湯小蕾，俞松林

（浙江醫(yī)藥高等專科學(xué)校 實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心，浙江 寧波 315100）

藥物分析實(shí)驗(yàn)室開展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究

湯小蕾，俞松林

（浙江醫(yī)藥高等專科學(xué)校 實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心，浙江 寧波 315100）

實(shí)驗(yàn)室的綠色化管理具有重要意義。現(xiàn)針對本校藥物分析實(shí)驗(yàn)室的課程內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)等提出相應(yīng)的綠色化方案，采取了一系列管理措施，以便取得更好的成效。

藥物分析實(shí)驗(yàn)室；綠色化學(xué)；綠色管理

綠色化學(xué)是一種消除或減少有害物質(zhì)的產(chǎn)生與使用，保證環(huán)境無損害的化學(xué)技術(shù)，是從源頭防止污染的科學(xué)方法，綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)室則以綠色化學(xué)為指導(dǎo)，進(jìn)行對環(huán)境無顯著毒副作用的實(shí)驗(yàn)的場所。藥物分析實(shí)驗(yàn)是以化學(xué)為基礎(chǔ)，應(yīng)用于藥品質(zhì)量檢測的一門學(xué)科，減少污染、杜絕浪費(fèi)，實(shí)施綠色化實(shí)驗(yàn)管理應(yīng)是這門學(xué)科的首要任務(wù)。為此，筆者通過“5R”——減少用量（Reduction）、重復(fù)使用（Reuse）、可回收（Recycling）、能再生（Regeneration）、排斥有毒物（Rejection），對藥物分析實(shí)驗(yàn)開展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革。

一、藥物分析實(shí)驗(yàn)室開展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的必要性

1.藥物分析實(shí)驗(yàn)室開展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)，是時代賦予我們的重任。在過去幾十年間，社會快速進(jìn)步，尤其是迅速發(fā)展的化學(xué)工業(yè)，給環(huán)境造帶來溫室效應(yīng)、酸雨、白色污染、霧霾等公害，嚴(yán)重危及人類生存與健康，到了非整治不可的地步，而這些都與化學(xué)有關(guān)[1]。藥物分析是以分析化學(xué)為基礎(chǔ)的應(yīng)用性學(xué)科，在實(shí)驗(yàn)過程中需用到眾多化學(xué)藥品進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生化學(xué)物質(zhì)。雖說排放污染物的量不大，但是與化工廠不同，藥分實(shí)驗(yàn)所用藥品種類多、實(shí)際變化多，排放的污染物成分復(fù)雜，這些化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)物質(zhì)或多或少都對人體、對環(huán)境有影響，污染的積累不容忽視。因此藥物分析實(shí)驗(yàn)室開展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)，符合環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展的需要[2]。

2.藥物分析實(shí)驗(yàn)室開展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)，是實(shí)現(xiàn)縮小與發(fā)達(dá)國家差距的要求。綠色化學(xué)的口號最早產(chǎn)生于化學(xué)工業(yè)非常發(fā)達(dá)的美國，他們很多大學(xué)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室都陸續(xù)接納了綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的理念，開發(fā)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，提高社會公眾綠色化學(xué)意識；日本組建了綠色與可持續(xù)發(fā)展化學(xué)網(wǎng)絡(luò)，以推動這方面的信息交流、研究與開發(fā)、教育和國際交流與合作；德聯(lián)邦政府通過了“為環(huán)境而研究”的計(jì)劃。我國綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的提出已有近十年歷史，但是藥物分析實(shí)驗(yàn)則較為滯后，因此必須趕上，以縮小差距。

3.藥物分析實(shí)驗(yàn)室開展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)，是學(xué)科重要性的要求。藥物分析是一門運(yùn)用經(jīng)典和現(xiàn)代分析化學(xué)測定方法和技術(shù)研究藥品性質(zhì)、制定藥品標(biāo)準(zhǔn)、控制藥品質(zhì)量的綜合性學(xué)科，而藥品質(zhì)量的優(yōu)劣又和人們身體健康和生命安全息息相關(guān)，因此藥物分析實(shí)驗(yàn)是藥學(xué)各專業(yè)最重要的專業(yè)課程。其目的是通過該課程的教學(xué)，讓學(xué)生規(guī)范、準(zhǔn)確地掌握藥物分析實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)良好的行為習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度、一絲不茍的工作作風(fēng)。因此探究創(chuàng)造藥物分析實(shí)驗(yàn)室良好的綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)環(huán)境，有利于學(xué)生進(jìn)行各種藥品質(zhì)量把關(guān)的實(shí)踐活動，培養(yǎng)合格的藥學(xué)人才[3]。

