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药物化学论文样例十一篇

时间:2023-03-29 09:26:30

序论:速发表网结合其深厚的文秘经验,特别为您筛选了11篇药物化学论文范文。如果您需要更多原创资料,欢迎随时与我们的客服老师联系,希望您能从中汲取灵感和知识!

药物化学论文

篇1

我院实验中心现有药物化学实验室、仪器室、准备室各一间,近120m2,能够满足教学实验场地的需求。然而,实验装备陈旧且不足,基本都是老式的机械搅拌器、电热套、水浴锅等,连基础的实验要顺利完成都存在问题。例如,合成对氨基水杨酸钠的实验中,在用水重结晶时,稍微过量的水都使晶体不易析出,这时需要减压蒸除多余水分的基本操作(浓缩)在药物化学实验室都不能完成,影响实验的成功率,进而对学生的学习兴趣产生消极影响。

1.2教学内容孤立

目前,我院开设的药物化学实验均为对理论知识的验证,内容单一、孤立,缺乏连续性、探索性和创新性。每次实验课,教师都会对实验目的、原理、方法、注意事项等进行详细讲解,学生只要按部就班地操作就能顺利完成实验,不需要过多的思考。对实验中出现的异常现象,很少有学生能独立分析原因,而总习惯依赖于教师。现行的药物化学实验教学模式,对学生思维方式和潜力的开发以及综合运用知识能力的培养十分不利。

2改革方法与措施

2.1更新添加常规性实验仪器设备

科学在进步,仪器设备在革新。我院药物化学实验室配备不足,且落后陈旧。不能适应社会对药学人才的培养需求。需更新添加适量实用的仪器设备。在实验室的建设中,本着实用、常规性为原则,如配置磁力搅拌器、旋转蒸发仪、循环水真空泵等常规仪器。

2.2合成实验方式的转变

目前,我院药物化学实验室开展的实验均采用常量法进行,但随着招生人数的增加,用于药物化学实验的药品、试剂、反应溶剂的消耗也随之增加,同时加重了实验室及周边环境的污染。因此,在药物化学实验课中开展微量-半微量实验课,可较大程度地节约化学药品、试剂、溶剂等消耗品的用量,有效地节约实验经费。另外,倡导“绿色化学”和“低碳合成”。

2.3构建药物化学实验基本技能实训体系

实验教学过程中,学生操作不规范,动手能力差,缺乏有机化学实验基本操作基础。针对这一现象,把加强基本技能训练作为实验教学的基础,目的是要学生掌握正规操作,提高动手能力。依据药物化学教学大纲和药学类本科专业认证对药物化学实验的要求,药物化学实验基本技能包含回流、搅拌、液液萃取、蒸馏、分馏、减压蒸馏、水蒸汽蒸馏、普通过滤和加热过滤、结晶抽滤和洗涤、重结晶、熔点测定共11项基本技能,我们以此为基础,构建药物化学实验基本技能实训体系。

2.4构建常规药物制备实验篇

根据药物化学11项基本技能,精心选择常规性药物制备实验,既起到锻炼熟练掌握药物化学实验基本技能,又起到巩固所学药物化学基本知识和基本理论。如从阿司匹林的合成、对乙酰氨基酚的合成、扑炎痛的合成、苯妥英钠的合成、苯佐卡因的合成、盐酸普鲁卡因的合成、磺胺醋酰钠的合成、氟哌酸的合成、氯霉素的合成等经典药物制备实验中精心挑选,从药学院药物化学实验室的实际出发,构建常规药物制备实验篇。

2.5构建计算机辅助药物设计实验篇

随着近年来药学的化学模式逐渐改变为生物-化学模式,药物化学的教学内容融入了较多的生物方面的内容:根据药物作用的靶点、药物与受体的结合、作用机制、药物在体内的代谢,进行新药设计研究。根据药学院计算机辅助药物设计研究室的实际情况,从应用量子化学计算方法进行分子结构优化以及异构化反应研究、生物大分子的分子动力学模拟、MM-PBSA方法研究药物小分子和靶标的结合自由能、基于药效团模型的虚拟筛选、甾体化合物的三维定量构效关系、生物素及其结构类似物与抗生蛋白链菌素作用方式研究等实验章节中精心选择计算机辅助药物设计实验,构建计算机辅助药物设计实验篇。

2.6构建综合性实验实战篇

根据药学院回医药研究的最新成果,从药物化学的角度,结合各届药学学生的培养目标,由教学小组讨论提出课题,构建综合性实验实战篇,并且由学生自主设计完成实验。

篇2

传统的药物化学课程教学多为化学模式,即主要讲授结构、理化性质、构效关系及药物合成路线等,内容枯燥,学生兴趣不高。然而兴趣是最好的老师,如果学生能够对所学课程产生浓厚的兴趣,就会收到意想不到的学习效果。为了提高学生对药物化学的兴趣,一方面可以丰富教学手段。为了设计、发现及发明新药,必须了解和研究药物的构效关系、药物分子在生物体中作用的靶点和药物与靶点结合的方式。用传统的教学手段仅靠板书和普通幻灯片很难阐明这些问题。因为传统的教学方法无法表现化合物和蛋白质靶点的真实立体结构。但是,利用计算机辅助药物设计的相关软件(例如Autodock),可以将药物配体和生物大分子受体之间的相互作用利用三维形象表达,直观地表现了药物的立体结构,以及药物配体和生物大分子受体之间结合部位的结构性质,使药物的化学结构不再枯燥、抽象,提高学生的学习兴趣。

另一方面,改进教学方法。在美国,案例式教学方法已经普遍应用在经济、法律和医学等领域。案例式教学法注重学生的讨论过程和对问题的分析和推理,老师不再是单纯地向学生灌输药物化学知识,而是通过案例引起学生的兴趣,引导学生主动查阅相关文献和资料,在课堂上以讨论为主,讲授为辅,提高教学效果[3]。例如第一个磺胺类药物“百浪多息”原是一种橘红色的染料,在体外并没有抗菌活性,因而并没有被科学家重视,但是德国的多马克没有因为这个阴性结果而放弃,他通过动物实验筛选出这个药物。后经巴斯德研究所科学家的共同研究发现:“原来‘百浪多息’在体内能分解出磺胺基因———对氨基苯磺胺,这才是抑菌的有效基团”。此后,磺胺类药物的研究工作发展极为迅速,共合成了5500余种磺胺类药物,并有20余种在临床上使用,开创了化学治疗药的新纪元,使死亡率很高的细菌传染性疾病得到控制。随后,这类药物作用机制得以阐明,更开辟了一条从代谢拮抗寻找新药的途径,对药物化学的发展起到了重要的作用[4]。这样的案例还有很多,比如一氧化氮曾被Science评为年度明星分子、反应停事件等。很多经典的药物都是科学家不断探索和思考的结果。通过案例式教学方法,既激发了学生的学习兴趣,鼓励了学生探索求知的精神,唤起了学生的创新意识,也提高了学生对本课程的认识和理解,效果较好。

1.2培养学生的开放式思维

例如在讲授镇痛药这一章时,最初从天然产物中提取的吗啡是一个五元环稠合的刚性结构,虽然具有很好的镇痛作用,但具有成瘾性大、易产生呼吸抑制、结构复杂、全合成困难等缺点[6]。因此需要对其进行结构改造,在药物化学课本上,通常采用的思路为:五环稠合的吗啡生物碱类:可待因;四环稠合的吗啡喃类:左啡诺;三环稠合的苯吗喃类:喷他佐辛;两环非稠合的苯基哌啶类:哌替啶;两个不稠合的苯环氨基酮类:美沙酮。在教学实践中,笔者将这个典型的结构改造设计为开放性作业,首先帮助学生分析吗啡的不足和缺点,启发学生进行相应的结构改造。例如增加化合物的脂溶性,使其易于透过血脑屏障,或者简化结构,缩短合成步骤。学生产生创造性的想法后,将学生的设计用计算机软件展示药物受体和生物大分子配体在空间上的结合情况,给予适当点评。其中,对于切实可行的方案,为学生提供一定的实验条件,进一步深入研究。这样不仅提高学生的科研兴趣,更加拓展学生的科研思维。

