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面向中药专业的超声中药学课程建设

2020-09-25 18:42 来源:中药学论文 人参与在线咨询

[摘要]我国现有中药学专业开设的相关课程中,还未涉及超声学相关的内容。导致学生无超声提取方面的相关知识。该文针对于此,面向中药学学生开设超声中药学课程,弥补对超声提取方法的缺失,使学生毕业后进入相关药企后可以尽快适应新工作。在提取操作过程中,不仅能按照流程进行,并且能对工艺、条件、模型进行优化,还可以从事提取技术的研发和改进等相关工作,拓宽学生的就业面。

[关键词]超声提取;超声中药学;课程建设;课程评价

一、引言

中国是采用中草药治病和防病历史最悠久的国家,在开发与利用中草药材的过程中,其有效成分的提取是现代化提取中草药材的重要环节。平凉位于甘肃省东部,六盘山东麓,泾河上游,主要种植150多种中药材。例如党参、黄芪、甘草、大黄、贝母、冬花等。然而传统的诸如溶剂浸渍法、煎煮法及水蒸馏法等提取方式,不仅耗时耗量而且提取率非常低,并且制约着中医药现代化的前进步伐。随着超声波技术的出现及其广泛的应用,超声波辅助提取中草药材有效成分的研究则对中医药现代化的发展有着相当关键的作用[1]。笔者所在学校现有中药学开设课程中,讲解的中药提取方法主要有传统的离心法、板框过滤法等,其主要缺点是工艺无法对中药提取液进行有效的澄清和提纯精制,同时还存在如生产提取废水量大、过滤困难堵塞快、树脂堵孔、醇沉溶剂消耗大、高温浓缩时能耗高、造成环保负担等相关一系列问题。中药的提取是中药生产过程重要的单元操作,其工艺方法、工艺流程的选择和设备配置都将直接关系到中药的质量和临床效果。参阅相关超声辅助提取的文献可知,超声波提取法具有操作简单、无需加热、提取的时间短以及产率也高等优点。但是,也因为超声具有无需高温加热的特点可使得提取所需的溶剂升温不高,所以如果对容易被酶化的药材进行有效成分的超声辅助提取时,必须将药材中的酶先失活,然后才能进行超声提取,这样就可以最大程度的将药材中的有效成分提取出来。但学生并无超声提取方面的相关知识,中药学学生对超声提取方法零基础,导致学生毕业后进入相关药企后无法尽快适应新工作,即使能勉强操作,只能按照流程进行,而不能对提取工艺、条件、模型进行优化,使中药提取物纯度低,操作复杂,耗能;提取效率低,生产周期长,不易发现天然植物中新的活性成分,产品质量低。因此需要开设超声中药学课程以弥补此方面知识缺失。

二、超声中药学课程定位

中药生产过程中,重要的操作单元就是中药的提取,其工艺流程、工艺方法的选择和设备配置都将直接关系到中药的临床效果和质量。我国中药学专业现有的专业课程中,讲述的中药提取方法主要为离心法、板框过滤法、澄清剂法、醇沉法、树脂吸附法等,但这些方法存在的缺点是无法对中药提取液进行有效的澄清和提纯精制,同时还存在提取效率低、造成环保负担等问题。针对以上技术的缺点,我国中药与天然产物生产企业逐渐淘汰传统的中药提取方法,更加积极主动的选用超声辅助法来提取中药材有效成分。现有参阅相关超声辅助提取的文献可知[2],超声波提取法具有操作简单、无需加热、提取的时间短以及产率也高等优点。但我国现有中药学开设的相关课程中,还未涉及超声学相关的内容。导致学生无超声提取方面的相关知识,中药学学生对超声提取方法零基础,导致学生毕业后进入相关药企后无法尽快适应新工作,即使能勉强操作,只能按照流程进行,而不能对提取工艺、条件、模型进行优化,不能从事提取技术的研发和改进工作,使学生的就业薪资低,企业不愿录用没有相关超声背景的中药学学生。为了改变这一现状,本院率先开设超声中药学课程以弥补此方面知识缺失,以便学生在就业和工作中处于同类院校的领先水平。