4.藥物分析實(shí)驗(yàn)室開展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)，是培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的需要。綠色藥物分析實(shí)驗(yàn)的研究內(nèi)容涉及到實(shí)驗(yàn)方案優(yōu)化選擇、實(shí)驗(yàn)裝置和步驟的設(shè)計(jì)、改進(jìn)等多個過程，尤其在廢物的回收和處理方面需要進(jìn)行大量研究和探索。在這個過程中可以培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和解決問題的基本能力，激發(fā)創(chuàng)新欲望。因此通過綠色化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅有利于提高實(shí)驗(yàn)技能，對促進(jìn)學(xué)生追求真理、勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神和實(shí)事求是的價值觀也有潛移默化的作用。

二、藥物分析實(shí)驗(yàn)室開展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的可能性

1.采用和推廣藥物微量檢測分析，節(jié)約化學(xué)試劑用量，減少新化合物的產(chǎn)生。傳統(tǒng)的藥物分析方法所用藥物、試劑的量比較大，如滴定分析的體積一般在20～30ml之間，才能達(dá)到較好的精密度和準(zhǔn)確度，如果改成微量或半微量滴定則可以大大減少用藥量。

如將定性實(shí)驗(yàn)所用的試管改成點(diǎn)滴板，可使試劑消耗降低至常規(guī)實(shí)驗(yàn)的；將實(shí)驗(yàn)中所用的250ml容量瓶改為125ml，反應(yīng)試劑全部相應(yīng)減半，其結(jié)果與原先相比，效果相當(dāng)。推廣微量、半微量或減量化實(shí)驗(yàn)，能減少環(huán)境污染，是實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的一個重要途徑。

2.培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范化，妥善處理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的廢棄物。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，大部分實(shí)驗(yàn)的藥品用量在教材中都未明確給出限量。以至學(xué)生很難把握藥品的實(shí)際用量。這樣既影響實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和實(shí)驗(yàn)效果，又會造成藥品的浪費(fèi)，還會對環(huán)境造成一定程度的污染，也不利于培養(yǎng)學(xué)生的規(guī)范操作和實(shí)驗(yàn)品質(zhì)。若將藥品規(guī)定了用量和濃度，既方便施教，又方便操作，更易讓學(xué)生接受、觀察和記憶，從而培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度和科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，同時節(jié)約藥品，減少環(huán)境污染。

3.采用和推廣藥物儀器分析。儀器分析的特點(diǎn)是用藥量小、精密、靈敏，是藥物分析檢測的發(fā)展方向，傳統(tǒng)的藥分實(shí)驗(yàn)對化學(xué)分析、儀器分析、無菌檢驗(yàn)和中藥檢測四部分各占一定比例，為了進(jìn)一步適應(yīng)檢測技術(shù)的發(fā)展，提高檢驗(yàn)效率，減少污染排放，在教學(xué)中增加儀器分析的教學(xué)比重，也可以減少化學(xué)廢物的排放量[4]。

4.將藥物分析實(shí)驗(yàn)與其他相關(guān)專業(yè)整合，建立綠色、仿真系列實(shí)驗(yàn)[5]。我們將藥物分析實(shí)驗(yàn)與其他相關(guān)專業(yè)整合，按圖1由化學(xué)制藥專業(yè)合成中間體、副產(chǎn)品、原料藥，交予藥檢專業(yè)檢測，檢測合格后由藥劑專業(yè)生產(chǎn)出制劑，經(jīng)藥檢專業(yè)檢驗(yàn)合格后由市場營銷專業(yè)銷售，藥檢專業(yè)再按GSP進(jìn)行質(zhì)控。

實(shí)踐教學(xué)中所有的試驗(yàn)器材、試劑、儀器在內(nèi)部循環(huán)使用，一個實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物成為下一個實(shí)驗(yàn)的原料。如圖2，試劑重復(fù)使用率提高，實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物充分利用，減少實(shí)驗(yàn)原料的購買支出，降低實(shí)驗(yàn)成本，最大程度地實(shí)現(xiàn)了資源共享。教學(xué)內(nèi)容整合后打破各專業(yè)課程間的壁壘，加強(qiáng)課程間的交叉、滲透。學(xué)生經(jīng)歷藥物生產(chǎn)、流通全過程，將跨學(xué)科的相關(guān)知識點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了有機(jī)連接，獲到了單科教學(xué)難以達(dá)到的效果。

