两种中药的离子透析实验方法的介绍

路 璐 丁 越 王 静 丁文平 张 彤

（上海中医药大学，上海201203）

两种中药的离子透析实验方法的介绍

路 璐 丁 越*王 静 丁文平 张 彤

（上海中医药大学，上海201203）

《中药的离子透析》实验是中药学专业《物理化学》实验课程中的一门实验，其原理是选择合适孔径的半透膜模拟皮肤的结构，作为透析袋，通过测定透析袋内外溶液的导电性，进而推测透析袋的通透性及离子的迁移情况，模拟中药离子透析的原理和过程。通过电导法和电流法探讨了该教学实验的条件和过程，期望设计出完善的实验方法用于实验教学。

物理化学；中药；离子透析；实验

《中药的离子透析》实验是中药学专业《物理化学》实验课程中的一门实验。其实验原理是选择合适孔径的半透膜模拟皮肤的结构，作为透析袋，通过测定透析袋内外溶液的导电性，进而推测透析袋的通透性及离子的迁移情况，模拟中药离子透析的原理和过程。中药的透析治疗目前也有报道［1-3］。该实验是直接运用物理化学理论阐述中药制剂技术的一门实验，加深了学生对中药离子透析的认识，体现出物理化学在中药专业中的重要性。但是由于没有专用的实验仪器用于实验教学，该实验在许多同类学校中难以开设。在这里我们介绍两种中药的离子透析实验方法，以供广大同仁相互学习交流。

1 实验材料和仪器

1.1 仪器电导率仪，上海精密科学仪器有限公司；中药的离子透析实验装置，上海中医药大学教学实验中心自制（专利号：200820060714）；定时钟1台，1000ml烧杯2个，50ml量筒1个。

1.2 药品和材料当归药材，批号：100627，购自上海康桥中药饮片有限公司；透析袋（4000／Dialysis tubing 4000），购自上海青阳生物科技有限公司。

2 方法与结果

2.1 采用电导法进行中药的离子透析实验电导是对于某一种导体允许电流通过它的容易性的量度。当表示溶液传导电流的能力时，水溶液的电导率高低相依于其内含溶质盐的浓度，或其他会分解为电解质的化学杂质。水样本的电导率是测量水的含盐成分、含离子成分、含杂质成分等等的重要指标。水的电导率时常以电导系数来记录；电导系数是水在25℃温度的电导率。采用电导法进行中药的离子透析实验的原理就是通过测定透析袋内外溶液的电导系数，推测透析袋内外溶液的浓度和及离子的迁移情况，用以模拟中药离子透析的原理和过程。

2.1.1 供试品溶液的制备当归溶液：取当归30g，放入1000ml烧杯中，加入500ml蒸馏水；加热、煮沸20分钟后停火、放凉；用二层纱布过滤，弃渣，溶液为棕红色。

2.1.2 制作KCl浓度-电导系数的工作曲线精密称取KCl适量，加水分别稀释成浓度为0.001%、0.002%、0.003%、0.004%、0.005%、0.006%、0.007%、0.008%的KCl溶液，分别于25℃溶液的电导系数。以溶液中KCl的浓度为横坐标，溶液的电导（μs／cm）为纵坐标，绘制标准曲线，进行回归分析，结果表明，溶液中KCl的浓度在0.001%～0.008%范围内，溶液的电导系数与浓度线性关系良好，线性回归方程为y＝19673x＋6.2357，R2＝0.999（n＝6），见图1。

图1 溶液中KCl的浓度-电导系数的线性关系

2.1.2 精密度实验取高、中、低KCl溶液（0.001%、0.004%、0.008%）分别测定溶液的电导系数，重复测定6次，记录电导系数，溶液的平均电导系数分别为28.4、84.0、166.2，RSD为0.6%、1.4%、2.5%，表明采用电导率仪测定溶液的电导系数，精密度良好。见表1。

