基于綠色化學理念的藥學實驗教學改革探索

王薇，游小蘭，張芳， 劉友平，鄧赟，彭騰，陳鴻平*,李博*

基于綠色化學理念的藥學實驗教學改革探索

王薇，游小蘭，張芳， 劉友平，鄧赟，彭騰，陳鴻平*,李博*

高校的藥學實驗室像微型化工廠，對生態環境造成很大程度的污染。環保實驗教學逐漸成為藥學實驗室的嚴峻課題。本研究結合成都中醫藥大學國家級中藥學實驗教學中心藥學實驗室綠色化改革進行探索和實踐，從實驗內容、化學試劑、實驗環境和三廢處理四個方面進行闡述，為藥學實驗室綠色環保的科學發展提供思路。

綠色化學;藥學實驗室

環境污染已成為當今社會最大的危害之一，其中化學因素為主要污染源[1]。藥學的基礎是化學，藥學實驗也大多和化學有關。我國高校的各類藥學（化學）實驗室就像一座座微型化工廠，對生態環境造成很大程度的污染。在加強環境保護、崇尚綠色生活的今天，“保護環境、愛護地球”已成為人類的共識[2]。在這種形勢下，“綠色化學”理念應運而生，其核心在于不再使用有毒有害物質，不再產生廢物，妥善處理廢物，真正做到從源頭上阻止污染。高校的藥學實驗室是培養學生樹立綠色化學意識最主要的陣地。藥學實驗教學與綠色化學聯系最為緊密。環保實驗教學逐漸成為藥學實驗室的嚴峻課題。國外很多大學都把綠色化學原理和實踐引入化學課堂教學和實驗教學中。

我校藥學院在全國高等醫藥院校中辦學歷史最久、辦學層次最全、辦學規模最大，建有國家級中藥學實驗教學示范中心，系統開設有無機化學、有機化學、分析化學、藥物化學、生物化學、物理化學、中藥化學等實驗課程。研究、探索和改革傳統實驗設置和模式，用綠色化學理念來指導和規范實驗教學，建設綠色環保型教學實驗室，已成為中心迫在眉睫的任務。中心基于綠色化學理念，以《藥學類綜合性、設計性實驗》為模式課程，對環保實驗教學改革做出系列探索。

1 實驗內容綠色化

1.1 精選實驗項目

依據綠色化學原理，仔細挖掘教材內涵，發現綠色化學素材，精心編排，刪減毒性腐蝕性大的項目，減少或剔除已很少使用的實驗項目，充分利用新技術代替老工藝，并增加或更新有實際應用價值的新項目，多選擇那些無毒無害試劑的實驗。

通過挖掘整理，項目組編寫了中藥學實踐教學創新教材《中藥綜合性與設計性實驗》，共收入“黃連品質評價的綜合性實驗研究”、“美洲大蠊提取物及其制劑腸寧滴丸的綜合性實驗研究”、“大黃及其制劑大黃緩釋片的綜合性實驗研究”等12個綜合性實驗和“花椒品種品質評價的設計性實驗研究”、“葡萄籽提取物原花青素提取工藝及質量標準設計性實驗研究”、“中藥五類新藥赤芍總苷制劑的臨床前藥學實驗研究”等8個設計性實驗。

1.2 調整實驗次序

通過調整實驗順序，使一個實驗的產物或廢物成為下一個實驗的原料，努力延長產物的使用周期，這樣不僅可以節約試劑、原料及處理時間，提高經濟效益，還可以培養學生的經濟觀念和節約意識。

本研究精選了“丹參片的制備及質量標準研究”和“赤芍總苷的提取和純化工藝研究”兩個大的實驗項目。在實驗過程中精心編排實驗項目，兩個項目均進行4-6次試驗，每一次試驗的產物都是下次試驗的原料，即節約了試劑、原料及處理時間，提高經濟效益，還培養了學生的經濟觀念和節約意識。

1.3 演示實驗代替有毒化學實驗

多媒體是科技進步的產物，將一些有毒物質參與反應的實驗制作成課件進行演示，既可達到“廢棄物零排放”目標，又可培養學生的觀察能力。如本研究對目前實驗條件無法進行但有利于學生綠色意識建立的“大孔樹脂”殘留檢測實驗，采取了給學生布置作業并進行演示講解的方式，加強學生環保意識。

2 實驗試劑綠色化

2.1 選擇低毒或無毒試劑

實驗室的污染一部分源于實驗試劑的毒性。藥學實驗常用到一些揮發性、毒性較大的溶劑、試劑或強酸、強堿，如苯、氯仿、氯化亞砜、乙醚等。在實驗中盡可能選用無毒無害或毒性較小的試劑代替毒性大的試劑，或用天然物代替試劑來完成試驗，是減少污染產生的有效方法。

本項目在實驗中盡可能選用無毒無害或毒性較小的試劑代替毒性大的試劑。原實驗項目丹參片的薄層色譜鑒別樣品的制備溶劑為乙醚，揮發性較大實驗過程中空氣污染相當嚴重，本研究通過預實驗研究，選擇了揮發性較小的二氯甲烷代替；原展開劑中含有毒性較大的苯，通過預實驗研究，選擇毒性較小的環己烷代替等，既可以達到實驗目的，又可大大減少污染的產生。

