個(gè)跑道，把要分離的化合物們比喻成運(yùn)動(dòng)員，比賽開(kāi)始后，有的運(yùn)動(dòng)員跑得快，有的跑得慢，一圈圈下來(lái)，運(yùn)動(dòng)員們之間就拉開(kāi)了距離。所以，色譜柱是色譜分離的場(chǎng)所，它是整個(gè)色譜分離的核心。

（2）固定相：那固定相又是什么呢？如果超人和蝙蝠俠比賽，誰(shuí)會(huì)跑得更快呢？這就主要取決于跑道旁邊的粉絲。如果粉絲是超人的，他們各種握手、擁抱、拍合照，超人能跑快嗎？相反，如果粉絲是蝙蝠俠的，那超人就能全神貫注跑到終點(diǎn)了。所以，我們可以將固定相比喻成粉絲，它是在色譜分離中固定不動(dòng)、對(duì)樣品產(chǎn)生保留的物質(zhì)。

（3）流動(dòng)相：最后，流動(dòng)相又是什么呢？它就是色譜過(guò)程中攜帶待測(cè)組分向前移動(dòng)的物質(zhì)。

2. 色譜的分類

色譜有三種分類方法：

（1）第一種，是按兩相分子的狀態(tài)分。兩相就是固定相與流動(dòng)相，如果流動(dòng)相是液體，就稱為液相色譜；如果是氣體，則稱為氣相色譜。

（2）第二種，是按固定相的外形分。按這種分類方法，我們可以把色譜分為平面色譜與柱色譜，其中平面色譜包括紙色譜與薄層色譜，柱色譜包括填充柱色譜以及毛細(xì)管柱色譜。

（3）第三種，則是按照分離原理分。包括分配色譜、吸附色譜、離子交換色譜以及凝膠色譜等。其中分配色譜分為正相色譜與反相色譜。歸納總結(jié)正相色譜與反相色譜的特點(diǎn)。正相色譜是固定相極性強(qiáng)于流動(dòng)相，比如紙色譜；反相色譜則是流動(dòng)相極性強(qiáng)于固定相。

3. 色譜分離過(guò)程

該過(guò)程是待分離組分在兩相中進(jìn)行的一種連續(xù)多次的交換過(guò)程，從而導(dǎo)致不同組分在色譜柱中的移動(dòng)速度有快有慢。此過(guò)程抽象難懂，特舉例說(shuō)明。如，男人女人同時(shí)帶著寵物去逛街，女人在各種商鋪中的停留時(shí)間一般長(zhǎng)于男人，在色譜分離過(guò)程中，男人女人就相當(dāng)于待分離組分，商鋪相當(dāng)于固定相，寵物相當(dāng)于流動(dòng)相。由此說(shuō)明，在固定相中停留時(shí)間長(zhǎng)的組分晚出峰。從而引出色譜流出曲線。

4. 色譜流出曲線

它是由檢測(cè)器輸出的電信號(hào)強(qiáng)度與時(shí)間作圖所得的曲線。其中曲線上突起的部分就是色譜峰（可比喻為山峰），峰面積用于定量分析。色譜柱后僅有純流動(dòng)相進(jìn)入檢測(cè)器時(shí)的流出曲線稱為基線色譜峰頂點(diǎn)與基線之間的垂直距離為峰高。保留時(shí)間是試樣組分從進(jìn)樣到柱后出現(xiàn)濃度最大值時(shí)的時(shí)間，可以用于定性分析。分離度是衡量分離效果的指標(biāo)，以相鄰兩色譜峰的保留時(shí)間之差與兩峰底寬平均值的比值，用R表示。拖尾因子是衡量色譜峰對(duì)稱性的指標(biāo)，用T表示。理論塔板數(shù)表示色譜柱內(nèi)塔板的數(shù)目，以n表示。n是衡量色譜柱柱效的重要指標(biāo)，當(dāng)tR一定時(shí)，峰越窄圖，n越大，柱效越高。

三、 課堂小結(jié)

總結(jié)本節(jié)課程內(nèi)容，色譜的來(lái)源，色譜柱、固定相與流動(dòng)相，色譜的分類、色譜分離過(guò)程，色譜流出曲線及相關(guān)術(shù)語(yǔ)。

四、 課后反思

課后反思是課堂教學(xué)的有效延續(xù)，也是提高教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)的重要手段。及時(shí)有效的課后反思不僅是汲取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的最有效手段，也有助于教師專業(yè)發(fā)展和教學(xué)能力的提高。課堂中播放視頻較之于口頭講授，更加生動(dòng)直接，但視頻的切換影響課堂進(jìn)度。筆者將視頻轉(zhuǎn)換為Flash動(dòng)畫(huà)插入PPT中，播放Flash的同時(shí)，動(dòng)畫(huà)的播放配合教師的講授，學(xué)生在觀看動(dòng)畫(huà)的同時(shí)，理解并接受知識(shí)點(diǎn)的效果較好。此外，德國(guó)教育家赫爾巴特認(rèn)為：“教學(xué)如果沒(méi)有進(jìn)行道德教育，只是一種沒(méi)有目的的手段，道德教育，如果沒(méi)有教學(xué)，就是一種失去手段的目的?！币蚨鴮I(yè)課程教學(xué)也應(yīng)該具有育人功能。如本節(jié)課中與學(xué)生以“看到一片綠色的樹(shù)葉，你能想到什么”為話題互動(dòng)時(shí)，有學(xué)生說(shuō)想到藍(lán)天、白云和大樹(shù)，從而教師強(qiáng)調(diào)“綠水青山，就是金山銀山”，呼吁同學(xué)保護(hù)生態(tài)。有學(xué)生說(shuō)想到希望，教師強(qiáng)調(diào)學(xué)生是國(guó)家的希望，民族的未來(lái)，教育興則國(guó)家興，教育強(qiáng)則國(guó)家強(qiáng)。并且大學(xué)是立德樹(shù)人、培養(yǎng)人才的地方，是青年人學(xué)習(xí)知識(shí)、增長(zhǎng)才干、放飛夢(mèng)想的地方，建議同學(xué)們?cè)诖髮W(xué)階段嚴(yán)格要求自己，有所收獲。以男人女人遛狗逛街的例子說(shuō)明色譜分離過(guò)程中，因原理是待分離的組分依次在流動(dòng)相、固定相之間分配，最終因?yàn)榉峙湎禂?shù)的不同，微小差異積累造成了較大差異，最終得到了分離，引出微小差異造成較大影響，即“不積跬步無(wú)以至千里，不積小流無(wú)以成江海”，以及我國(guó)著名數(shù)學(xué)家華羅庚先生曾說(shuō)過(guò)的“聰明在于勤奮，天才在于積累”，呼吁同學(xué)們?cè)谄饺盏膶W(xué)習(xí)和生活中，要注意日積月累。

（通訊作者：阮洪生）

參考文獻(xiàn)：

[1]http：//www. chromclass. com/author/chromclass.

[2]仲啟媛，譚立龍，何潤(rùn)生.課后反思在提高青年教師教學(xué)效果中的作用探討[J].高教論壇，2013（1）：89-90+95.

作者簡(jiǎn)介：孫媛，蔡紅蝶，阮洪生，浙江省寧波市，浙江醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校中藥學(xué)院。