圖1 仿真企業(yè)型實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系

圖2 試劑、廢液循環(huán)使用示意圖

4.計(jì)算機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)軟件的開發(fā)利用。對一些污染嚴(yán)重、耗能大的藥物分析實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)虛擬實(shí)驗(yàn)軟件，讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)上完成藥物分析實(shí)驗(yàn)，也實(shí)現(xiàn)了循環(huán)利用和零排放。比如我們開發(fā)制作了“高效液相虛擬實(shí)驗(yàn)室”，該軟件基于flash技術(shù)，學(xué)生可以在人機(jī)交互界面完成高效液相色譜儀的“教”、“學(xué)”、“做”、“考”、“評”，突破了時間、地點(diǎn)、資源的限制。本軟件選取藥學(xué)專業(yè)核心課程——藥物質(zhì)量檢測技術(shù)的單元實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容——《高效液相色譜法測定鹽酸環(huán)丙沙星含量》，學(xué)生進(jìn)入虛擬實(shí)驗(yàn)室，首先閱讀實(shí)驗(yàn)須知，然后跟隨虛擬教師進(jìn)入儀器講堂，聆聽關(guān)于高效液相色譜儀的結(jié)構(gòu)、原理、使用、維護(hù)等方面的知識。走出儀器講堂，學(xué)生進(jìn)入虛擬實(shí)驗(yàn)室完成四大部分六個模塊的實(shí)操訓(xùn)練及技能考核，并將數(shù)據(jù)填寫在實(shí)驗(yàn)報告里，系統(tǒng)會針對學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果給出綜合評價。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到困難，可以點(diǎn)擊答疑解惑尋求幫助。針對高職學(xué)生的特點(diǎn)我們還將儀器的重點(diǎn)、難點(diǎn)設(shè)計(jì)成游戲沖關(guān)，寓教于樂，幫助記憶。軟件使用兩年來歷經(jīng)兩次改版，三次升級，2012年獲得全國信息化教學(xué)大賽一等獎、浙江省教學(xué)軟件比賽一等獎。

5.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)管理，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)管理的綠色化。優(yōu)化實(shí)驗(yàn)安排，減少中間環(huán)節(jié)的藥品用量，如將高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液的配置和標(biāo)定與過氧化氫含量測定組合，減少實(shí)驗(yàn)藥品用量；藥品、試藥使用和管理綠色化[6]。用低成本、低污染的藥品代替實(shí)驗(yàn)用藥物。制定藥品科學(xué)管理方案，減少浪費(fèi)；設(shè)立試劑、藥品回收制度和處置方案，做到減少污染和排放，如中藥質(zhì)量檢測常常用到有機(jī)溶劑，必須回收處理；儀器設(shè)備管理綠色化研究。藥物分析實(shí)驗(yàn)離不開各種儀器設(shè)備，尤其是貴重儀器，探討儀器設(shè)備分級是管理方案、定期維護(hù)制度、合理使用制度，使儀器設(shè)備發(fā)揮最大化效能；加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)平臺的信息化建設(shè)和利用，構(gòu)建開放運(yùn)行機(jī)制。實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中心網(wǎng)上管理、資產(chǎn)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化管理和藥品庫管理。學(xué)生和教師可在網(wǎng)上瀏覽實(shí)驗(yàn)教學(xué)文件、教學(xué)進(jìn)度和查閱、領(lǐng)用藥品。中心主任和實(shí)驗(yàn)教師可以通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息發(fā)布和實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理。

總之，根據(jù)藥物生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè)的需要設(shè)置藥物分析實(shí)驗(yàn)綠色化教學(xué)內(nèi)容，引入微量、仿真、虛擬、循環(huán)、生態(tài)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。轉(zhuǎn)變教育觀念，達(dá)到藥物分析實(shí)驗(yàn)廢物的零排放，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展是我們的職責(zé)和任務(wù)。

[1]姜欣欣.淺論化學(xué)實(shí)驗(yàn)室綠色化管理[J].考試周刊，2012，（55）：145.

[2]丁永蘭，彭圣明.高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室綠色化管理[J].高校實(shí)驗(yàn)室工作研究，2011，（9）：55-56.

[3]范東先.建綠色實(shí)驗(yàn)室，促學(xué)院和諧發(fā)展[J].科技信息（學(xué)術(shù)版），2007，（2）：116.

[4]洪麗雅.高校綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2008，27（7）：161-164.

[5]虞春妹，劉晟波.高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化管理路徑探究[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2010，（7）：119-122.

[6]仇念文，孫建迎.加強(qiáng)危險廢物管理，創(chuàng)建“綠色”環(huán)保實(shí)驗(yàn)室[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2009，（4）：161-163.

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A

1674-9324（2014）20-0236-02

寧波市教育規(guī)劃課題：YGH116。

湯小蕾（1972-），女，浙江寧波人，本科，浙江醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校實(shí)驗(yàn)師，研究方向：實(shí)驗(yàn)室管理；俞松林（1965-），男，浙江寧波人，本科，浙江醫(yī)藥高等專科學(xué)校副教授，研究方向：藥物分析。