2在实践环节中渗透创新思维

2.1合理的实验设计

与理论课程不同的是,实验课程不再以老师的讲授为主,而是更加以学生为主体。药物化学实验的目的不仅仅是让学生熟悉某个反应,学会某个实验操作,更着重于培养学生独立分析问题和解决问题的能力。在实验教学过程中,要求学生在实验课之前做好实验预习工作,查清楚反应所需试剂的理化性质、反应机理,可能生成的主产物、副产物以及注意事项,将实验内容与理论知识融会贯通;在实验前的讲解环节中,应把反应的原理、仪器的基本操作讲解清楚,正确示范,强调实验所注意的事项,使学生养成良好的实验习惯;实验过程在教师的指导下由学生独立完成,保证学生的安全,并且详细记录实验过程和反应结果,鼓励学生在实验过程中自主解决困难;实验结束后,学生根据实验结果和实验观察的现象分析实验成功或失败的原因,并试着提出改进方案。通过合理的实验设计,培养学生严谨的学习态度,激发学生对实验研究的兴趣,提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。

2.2小学期制集中实验课教学

药物化学课程中安排的实验由于时间、场地和学生的操作熟练程度限制,一般为经典的、验证性的实验,旨在规范学生的基本操作,培养学生处理问题的能力,远不能达到培养创新型药学人才的要求。因此本院在药学本科学生教学中组织实施小学期制实验课教学,在大四上学期,集中安排一周时间进行1-2个药物的设计性实验,要求学生结合自己的兴趣,查阅相关文献,设计合理的合成路线,与教师讨论合成路线,预测实验过程中可能出现的现象及问题并提出对策,然后强调实验操作的注意事项,继而进行实验的实施及实验过程中问题的分析解决,最后形成实验论文。通过设计性实验提高学生学习积极性、查阅文献的能力及药物合成和设计的能力,对于提高学生的创新能力非常重要。

3利用考核方式促进创新思维培养

成绩评定的方式往往具有一定的导向性,要制定客观有效的成绩评定方式,才能引导学生的学习方向,这对于培养学生创新思维非常重要[7]。传统的药物化学成绩评定以“一卷定优劣”,不能全面地反映学生的学习情况,而且部分学生为了应付期末考试,往往死记硬背,考前临时抱佛脚,考后不久就遗忘了,没有达到预定的学习效果。通过教学实践,药物化学课程的成绩评定可分为两个部分,分别为期末测试和平时测试,二者的所占比重分别为60%和40%。其中平时测试包括课堂提问、随堂测验和开放式作业。课堂作业和随堂测验主要考查学生对一些重要药物的结构式、性质和合成路线的记忆。开放式作业要求同学们分组查阅相关文献,形成合理的药物设计方案,将小组的创新设计以PPT的形式做汇报,再以小组的成果和成员贡献打分。通过这样的评价体系,保证了考核的客观性、全面性,同时学生对药物化学的学习兴趣也浓厚起来,能够很好地利用平时的课余时间,不再把学习时间仅仅放在期末考试的备考阶段。

篇3

2药物化学实验网络课程建设内容

药物化学实验网络课程平台是由如下几部分组成:课程介绍、教学大纲、教学日历、教师信息、教学材料(教案、讲稿、实验视频、实验教学的PPT)、答疑讨论、课程问卷、课程作业组成。在药物化学的实验网络平台建设中推行课程介绍,使学生对本课程有了更为深入的了解和认识,为本课程的学习奠定基础。同时在给平台中推行电子教案、讲稿、大纲、教学日历、教学材料(教案、讲稿、实验视频、实验教学的PPT),提高授课时效。例如,使用计算机多媒体技术模拟实验过程,把学生从形象思维引导到逻辑思维,使教学内容更为形象、生动,调动学生的学习兴趣,提高教学效果和学生的学习效率。药物化学实验网络课程不再是理论课教学的重复,而是知识的延伸、拓展和能力的训练过程。师生可以通过网络平台存储的教学资源,根据需要迅速、任意地选择和调用图文视频资料获取学习资源,便于学生根据教学要求进行自主学习,学生在有限的时间内任意反复接触较多的实验教学资料,提高学生的实践能力。学生还可以根据网络平台的课程作业进行网上自测,巩固所学知识,如有问题,学生可以在线提出问题,教师进行网上答疑讨论。网上答疑讨论,以教师与学生、学生与学生之间对药物化学实验学习的有关问题进行在线双向讨论。教师对学生提出的问题进行解答,便于学生和教师进行良好沟通,教师根据学生的普遍问题调整教学策略,学生的疑惑得以解答后促使学生能够对药物化学实验更好的学习,起到教学相长的双重效果。学生在线填写课程问卷,课程问卷是对教学效果的反馈,教师根据教学效果的反馈意见,对学生情况和教学内容进行分析,提出整改措施,提高效果。

篇4

2实验技能考核方法改革

改革之前,药物化学实验考核方法较简单,仅从实验报告册的书写情况对其进行评定打分,造成一部分学生懒惰,不出席实验课或不进行实际操作,仅靠照抄其他学生的实验报告册蒙混过关,因此这种考核方法很难对学生的实验情况进行公平、公正的评价。实验考核改革后,我们从课堂表现情况、最后的实验考试情况两方面对学生进行综合评价并打分,其中课堂表现包括操作技能、学习态度、结果、卫生、实验报告等五项内容(如表2),实验考试包括未知药物的鉴定结果、课堂知识问答、卫生打扫三项内容(鉴定结果80分,知识问答10分,卫生10分)。实验考核总成绩中课堂表现占50%,最后一次实验考试成绩占50%。打分过程是教师对每个学生逐一进行打分,实验操作是分组进行的,所以有些评分项目根据整组表现情况打分,其他的都是根据个人表现打分。对于一次实验缺勤的同学,本次实验成绩为零。

篇5

以遵义医学院药学院学生为对象,每4~6人组成一个小组,教师需要指导和参与小组的组建,建立学生责任感评分体系来强化小组成员的责任感。

1.2教学内容

教师根据药物化学课程内容要求,明确不同内容采用的教学方式与教学手段,并确定教学要点,学生根据教学要求进行具体药物的课前阅读和准备,根据课程的实际情况制定教学计划,采用部分内容实施TBL教学。在每次TBL课堂教学的前一周将有关教学资料以电子文档的形式拷贝给学生或挂在网上供学生下载阅读,并告知学生课上将进行个人和小组测试。应明确教学目的与要求,如:学生须掌握的概念、知识点、要点及其认知级别等,便于学生有效地进行自学。

1.3TBL模式课堂教学

(1)个人自学效果测试:5min,以闭卷形式进行。为单项选择题,涵盖代表药物的主要知识点,以检查学生课前的自学效果。

(2)小组发言:各小组推选一名组员发言及展示PPT,约10min。然后所有小组成员接受老师及其他小组同学的提问,约5min。

(3)课堂应用训练:约25min。围绕各小组学习的药物,由发现、理化性质、制备、构效关系及临床应用等逐层深入地提出问题,问题设计注重实用性,考察学生应用知识的能力。各小组出示自己的答案,由主讲教师指定学生陈述理由,小组代表发言后主讲教师当场讲评该问题,然后再进入下一条问题,如此重复。

