医学化学论文汇总十篇

时间:2022-07-27 02:06:32

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医学化学论文

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二、强化医学检验专业分析化学教学效果的措施

1.在教学内容方面,抓住重点,积极进行总结和归纳。

医学检验的学生在学习分析化学之前就已经学习过相关的医用基础化学课程,教师只需要将教学内容梳理一次学生就会明确自己薄弱以及所需要掌握的地方。然后教师可以针对性地对重点内容进行讲解,节省教学时间。分析化学所涉及的内容包括数学统计以及化学等,都属于比较复杂的内容,并且会出现比较多的公式。因此,教师在教学过程中需要善于归纳,将相似内容总结在一起,让学生可以更快记住重点内容。比如在计算弱酸性体系的分布系数时,涉及到的公式比较复杂,教师可以通过其中发掘规律的方式为学生找出便于记忆的方法:公式中的分母是按照氢离子浓度降幂的顺序排列的,分子则取决于型体中所含氢的个数。抓住这样的规律之后学生就可以更快并且更深刻地记住计算公式。

2.在教学模式方面,多种教学模式相结合,丰富课堂。

在教学模式方面,教师可以在确保教学质量的基础上加强与学生之间的互动。以讲授为主,同时结合谈论、提问、小论文以及习题课等辅助手段让学生的思考成为教学中心,激发学生的创造性思维,让学生感受到学习的乐趣并逐渐取得进步。首先,教师可以从溶液的移取、天平称量的操作方法等入手进行讲授教学,在与实验课结合的基础上培养学生对检测结果精度的重视。其次,在一部分知识结束之后教师可以利用提问教学的方式来强化学生对知识点的记忆,并让学生在抢答过程中获得成就感,激发出他们对分析化学的学习热情。再次,教师可以根据学生的知识掌握情况确定一个课题,让学生围绕该课题展开谈论并相互交流。学生在交流过程中不仅可以看到自己与同学之间的差距更可以明确认识到自己的不足,然后有针对性地进行强化训练。讨论教学的开展同时也可以提高学生在教学过程中的参与度,让学生成为教学主体,在活动过程中发挥主观能动性,更加积极、主动地学习。

3.在教学手段方面,将传统教学手段与多媒体技术相结合。

多媒体教学的直观性非常强,因此教师可以利用文字、动画、图表以及声音等刺激学生的感官,让学生在多媒体教学手段的帮助下加深对知识的理解,加快教学进度。但需要注意的是,多媒体教学虽然具有诸多优越性,可以有效提升教学质量,但有些知识如果单纯使用多媒体教学学生反而会因为速度太快而无法更好地理解并掌握相关知识。比如重要的公式,由于公式无法利用多媒体教学手段的直观性来强化大脑对它的记忆,因此如果教师只是利用多媒体教学让学生过一遍公式的推导过程学生将很难领悟其中的思路。而板书教学手段则可以弥补这一缺陷,教师在推导公式时如果采用半数教学的形式,虽然速度会比较慢,但是在教师一步步板书的过程中学生可以跟随推倒过程进行思维活动,而这种板书过程也为学生的思维活动提供了足够的思维时间,既可以加强学生对公式的理解同时也可以让课堂教学手段更加丰富多样。

4.在教学方法方面,改革考核方式。

考试是每个学生都需要经历的过程,其主要是为了测试学生对知识的掌握程度、了解学生的情况。教师可以重视学生的考试成绩,但是更应该表现出对学生能力进步情况的关注。但是很多学校对于考试结果侧重点从了解学生学习情况转移到了对考试成绩的在意,不仅让学生背负较大的学习压力,同时也无法根据学生的实际情况改善教学情况,让学生获得进一步的提高。针对这种情况,改革考核形式非常关键。第一,教师可以利用平时的小测验来了解学生的学习情况,并将这种小测验趣味化。比如可以通过举办知识问答的方式进行考核,这样学生就可以在轻松的游戏氛围下接受考核,教师也可以达到自己的目的,而学生也不用背负太大的压力。第二,引入案例教学。对于医学检验专业的学生而言,分析问题的能力是非常重要的一种能力,直接关系到这门专业课学习的优劣。因此,教师在分析化学教学过程中可以有意识地锻炼学生分析问题的能力。比如通过引入案例分析的方式对学生进行考核,这种考核方式不仅可以更加全面地了解学生的知识掌握情况,更可以让学生自己分析问题、寻找解答,教师也可以通过案例教学发掘出学生更大的潜力。比如社会上引发大众关注的三聚氰胺事件等就可以作为教师的案例引入到教学过程中,让学生提出分析其中有害化学成分的方案,学生也会真正理解分析化学这门课程的意义。