表1 采用电导率仪测定溶液电导系数的精密度实验结果（%）

2.1.3 测定自来水、蒸馏水与当归溶液的电导系数分别采用电导率仪测定自来水和蒸馏水的电导系数，结果表明自来水的电导系数为518μs／cm，蒸馏水的电导系数为5.08μs／cm，见表2。结果表明在本实验中蒸馏水中不存在离子，自来水中含有少量离子，故不能用来煎煮用于离子透析的中药。

表2 自来水与蒸馏水的电导系数（%）

2.1.4 测定透析液的电导系数以略小于电导仪内径的试管为模型，精密移取2ml的当归溶液于透析袋中（7厘米长），将口扎住，一次装两个袋子（约2ml药液）分别放入电泳仪的两边。然后从电泳仪的中间管口注入蒸馏水，使两个袋子漂浮起来离液面约2～3cm为好，开始计时，在透析开始后前半小时分别隔2分钟测定透析液的电导系数，后半小时每隔5分钟测定当归透析液的电导系数。按上述操作，分别测定大黄、红花的透析液的电导系数。以透析时间（分钟）为X轴，以透析液的电导系数（μs／cm）为Y轴，作当归、大黄、红花水煎液的透析过程中电导系数的变化曲线，见图2。

图2 当归、大黄、红花三种水煎液的透析曲线

结果显示：当归、大黄、红花三种水煎液装入透析袋中，透析过程中，离子可通过透析袋进入膜外水溶液（透析液）中，透析液中随着离子的增多，透析液的电导系数也随之增加，当透析时间为45分钟后，透析液的电导系数变化逐渐减小，可认为透析液中的离子浓度不再变化，提示透析过程完成。三种中药水煎液透析过程基本相似。

2.2 采用电流法进行中药的离子透析实验电流被定义为单位时间内通过导体横截面的电荷量。中药的离子透析实验装置是我校教学实验中心研制的专用于《中药的离子透析》实验教学。其原理是选择合适孔径的半透膜模拟皮肤的结构，作为透析袋，用电流测定仪测定透析膜内外溶液的导电性，进而推测透析袋的通透性，及离子的迁移情况来模拟中药离子透析的原理和透析过程，如图3。

图3 中药的离子透析实验装置①电流测定仪②电极③透析仪④透析袋

2.2.1 制作KCl浓度-电导系数的工作曲线精密称取KCl适量，加水分别稀释成浓度为0.001%、0.002%、0.003%、0.004%、0.005%、0.006%、0.007%、0.008%的KCl溶液，将KCl溶液加入到透析仪中，通过电流测定仪测定通过KCl溶液的电流。以溶液中KCl的浓度为横坐标，以电流（m A）为纵坐标，绘制标准曲线，进行回归分析，结果表明，溶液中KCl的浓度在0.001%～0.008%范围内，溶液的电导系数与浓度线性关系良好，线性回归方程为y＝105.48x-0.0071，R2＝0.993（n＝6），见图4。

图4 溶液中KCl的浓度-溶液的电流的线性关系

2.2.2 精密度实验取高、中、低KCl溶液（0.001%、0.004%、0.008%）分别采用中药的离子透析实验装置测定溶液的电流，重复测定6次，记录电流，溶液的平均电流分别为0.14、0.42、0.85，RSD为5.4%、4.6%、3.6%，表明采用中药的离子透析实验装置测定溶液的电流，精密度良好。见表3。

表3 采用电导率仪测定溶液电导系数的精密度实验结果（%）

2.2.3 测定通过自来水／蒸馏水与当归溶液的电流分别采用中药的离子透析实验装置测定通过自来水和蒸馏水的电流，结果表明通过自来水的电流为1.83mA，蒸馏水的电导系数为0.011mA。结果表明在本实验中蒸馏水几乎不导电，自来水存在一定的导电性，说明蒸馏水中不存在离子，自来水中含有少量离子，故不能用来煎煮用于离子透析的中药。

