浅析色谱导论课程设计方法

孙媛 蔡红蝶 阮洪生

摘 要：高效液相色谱与气相色谱法在中药制剂含量测定中应用广泛，色谱导论部分内容作为基础知识，直接决定着学生对这两种方法的掌握程度。本文介绍笔者在实际教学中的色谱导论课程设计，旨在深入浅出，寓教于乐，学生能在轻松愉悦的状态下接纳知识。

关键词：中药制剂检验；色谱法；色谱分离过程；色谱流出曲线

《中药制剂检验技术》课程是以中医药理论为指导，应用现代分析理论和方法，研究中药制剂质量的一门应用学科，属于高职药品检验、药学、中药学专业的核心技术课程，应用实践性较强。其中，中药制剂的含量测定技术是评价中药制剂质量优劣的重要手段，属于学生学习的重点章节。中药制剂含量测定的方法有化学分析法和仪器分析法两大类，随着现代分析技术和分析仪器的不断发展，色谱法中的气相色谱与高效液相色谱法因分离效能高、选择性好、灵敏度高、分析速度快等优点，已成为目前中药制剂含量测定最主要的方法。因此，掌握气相色谱及高效液相色谱法的原理及技术对学生能否胜任中药制剂检测的工作岗位至关重要。色谱导论作为气相色谱法与高效液相色谱法的导入课，直接决定着学生对这两种方法的掌握。而此部分涉及较多的术语，大专院校学生本就化学知识底子薄弱，学习主动性差，再加上此部分内容较难，比较枯燥，学生学习效果更差。笔者在实际的教学中，以flash动画结合讲解引起学生的兴趣，多举通俗易懂的例子，深入浅出，寓教于乐，学生在轻松愉悦的状态下更易接纳知识。现将本节课的课程设计分享如下，主要包括课程引入、课程内容以及小结三部分。

一、 课程引入部分

（一） 回顾中药制剂检验的基本程序：取样—制备供试品—鉴别—检查—含量定—书写报告，其中含量测定是控制和评价药品质量的重要方法。

（二） 以高效液相法测定香连丸中盐酸小檗碱含量的例子，引出色谱柱、固定相、流动相、色谱条件、理论塔板数、色谱峰峰面积、保留时间等知识点。

二、 课程内容部分

以“看到一片绿色的树叶，你能想到什么”为话题，与学生互动。引出次维特与绿叶的故事。讲解结合flash动画（色谱学堂）。1906年，俄国植物学家次维特借助碳酸钙粉末、玻璃管及石油醚，从绿叶中分离了色素。这种方法叫“色谱法”。“色谱法”中的“色”体现了可观测性“谱”体现了可分离性。值得注意的是，“色谱法”现在分离的大部分物质都是无色的。“色谱法”这个名字一直沿用至今，是对次维特的一种纪念。次维特的这个小小的实验打开了色谱研究的大门，自此各种色谱隆重地登上历史的舞台，并且，这其中因为色谱技术的铺垫得到诺贝尔奖的科学研究数不胜数，例如，马丁与辛格在1952年因发现了分配色谱而获得了诺贝尔奖。由此可知，不能小看任何一个基础研究，小小的基础研究可能會对我们的生活产生巨大影响，要对那些奋斗在科研一线的工作者们以崇敬之情。

1. 色谱柱、固定相、流动相

依旧以次维特的色素分离实验引入。在次维特的分离实验中，玻璃管是色谱柱，碳酸钙粉末是固定相；石油醚是流动相。那什么是色谱柱、固定相、流动相呢？

（1）色谱柱：我们可以把色谱柱比喻成一个跑道，把要分离的化合物们比喻成运动员，比赛开始后，有的运动员跑得快，有的跑得慢，一圈圈下来，运动员们之间就拉开了距离。所以，色谱柱是色谱分离的场所，它是整个色谱分离的核心。

（2）固定相：那固定相又是什么呢？如果超人和蝙蝠侠比赛，谁会跑得更快呢？这就主要取决于跑道旁边的粉丝。如果粉丝是超人的，他们各种握手、拥抱、拍合照，超人能跑快吗？相反，如果粉丝是蝙蝠侠的，那超人就能全神贯注跑到终点了。所以，我们可以将固定相比喻成粉丝，它是在色谱分离中固定不动、对样品产生保留的物质。