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2化学与医学及检验学的联系

作为医学生,首先让学生了解化学与医学的联系。历史上,化学家很早就努力为医治疾病制造药物(如、抗生素药物等),为医学和人类文明做出了贡献。现代医学的主要任务是研究人体中生理、心理和病理现象的规律,从而寻求预防、诊断和治疗疾病的有效方法,以保障人类健康。显然,医学的研究对象是人体,而人体包含着由八十多种元素构成的上万种化学物质,这些物质间发生着复杂的化学反应,人体的一切生理现象(如消化、吸收、排泄、循环等)都是这些复杂化学变化的外在体现。此外,人体内元素含量与人体健康息息相关,人体必需元素的缺乏和过量都会导致人体化学平衡失调,进而导致多种疾病(如缺钙会导致佝偻病、缺铁会导致贫血、氟过量会导致氟骨症)。最后,治疗疾病要依靠药物,而药物本身也是化学物质,其药理作用与其化学结构和化学性质密切相关。药典中有很多无机药物如碳酸氢钠、碳酸钙、氢氧化铝、氯化铵等,可举例让学生了解。下面介绍化学与检验专业的联系。由于大一新生刚入校,还没接触检验专业课,教师可简单介绍一下检验专业:医学检验是运用现代物理、化学的方法和手段进行医学诊断的一门学科,主要研究如何通过实验室技术、医疗仪器设备为临床诊断、治疗提供依据。该学科要求使用各种光电仪器及化学试剂完成实验分析,所以偏重理科,要求有较好的化学基础。接下来让学生了解经过检验得到准确结果是治疗疾病的首要及关键步骤,激发学生学习检验专业的热情。然后结合具体例子,如临床检验常运用化学原理和方法测定血、尿、胃液等生物标本中某些成分的含量,以帮助正确诊断疾病,来说明检验专业学生打好化学基础的重要性。这部分最后可选择播放高分子化学家周其凤的《化学是你,化学是我》一歌来活跃课堂气氛。歌词中的“化学究竟是什么,化学就是你,化学就是我”,“父母生下的你我,是化学过程的结果,你我的消化系统,是化学过程的场所”,“记忆和思维活动,要借化学过程来描摹”,“即便你我的身心健康,也是化学密码解锁“这几句形象地说明了化学与人体的紧密联系。

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2结果

2.1调查问卷分析

调查全部在实验组学生中展开,共匿名发放问卷100份,回收100份,回收率100%。结果表明,CMT的引入让学生明白了基础知识在临床中的运用,激发了学习兴趣,更重要的是提高了他们对知识的融会贯通能力,这正是应试教育下的学生最缺乏的学习能力之一,见表1。

2.2理论成绩分析

由表2得知,在CMT教学内容测试中实验组对基础知识的掌握程度明显优于对照组(u=2.48,p<0.05),说明CMT教学法提高了实验组学生的学习兴趣,激发了他们的求知欲,培养了其学习能力和方法,从而对基础知识掌握地更加牢固,表3的期末理论考试成绩亦证实了这一点(u=3.72,p<0.01)。在综合能力测试方面,实验组同样表现优秀,其综合运用知识分析和解决问题的能力明显优于对照组,差异有统计学意义(u=10.2,p<0.01)。

3讨论

生物化学是一门重要的医学基础课,起着承前启后的作用,学好它可以帮助医学生更好地掌握和理解临床上各种疾病发生、发展的机制及其治疗原理,但因其知识点繁杂、枯燥,导致学生学习兴趣缺乏和效率低下,历来被医学生认为是较难学习的课程之一[4]。对医学生来说,没有比临床病例更能引起其学习兴趣,因此我们将CMT引入生物化学教学,通过不断摸索与实践,取得了一定的效果,积累了一些经验,总结如下:

