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為了更好地讓本科生感受生物技術藥物的魅力,在課堂內外我們采用了多種方式誘導和啟發學生的創新意識,并提供相應的實踐機會。在教學過程中,我們設計了到生物技術藥物生產企業的現場教學環節。將課堂上學到的知識具體落實到生產車間的流程、設備、產品上,讓學生更好地掌握生物技術藥物的表達和生產技術路線。通過比較原核表達系統和真核表達系統兩個生產車間的設備與工藝,更深入地了解表達系統之間的差異和優劣。與傳統藥物生產車間相比較,規模不大的車間廠房卻能生產出高額的產值利潤,這讓學生深刻地感受到高新生物技術企業的魅力。事實勝于雄辯,在教學活動中進行現場教學,其教學效果遠勝于僅僅在課堂上以圖表等形式進行授課。在課堂教學內容的設計中,適當穿插老師自身研究領域的最新進展,這樣的課程設計拉近了學生與貌似高深的科學研究的距離。當學生已經基本掌握分子生物學的基本知識和操作能力時,能夠盡快地參與最基本的科研實驗,活躍了第二課堂的開展。在本專業老師的帶領下,讓學生從課題設計、實驗操作技能到展示匯報自己的研究內容得到全面、綜合的鍛煉。
2加強學科實驗教學平臺建設,凸顯生物技術藥物的學科特色
生物技術藥物課程有著突出的專業特色。經過我們的不斷努力,課程使用的自編教材入選2011年國家教育部高等教育精品教材,開設了藥學本科學生的生物技術藥物親和層析純化的實驗課程。讓本科學生動手操作整個實驗過程,從融合蛋白的表達、超聲破碎工程菌、初步分離純化蛋白到用親和層析的方法獲得較純的藥用蛋白。經過統籌規劃,生物技術藥物模塊成為本科生畢業前最后的學習階段所開展的藥學專業多學科綜合性實驗教學課程重要內容之一。從基因工程重組蛋白的表達、純化、活性鑒定,讓學生完整地體驗基因工程藥物的設計與研制,了解作為原料藥的重組蛋白藥物的制備流程。隨后,與藥學專業其他學科相銜接,將獲得的重組蛋白進行質量評價、劑型工藝研究等,推動學生綜合運用前期學習過的理論知識和實驗技能解決實際問題,培養學生分析問題、解決問題和動手實踐的能力。
3強化多學科、多層次教育合作,培養本科生創新能力
在校研究生院的領導和支持下,本教研室建設了開放性的研究生創新實驗中心。依托教學科研資源優勢,我們結合實際,設計并開展了多項本科生的第二課堂活動,豐富并拓展了本科生開放性實驗教學,向學生提供了實踐和自我展示的機會。
3.1組織文獻匯報,培養本科學生獲取新知識的能力文獻檢索、閱讀及綜述是培養科研能力的基礎實踐。研究生通過堅持閱讀大量文獻資料,了解和追蹤本專業領域的最新研究動態,初步具備了獨立開展課題研究的能力。而本科生的基礎知識相對薄弱,可自由支配的時間較少,因此我們研究制定了適合他們的文獻匯報方式。通過引領學生閱讀文獻,分析實驗背景、實驗目的、實驗方法和實驗結論,領悟研究者的原創性思路和嚴謹的實驗設計,讓學生受益良多。而讓學生制作PPT與研究生一起進行匯報來檢驗文獻閱讀的成效,讓其意識到自己的差距和不足,極大地激發了他們的競爭意識和學習熱情。學生文獻閱讀能力逐漸增強,不僅閱讀的篇幅越來越長,而且還能夠提出一些頗有見地的問題。此外,學生的多媒體制作、分析歸納和語言表達等多方面的能力也得到了快速提高,心理素質得到了鍛煉,面對導師提問和應對各種突況更加自如。實踐證明,文獻匯報會在拓寬本科生的知識方面和培養創新能力方面是一種行之有效的方法。
3.2立足創新性實驗,培養本科學生的實踐能力針對目前本科生的大部分實驗教學多以驗證性實驗為主、缺少探索性實驗的問題,我們利用研究生新藥發現創新實驗中心的平臺和指導組老師資源,對本科學生開展自主創新實驗,充分鍛煉本科生的動手能力。學生可以根據自己的興趣、愛好,選擇參加研究生團隊的課題,部分學生還申請了學校的創新性課題獲得經費資助。在指導老師的幫助下,相對獨立地完成查閱文獻、選題、設計、實驗操作和總結等全過程,對提高創新能力起到了很大的作用。學生在實驗過程中遇到的各種問題,如果僅靠導師個人指導,精力明顯不足。研究生創新實驗中心是一個由各年級研究生組成的團隊,對解決本科生初次進入實驗室遇到的問題幫助非常大。本科生還通過與研究生的交流合作,更好地融入整個科研團隊,這些經驗和體會對他們具有非常重要的意義。在實踐中我們還發現,一些平時理論課考試成績并不突出的學生,在實踐中卻表現出動手能力強、遇到問題不服輸等特點,不僅使我們對學生有了更全面的認識,也進一步增強了他們的自信心。