(5)教师总结:约5min,主讲教师将首先归纳总结本次教学要求掌握的基本概念和理论,然后对所讨论药物的发展过程及应用进行梳理,突出重点与难点。(6)学生成绩评定:①客观成绩:个人自学效果测试客观分数;②小组成员互评:对组员(不包括自己)的表现,包括参与度、对小组的贡献等能力进行相互评价,分为“优秀(5分)、良好(3分)、中等(2分)、合格(1分)、不合格(0分)”五个等级;(c)教师对学生表现的评价:教师依据学生表现,给予优秀(5分)、良好(3分)、中等(2分)、合格(1分)、不合格(0分)。

2教学效果评价

(1)学生对教学的评价:采用5分量表,1分表示完全不正确,5分表示完全正确。(2)在完成整个课程的学习后,选择合适的题型和内容,让学生接受考试,通过试卷分析,分别比较教学改革内容与传统教学内容学生的考试成绩及对相关知识的掌握情况。

篇6

二、案例教学法在药物化学教学中的实践探索

国外高校在药物化学教学中也尝试运用案例教学法,并出版案例学习教材,书中收集的案例涉及临床用药和配伍,适合药学类专业学生使用。国内高校在药物化学教学中也尝试了案例教学法。《药物化学-案例版》(孟繁浩著)主要提供了一些代表药物的临床应用实例,内容稍显单一,并不适合制药工程专业学生使用。下面就对多层次案例教学法的设计和实施过程进行简单介绍。

1.梳理教学内容,实行多层次案例教学

药物化学课程内容繁杂,涉及知识领域多,如果不对知识体系进行适当的梳理,收集的案例资料就会难以全面反映课程教学内容。我们将药物化学的知识体系按教学要求分为四个层次:①药物化学基础知识和理论;②药物化学基础知识的应用;③药物设计和新药发现的原理和途径;④新药发展趋势和前沿知识。然后对以上四个层次设计相应的教学案例。针对基础知识和理论采用“趣味性案例”,案例资料以药物发展史实例、社会热点事件等为主。例如,在抗疟药中介绍“青蒿素发现的故事”,在学习普萘洛尔时穿插介绍詹姆斯•布莱克因发明该药获得诺贝尔奖的资料,学习麻黄碱时介绍“感冒药制毒案件”,学习抗生素时介绍“超级细菌”,学习激素药物时介绍“运动员兴奋剂事件”。这些贴近生活的实例增加了趣味性,提高了学生的听课热情,增加了课堂上的师生互动。针对药物临床应用和生产方法采用“问题型案例”。在讲课时提出相关药物的生产或临床使用实例,引导学生带着问题听课,在学习中思考,并能学以致用。例如,在学习解热镇痛药一节,课前先提出临床应用实例:“一名3岁男孩由于误服了大约半瓶对乙酰氨基酚,被母亲送到急诊室,医生为男孩洗胃后,还需要进行进一步治疗。然后提出问题:①大量服用对乙酰氨基酚会产生何种毒副作用?产生的机制是什么?②医生下一步应采取什么治疗方案?为什么?”。每个章节的药物介绍都通过类似的应用实例,提出若干问题,供学生在课堂上或课后分析讨论。针对药物设计和新药发现采用“典型案例式”教学,精选了10个新药研发案例,结合教材中的理论知识,通过课堂案例介绍,组织学生讨论其中的基本原理和方法,提高了学生对创新药物研究的兴趣和认识。如“西咪替丁及其类似物的发现过程”“、卡托普利的发现过程”、“他汀类药物的发现过程”、“紫杉醇的发现过程”、“联苯双酯的发现过程”等。通过案例讲解和讨论,培养了学生新药创新的概念和意识。针对新药的发展趋势和前沿知识采用“研讨式案例“教学。由于药物的更新换代速度很快,要及时跟踪新药发展趋势和前沿知识。布置学生跟踪最新上市的新药,组织课堂报告和讨论,包括其中蕴含了哪些药物化学原理和方法,有哪些创新性,对我国新药研发有哪些借鉴意义等,引导学生如何从文献资料中进行信息的归纳整理,培养学生终身学习的能力。

2.案例教学的实施过程

(1)收集资料。资料收集是案例教学法的关键环节。收集案例资料有几个主要来源:一是参考文献和教材,如《MedicinalChemistryCaseStudyWorkbook》,选取一些有针对性的案例直接使用,如地西泮类镇静催眠药的临床使用案例;二是反映行业进展和动态的网上资料和文献报道。如美国默克制药公司的罗非昔布召回事件;三是上市新药的研发案例。这部分来源于文献和专利报道的近几年世界上市新药。另外参考已出版的药物化学百科丛书《新药研发案例》,从中选择合适的案例,如西咪替丁的研发过程;

(2)编写案例。对收集的原始资料及文献资料要进行整理、提炼,提出问题和解决方案,编写完整的课堂教学案例。编写案例的关键是凝练问题,每个案例提出5个左右有针对性的问题。如在“瘦肉精(盐酸克伦特罗)”中毒事件案例中,可讨论问题如下:①瘦肉精为什么能增加猪的瘦肉率?②瘦肉精为什么能在猪肉中蓄积?③食用含瘦肉精的猪肉为什么会引起中毒?可能的机理是什么?④瘦肉精能否用来增加运动员的肌肉?是否会产生毒性?⑤有哪些可能的方法能快速检测猪肉中的瘦肉精?

(3)课堂讨论。案例教学法的实施效果如何,关键在于课堂讨论的组织和调动。要将案例和问题提前布置,使学生课后主动查阅资料,思考解决方案,课堂上再分组讨论,老师做适当的引导,鼓励同学们积极发言。案例的背景介绍和问题的提前布置很重要。由于学时有限,课堂讨论一般要控制时间,以15~20分钟为宜。

(4)总结评价。案例教学法的最后环节就是老师的总结评价。对于很多案例的讨论结果,不一定有唯一的答案,重点强调学生讨论的参与程度,讨论问题的过程,分析和思考问题的思路等,鼓励学生的探索创新精神。老师根据学生的准备情况和讨论过程给出总结性评价,并计入平时平时成绩。

三、案例教学法在实施中的一些思考

篇7

二、实施自我主导的实验安排机制

对于刚接触药物化学的低年级本科生,实验经验很少,学生犹如一块未打磨的璞玉,需要教师给打好基础,规范操作,提升学生的动手能力。通过药物化学实验课的学习,学生锻炼实践操作能力,了解仪器的使用和原理,把书本枯燥抽象的结构方程式、图像等具体化。让学生接受知识、对讲解内容能重复并验证规律,除了严格的评分机制,更需要有巧妙的实验安排。设计好实验,能激发出主动的学习兴趣。学生能转被动为主动,充分利用时间,合理安排实验过程,协同操作,在规定时间内优质高效地完成任务,这些将是实验课上培训的重点。实验课分为三大部分:第一,小组讨论总结上一个实验的问题;第二,学习本节实验内容;第三,进行实验。在小组讨论这第一环节,学生分组就上一节实验出现的问题给予讨论和解答,鼓励学生相互问答,对参加积极、回答精彩的学生给予表彰,同时就实验过程征求学生的改进意见。对于第二个环节,以往都是在黑板上写好实验内容,实验中的操作由教师现场演示,这种教学方式老化,有的学生不能看清教师操作。笔者采用了新的教学手段,结合现代化的设备,采用多媒体教学,对实验应用到的技术和仪器录制好音像视频,经过多次修正,保证视频中的操作标准、正确。组织学生观看视频,在预习的基础上,更近一步地学习到本节操作。实验中的理论、步骤则以幻灯片的形式向学生依次说明,然后再一次让学生以组为单位自由讨论,提出可能会遇到问题,如何解决。这种讨论式教学让学生知道在实验课上他们是主角,老师只是指导,这样鼓励了学生的自主性,为以后工作中自我学习,自己发现问题、解决问题奠定基础。第三个环节实验操作。要求学生在完成实验的同时,充分利用时间,当堂完成其他事项:做好观察记录,对出现的问题总结出原因,完成实验报告。由于条件有限,实验安排多人一组,每个学生都得学会合作,配合完成实验,并保证完成自己的实验报告。实验中要求思路清晰,能够瞻前顾后。当代的工作性质要求学生有独立完成工作的能力,然而多工种、多交叉是工作任务的特点,学生能多方面配合团体的工作是保证工作顺利进行的必备品质。学生在实验中总会遇到问题,教师要及时跟踪,就出现的问题说明原因,并鼓励学生采取方案去解决。学生的创造性不是指对实验的改变,更多的是指在实验中遇到问题如何通过自己的方式合理解决。对于学生在实验中的错误要及时纠正,这就需要教师对实验充分了解并能预见可能出现的问题,在学生易出错误的关键点注意监视学生的操作,并对学生好的实验操作给予鼓励。

