“綠色化學(xué)”在醫(yī)學(xué)院校藥學(xué)實驗中的應(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)”原理對藥學(xué)實驗教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，對實驗過程中出現(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) 實驗教學(xué)

在當(dāng)今社會，環(huán)保問題日益凸顯，霧霾、PM2.5等更是成為公眾關(guān)注的熱點話題，環(huán)境污染已成為阻礙當(dāng)今社會持續(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，要實現(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。“綠色化學(xué)”又稱為清潔化學(xué)、環(huán)境無害化學(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)計和生產(chǎn)的化學(xué)品和化學(xué)過程。“綠色化學(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)實驗的教學(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)相干實驗課程大多數(shù)與化學(xué)有關(guān)，是與藥學(xué)實驗與綠色化學(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)生從二年級開始都要進(jìn)行制藥理論學(xué)習(xí)和實驗，例如天然藥物化學(xué)實驗、藥物化學(xué)實驗、藥物分析實驗、藥劑學(xué)實驗，等等。在實驗教學(xué)中，要大批量使用有機(jī)溶劑，在試驗過程當(dāng)中無可避免地產(chǎn)生大量污染物，是以，在藥學(xué)實驗教學(xué)中，應(yīng)該采取一些切實有效的辦法解決實驗造成的環(huán)境污染問題，在培養(yǎng)學(xué)生實驗技能的同時，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)有實驗內(nèi)容，滲透和體現(xiàn)環(huán)保理念

首先，在實驗項目的選擇、內(nèi)容的設(shè)計和實驗的具體實施上進(jìn)行策劃，選擇一些極具代表性、綜合性強(qiáng)、毒性小的實驗內(nèi)容，同時將在相關(guān)的綜合性實驗中已作安排的一些基礎(chǔ)操作，不再單獨開設(shè)實驗。通過這樣選擇實驗項目、調(diào)整實驗順序、綜合實驗內(nèi)容，能更有效地利用資源，使學(xué)生在一次實驗課上就可以學(xué)到多項操作技能，要實現(xiàn)有限的教學(xué)資源和教學(xué)時間的使用，達(dá)到教學(xué)效果，同時體現(xiàn)綠色環(huán)保的理念[1]。其次，物盡其用，努力延長產(chǎn)物的使用周期，一是在實驗內(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)性較多的實驗的授課次序，使得實驗的試劑得到更充分利用，減少中間環(huán)節(jié)的浪費和污染。經(jīng)過如此調(diào)整，不僅節(jié)約了學(xué)校經(jīng)費，而且有利于創(chuàng)造實驗室環(huán)境，更有利于樹立綠色化學(xué)和環(huán)保意識[3]。

2.改良傳統(tǒng)實驗，實驗過程中滲透和體現(xiàn)環(huán)保意識

2.1開展微量或半微量試驗，減少實驗試劑的使用。微量實驗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)實驗。微量化學(xué)實驗的試劑用量一般是常規(guī)實驗用量的1/10甚至更少，但實驗結(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。半微量實驗是使用最低限度的試劑濃度和用量并且在常規(guī)的小量實驗儀器和設(shè)備中進(jìn)行的實驗。半微量實驗無需更多經(jīng)費投入，利用實驗室現(xiàn)有資源即可，并且實驗技術(shù)可以得到很容易的推廣。在實驗教學(xué)中盡可能嘗試使用這兩類試驗，在確保實驗教學(xué)目的的前提下，用綠色化學(xué)思想對常規(guī)試驗進(jìn)行改善，不僅反應(yīng)的實驗現(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驗，降低高耗能設(shè)備和輔材的使用頻率。虛擬仿真實驗是利用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、多媒體技術(shù)等手段，并以真正的實驗原理、實驗現(xiàn)象、實驗過程和實驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過虛擬實驗儀器設(shè)備的配置、調(diào)節(jié)和使用，最后由計算機(jī)的可視化過程展現(xiàn)實施的實驗操作。這類實驗可以反復(fù)觀摩，從而在很大程度上延長實驗的儀器設(shè)備的壽命，同時節(jié)約教學(xué)經(jīng)費，降低實驗師的能耗。并且虛擬仿真實驗的整個過程都不使用化學(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。可以說，虛擬仿真實驗既節(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驗的綠色和安全，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，減少實驗過程中有機(jī)溶劑的排放，從源頭上減少污染。在傳統(tǒng)的藥學(xué)實驗中，都會用到許多對環(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、無污染，可用于回收有效的材料等優(yōu)點的膜技術(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]，對原有的進(jìn)行改進(jìn)。這樣，不僅實驗教學(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.妥善處理實驗過程中產(chǎn)生的“三廢”，從每個環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生環(huán)保意識

實驗過程中必然會產(chǎn)生廢氣、廢液、廢渣，如果直接排放而不經(jīng)處理，則會對環(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)生依照在實驗中產(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。最后對實驗中產(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，從每個細(xì)微環(huán)節(jié)培養(yǎng)他們的環(huán)保意識。

參考文獻(xiàn)：

[1]于德紅，李穎，耿增巖.天然藥物化學(xué)實驗教學(xué)中環(huán)保理念的培養(yǎng)[J].學(xué)園，2014，13：26-27.

[2]韓春超，曲仕明.綠色制藥概念在藥學(xué)實驗教學(xué)中的推廣[J].衛(wèi)生職業(yè)教育，2009，15：70-71.

[3]楊美珠.“綠色化學(xué)”在藥學(xué)試驗中的應(yīng)用探索[J].教育教學(xué)論壇，2014，32：211-212.

[4]王珣，馬曉燕，李曉菲.高等藥學(xué)院校實驗室廢液處置的探究[J].實驗技術(shù)與管理，2013，30（2）：192-194.

[5]胡海霞，李家明，秦瑛.藥物化學(xué)實驗教學(xué)的改革和實踐[J].2010，14（5）：613-614.

課題來源：贛州市社會科學(xué)研究課題

課題編號：15475