3.1教学案例的难度应符合学生的综合能力

典型性CMT要求的教学案例是从临床搜集的真实的复杂病例[5],对于医学知识掌握甚少的大一学生来说,即使在教师引导下也很难就复杂的临床病例做出准确的分析,最终必然会因为超出学生的学习能力而使教改流于形式。鉴于此,我们所采用的病例都是授课教师根据学校的实际情况和教学内容自己编写的,摈弃了过多的干扰因素,适当降低案例的难度,同时保证其真实度和有效性。此外,为了提高教学质量,对需要教科书以外知识较多的病例,我们同时指定相应的参考书,减轻了学生的课下负担。实践表明,以上措施使得大部分学生均能参与课堂教学,课堂气氛活跃。

3.2CMT尽量不要在新授课中引入

目前的文献资料显示,CMT在临床课程中均是在新授课中应用,先由学生课下预习、自学或者查阅资料来分析问题,课上在教师的指导下通过问题的一步步解决来学习新知识。我们开始也借鉴上述方法,但遗憾地发现,有能力参与课堂教学的学生甚少,教学气氛惨淡。我们转而在学完相关章节后引入临床病例,将其中的知识点甚至是已学的跨课程知识融入到教学病例中,培养学生综合运用知识能力和临床思维能力,提高学生学习医学基础课程的兴趣和靶向性。这才是医学基础课程引入CMT教学的主要目的。表1的调查问卷结果同样证明了这一点。

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二、教学目标

1.知识目标:①厘清水中微量铁含量测定的原理;②准确绘制标准曲线。

2.技能目标:①熟练使用电子天平、容量瓶和移液管;②准确进行溶液配制的操作;③初步完成水中微量铁含量的测定操作。

3.情感目标:培养科学严谨、实事求是的工作作风,树立团结协助的精神,逐步形成综合的职业能力。

三、教学重点和难点

1.教学重点:①标准溶液的配制;②紫外-可见分光光度计的操作;③标准曲线的绘制。

2.教学难点:标准溶液的配制。

四、教学过程

1.学案领航,课前预习。

课前分发学案,说明学案使用方法和目的,对学案的完成质量提出要求。通过学案领航,帮助学生掌握科学的学习方法,培养主动的学习态度,更好地对单元内容进行探索和学习。根据学生的知识储备、学习能力、性格特点进行“异质分组”,缩小各小组之间的差距,有利于学生之间互相帮助共同进步及展开竞赛活动。

2.组织教学,回顾复习。

教师提问溶液配制的相关知识。通过教师提问帮助学生复习旧知,同时举一反三,为本次课学习微量铁的含量奠定基础。从而锻炼学生的表达能力,集中学生注意力,活跃课堂。

3.导入新课,展示目标。

教师提问微量铁的含量测定方法,进一步检查学生课前预习的效果,发现问题。肯定学生中正确的回答,纠正错误的地方,鼓励学生自主学习。通过幻灯片进行目标展示,对教学内容进行概括和介绍,帮助学生明确本次课的学习任务,有利于展开教学。

4.课堂实施,完成任务。

任务一:标准溶液的配制。电子天平、容量瓶和吸量管都是检验专业学生必备的技能,在上一学期已经学习过,这里主要通过学生自己动手、动脑利用各种资源调度所学知识,进行再利用,巩固核心技能。教师在本任务中主要进行检查指导,同时做好过程性记录,为评价做准备。任务二:紫外-可见分光光度计的使用。教师介绍紫外-可见分光光度计的组成和结构、用途等,并播放视频,引导学生对视频中的方法进行归纳和总结,然后布置测量任务。通过实物和视频双重强化重点知识,加深学生印象。再布置测量任务,让学生立即操作巩固刚才所学习的知识,为后续独立完成测定奠定基础。任务三:系列标准溶液吸光度的测定。教师检查上节课所布置任务的完成情况(请学生查阅相关资料确定铁含量测定的波长),指导学生分别测定组内所配制系列标准溶液的吸光度,并做好记录。通过布置任务培养学生收集资料的能力,接着上一任务进行吸光度的测量,可以检查学生上课的掌握情况,对知识的内化程度,让学生在做中学学中做随时发现问题,随即解决问题。任务四:标准曲线的绘制。教师展示前期搜集的优秀案例,给学生留下直观印象,然后细致讲解标准曲线的绘制方法,最后布置任务。通过展示优秀案例,帮助学生很直观地认识标准曲线。自己动手完成曲线的绘制,在实践操作中获得知识,锻炼技能。分组练习法帮助学生巩固操作,增强合作意识,促进学生互相学习共同进步。任务五:未知水样中铁含量的测定。本任务综合考察了任务一、任务二和任务三的理解和掌握情况,因此教师布置任务后由各组学生讨论自己制订方案,培养学生主动分析问题、解决问题的能力。

