基于“优选天冬蒸制工艺”对中药材加工学实验教学改革的探讨与思考

杜洪志，迮薇薇，李 玮，王建科，陈芳，柴慧芳

(贵州中医药大学，贵州 贵阳 550025)

中药材、中药饮片、中成药是中药行业的三大支柱，其中，中药材的产地加工是中药材种植后的第一道工序，适时采收和有效加工是影响中药材内在和外在质量优劣的主要因素之一，也是形成商品道地药材的重要因素。然而，实际生产中各地产地加工方法混乱，工艺不统一，生产技术不规范，缺乏稳定的工艺技术参数，导致药材质量不稳定，后续饮片炮制质量也不均一，进而影响成药质量。因此，产地加工是影响中药行业发展的关键阶段。

为了使产地加工这门技术得到重视，并进一步传承和发展，我国中医药高等院校为中药学、中草药栽培与鉴定、中药制药等相关专业开设了中药材加工学这一课程，并列为必修课，主要涉及到中药材的采收和产地加工。中药材加工学是一门应用型的技术学科，除了要有扎实的理论作指导，更要有熟练的实践操作能力[1]，为进一步探讨相关加工方法的作用机理，进而开设了中药材加工学实验课程。然而，对于初学者来说，同一中药材有不同的加工方法，如何有效、直观地评价加工后药材的质量，其内在质量和外在质量有着怎样的联系，如何建立自己的感官判断标准，是本门课程实验教学改革中存在的问题和研究方向。

基于此，本文以中药材加工学中设计性实验——正交试验优选天冬蒸制工艺为例，通过教学设计、文献收集、实验安排、数据处理、结果分析、讨论交流、教学反馈等实验教学思路，逐步建立学生对中药材加工过程中质量变化的判断标准，提高对学习该门课程重要性的认识，进一步培养学生的自学能力和科研精神[3]。同时，研究结果也可为探讨中药材加工学实验教学改革与科研能力培养提供思路。

1 课程教学背景

中药材加工是指在中医药理论指导下，对作为中药材来源的植物、动物、矿物进行采收与加工处理，又称为产地加工。目前，由于对产地加工的认识不到位，对其在形成药材质量中的作用与地位认识不足，药农、种植基地及企业乃至研究人员认识上存在偏差，造成优良的药材种植品种得不到优良的加工技术，从而导致质量的不稳定。同时，各地各法、一药多法现象较严重，加重了中药材质量的不稳定。

因此，对中药材加工这一技术的掌握要不断加强，更要注重传承和发展，加强人才的培养和科学研究，在继承传统中药材加工技术及经验的同时，又要学会创新，不断探索，剔除糟粕，汲取精华，阐明加工作用原理，改进加工技术与方法，进一步提高中药材的质量，为临床用药的安全、有效、稳定和可控提供保证。

2 研究内容

2.1 教学内容

以天冬为研究对象，采用L9(34)正交优化试验，通过苯酚-硫酸比色法及紫外-可见分光光度法，探讨不同蒸制工艺对天冬总多糖含量的影响。

2.2 实施方案

2.2.1 学生实验的安排与设计 进行实验项目的学生人数约30人。根据人数进行实验分成3个组，每组10人，指定组长，统一负责安排小组的具体实验任务。前期通过文献资料的查阅，撰写相关文献综述，根据实验要求和研究思路，设计相关的实验方案，再由指导老师对其方案的可行性进行审核，审核通过后，开始实验研究。实验过程中为学生提供相关的研究平台和条件(包括仪器设备、化学试剂等)，并对学生进行实时指导。根据研究结果，指导学生进行总结及讨论分析。

2.2.2 仪器与试药 紫外-可见分光光度仪(GBC cintra-20澳大利亚照生公司)；千分之一电子天平(型号JT-5003，余姚市金诺天平仪器有限公司)；真空干燥箱(型号DZ-2BC，天津市泰斯特仪器有限公司)；超声波清洗仪(型号HS10260D，天津恒奥科技公司)；粉碎机(浙江省温岭市大鹏机械有限公司)；HH-2型数显恒温水浴锅(常州奥华仪器有限公司)。葡萄糖对照品(中国食品药品检定研究院提供，批号110833-200503，供含量测定用)；水为蒸馏水；其余所用试剂均为分析纯。天冬药材：采集于贵州省贵阳市乌当区水田镇，原植物经贵州中医药大学魏升华教授鉴定为天冬Asparaguscochinensis(Lour.)Merr.的根。再根据设计的蒸制工艺进行蒸制加工。原药材及加工样品见图1。

图1 天冬药材及蒸制加工样品

2.2.3 方法与结果

(1)波长的选择。精密称取葡萄糖标准品溶液和天冬样品溶液2 mL，按苯酚-硫酸方法显色，在200～800 nm波长范围内进行扫描，确定检测波长为490 nm。

(2)对照品溶液制备。精密称取经过105 ℃干燥至恒重的无水葡萄糖对照品5.01 mg，置于50 mL容量瓶中，加水溶解并稀释至刻度线，摇匀，即得浓度为0.100 2 mg/mL的无水葡萄糖对照品溶液。

(3)供试品溶液制备。天冬样品粉碎后，过三号筛。精密称取供试品0.5 g，置于圆底烧瓶中，精密加入100 mL 85%乙醇，加热回流提取0.5 h，趁热过滤，残渣及滤纸挥干乙醇，同置于烧瓶中加蒸馏水50 mL，再回流提取1 h，趁热过滤，取滤液3 mL定容至100 mL容量瓶中，蒸馏水定容，即为供试液。

