中药有效成份的提取和分离过程所包含的萃取、蒸馏、脱色等操作都是以物理化学为理论基础,物理化学是中药学及其相关专业必修的基础课程之一。物理化学实验作为高等中医药院校药学、中药学、制药工程及相关专业的一门重要实验课程,对物理化学理论的理解和应用起着极其重要的作用[1]。近年来,我校中药学、药学专业的在校学生数逐年增加,给实验室的管理带来了一定的难度,探索实验室的规范化管理以期更高效的发挥实验室在创新人才培养方面的作用,已成为一个迫切需要解决的课题。为此,我们结合我校实际,对物理化学实验室的规范化管理作了初步的探讨。
1对仪器的规范化管理
实验室仪器管理是教学与科研管理的重要组成部分,实验室仪器管理水平的高低,直接影响实验教学质量和科研水平高低[2]。物理化学实验涉及化学热力学、化学动力学、电化学、胶体化学等方面的内容,多数实验是通过测定体系某些物理常数的变化,对化学反应进行定量的研究[3]。物理化学实验所需常用仪器包括:电子分析天平、旋光仪、超声波振荡器、恒温水浴锅、电导率仪、阿贝折射仪、比表面测定仪、粘度计等。这些设备能否正常使用,直接关系到学生实验是否能顺利开展以及实验数据是否可靠,进而可影响学生对于物理化学课程的掌握程度。对实验仪器实行规范化管理,可最大限度的保证仪器的正常使用。规范化管理的具体措施包括:
1.1制定仪器的标准操作规程并严格执行使用前培训制度
实验技术人员应参考仪器使用说明书,并结合仪器实际使用情况,与任课教师共同编写简明扼要、指导性强的仪器操作规程,按照仪器的大小及存放的处所,将操作规范或张贴于墙上,或摆放在仪器旁边,以方便学生参考。操作规程应对仪器使用过程中容易出现的错误操作重点标注,同时,学生在操作仪器前,必须由任课老师对其进行讲解或者操作示范,以减少错误的操作对仪器的潜在危害。
1.2完善仪器使用登记制度
由实验技术人员制作仪器使用登记本,对仪器的使用情况,包括:使用者姓名、年级专业、实验项目、仪器使用开始及结束时间、仪器运行状态等进行详细的登记,对于不正确的操作所造成的仪器损坏,追究责任到个人。仪器使用登记制度,可督促学生在操作仪器时仔细认真,爱护仪器,同时,仪器出现故障时也可根据其实验内容进行分析,有利于故障的排除。
1.3制作并完善仪器“资料及维修工具袋”
每种仪器均配备相应的“资料及工具袋”,用于盛放仪器的说明书、保修卡、维修商联系方式、维修工具、维修记录、备件(如保险管等),以便在仪器出现故障时及时了解仪器的相关情况,使仪器尽快得以修复,以保障教学科研活动的进行。
1.4建立仪器定期检查、维修制度
为减少因老化、化学腐蚀等因素造成的仪器突发性故障,应定期对教学仪器进行检查。包括定期对仪器进行校准、对玻璃仪器管路进行彻底清洗、定期对仪器插头及插口进行检查等等。发现问题后及时维修,必要时联系相关专业维修人员进行处理,以保证学生实验的顺利开展。
2对试剂的规范化管理
物理化学实验需要使用多种化学试剂,包括石油醚、乙醇等易燃易爆有机试剂,以及毒性较大的试剂如甲苯等。为了确保安全,有必要对试剂的使用及存放进行规范化管理。为此,我们规定化学试剂必须分类存放,并尝试将试剂大体上按照单质、无机物、有机物、生化试剂、氧化性大小、物态(固体或液体)、酸碱性、腐蚀性、易燃易爆、易制毒、毒性较大等特性进行分类存放,并将存放各类试剂的试剂柜编号,将各试剂柜所存放试剂的名称、数量、生产厂家、生产日期、供货商等信息录入专门的数据库,领用试剂后及时登记,使试剂库存数量能够做到动态更新,从而规范试剂的使用。对于易制毒类试剂则要求非常严格,此类试剂需要存入专门的仓库,并实行专人负责制,以避免试剂被用于非法目的。对于毒性较大的试剂,比如三氧化二砷,我们采取用专门的试剂保险柜存放并由专人负责的制度,实行双人双密码管理,并执行领用审批制度,需要此类试剂的教师或学生,均需填写剧毒试剂领用申请表,经实验室主任签字同意后按申请量领用,并及时回收未用完的试剂,以确保试剂的安全使用。
3实验室的绿色化建设
不断探索实验项目的绿色化,培养学生的“绿色化”思维也是物理化学实验室规范化管理的一项重要内容。为此,我们参考相关文献[4],并结合中医药院校的特点,对物理化学实验进行了密切联系中药材或中药生产过程、无汞化、无铅化和实验小型化、微型化的设计。如:将电导率的应用由实验项目“乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定”改为“中药的离子透析”,密切联系了专业,同时也实现了绿色化。除了不断探索实验内容的绿色化以外,我们还制定了对实验废液进行规范化处理的制度。对于各实验项目产生的废液,我们按照一般无机废液、一般有机废液、剧毒废液等进行分类,然后,根据其实际成分分别进行无害化处理:能够回收利用的,进行回收处理,比如使用硝酸银试剂后,可对废液中的银离子进行处理,以回收其中的银;能够用于其他实验项目或者其它学科项目的,进行处理后循环使用,比如,粘度测定项目中产生的无水乙醇废液,可用于有机化学中“无水乙醇的制备”实验项目;能够简单处理即可完成无害化处理的,由实验室工作人员集中处理后排放,比如“固-液界面上的吸附”实验项目中产生的醋酸废液,可用氢氧化钠简单中和或者直接稀释后排入下水道;无害化处理较复杂或处理过程安全隐患较大的,分别倒入相应的废液桶并贴上标签,交由专业废液处理公司处理。
4实验室管理的制度化
目前,很多国内高校基础实验室的管理制度趋于老化,不能适应现代化教学的要求和目标,因此,我们需要从人才培养的需要为出发点去改善实验室的管理制度[5]。为此,近年来,我们在不断完善已有的实验室安全制度、剧毒药品管理制度、实验室卫生制度、实验学生守则等一系列制度的同时,制订并不断完善了仪器使用、试剂管理、废液处理等方面的一系列制度,努力做到通过制度来规范实验室的管理。
5结语
物理化学实验室的管理是一项平凡但责任重大的工作。根据中医药各专业的特点,探索具有专业特色的物理化学实验室规范化管理方法,以保证实验教学的质量,并不断提高实验教学的水平,是我们需要长期探索的一个课题。
作者:高世杰 冯玉 张秀云 单位:山东中医药大学