三、确立合理的评分机制

建立一个合理的评分机制是促进学生认真对待实验、完成实验的根本动力。以往的实验评分只根据实验报告,而课后交实验报告常有抄袭现象,真正实验好坏无法区分,让学生丧失积极性。通过实验改革,评分包括预习报告(20%)、课前测验(10%)、小组讨论(10%)、实验中的组织情况和纪律卫生状况(20%)、实验结果(20%)、最后实验报告(20%)等多项评分标准。从预习到结束都受到评估。让动手能力强、准备充分的学生得到应有的奖励是公平公正的考核准则。

四、注重多媒体的运用

学生更替,教师也得与时俱进,教学形式需要跟得上现代科技的发展。学生获得知识的方式不断增多,多媒体教学设备的使用越来越受重视。教师能亲自制备多媒体视频课件,把实验操作、语言、文字、音乐等多方面都引入课堂,让学生直观地感受到课程内容,激发学生的兴趣。同时在课堂上增加师生互动,避免填鸭式的教学,采用讨论教学法,使学生处于主动地位。

篇8

实验课的准备和理论课有所不同,除了需要备课、书写教案外,更重要的是教师要做好预实验。教师在实验教学前一周事先进行预试实验,熟悉整个实验的各个环节,掌握操作的关键步骤和注意事项,设想实验中可能出现的问题及其解答,从而加强教学过程预见性;同时检验实验试剂及仪器设备是否正常工作,从而降低这些客观因素的影响程度。即便讲课多年,许多教师每次上课前仍坚持预试,因为只有通过预试实验才能取得最有效、直接的资料。对于新增的实验内容,为保障实验教学的顺利进行,要求所有授课教师都必须参加集体备课、预讲、预试。另外,教师实验课准备还需要事先了解学生的基本情况如专业、学习基础等,以便于调整教学方式、因材施教。

1.2学生的课前准备

我们对学生强调实验前预习的重要性,要求每次实验课前充分预习,并书写预习报告、课前提问检查。由于各类高等院校不断扩招,二本院校生源质量有所下降,教学过程需要同时培养智力和非智力素质,所以指导其做好课前预习就显得更为关键。我们将整个学期的实验安排和预习要求提前印发给学生,明确要求其将实验原理简要写在预习本上,以流程图或其他简明的形式写出实验主要内容(避免完全照抄实验指导),注明实验注意事项。并建议学生结合理论知识讨论写出可预知的实验结果,教师在实验课前检查并给出相应的成绩。通过预习可以使学生对于实验原理和实验内容有初步的认识,听教师讲解时能较快跟上进程,做实验时能较早准备好实验所需试剂、器材,较快进入状态,缩短了实验总体花费时间,使实验顺利开展。学生准备充分、操作顺利、实验成功,更容易激发自身兴趣,然后更积极地思考实验相关的问题,比如除了本实验所采用的方法外还有哪些其他方法、各有什么优缺点等,无形中引导学生自觉拓展相关知识。因此,要提高实验教学效果还需要教师督促学生做好充分的预习准备。

2重视实验课第一课的讲授

二本医药院校开设生物化学实验课最根本的目的在于培养学生的操作能力,使学生了解获得基础医学实验知识的科学方法。在实验过程中,逐步培养和提高学生对客观事物进行观察、比较、分析、综合和独立思考、解决实际问题的工作能力。但是,部分同学对生物化学实验课不够重视,兴趣不大,也认为在将来的工作中不会发挥实际作用。因此,鉴于认识事物的普遍规律,我们认为,首先要从生物化学实验课的第一节课入手,引导学生正确认识生物化学实验在整个生命科学乃至医学发展过程中的重要地位。教师在第一节课时借助多媒体等手段向学生介绍生物化学实验技术的起源和发展过程,适当引入相应诺贝尔奖案例的简介,以展现生物化学实验技术对人类发展的巨大推动作用,使学生充分认识生物化学实验课的重要性,正确地对待实验课,有效调动学生学习的积极性。第一课还包括生物化学实验的基本操作,主要是教师指导学生初始就养成规范的操作习惯。除基本操作技术外,我们在第一课时将分光光度法、电泳和层析等这些贯穿整个实验体系的主要技术重点向学生讲解,以利于后续实验的开展。

3与时俱进,更新实验教学内容

传统的实验教学因仪器设备和试剂等条件的限制,以验证性实验为主,较难反映生物化学实验技术在生命科学领域的实际应用。例如,本室以往开设的组织核酸提取与定量实验,将动物肝脏匀浆破碎,离心分离细胞质与细胞核,水解后分别用二苯胺和苔黑酚测定DNA和RNA含量。这个实验对仪器和试剂的要求不高,对本科生而言是一个综合性的尝试。但这种方法并不能真正得到纯化的DNA或RNA,定量所用的试剂基本上是强腐蚀性或强氧化性试剂(如过氯酸、KOH),实验过程影响因素较多,实际应用已较少。为适应医学和分子生物学快速发展的特点,除基础性生物化学实验外,目前医药院校的本科生还应该掌握一些分子生物学实验新技术。因此,在实验条件许可的情况下与时俱进、更新教学内容,非常必要。我们在经过开放式实验教学课题实践论证的基础上,更新实验室设备,将上述实验删去、改换成基因组DNA的提取及电泳鉴定。新开设的综合性实验涉及口腔拭子标本采集、真核细胞基因组DNA提取以及琼脂糖凝胶电泳的核酸鉴定等步骤,利用了商业化的微量DNA抽提试剂盒,让学生直接接触和领略分子生物学技术的应用现状,很大程度上调动了学生参与实验的积极性,提高了教学效果。