(4)多糖的显色。取供试品溶液2 mL于具塞试管中，加5%的苯酚溶液1 mL，摇匀，精密吸取5 mL浓硫酸，摇匀，放入沸水中水浴加热10 min，再放置于冰水浴中10 min，于490 nm吸收波长处检测吸光度值。

(5)方法学考察。通过线性关系考察，以吸光度为纵坐标(Y)，无水葡萄糖对照品含量为横坐标(X)进行线性回归，得回归方程为Y=7.627X+0.018 8，R2=0.999 3，结果表明无水葡萄糖含量在0.015 003～0.115 023 mg范围内与吸光度线性关系良好。

精密度试验、稳定性试验、重复性试验RSD均小于3%，符合相关要求。加样回收率试验的平均回收率为98.74%，RSD为2.29%，表明该方法的回收率良好。

(6)天冬不同蒸制工艺中总多糖的含量测定。以蒸制时间(A)、蒸制火力(B)、干燥温度(C)为影响因素，以总多糖为检测指标，设计L9(34)正交试验，优选天冬的蒸制工艺，正交试验因素水平见表1，正交试验设计及结果见表2。

表1 正交试验因素水平

表2 正交试验设计及结果

通过极差比较：A>B>C>D，影响多糖含量的因素依次为：蒸制时间>蒸制火力>干燥温度，最佳加工方案：A3B1C1。

实验结果采用SPSS20.0统计软件进行数据分析，由分析结果可得，其中蒸制时间的P=0.007小于0.05，表明该因素对试验结果具有显著性影响；而火力和温度的P值均大于0.05，表明两者对试验结果不具有显著性影响。

综上所述：天冬优选的产地加工蒸制工艺为：A3B1C1，即蒸制30 min，文火，60 ℃烘干。

2.3 实验总结和讨论

实验结束后，每个小组针对实验结果进行总结和讨论分析，并书写实验报告。指导老师根据自主实验研究结果，并结合实验过程操作进行评价，再将相关的注意事项、重点和难点、该实验下一步的研究计划和设计向学生进行具体分析，使学生对中药材产地加工的认识更加清晰和明确。

3 教学效果反馈

学生参与实验方案的设计、研究综述的撰写、实验前期的培训、后期数据处理分析等过程进一步促进了学生创新学习和自主学习能力的提高。

(1)经过整个实验，学生清楚地知道了天冬的产地加工方法为蒸制，并对蒸制的操作注意事项有了进一步的认识。

(2)通过设计L9(34)正交优化试验，使学生知道影响天冬产地加工方法的因素有蒸制火力、蒸制时间、干燥方式、干燥温度。

(3)通过观察不同产地加工方法所得的成品，学生明白不同加工方法对其成品性状的影响，进一步加深了理论知识。

(4)以总多糖为检测指标，对天冬不同加工方法的优选过程使学生明白不同加工方法对其内在质量的影响，再结合外观性状，便可建立天冬内在和外在质量的深刻认识。

(5)该实验为其他药材的产地加工设计奠定了良好的实验基础，进一步开拓了学生的自主创新思维。

4 实验教学反思

4.1 存在的问题

(1)中药材产地加工方法不统一，各地各法、一药多法现象较为严重，了解相关加工方法只能通过书本文字的描述，实际操作较少，学生只能被动接受。

(2)实验教学过程多采用教师讲解、学生实验的方法，整个过程只是机械地重复验证性试验，而加工的依据、质量的关键影响因素等不明确，思维和创造力得不到较好发挥。

(3)传统实验只能对中药材外观性状有一个感官的认识，不同加工方法对其内在质量的影响不清楚，从而导致对加工方法的认识不深入，无法准确判断产地加工方法的优劣。

4.2 解决措施

根据存在的问题，结合本次设计性实验“正交试验优选天冬蒸制工艺”，若能在中药材加工学的实验教学中引入科研思维，逐渐减少传统的验证性实验教学，将有效提高学生创新思维能力[4]。

4.2.1 独立思考，培养自主创新能力 为了培养良好的自主创新能力，需要引导和挖掘，中药材加工学实验教学中可通过提前给定研究方向，要求学生自己查阅资料，了解研究现状，发现问题，拟定研究思路，提炼拟解决的关键问题，设计实验方案，整体感知实验内容，进一步培养学生的自主创新能力。

4.2.2 正确引导，培养科研思维 学生提出实验方案后，教师要结合具体实验平台对实验的可行性进行基本的判断，并针对拟解决的关键问题正确引导学生，开拓学生思维。同时，根据不同的研究方法，结合内在、外在质量的变化进行相关分析，得到明确结论，进一步培养科研思维，激发自主探究欲望。

4.2.3 提供良好平台，提高综合实践能力 高校学生实验课不仅是简单的验证性实验，还要培养对实验现象的深刻认识，阐明实验原理，科学解释实验现象，需要良好的实验平台。特别是中药材加工学这类既传统又新兴的学科，很多加工目的只有理论，没有实验数据的支撑，此时，更需要学生去积极探索，整体感知实验内容，进一步培养其刻苦钻研、积极探索的精神[5-6]。

5 结语

中药材加工学是一门应用型的专业技术学科，产地加工技术是影响中药质量的重要环节之一。然而，当前对产地加工的重视还不够，整个产业的底子薄、起步晚，产业化和现代化水平低，使得优质的中药材得不到好的加工，这种格局不仅影响种植业的健康发展，对中药产业也有很强的拉扯作用。因此，培养相关专业技术人才是中医药行业的迫切需要，在具体教学过程中，要加强教学改革，通过课程设计，灵活地将科研和教学结合在一起[7-8]，以培养学生主观能动性为目标，激发创新思维，使得新时代的大学生传承有能力、创新有思维，成为知识的主动获取者和解决实际问题的设计者。