（3）流动相：最后，流动相又是什么呢？它就是色谱过程中携带待测组分向前移动的物质。

2. 色谱的分类

色谱有三种分类方法：

（1）第一种，是按两相分子的状态分。两相就是固定相与流动相，如果流动相是液体，就称为液相色谱；如果是气体，则称为气相色谱。

（2）第二种，是按固定相的外形分。按这种分类方法，我们可以把色谱分为平面色谱与柱色谱，其中平面色谱包括纸色谱与薄层色谱，柱色谱包括填充柱色谱以及毛细管柱色谱。

（3）第三种，则是按照分离原理分。包括分配色谱、吸附色谱、离子交换色谱以及凝胶色谱等。其中分配色谱分为正相色谱与反相色谱。归纳总结正相色谱与反相色谱的特点。正相色谱是固定相极性强于流动相，比如纸色谱；反相色谱则是流动相极性强于固定相。

3. 色谱分离过程

该过程是待分离组分在两相中进行的一种连续多次的交换过程，从而导致不同组分在色谱柱中的移动速度有快有慢。此过程抽象难懂，特举例说明。如，男人女人同时带着宠物去逛街，女人在各种商铺中的停留时间一般长于男人，在色谱分离过程中，男人女人就相当于待分离组分，商铺相当于固定相，宠物相当于流动相。由此说明，在固定相中停留时间长的组分晚出峰。从而引出色谱流出曲线。

4. 色谱流出曲线

它是由检测器输出的电信号强度与时间作图所得的曲线。其中曲线上突起的部分就是色谱峰（可比喻为山峰），峰面积用于定量分析。色谱柱后仅有纯流动相进入检测器时的流出曲线称为基线色谱峰顶点与基线之间的垂直距离为峰高。保留时间是试样组分从进样到柱后出现浓度最大值时的时间，可以用于定性分析。分离度是衡量分离效果的指标，以相邻两色谱峰的保留时间之差与两峰底宽平均值的比值，用R表示。拖尾因子是衡量色谱峰对称性的指标，用T表示。理论塔板数表示色谱柱内塔板的数目，以n表示。n是衡量色谱柱柱效的重要指标，当tR一定时，峰越窄图，n越大，柱效越高。

三、 课堂小结

总结本节课程内容，色谱的来源，色谱柱、固定相与流动相，色谱的分类、色谱分离过程，色谱流出曲线及相关术语。

四、 课后反思

课后反思是课堂教学的有效延续，也是提高教学效果，实现有效教学的重要手段。及时有效的课后反思不仅是汲取经验教训和发现问题的最有效手段，也有助于教师专业发展和教学能力的提高。课堂中播放视频较之于口头讲授，更加生动直接，但视频的切换影响课堂进度。笔者将视频转换为Flash动画插入PPT中，播放Flash的同时，动画的播放配合教师的讲授，学生在观看动画的同时，理解并接受知识点的效果较好。此外，德国教育家赫尔巴特认为：“教学如果没有进行道德教育，只是一种没有目的的手段，道德教育，如果没有教学，就是一种失去手段的目的。”因而专业课程教学也应该具有育人功能。如本节课中与学生以“看到一片绿色的树叶，你能想到什么”为话题互动时，有学生说想到蓝天、白云和大树，从而教师强调“绿水青山，就是金山银山”，呼吁同学保护生态。有学生说想到希望，教师强调学生是国家的希望，民族的未来，教育兴则国家兴，教育强则国家强。并且大学是立德树人、培养人才的地方，是青年人学习知识、增长才干、放飞梦想的地方，建议同学们在大学阶段严格要求自己，有所收获。以男人女人遛狗逛街的例子说明色谱分离过程中，因原理是待分离的组分依次在流动相、固定相之间分配，最终因为分配系数的不同，微小差异积累造成了较大差异，最终得到了分离，引出微小差异造成较大影响，即“不积跬步无以至千里，不积小流无以成江海”，以及我国著名数学家华罗庚先生曾说过的“聪明在于勤奋，天才在于积累”，呼吁同学们在平日的学习和生活中，要注意日积月累。

（通讯作者：阮洪生）

参考文献：

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

[2]仲启媛，谭立龙，何润生.课后反思在提高青年教师教学效果中的作用探讨[J].高教论坛，2013（1）：89-90+95.

作者简介：孙媛，蔡红蝶，阮洪生，浙江省宁波市，浙江医药高等专科学校中药学院。