【摘要】 目的 研究還陽參crepis turczaniowii c.a.mey.全草的化學成分。方法 采用硅膠、大孔吸附樹脂及聚酰胺層析柱進行分離和純化,通過理化、質譜及核磁共振等現代波譜技術鑒定化合物結構。結果 從還陽參石油醚部分分離得到2個化合物,分別鑒定為偽蒲公英甾醇乙酸酯(ⅰ)、β-谷甾醇(ⅱ);從其正丁醇部分分離到1個化合物,鑒定為連翹苷(ⅲ)。結論 化合物ⅰ、ⅱ、ⅲ均為首次從該植物中分離得到,ⅲ為首次從還陽參屬植物中分離得到。
【關鍵詞】 菊科;還陽參;化學成分
abstract:objective to study the chemical constituents in crepis turczaniowii c. a. mey. method the constituents were isolated and purified by column silica, polystyrene resin ra and polyamide columbine chromatography, and the structures were identified by physicochemical data, ms and nmr. result two compounds were obtained in the petroleum ether fractions as ω-taraxasteryl acetate (ⅰ) and β-sitosterol (ⅱ), and one compound was obtained in the n-buoh fractions as phillyrin (ⅲ). conclusion all above compounds are obtained from the plants of crepis turczaniowii c. a. mey. for the first time. ⅲ is isolated from crepis l. for the first time.
key words:compsitea;crepis turczaniowii c. a. mey.;chemical constituent
還陽參crepis turczaniowii c.a.mey.為菊科還陽參屬植物,別名屠還陽參、驢打滾兒草,多年生草本植物,生長于山坡、路旁,主要分布在山西、內蒙古[1]一帶,資源豐富,為民間習用草藥。其味苦,性微寒,具有止咳平喘、清熱降火、益氣之功效,用于治療支氣管炎、肺結核、喘息性慢性支氣管炎等疾病。有關其化學成分及生物活性,未見任何文獻報道。藥效學實驗研究表明,還陽參全草的石油醚提取物能減少小鼠咳嗽次數,并能延長小鼠的咳嗽潛伏期,有明顯的止咳作用;正丁醇提取物能保護組胺和乙酰膽堿對豚鼠引起的哮喘,具有平喘作用[2]。為了探尋其止咳平喘作用的物質基礎,本實驗對還陽參石油醚提取物和正丁醇提取物進行了化學成分的研究,結果從石油醚部分分離得到兩個化合物,分別為偽蒲公英甾醇乙酸酯(ω-taraxasteryl acetate,ⅰ)、β-谷甾醇(β-sitosterol,ⅱ);從正丁醇部分分離到一個化合物,鑒定為連翹苷(phillyrin ,ⅲ),化合物ⅰ、ⅱ、ⅲ都是首次從植物還陽參中分離。
1 實驗材料
yanaco顯微熔點測定儀(未校正);瑞士bruker ifs-55型紅外分光光度計;瑞士bruker-arx-300型核磁共振儀;美國菲尼根lcq-ms質譜儀。聚酰胺(柱層析用,80~100目,浙江臺州市路橋四甲生化塑料廠)、大孔吸附樹脂(d-101型,16~60目,天津農藥股份有限公司樹脂分公司)、硅膠(柱層析用,160~200目,青島海洋化工有限公司)。其他試劑均為分析純。還陽參藥材采集于山西省山陰縣(采集時間8-9月份),