4加强互动式和启发式教学

传统教学模式中,教师讲学生听,教师示范学生照做;这对于一些基本操作的讲授可能效率较高,但实验课如果仅仅如此,那么学生就会缺乏积极思考、分析问题和解决问题的主动性。教师应该适当提出问题、鼓励学生展开讨论和回答,多进行师生互动。一些基本操作如刻度吸量管的使用,我们会让学生演示操作,由其他同学观察、并提出其操作是否有不规范之处。我们还发现,即便是让某位学生朗读某一操作步骤及其注意事项,也是调动学生积极性行之有效的简单办法。作为高等院校的教师,应该将实验目的、操作与原理有机结合起来,实验前启发学生认清实验目的,为什么要这样做,可能会出现的各种结果,有什么样的意义,最后根据结果分析得出结论,即使不是最初想要的理想结果。比如纸层析法分离检测转氨反应体系中的谷氨酸和丙氨酸,就实验设计而言,要带领学生思考为什么要同时检测四组样品,即谷氨酸、丙氨酸、转氨反应组、转氨反应对照组,让学生学会标准品对照及阴性对照的运用,了解他们的意义。实验完成后,将学生的实验结果与我们预先准备好的实验结果图片(包括不理想的结果:层析斑颜色很弱、分离效果不佳、各组层析斑块间重叠等)做对照,逐一分析产生的原因,了解点样量、展开剂用量、层析系统的密闭性等对结果的影响,如果时间允许可以讨论如何调整实验条件、重新操作。使学生通过这些实验不仅掌握其操作技术,更要学会独立分析结果,做到举一反三,增强他们解决问题的能力以及对科研实践的兴趣。作为医药院校的基础课程教师,还应将生物化学实验与学生的学习专业恰当地融会贯通,这也是激发学习兴趣、提高学习效率的有效办法之一。比如上述基因组DNA提取及电泳鉴定实验,我们提出就地取材采集每组学生的口腔拭子,学生自己用消毒后的棉签擦拭口腔中两侧脸颊收集口腔黏膜脱落细胞,学生的兴趣立即被激发。随后结合本系教师的研究方向跟学生介绍基因组DNA分型研究在阐明人体对疾病的易感性、毒物敏感或耐受性以及药物治疗的反应性上所起的重要作用,学生自然产生积极动手的意愿,想体验学有所用的乐趣,了解自己的基因分型及对某一物质的代谢特点,无形中使学生自觉地参与科研实验当中。

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1理论联系实际,激发学生的学习兴趣

很多学生认为物理化学是非常难学的一门课程,都是抽象的、枯燥的理论,从而产生厌学心理。“兴趣是最好的老师”,作为教师要从兴趣入手,引导他们喜欢并且学好这门课程,教师应更多地介绍物理化学与药学的联系,激发学生学习的积极性。例如讲授“相平衡”时,介绍超临界二氧化碳提取药物的知识,它是利用了物质在临界点附近的奇异性,利用无毒、不残留的二氧化碳代替水或有机溶剂作为萃取介质,将高压下萃取的物质经降低压力分离出来的一种把萃取与分离两个过程合为一体的新型提取分离方法。对于那些热不稳定或易被破坏活性成分的药物,采用这种方法提取优于传统的方法,然而这一高新技术是物理化学中临界状态、两相平衡的知识。在介绍相图时,结合药剂型改良的知识。比如,难溶于水的药物溶解后不易被吸收,药效慢,如果与尿素或其它溶于水并且无毒的化合物共熔,用快速冷冻的方法制成低共熔混合物,则尿素在胃液中能很快溶解,剩下高度分散的药物,从而利于吸收。例如,在讲授“稀溶液依数性”内容时,可以列举“北方冬天吃冻梨前,先将冻梨放入凉水中浸泡一段时间。发现冻梨表面结一层薄冰,而里边却解冻了。这是什么道理呢?”实际上,如果能清楚梨中的水不是纯水,而是溶有糖和一些物质的溶液,利用稀溶液中凝固点降低的规律就很容易解释这一问题了。在“胶体”这一章中,医药上用于胃肠造影的硫酸钡合剂,其中就含有足够量的一种高分子化合物——阿拉伯胶对硫酸钡溶胶起保护作用,当患者服用后,硫酸钡胶浆能均匀地粘附在胃肠道壁上形成薄膜,从而利于造影检查。

把理论知识与实际联系起来,让学生感觉到物理化学知识跟我们的生活息息相关,不再是一门枯燥乏味的课程,而是让学生感兴趣的课程。

2有效地组织课堂教学

课堂教学要遵循教师为主导,学生为主体的原则。课堂上教师除了传授知识之外,更重要的是培养学生的思维能力。因此,教师在组织教学活动时,要注意培养学生的创新精神。教师在授课的时候,应采用启发式教学,不能只以老师为中心,平铺直叙,照本宣科。多提出问题,让学生进行思考,采取教师讲授理论和学生参与讨论有机结合起来,让课堂变得生动活泼,教师和学生形成良好互动。这样既能够让学生掌握了知识,又能培养学生的思维能力。

例如,讲授到“热力学第二定律”时,让学生先发表自己对热力学第二定律的两种说法的理解,然后教师再做出总结和归纳。第二定律指出在自然界中任何的过程都不可能自动地复原,要使系统从终态回到初态必需借助外界的作用,由此可见,热力学系统所进行的不可逆过程的初态和终态之间有着重大的差异,这种差异决定了过程的方向,人们就用状态函数熵来描述这个差异。通过学生讨论和教师总结,加深了学生对知识的理解,同时也为后面讲的内容“熵增加原理”作铺垫。

3合理运用各种教学手段

在物理化学传授过程中,针对不同的教学内容应采用适当的教学手段。多媒体的应用使原本枯燥乏味的理论知识,通过具体、生动、形象、直观的形式表现出来,调动了学生学习的积极性,为教师节省了大量板书绘图的时间,加快了知识点的讲授速度,课堂教学的信息量大大增强[2]。例如,物理化学课程有很多现象和性质,可通过直观的图片加以形象说明;对于需要大量图形图像信息展示的相图部分,利用多媒体教学优势更为突出。

在物理化学课程教学当中,有一些内容采用多媒体教学就不能显示出优势。比如,一些重要公式的推导和中间步骤及计算过程,适宜通过引导学生参与并以板书的形式讲解,让学生对公式的来龙去脉有必要的了解。这并不是说要求药学专业的学生掌握公式的推导过程,而是让他们加深印象,明白公式的应用条件和范围,从而能更好地运用这些公式。因此,要挖掘多媒体教学和传统教学的优势,发挥各自的长处,提高授课水平。

4突出重点和突破难点

对于药学专业的学生来说,在较少的课时内讲解完物理化学这门课,学生很难理解全部内容。因而要做到有的放矢,吃透教材,分清主次,突出重点,突破难点,学生才能掌握好必修的内容,在有限的时间内学到相应的知识。比如“相平衡”中让学生了解单组分和二组分体系的相图和应用即可,而对于比较复杂的三组分体系的相图可以不介绍。

例如,在等温等压条件下,我们用Gibbs自由能的改变量ΔG来判断化学过程的方向和限度,但为什么可以用ΔG≤0来判断等温等压下过程自发进行的方向和限度呢?学生不能理解,而物理化学正是解决这个所以然的。用ΔG≤-W′判别式指出某个过程是不可逆的,并不意味着此过程就必定是自发的。从两方面分析用ΔG≤0能对等温等压下过程自发进行的方向和限度[3]。①W′≠0时,如果ΔG>0,由ΔG≤-W′,必然有W′<0,这说明环境对体系作了非体积功。所以,此不可逆过程是一个非自发过程。如果体系内发生自发过程,即体系对环境作非体积功,W′>0。由ΔG≤-W′,必然是ΔG<0。这就是说在等温等压并且作非体积功的情况下,体系发生自发过程,必然引起自由能的减少,一直到自由能最小时,ΔG=0,达到平衡状态。②W′=0时,体系与环境之间不作非体积功,则ΔG≤-W′式变为ΔG≤0。这样,ΔG>0的过程就不存在。体系若有自发过程发生,必定是不可逆的,即ΔG<0。这就是说在等温等压和不作非体积功的情况下,体系发生过程,必然引起自由能的减少,一直到自由能最小时,ΔG=0,达到平衡状态。从以上两方面来看,不管体系是否作体积功,在等温等压下,自发过程总是朝着自由能减少的方向进行,直到最小值时,ΔG=0,达到平衡状态。因此,可以利用ΔG≤0来判断等温等压下过程自发进行的方向和限度。通过详细讲解,让学生能更好地理解难点。