三、超声中药学研究内容

(一)市场需要及本校学生学情。近年来国内在中药提取生产中推出了一些新工艺,如超声场强化提取、微波提取、超临界流体提取等,但当下我院学生主要学习的是浸提技术,导致学生进入工作岗位无法快速掌握新型提取方式。针对相关情况,我们拟通过生产企业调研,市场需求分析,学生学情分析等方面入手,针对生产企业需求,设计课程内容,真正做到课程为专业服务,为就业服务[3]。

(二)课程建设。超声中药学是超声学和中药学的交叉课程,通过在中药学专业开展,达到以下四个目的:(1)掌握超声波的基本知识,在中草药提取中的应用原理;(2)超声场强化提取中草药的理传质分析和动力学模型的研究;(3)超声提取的主要设备和仪器的操作,实验过程及结果分析;(4)将超声提取技术更好的应用于相关药企中。超声中药学课程拟解决的问题:1.超声的基本知识。微扰→效应→湍流效应→聚能效应→界面效应→机械效应化学效应→空化效应→热效应。2.超声场强化提取中草药的理论基础。中草药提取的本质就是能够使得有效成分(即溶质)从固相向液相进行传递的过程。其过程的物理化学模式一般有以下三个阶段的组成:溶剂向药材内部的渗透,以及药材自身的润湿阶段;药材内部溶质的溶解阶段;溶质由药材内部向表面,以及从药材表面向溶液主体的扩散阶段。3.超声中药学课程主要特色。超声中药学是物理学与中药学科的结合,是首次将超声知识应用到中药学相关领域中进行本科生教学的,通过理论与实践教学,让中药学学生掌握中药提取的最新知识。(1)实践教学比例较大,引导学生自主学习、创新、研究中药超声辅助提取方法。(2)带领学生主动参与教师科研工作中,提高学生对学科专业的掌控能力,给与学生更多的学习和研究机会。(3)将超声提取方法应用在药企的工作实践中。4.超声中药学课程主要内容。第一章超声波物理基础,第二章中草药提取方法概述,第三章超声场强化提取中草药的理论基础,第四章超声提取的动力学模型,第五章超声提取中草药的实验设备和仪器,第六章超声辅助提取工艺此门课程作为中药学专业学生的专业选修课,课时设置为36学时,理论学时24,实验学时12,通过理论实践教学,使学生熟练掌握超声提取中草药的操作技能,能够顺利进入相关药企工作。

(三)教学评价。课程开设结束,组织学生和专家对教学进行全面评价,争取达到全面扩展中药学学生对中草药超声提取知识的掌握。在教学过程中,要注重丰富理论与夯实实验技能,通过设计综合性实验和探究性实验,以学生自主学习与实践创新相结合的方式,培养学生创新精神和创新能力。

(四)就业跟踪。追踪学生就业状况,与用人单位积极沟通,了解学生掌握了超声技术后在工作单位的工作状况,为今后的课程教学改革提供方向。

四、小结

超声在药学中可以进行灭菌、乳化、分散、植物原料的提取,玻璃瓶的洗滌等。超声中药学是物理学与中药学两个学科的结合,是首次将超声知识应用到中药学相关领域中进行本科生教学,通过理论与实践教学,让中药学学生掌握中药提取的最新知识,中药生产过程重要的单元操作,工艺方法、工艺流程并熟练运用超声提取设备和仪器,提高中药的质量和临床效果。

参考文献

[1]颜蓓蓓,程占军.面向新工科的“建筑能源环境”课程改革探索与实践[J].教育教学论坛,2019,25(06):99-100.

[2]李伟峰,刘海峰.“探究型”流体力学课程改革探索[J].化工高等教育,2018,163(05):42-44.

[3]李娜.超声提取苦菜单宁实验研究[J].声学技术,2011,39(05):44-48.

作者:贺洋洋 吕小旭 单位:甘肃医学院临床医学系

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