經山西省藥品檢驗所高天愛主任藥師鑒定為菊科植物還陽參crepis turczaniowii c. a. mey.的全草。
2 提取分離
還陽參粗粉4 kg,以70%的乙醇加熱回流提取3次,合并提取液,減壓濃縮得到浸膏。用適量水分散,依次用石油醚、醋酸乙酯和正丁醇萃取,減壓回收溶劑并濃縮,分別得到石油醚部分(99 g)、醋酸乙酯部分(48.6 g)、正丁醇部分(114.5 g)。取石油醚部分20 g,加乙醚適量使溶解,用硅膠拌勻,乙醚自然揮干,上硅膠柱,以石油醚-醋酸乙酯梯度洗脫,得3個流份,再經反復硅膠柱層析分別得化合物ⅰ(30 mg)、ⅱ(20 mg)。取正丁醇部分10 g,加水攪拌,使混懸,靜置2 h,取上清液,加入處理好的d-101型大孔吸附樹脂柱,依次以水、30%、60%、95%的乙醇洗脫,紫外檢測器跟蹤檢測,收集洗脫液,減壓回收溶劑,得到4個不同濃度乙醇洗脫流分,將其中30%乙醇洗脫流份經聚酰胺柱層析和反復硅膠柱層析,得到化合物ⅲ(40 mg)。
3 結構鑒定
化合物ⅰ為無色針狀結晶(醋酸乙酯),mp 238~240℃, libermann-burchard反應陽性,tlc噴10% h2so4,加熱后顯紫紅色。易溶于氯仿、乙醚,微溶于甲醇、丙酮。irvkbrmax cm-1:1 731、1 247、2 943、2 850、1 640 cm-1。1h-nmr(cdcl3)δ:4.46 (1h,t,c21-h),2.03(3h,s,ch3-co),1.05,0.995,0.956,0.922, 0.895,0.826,0.748(21 h,m,7×ch3)。ei-ms(m/z):468(m+)、453(m-ch3)、408(m-ch3co-h2o)、393、249、204、189。與偽蒲公英甾醇乙酸酯對照品薄層色譜rf值[3]及顯色行為一致。綜合分析以上數據,并結合文獻[4-5]對照,確證化合物ⅰ為偽蒲公英甾醇乙酸酯。
化合物ⅱ為無色針狀結晶(石油醚-氯仿),易溶于氯仿、乙醚,mp137~138 ℃,libermann-burchard 反應陽性。在數種不同展開劑條件下進行薄層層析,其rf值與β-谷甾醇對照品一致,并且與對照品混合后展開,只顯示一個斑點。綜合上述分析,故鑒定該化合物為β-谷甾醇。
化合物ⅲ為白色粉末,mp 148~150 ℃,molish反應陽性,不溶于氯仿,微溶于甲醇,易溶于熱甲醇。該化合物經酸水解后,pc鑒定有葡萄糖。irvkbrmaxcm-1:3412,2923,2800,1744, 1614,1516,1448,1410,1261,1161,1075,1036,914,817。fab- ms m/z(%):533[m-1],372[m-glc]+。1h-nmr(c5d5n)δ:8.7 (1h,s,ar–h),7.6-6.9(6h,m,arom h),3.75-3.68(9h,s,2o ch3), 4.66(1h,d,j=6.9hz,glc-1h)。13c-nmr(c5d5n)δ:132.2 (c-1), 136.3(c-1'),110.5(c-2),111.1(c-2'),148.0(c-3),149.0(c-3'),147.5(c-4,c-4'),112.4(c-5),116.3(c-5'),118.4(c-6), 119.1(c-6'),82.3(c-7),87.9(c-7'),50.5(c-8),55.2(c-8', och3),71.3(c-9,c-9'),55.9(2o ch3),glc:102.3(c-1),74.9 (c-2),78.6(c-3),70.0(c-4),78.9(c-5),62.0(c-6)。化合物ⅲ的13c-nmr和1h-nmr波譜數據與文獻[6]的連翹苷的數據比較,兩者基本一致。因此鑒定化合物ⅲ為連翹苷。
【參考文獻】
[1] 《全國中草藥匯編》編寫組.內蒙古中草藥[m].北京:人民衛生出版社,1985.
[2] 劉振權.還陽參有效部位止咳平喘作用的研究[d].山西省中醫藥研究院碩士研究生畢業論文,2002.5.
[3] 凌 云.中藥蒲公英的理化鑒別研究[j].西北藥學雜志,1999,12(14):250.