5借助类比法讲清物理化学规律

在物理化学教学中,往往要介绍一些较难理解的规律。人们接受新知识的能力,在很大程度上依赖已掌握的知识,教学中可借某些新旧知识间存在着形式上或性质上的类似,通过类比诱导,使学生建立新概念和认识规律,从而避免单纯枯燥地解释意义。

有些物理化学规律,初看并无类似之处,但只要认真思考,注意捕捉它们在形式上和物质上的相似之处仍然可以类比,达到深刻理解的目的。例如,温度对化学反应速度的影响规律即阿累尼乌斯方程式lgK2K1=Ea2.303R(T2-T1T1T2)和温度对化学平衡常数的影响规律lgK2K1=ΔHθ2.303R(T2-T1T1T2)也有形式上的类似。但二者的含义不同,前者当反应的活化能为已知时,则可以从T1温度的速度常数K1计算在另一温度T2的速度常数K2。后者是当等压热效应为已知时,则可从T1温度的平衡常数K1计算该反应在另一温度T2时的平衡常数K2。这样用类比法讲授物理化学规律,避免了学生容易出现的离开化学实质,把定律作为数学公式来记的弊病。

因此,在物理化学教学中,恰当运用类比,可以少费口舌,化抽象为具体,学生接受新知识的过程变得自然、亲切,又觉得新鲜而不重复,学生获得的知识确切、清晰,又印象深刻。需要注意的是,运用类比法讲授新课时,应使学生明白“类”只是类似,“比”只是比较、推理,“类比”并不是“等于”。这是因为事物都各有自己的特殊内在本质和规律,类比只是认识事物本质和规律的一种思维方法。

6小结

以上是笔者对药学专业物理化学课程教学方法的体会。通过问卷调查,让学生从9个方面评价教师的教学效果,结果见表1。从表1可以知道每一项的满意率都超过了70%,说明这样的教学方法得到大部分同学的认可。物理化学这门课理论性强,抽象难懂,是最难学的基础课程之一。另外,药学专科生的基础差,底子薄,因此学习这门课程就更困难。尽管教学方法得到大部分同学的认可,但是也存在很多不足之处,例如,有些知识点讲得不够具体,对于公式的应用,所举例子太少。

表12005级药学专业专科班40名学生对教师教学效果评价结果(略)

总之,我们要善于在物理化学课程教学实践中不断地总结经验,提高教学质量。

【参考文献】

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鸡骨香Crotoncrassifolius为大戟科巴豆属植物,别名千人打、土沉香、黄牛香、鸡角香、透地龙等,主要分布于海南、广东、广西、福建等我国南部地区,越南、老挝、泰国也有分布。其根可作药用,性苦、辛、温;具有行气止痛、祛风消肿、燥湿等功效[1],国内主要用于治疗胃痛和风湿骨痛。泰国学者LaddawanBoonyarathanakornkit等[2]报道,该植物有抗癌活性。关于鸡骨香的化学成分,在20世纪80年代,LaddawanBoonyarathanakornkit等进行了初步的研究,从该植物种分离得到4个化合物,即cyperenoicacid,acetylaleuritolicacid,β-amyrin和chettaphanin-Ⅰ,在国内尚未有其化学成分的研究报道。为了补充和丰富该植物的研究内容,为该植物的药用提供理论基础,本实验进一步对鸡骨香根的化学成分进行研究,分离鉴定了7个化合物,其中有6个化合物首次从该植物中分离得到。

1仪器与材料

柱层析材料为青岛海洋化工厂生产的100-200,200-300目硅胶;薄层层析材料为青岛海洋化工厂生产的硅胶G,60H,GF254型硅;凝胶SephadexLH-20为瑞典AmershamBiosciences生产。所用试剂均为工业纯,经过重蒸后使用。

质谱由VGAutoSpec-3000质谱仪测定,电离条件为70ev;核磁共振谱由BrukerAM-400.0型核磁共振仪测定(TMS为内标),核磁共振氢谱(1HNMR)在400.13MHz下测定,核磁共振碳谱(13CNMR)在100.6MHz下测定。

鸡骨香C.crassifolius干燥根0.9kg,2005²12由海口市中药材公司提供,经海南大学海洋学院邓世明博士鉴定为大戟科巴豆属植物鸡骨香CrotoncrassifoliusGeisel。凭证标本存放于海南大学海洋学院。

2方法与结果

2.1提取和分离鸡骨香干燥根(0.9kg)粉碎后用70%的乙醇浸提3次,48h/次,乙醇提取液减压浓缩后加水使成悬浮液,依次用石油醚、醋酸乙酯萃取。

石油醚部分提取物(10.5g)经硅胶柱层析(100~200目),石油醚-醋酸乙酯(10∶1)洗脱,每份收集200ml,经TLC检测合并相同的流份,得到J1~J88个组分。其中J2(1.4g)组分经硅胶柱层析,石油醚-氯仿(1∶2)洗脱,每份收集50ml,合并11~15流份,析出晶体,得化合物Ⅱ(84mg)。J3(1.2g)浓缩液有方晶析出,溶解后过柱,分别用石油醚-氯仿(1∶15)、氯仿-醋酸乙酯(10∶1)洗脱,每份收集约20ml,3~8流份再过柱,经氯仿-石油醚(10∶1)洗脱,得化合物Ⅳ(18mg)。J5经柱层析,用氯仿洗脱,每份收集15ml,收集6~8流份,得化合物Ⅲ(45mg),该化合物硫酸显红色;11~16流份过柱,用氯仿-石油醚(10∶1)洗脱,每份收集20ml,5~8流分经石油醚-丙酮(15∶1)洗脱,得化合物Ⅵ和Ⅶ;17~22流份过柱,用石油醚-丙酮(20∶1)洗脱,得2~6流份,过凝胶SephadexLH-20,甲醇洗脱得化合物Ⅴ(0.36mg);

醋酸乙酯部分提取物用氯仿-醋酸乙酯(20∶1~4∶1)梯度洗脱,每份收集50ml,经TLC检测,合并成分相同部分。其中第二部分经过氯仿-丙酮(30∶1)洗脱,每份收集约30ml,4~18流份经石油醚-丙酮(2∶1)洗脱,得化合物Ⅰ。

2.2结构鉴定

2.2.1化合物Ⅰ无色晶体,易溶于醋酸乙酯,mp:131.5~132.5℃;分子式C24H28O9;质谱EI-MS:470,417,324,292,264,94,81;核磁共振13C-NMR(100.6MHz,CDCl3)δ:40.7(C-1),26.5C-2),32.1(C-3),57.0(C-4),136.3(C-5),70.0(C-6),32.6(C-7),35.7(C-8),53.9(C-9),130.2(C-10),18.9(C-11),72.3(C-12),125.2(C-13),107.8(C-14),144.3(C-15),139.4(C-16),16.6(C-17),170.9,171.5(C-18,C-19),176.5(C-20),170.2(21),52.4,52.8(-OCH3),21.0(-CH3);核磁共振1HNMR(400.13MHz,CDCl3)δ:2.16(2H,m,H-1),2.18(1H,m,H-2a),2.02(1H,m,H-2b),2.15(2H,m,H-3),5.46(2H,t,J=8.00,H-6,H-12),1.61(1H,s,H-7a),2.05(1H,m,H-7b),1.88(1H,m,H-8),1.73(1H,s,H-11a),1.61(1H,d,J=3.4,H-11b),6.34(1H,s,H-14),7.36(1H,s,H-15),7.45(H,s,H-16),1.00(3H,d,J=6.68,-CH3),1.88(3H,s,CH3CO-),3.72(6H,s,-OCH3)。核磁共振13C-NMR和核磁共振1HNMR数据与文献[3]中化合物MallotucinB一致,确定化合物Ⅰ为MallotucinB。其结构式见图1。