表4 自来水与蒸馏水的电导系数（%）

2.2.4 测定通过透析液的导电性以略小于电导仪内径

的试管为模型，精密移取2ml的当归溶液于透析袋中（7

厘米长），将口扎住，一次装两个袋子（约2ml药液）分别放入电泳仪的两边。然后从电泳仪的中间管口注入蒸馏水，使两个袋子漂浮起来离液面约2～3cm为好，开始计时，在透析开始后前半小时分别隔2分钟测定通过透析液的电流，后半小时每隔5分钟测定透析液的电流。

按上述操作，分别测定当归、大黄、红花的透析液的电流。以透析时间（分钟）为X轴，以透析液的电流

（mA）为Y轴，作当归、大黄、红花水煎液的透析过程中电流的变化曲线。

图5 当归、大黄、红花三种水煎液透析过程中电流变化曲线

结果显示：当归、大黄、红花三种水煎液装入透析袋中，透析过程中，离子通过透析袋进入膜外水溶液（透析液）中，透析液中随着离子的增多，透析液的导电性增强，表现出通过溶液的电流持续增加。但与电导法测定结果不同的是无法观察到电流变化的趋势缩小，提示经过1小时透析后，透析液中的离子浓度仍然在不断变化。

3 讨论

本文分别采用电导法和电流法完成了中药的离子透析实验，以电导和电流的形式测定透析袋内外溶液的导电性，推测透析袋内外溶液的浓度和及离子的迁移情况用以模拟中药离子透析的原理和过程。实验结果较好，实验时间适中，作为教学实验较为合适。本文介绍的两种实验方法将可以为《中药的离子透析实验》实验教学提供参考。

采用电导法测定透析液的电导系数，透析过程中，溶液中电导系数随着透析时间的增加而增大，说明中药水煎液中离子通过透析袋进入膜外水溶液（透析液）中，但当透析时间达到45分钟后，透析液的电导系数变化趋于平衡，可认为透析液中的离子基本没有变化，透析过程完成。采用电流法测定通过透析液的电流，与前者相似的是透析过程中，溶液中电流随着透析时间的增加而增大，但当透析时间达到45分钟后，并未观察到电流变化趋于平衡，说明经过1小时的透析，透析液中离子的浓度仍然在增加，其原因在于后者测定过程中，中药的离子测定实验装置为在透析仪两端提供了一个较小的电压，该电压不高有利于离子的透析，同时在电极两端可能发生电极的电离，电极的电离可能存在对实验结果存在干扰。

综上所述，上述两种方法均能完成中药的离子透析实验，但通过电导法测定时线性关系、精密度实验结果较好，而且可在1小时内观察到透析的平衡，更适合用于该实验的教学。

［1］谢福军，王耀光．中药结肠透析在慢性肾功能衰竭中的治疗作用［J］．中国城乡企业卫生，2006，10（5）：75-76．

［2］过建春，施军平，陈群伟，等．中药结肠透析治疗慢性重型肝炎的临床研究［J］．中医药学刊，2006，24（7）：1254-1256．

［3］周昌娥，张莹，刘玉，等．中药皮肤透析疗法在肾脏疾病中的应用［J］．护理研究，2006，20（2）：388-390．

ln t r o d u c tio n o f Ex p e rime nt Me t ho d f o r lo n Dial y sis o f Tw o Kin ds o f Tr a ditional Chine s e Me dicine

Lu Lu D ing Yue✫W ang Jing D ing W enping Zhang Tong(Shanghai University of TCM,Shanghai,201203,China)

The experiment of ion dialysis with traditional Chinese Medicine belongs to the experimental course of Physical Chemistry for student in pharmacy．Its principle is to select a kind semi-permeable membrane with appropriate aperture to simulate the skin structure as dialysis bags firstly，then measure the conductivity of the solution inside and outside the dialysis bags，thus speculate the permeability of the dialysis bag and the migration of ions to simulate the principle and process of ion dialysis with Traditional Chinese Medicine．The conditions and processes are being studied to design a sound experimental methods used for experimental teaching by conductivity and the current method．

Physical Chemistry；Traditional Chinese Medicine；Ion dialysis；Experiment

10.3969／j.issn.1672-2779.2013.20.102

1672-2779（2013）-20-0146-03

杨 杰

2013-08-20）

*通讯作者