淺析色譜導論課程設計方法

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定中應用廣泛，色譜導論部分內容作為基礎知識，直接決定著學生對這兩種方法的掌握程度。本文介紹筆者在實際教學中的色譜導論課程設計，旨在深入淺出，寓教于樂，學生能在輕松愉悅的狀態下接納知識。

關鍵詞：中藥制劑檢驗；色譜法；色譜分離過程；色譜流出曲線

《中藥制劑檢驗技術》課程是以中醫藥理論為指導，應用現代分析理論和方法，研究中藥制劑質量的一門應用學科，屬于高職藥品檢驗、藥學、中藥學專業的核心技術課程，應用實踐性較強。其中，中藥制劑的含量測定技術是評價中藥制劑質量優劣的重要手段，屬于學生學習的重點章節。中藥制劑含量測定的方法有化學分析法和儀器分析法兩大類，隨著現代分析技術和分析儀器的不斷發展，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、分析速度快等優點，已成為目前中藥制劑含量測定最主要的方法。因此，掌握氣相色譜及高效液相色譜法的原理及技術對學生能否勝任中藥制劑檢測的工作崗位至關重要。色譜導論作為氣相色譜法與高效液相色譜法的導入課，直接決定著學生對這兩種方法的掌握。而此部分涉及較多的術語，大專院校學生本就化學知識底子薄弱，學習主動性差，再加上此部分內容較難，比較枯燥，學生學習效果更差。筆者在實際的教學中，以flash動畫結合講解引起學生的興趣，多舉通俗易懂的例子，深入淺出，寓教于樂，學生在輕松愉悅的狀態下更易接納知識。現將本節課的課程設計分享如下，主要包括課程引入、課程內容以及小結三部分。

一、 課程引入部分

（一） 回顧中藥制劑檢驗的基本程序：取樣—制備供試品—鑒別—檢查—含量定—書寫報告，其中含量測定是控制和評價藥品質量的重要方法。

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

二、 課程內容部分

以“看到一片綠色的樹葉，你能想到什么”為話題，與學生互動。引出次維特與綠葉的故事。講解結合flash動畫（色譜學堂）。1906年，俄國植物學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”體現了可觀測性“譜”體現了可分離性。值得注意的是，“色譜法”現在分離的大部分物質都是無色的。“色譜法”這個名字一直沿用至今，是對次維特的一種紀念。次維特的這個小小的實驗打開了色譜研究的大門，自此各種色譜隆重地登上歷史的舞臺，并且，這其中因為色譜技術的鋪墊得到諾貝爾獎的科學研究數不勝數，例如，馬丁與辛格在1952年因發現了分配色譜而獲得了諾貝爾獎。由此可知，不能小看任何一個基礎研究，小小的基礎研究可能會對我們的生活產生巨大影響，要對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、流動相

依舊以次維特的色素分離實驗引入。在次維特的分離實驗中，玻璃管是色譜柱，碳酸鈣粉末是固定相；石油醚是流動相。那什么是色譜柱、固定相、流動相呢？

（1）色譜柱：我們可以把色譜柱比喻成一個跑道，把要分離的化合物們比喻成運動員，比賽開始后，有的運動員跑得快，有的跑得慢，一圈圈下來，運動員們之間就拉開了距離。所以，色譜柱是色譜分離的場所，它是整個色譜分離的核心。

（2）固定相：那固定相又是什么呢？如果超人和蝙蝠俠比賽，誰會跑得更快呢？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、對樣品產生保留的物質。

（3）流動相：最后，流動相又是什么呢？它就是色譜過程中攜帶待測組分向前移動的物質。

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分。兩相就是固定相與流動相，如果流動相是液體，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。歸納總結正相色譜與反相色譜的特點。正相色譜是固定相極性強于流動相，比如紙色譜；反相色譜則是流動相極性強于固定相。

3. 色譜分離過程

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

4. 色譜流出曲線

它是由檢測器輸出的電信號強度與時間作圖所得的曲線。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相進入檢測器時的流出曲線稱為基線色譜峰頂點與基線之間的垂直距離為峰高。保留時間是試樣組分從進樣到柱后出現濃度最大值時的時間，可以用于定性分析。分離度是衡量分離效果的指標，以相鄰兩色譜峰的保留時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稱性的指標，用T表示。理論塔板數表示色譜柱內塔板的數目，以n表示。n是衡量色譜柱柱效的重要指標，當tR一定時，峰越窄圖，n越大，柱效越高。

三、 課堂小結

總結本節課程內容，色譜的來源，色譜柱、固定相與流動相，色譜的分類、色譜分離過程，色譜流出曲線及相關術語。

四、 課后反思

課后反思是課堂教學的有效延續，也是提高教學效果，實現有效教學的重要手段。及時有效的課后反思不僅是汲取經驗教訓和發現問題的最有效手段，也有助于教師專業發展和教學能力的提高。課堂中播放視頻較之于口頭講授，更加生動直接，但視頻的切換影響課堂進度。筆者將視頻轉換為Flash動畫插入PPT中，播放Flash的同時，動畫的播放配合教師的講授，學生在觀看動畫的同時，理解并接受知識點的效果較好。此外，德國教育家赫爾巴特認為：“教學如果沒有進行道德教育，只是一種沒有目的的手段，道德教育，如果沒有教學，就是一種失去手段的目的。”因而專業課程教學也應該具有育人功能。如本節課中與學生以“看到一片綠色的樹葉，你能想到什么”為話題互動時，有學生說想到藍天、白云和大樹，從而教師強調“綠水青山，就是金山銀山”，呼吁同學保護生態。有學生說想到希望，教師強調學生是國家的希望，民族的未來，教育興則國家興，教育強則國家強。并且大學是立德樹人、培養人才的地方，是青年人學習知識、增長才干、放飛夢想的地方，建議同學們在大學階段嚴格要求自己，有所收獲。以男人女人遛狗逛街的例子說明色譜分離過程中，因原理是待分離的組分依次在流動相、固定相之間分配，最終因為分配系數的不同，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“不積跬步無以至千里，不積小流無以成江海”，以及我國著名數學家華羅庚先生曾說過的“聰明在于勤奮，天才在于積累”，呼吁同學們在平日的學習和生活中，要注意日積月累。

（通訊作者：阮洪生）

參考文獻：

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

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

作者簡介：孫媛，蔡紅蝶，阮洪生，浙江省寧波市，浙江醫藥高等專科學校中藥學院。