2.2.2化合物Ⅱ晶体,易溶于氯仿和石油醚,分子式C15H22O2;质谱EI-MS:234,191,178,163,133,91;核磁共振13C-NMR(100.6MHz,CDCl3)δ:68.2(C-1),25.7(C-2),36.3(C-3),123.1(C-4),173.2(C-5),31.3(C-6),48.0(C-7),26.9(C-8),27.9(C-9),36.0(C-10),41.7(C-11),26.2(C-12),19.3(C-13),18.0(C-14),171.3(C-15);核磁共振1HNMR(400.13MHz,CDCl3)δ:1.56(1H,m,H-2a),1.77(1H,ddd,H-2b),2.67-2.79(2H,m,H-3a,H-3b,H-6b),2.25(1H,m,,H-6a),1.98(1H,m,H-7),1.38(1H,ddd,H-8a),1.89(1H,dddd,H-8b),1.27(1H,dddd,H-9a),1.54(1H,m,H-9b),2.08(1H,m,H-10),0.83(3H,s,H-12),1.00(3H,s,H-13),0.87(3H,d,H-14)。核磁共振13C-NMR和核磁共振1HNMR数据与文献[2]化合物Cyperenoicacid基本一致,确定化合物Ⅱ为Cyperenoicacid。其结构式见图1。

2.2.3化合物Ⅲ无色油状物,分子式为C15H24O;EI-MS(m/z):220(M+),217,189,147,124,109,81,55;核磁共振13C-NMR(100.6MHz,CDCl3),δ:53.4(C-1),26.7(C-2),41.7(C-3),81.1(C-4),54.1(C-5),30.0(C-6),27.5(C-7),24.7(C-8),38.9(C-9),153.6(C-10),20.2(C-11),16.3(C-12),28.7(C-13),26.1(C-14),106.6(C-15);核磁共振1HNMR(400.13MHz,CDCl3)δ:0.44(1H,d,J=10.4Hz,H-6),0.66(1H,m,H-7),1.01(3H,s,H-13),1.02(3H,s,H-12),1.26(3H,s,H-14),4.62,4.65(each1H,brs,H-15)。核磁共振13C-NMR和核磁共振1HNMR数据与文献[4]中化合物Ent-spathulenol一致,确定化合物Ⅲ为Ent-spathulenol。其结构式见图1。

2.2.4化合物Ⅳ晶体,mp:94℃,分子式C15H24O,质谱EI-MS(m/z):219[M-1]+,203,189,175,133;核磁共振13C-NMR(100MHz,CDCl3),δ:65.8(C-1),26.1(C-2),37.8(C-3),131.1(C-4),146.2(C-5),28.1(C-6),48.5(C-7),27.5(C-8,C-9),35.2(C-10),41.1(C-11),26.1(C-12),19.3(C-13),17.9(C-14),60.6(C-15);核磁共振1HNMR(400.13MHz,CDCl3)δ:1.44(1H,m,H-2a),1.63(1H,d,J=13.0Hz,H-2b),2.62(1H,m,H-3a),2.40(1H,d,J=15.0Hz,H-3b),2.62(1H,m,H-6a),2.28(1H,m,H-6b),1.86(1H,m,H-7),1.25(1H,m,H-8a),1.72(1H,m,H-8b),1.07(1H,m,H-9a),1.43(1H,m,H-9b),1.96(1H,m,H-10),0.80(3H,s,H-12),0.92(3H,s,H-13),0.89(3H,s,H-14),4.15(2H,q,H-15)。核磁共振13C-NMR和核磁共振1HNMR数据与文献[2]化合物Cyperenol一致,确定化合物Ⅳ为Cyperenol。其结构式见图1。

2.2.5化合物Ⅴ无色晶体mp:223~224℃,分子式C30H50O;核磁共振13C-NMR(100.6MHz,CDCl3)δ:38.7(C-1),27.4(C-2),79.0(C-3),38.9(C-4),55.3(C-5),18.3(C-6),34.3(C-7),40.9(C-8),50.4(C-9),37.1(C-10),20.9(C-11),25.1(C-12),38.0(C-13),42.8(C-14),27.4(C-15),35.5(C-16),42.7(C-17),48.2(C-18),47.9(C-19),150.4(C-20),29.8(C-21),39.9(C-22),27.9(C-23),15.3(C-24),16.2(C-25),16.1(C-26),14.5(q,C-27),18.0(C-28),19.2(C-29),109.6(C-30);核磁共振1HNMR(400.13MHz,CDCl3)δ:3.20(1H,dd,H-3),2.29(1H,ddd,H-19),4.60(1H,bs,H-29a),5.52(1H,bs,H-29b),1.21,0.96,0.92,0.91,0.90,0.87,0.85(s,-CH3);碳谱和氢谱数据与文献[5]中化合物Lupeol基本一致,确定化合物Ⅴ为Lupeol。其结构式见图1。

图1化合物Ⅰ~Ⅴ结构(略)

2.2.6化合物Ⅵ白色针状晶体mp:135~136℃,10%硫酸显红色,分子式为C29H50O;质谱EI-MS(m/z):414(M+),396,381,329,303,255,213,145,107,85。碳谱数据(13C-NMR,CDCl3,100.6Hz)δ:37.3(C-1),31.9(C-2),71.8(C-3),42.2(C-4),140.7(C-5),121.7(C-6),31.9(C-7),31.6(C-8),50.2(C-9),36.5(C-10),21.1(C-11),39.8(C-12),42.3(C-13),56.8(C-14),24.3(C-15),28.3(C-16),56.1(C-17),11.9(C-18),19.5(C-19),36.2(C-20),18.9(C-21),33.9(C-22),26.1(C-23),45.8(C-24),29.1(C-25),19.4(C-26),19.1(C-27),23.1(C-28),12.0(C-29);核磁共振1HNMR(400.13MHz,CDCl3)δ:5.54(t,1H,J=5.3Hz,6-H),3.56(m,1H,3-H),2.31-1.04为甾核骨架和侧链氢,1.03(s,3H,19-CH3),0.95(d,3H,J=6.6Hz,21-CH3),0.88(d,3H,J=6.7Hz,28-CH3),0.85(t,3H,J=7.0Hz),0.82(d,3H,J=6.6Hz,29-CH3)。碳谱和氢谱数据与文献[6]中化合物β-谷甾醇一致,确定化合物Ⅵ为β-谷甾醇。

2.2.7化合物Ⅶ白色针状晶体mp:168~169℃,10%硫酸显红色,碳谱数据(13C-NMR,CDCl3,100.6Hz)δ:37.3(C-1),31.9(C-2),71.8(C-3),42.2(C-4),140.7(C-5),121.7(C-6),31.9(C-7),31.6(C-8),50.2(C-9),36.5(C-10),21.1(C-11),39.8(C-12),42.3(C-13),56.1(C-14),24.3(C-15),29.0(C-16),56.7(C-17),12.1(C-18),19.5(C-19),40.2(C-20),21.1(C-21),138.3(C-22),129.3(C-23),51.3(C-24),31.9(C-25),21.1(C-26),19.0(C-27),25.5(C-28),12.3(C-29);核磁共振1HNMR(400.13MHz,CDCl3)δ:5.37(t,1H,J=2.6Hz,6-H),5.17、5.02(dd,JI=8.7Hz,J2=15.2Hz,22-H,23-H),3.56(m,1H,3-H),2.31-1.04为甾核骨架和侧链氢,1.03(s,3H,19-CH3),1.04(d,3H,J=6.9Hz,26-CH3),0.82(t,3H,J=7.5Hz,28-CH3),0.87(d,3H,J=6.4Hz,22-CH3),0.82(d,3H,J=7.6Hz,29-CH3)。碳谱和氢谱数据与文献[7]中化合物豆甾醇一致,确定化合物Ⅶ为豆甾醇。

3讨论

大戟科Euphorbiaceae巴豆属CrotonL.植物多为乔木或灌木,稀亚灌木。全世界有八百余种,广布于热带、亚热带地区。我国有21种,4变种,主要分布在我国南部地区。该属多数品种能入药,少数品种有毒。该属植物主要含有萜类、生物碱、肌醇类、多酚等化合物。其中,萜类化合物最常见,二萜类化合物为该属植物的主要活性成分[8]。

本实验从大戟科巴豆属植物鸡骨香的干燥根中分离得到7个化合物,5个萜类化合物,2个甾体。从化合物的类型看,与报道的该属其他植物的化合物类型是相似的,主要是萜类化合物。

【参考文献】

[1]邓世明.海南常用中草药名录[M].北京:中国科学技术出版社,2006:19.