[4] p l majumder.chemical constituents of launaea nudicaulis:c-13 nuclear magnetic resonance spectroscopy of taraxasterenes and pseudo-taraxasterenes[j].j indian chem soc,1982,7:881-883.
[5] 凌 云.蒲公英三萜類化學成分的研究[j].中草藥,1998,29(4):224.
[6] 石 鉞.銀翹散抗流感病毒有效部位群化學成分的分離與鑒定[j].中國中藥雜志,2001,28(1):43-46.
【摘要】 目的 研究還陽參crepis turczaniowii c.a.mey.全草的化學成分。方法 采用硅膠、大孔吸附樹脂及聚酰胺層析柱進行分離和純化,通過理化、質譜及核磁共振等現代波譜技術鑒定化合物結構。結果 從還陽參石油醚部分分離得到2個化合物,分別鑒定為偽蒲公英甾醇乙酸酯(ⅰ)、β-谷甾醇(ⅱ);從其正丁醇部分分離到1個化合物,鑒定為連翹苷(ⅲ)。結論 化合物ⅰ、ⅱ、ⅲ均為首次從該植物中分離得到,ⅲ為首次從還陽參屬植物中分離得到。
【關鍵詞】 菊科;還陽參;化學成分
study on chemical constituents in crepis turczanilwii
ni yan, lu fang-jin, hao xu-liang, et al
shanxi academy of tcm, taiyuan 030012, china
abstract:objective to study the chemical constituents in crepis turczaniowii c. a. mey. method the constituents were isolated and purified by column silica, polystyrene resin ra and polyamide columbine chromatography, and the structures were identified by physicochemical data, ms and nmr. result two compounds were obtained in the petroleum ether fractions as ω-taraxasteryl acetate (ⅰ) and β-sitosterol (ⅱ), and one compound was obtained in the n-buoh fractions as phillyrin (ⅲ). conclusion all above compounds are obtained from the plants of crepis turczaniowii c. a. mey. for the first time. ⅲ is isolated from crepis l. for the first time.
key words:compsitea;crepis turczaniowii c. a. mey.;chemical constituent
還陽參crepis turczaniowii c.a.mey.為菊科還陽參屬植物,別名屠還陽參、驢打滾兒草,多年生草本植物,生長于山坡、路旁,主要分布在山西、內蒙古[1]一帶,資源豐富,為民間習用草藥。其味苦,性微寒,具有止咳平喘、清熱降火、益氣之功效,用于治療支氣管炎、肺結核、喘息性慢性支氣管炎等疾病。有關其化學成分及生物活性,未見任何文獻報道。藥效學實驗研究表明,還陽參全草的石油醚提取物能減少小鼠咳嗽次數,并能延長小鼠的咳嗽潛伏期,有明顯的止咳作用;正丁醇提取物能保護組胺和乙酰膽堿對豚鼠引起的哮喘,具有平喘作用[2]。為了探尋其止咳平喘作用的物質基礎,本實驗對還陽參石油醚提取物和正丁醇提取物進行了化學成分的研究,結果從石油醚部分分離得到兩個化合物,分別為偽蒲公英甾醇乙酸酯(ω-taraxasteryl acetate,ⅰ)、β-谷甾醇(β-sitosterol,ⅱ);從正丁醇部分分離到一個化合物,鑒定為連翹苷(phillyrin ,ⅲ),化合物ⅰ、ⅱ、ⅲ都是首次從植物還陽參中分離。
1 實驗材料
yanaco顯微熔點測定儀(未校正);瑞士bruker ifs-55型紅外分光光度計;瑞士bruker-arx-300型核磁共振儀;美國菲尼根lcq-ms質譜儀。聚酰胺(柱層析用,80~100目,浙江臺州市路橋四甲生化塑料廠)、大孔吸附樹脂(d-101型,16~60目,天津農藥股份有限公司樹脂分公司)、硅膠(柱層析用,160~200目,青島海洋化工有限公司)。其他試劑均為分析純。還陽參藥材采集于山西省山陰縣(采集時間8-9月份),