2.2 開展規模微型實驗

微型化實驗是美國Mayo博士及其同事自1982年開始研究試用的一種新型實驗方法，具有減少實驗試劑用量，實驗裝置微型化是微型化實驗的兩個特征。微型實驗所使用的試劑量為常規實驗的1/10-1/100。微型化實驗用微小型的儀器，實驗時間短，盡可能減少中間生成物的轉移過程，以減少試劑在器皿上的附著量，用盡可能少的試劑來進行實驗，最大限度地減少實驗費用，而且可以提高教學質量，降低實驗排廢量，減少環境污染，縮短實驗時間，安全可靠。

本研究在保證實驗效果的前提下，嘗試在實驗教學中將藥品用量減少為常量的1/2-1/4，如將丹參用量由原規定使用100 g原料，減少為50 g，這樣后續的實驗試劑使用量相對減半，即可以保證教學質量，降低實驗排廢量，減少環境污染，還縮短實驗時間，安全可靠。綜合下來，每學期可節約近1/2－1/3的經費。

3 實驗環境綠色化

綠色植物可以吸收大氣中的有毒有害物質。蘆薈、虎尾蘭、吊蘭對甲醛、硫化氫、三氯乙烯、苯等有害氣體有較強吸收能力，萬年青等可有效地去除三氯乙烯污染，月季花可吸收苯酚、乙醚、氯化氫、硫化氫等。

本研究大力改善實驗室環境，在實驗室窗臺，角落，不影響實驗的小型實驗臺面擺放一些價格便宜、容易栽種的蘆薈、吊蘭、雛菊等植物，不僅美化環境，還能有效減少污染物的濃度，凈化空氣。

4 有機廢物處理綠色化

藥學實驗室中總會有一些廢水、廢氣、廢渣需要排放。雖然實驗室產生的廢物量不大，但種類多，有的毒性還比較大，發達國家大學化學系都非常重視三廢處理的問題，一般設置了由教授負責的處理本系三廢的領導班子，處理費用投入也較大。

基于我們的實驗室條件和經費，我們結合實驗內容將廢棄物分為酸、堿、有機試劑三類，能回收利用的全部回收利用，并由學生親自進行自己實驗小組試劑的回收利用，不但減少實驗室廢物排放，而且增加了學生的環保意識。

5 結語

隨著社會的進步，人們環保意識不斷增強，科學實驗中的環境保護問題日益受到重視。藥學實驗綠色化建設是未來發展的必然趨勢，完善科學綠色的藥學實驗教學體系也是教學工作者責任和義務[3]。

但綠色環保型實驗室的建設是一個長期的過程，本研究旨在將模式課程《藥學綜合性、設計性實驗》建設成藥學實驗教學體系內的“綠色化學”實驗課程，循序漸進，逐步應用的藥學其他實驗教學中，潛移默化地培養藥學生的綠色基本觀念和行為模式，增強藥學生環保意識和使命感，充分發揮藥學實驗室作為培養學生樹立綠色環保意識主陣地的重要作用。

[1] 李光文,林友文,羅紅斌,等.藥學實驗教學中強化和實施綠色化學理念探討[J].基礎醫學教育,2011,07：657.

[2] 馬楠,王筱平.有機化學實驗教學中體現綠色化學的探索[J].實驗室研究與探索,2011,07：141.

[3] 楊威彧,羅躍娥.藥學實驗室綠色化學改革探討[J].繼續醫學教育,2015,29(8)：29.

Exploration on teaching reform of pharmacy experiment based on green chemistry/

WANG Wei, YOU Xiao-lan, ZHANG Fang, LIU You-ping, DENG Yun, PENG Teng, CHEN Hong-ping, Li Bo //(Pharmacy College, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, Experimental Teaching Demonstration Center of Chinese Pharmacy, Chengdu 611137, Sichuan)

Pharmaceutical laboratory in university like miniature chemical plants, which causes serious environmental pollution. Environmental experiment teaching is becoming a serious issue in pharmaceutical laboratory. Combining with pharmaceutical laboratory green reforming of national Experimental Teaching Demonstration Center of Chinese Pharmacy of Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, the study has made exploration and practice to provide ideas for scientific and green development of pharmaceutical laboratories from the aspects of experimental contents, chemical reagents, experimental environment and waste treatment.

Green chemistry; pharmaceutical laboratory

G 64

A

1674-926X(2017)04-020-03

成都中醫藥大學,國家級中藥學實驗教學示范中心成都 611137

王薇（1978-），女，四川成都人，本科，助理實驗師，主要從事實驗室管理工作。Tel：028-61800150 Email：327109215@qq.com

李博（1963－），男，四川成都人，本科，助理實驗師，主要從事實驗物品及耗材管理工作。Tel：028-61800151 Email：897323234@qq.com陳鴻平（1980－），女，四川仁壽人，博士，副教授，主要從事實驗教學和實驗室管理工作。Tel：028-61800231 Email：397373340@qq.com

2016-03-12

(責任編輯：何瑤)