[2]LaddawanBoonyarathanakornkit,Chun-taoChe,HarryH.S.Fong,etal.ConstituentsofCrotoncrassifoliusRoots[J].Plantamedica,1988:61.

[3]TakeshiKawashima,TokyoTetsuoNakatsu,YoshimasaFukazawa,etal.DiterpeniclactonesofMallotusRepandus[J].Heterocycles,1976,5:227.

[4]张文,郭跃伟,MolloErnesto,等.中国南海豆荚软珊瑚中倍半萜化学成分的研究[J].天然产物研究与开发,2005,17(6):470.

[5]MochammadSholichin,KazuoYamasaki,RyojiMochammadKasai,etal.13CNuclearMagneticResonanceLupane-TypeTriterpenes,Lupeol,BetulinandBetulinicAcid[J].Chem.Pharm.Bull,1980,28(3):1006.

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为了培养学生的创新实践能力,推动素质教育的深入开展,我校鼓励教师利用现有的师资、仪器设备等资源,以生动、有趣、创新的项目,吸引学生参加开放性实验。

针对我校的专业设计特点,作者尝试将“药用氢氧化铝悬浊液的制备和检验”引入开放性实验,取得了很好的效果。通过实践研究,探索出开展特色开放性实验的一些方法和措施。

一、突破传统实验教材的束缚,结合学生的专业特点,开放实验项目

与生产、生活及学生的专业相结合,可增强开放性实验项目的趣味性、新颖性、实践性和创造性,有利于提高学生的观察能力、思维能力、实验研究能力以及解决问题的能力等。为了寻找合适的实验项目,我们鼓动学生一方面广泛查阅资料,另一方面仔细留意平时接触到的与药品有关的一些无机化合物。最终选定“药用氢氧化铝悬浊液的制备和检验”。这个实验项目很适合本校专业特点,具有很强的实用性。氢氧化铝是简单无机化合物,其制备方法和化学性质学生都比较熟悉,但用于胃药的氢氧化铝要求是胶状的悬浊液,药品与工业品的质量标准有很大的不同,如何制备符合药用的产品,很值得学生通过实验去探索。

二、指导学生广泛查阅资料,设计多种实验方案,做好预习

查阅资料可提高学生提出、分析、解决问题和寻找知识的能力,同时也可促使学生掌握利用图书馆和计算机网络查阅专业文献的方法和技巧。通过查阅资料可设计多种实验方案,能够训练学生的创新思维,也为学生能在同一实验中体验独创性,增强开放性实验的多样性和研究性。由于有关药用氢氧化铝制备的文献都是专利,在我校图书馆无从查取时,指导教师建议翻阅一些无机化学教材,了解了普通氢氧化铝的制备方法,然后再根据此药品的特征是胶体,查阅相关胶体制备、胶体提纯及药品检验等书籍,学生们最后设计了四种药用氢氧化铝的制备方案及其相应的提纯及杂质检验方案,并做好了预习报告及其它实验准备工作。

三、鼓励学生自主选择和配制药品

药品的选择和配制是独立完成化学实验的第一步,也是实验成败的关键步骤之一。因此,我们要求学生必须学会自主选择和配制各种浓度的试剂。通过掌握溶液配制的各个环节及试剂保存、标签制作等实验技巧,让学生全面掌握了实验的全过程,提高化学实验的综合素质,养成严谨的科学作风,懂得爱惜药品,还让他们学会用实践探索的方法追求科学真理。在此次实验中,学生熟悉了电子天平、恒温磁力搅拌器等仪器的使用,了解了加速固体溶解的各种措施,掌握了不同精确浓度的溶液的配制方法,并经过多次实验尝试摸索出了各反应试剂的恰当浓度。

四、鼓励学生采用不同的实验手段,尝试不同的实验仪器

在实际科学研究中,我们常因受具体的实验资源的限制,需选择不同的实验仪器和不同的实验手段,或需根据具体的实验要求对实验仪器进行改造。训练学生在同一实验中,采用不同的实验手段,使用不同的实验仪器,可让其掌握不同仪器的使用方法,了解它们的优劣之处,能根据具体的实验情况,充分利用手头的资源进行科学实验研究。在此次实验中,为了达到在碱液逐滴加入时反应液保持在约60℃下被充分搅拌的实验要求,一些实验小组使用恒温电动搅拌器;一些用恒温水浴锅和玻璃棒;另一些则采用最简陋的装置,使用盛水的大烧杯、电炉和玻璃棒,教师指导学生将采用不同实验手段制得的产品进行比较,评出此实验的最佳使用仪器及其最佳工作状态。

五、引导学生正确的实验心理,制造快乐的实验气氛

学生在进行探索性的开放性实验时,由于没有成熟的实验方案可依照,没有教师的详细讲解,自身的理论知识和实验经验不足等因素,会遇到比平时实验更多的困惑,甚至会出现实验彻底失败的情况,常缺乏对实验失败的心理准备,所以指导教师需及时进行心理引导,引导学生用“塞翁失马,焉知祸福”的辨证思想从看似失败的实验得出一些宝贵的经验或异常的发现,培养他们坚忍不拔的科学探索精神,鼓励学生将消极情绪转移到积极的探索热情中去。实验成功时,教师要“趁火打劫”将他们暂时的喜悦转化为对该学科及该学科实验的浓厚兴趣。指导教师引导学生正确的实验心理,是全体学生快乐地进行开放性实验的保障。

六、引入团结协作机制和竞赛机制

在开放性实验中,适当地引入一些竞赛机制,如小组竞赛、个人竞赛等方式,设计一些竞赛内容,包括实验操作、实验设计、产品质量、创新思维等,能大大地激发学生的实验热情。小组竞赛的方式既能培养学生的独立操作能力,又能培养他们的团结协作精神;个人竞赛的方式能充分施展学生的个人聪明才智,使每一位学生都能在开放性实验中找到表现的机会,同时还能培养学生互相欣赏的习惯。在本次实验中,为了能在小组竞赛中取胜,同学们自主选出小组长统筹工作,进行成员分工协作,没有出现平时实验的一人动手其他人袖手旁观的现象,还涌现出几个实验做得特别十分出色的学生。

七、组织召开实验总结会议

认真做好实验总结工作是完满完成科学实验研究的必需环节。在这次实验结束后,每个小组先内部进行讨论,总结本次实验中的成败,对实验结果进行自我评价,标出自身的特色,提出新的实验构想,然后在实验总结会议上进行汇报讨论,最后教师对本次实验进行总结和评价,提出新的期望,或提出下一步实验构想。还指导学生按照研究论文的标准做开放性实验报告,内容侧重于实验的设计、问题分析、实验方法、数据分析、实验结论、小组讨论、新的实验设想等。通过实验总结会议,学生提升了对实验的认识。