經山西省藥品檢驗所高天愛主任藥師鑒定為菊科植物還陽參crepis turczaniowii c. a. mey.的全草。
2 提取分離
還陽參粗粉4 kg,以70%的乙醇加熱回流提取3次,合并提取液,減壓濃縮得到浸膏。用適量水分散,依次用石油醚、醋酸乙酯和正丁醇萃取,減壓回收溶劑并濃縮,分別得到石油醚部分(99 g)、醋酸乙酯部分(48.6 g)、正丁醇部分(114.5 g)。取石油醚部分20 g,加乙醚適量使溶解,用硅膠拌勻,乙醚自然揮干,上硅膠柱,以石油醚-醋酸乙酯梯度洗脫,得3個流份,再經反復硅膠柱層析分別得化合物ⅰ(30 mg)、ⅱ(20 mg)。取正丁醇部分10 g,加水攪拌,使混懸,靜置2 h,取上清液,加入處理好的d-101型大孔吸附樹脂柱,依次以水、30%、60%、95%的乙醇洗脫,紫外檢測器跟蹤檢測,收集洗脫液,減壓回收溶劑,得到4個不同濃度乙醇洗脫流分,將其中30%乙醇洗脫流份經聚酰胺柱層析和反復硅膠柱層析,得到化合物ⅲ(40 mg)。
3 結構鑒定
化合物ⅰ為無色針狀結晶(醋酸乙酯),mp 238~240℃, libermann-burchard反應陽性,tlc噴10% h2so4,加熱后顯紫紅色。易溶于氯仿、乙醚,微溶于甲醇、丙酮。irvkbrmax cm-1:1 731、1 247、2 943、2 850、1 640 cm-1。1h-nmr(cdcl3)δ:4.46 (1h,t,c21-h),2.03(3h,s,ch3-co),1.05,0.995,0.956,0.922, 0.895,0.826,0.748(21 h,m,7×ch3)。ei-ms(m/z):468(m+)、453(m-ch3)、408(m-ch3co-h2o)、393、249、204、189。與偽蒲公英甾醇乙酸酯對照品薄層色譜rf值[3]及顯色行為一致。綜合分析以上數據,并結合文獻[4-5]對照,確證化合物ⅰ為偽蒲公英甾醇乙酸酯。
化合物ⅱ為無色針狀結晶(石油醚-氯仿),易溶于氯仿、乙醚,mp137~138 ℃,libermann-burchard 反應陽性。在數種不同展開劑條件下進行薄層層析,其rf值與β-谷甾醇對照品一致,并且與對照品混合后展開,只顯示一個斑點。綜合上述分析,故鑒定該化合物為β-谷甾醇。
化合物ⅲ為白色粉末,mp 148~150 ℃,molish反應陽性,不溶于氯仿,微溶于甲醇,易溶于熱甲醇。該化合物經酸水解后,pc鑒定有葡萄糖。irvkbrmaxcm-1:3412,2923,2800,1744, 1614,1516,1448,1410,1261,1161,1075,1036,914,817。fab- ms m/z(%):533[m-1],372[m-glc]+。1h-nmr(c5d5n)δ:8.7 (1h,s,ar–h),7.6-6.9(6h,m,arom h),3.75-3.68(9h,s,2o ch3), 4.66(1h,d,j=6.9hz,glc-1h)。13c-nmr(c5d5n)δ:132.2 (c-1), 136.3(c-1'),110.5(c-2),111.1(c-2'),148.0(c-3),149.0(c-3'),147.5(c-4,c-4'),112.4(c-5),116.3(c-5'),118.4(c-6), 119.1(c-6'),82.3(c-7),87.9(c-7'),50.5(c-8),55.2(c-8', och3),71.3(c-9,c-9'),55.9(2o ch3),glc:102.3(c-1),74.9 (c-2),78.6(c-3),70.0(c-4),78.9(c-5),62.0(c-6)。化合物ⅲ的13c-nmr和1h-nmr波譜數據與文獻[6]的連翹苷的數據比較,兩者基本一致。因此鑒定化合物ⅲ為連翹苷。
【參考文獻】
[1] 《全國中草藥匯編》編寫組.內蒙古中草藥[m].北京:人民衛生出版社,1985.
[2] 劉振權.還陽參有效部位止咳平喘作用的研究[d].山西省中醫藥研究院碩士研究生畢業論文,2002.5.
[3] 凌 云.中藥蒲公英的理化鑒別研究[j].西北藥學雜志,1999,12(14):250.
[4] p l majumder.chemical constituents of launaea nudicaulis:c-13 nuclear magnetic resonance spectroscopy of taraxasterenes and pseudo-taraxasterenes[j].j indian chem soc,1982,7:881-883.