5.课堂小结,三维评价。

通过板书,总结归纳本次课内容,强调重点、难点,加深学生理解记忆。引导学生对本次课的学习进行自我评价和小组评价,每组选出一名最佳组员,班级选出最佳学习小组。学生自评帮助学生积累学习经验,学生互评帮助学生发现他人、反思自己,教师评价培养学生的竞争意识,在班级内营造积极向上的学习氛围。

6.任务拓展,巩固提高。

通过书写实验报告巩固本节所学知识,布置拓展任务:微量钴的含量测定,通过设计方案培养学生主动分析问题、解决问题的能力。

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2生物化学教学中采用的教学方法

2.1考纲引导教学法

第一次上课笔者就把当年新颁布的临床类执业助理医师生物化学考试大纲印发给学生,并明确告知学生,今后生物化学课程就是紧紧围绕这个大纲来教学的。每次开课前,先给学生展示本次课对应考纲要学习的内容,明确达成目标,按目标进行教学。

2.2内容摘要引导学习法

由于生物化学课时少,教学内容多,并且开课的第二学期节假日较多,会耽误一些课时;加之学生书写较慢,只顾抄笔记,影响了听讲,导致学期教学任务难以保质保量完成。为了更好地完成教学任务,笔者将教学中学生要做笔记的板书,以及归纳总结的重要内容课前印发给学生,减少学生记笔记的时间,为学生赢得深入思考、记忆和做题的时间。

2.3复习题引导师生一对一考核法

农村医学专业开设课程多,学生平时学习任务繁重,需要教师加强平时学习过程的督导;生物化学教材每章后只有少量选择题,为使学生全面掌握、理解、记忆考点,笔者制作了一份包括名词解释、填空题、选择题、常用缩写符号及结构的综合性复习题印发给学生,题目涵盖了考点,同时将复习题作为平时成绩考核的题目,将每类题所占分值进行公布,平时考核成绩占期末总成绩的20%(即20分),由教师对学生一对一考核获得。具体实施如下:在整个教学过程中,学生学完一章或一节后,做复习题上有关的题目,由教师课堂提问学生,并点评、讲解。到学期中期,用两节课时间和课余时间,学生按自己掌握的程度主动找教师进行考核,教师按每类题所占的分值随机抽取复习题上的各类题目逐个对学生进行考核。

2.4执业助理医师资格考题强化法

为了使生物化学教学与执业助理医师资格考试零距离,笔者参考当年的临床类执业助理医师资格考卷,以及历年考试真题和最新公布的考试大纲,编印了生物化学助理医师资格考试模拟题。每学完相应章节,就布置相应章节的题目让学生来做,通过批阅发现存在问题,进行点评讲解,强化学生记忆,使其在校期间就接触执业助理医师资格考试生物化学部分真题,减轻毕业后考试的压力。

3效果分析

按考纲进行教学,做到了有目标、有内容;内容摘要引导学习法减轻了学生学习负担,使教学任务能够顺利完成;复习题引导师生一对一考核法,调动了学生学习的主动性、自觉性,较为懒惰的学生,有了面对教师考核的压力,不得不去学习、记忆,逐渐养成良好的学习习惯,改变了期末临时抱佛脚的现象,同时考核合格使学生增强了自信心,提高了学习兴趣;助理医师资格考题强化法,让学生了解了考题类型与难度,毕业后参加执业助理医师资格考试时,生物化学答题正确率普遍提高。课程结束后,对农村医学专业3个班共156名学生进行测评,结果如下:认为内容摘要引导学习法好的学生人数占75%,较好占20%,一般占5%;认为复习题引导师生一对一考核法好占77%,较好占19%,一般占4%;认为助理医师考题强化法好占64%,较好占32%,一般占4%。

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Abstract:ObjectiveTomotivatethestudents''''interestsandcultivatetheirabilityofthinkingandoperationandinnovation.MethodsThenewpatternofopenexperimentteachingshouldbeconstructedbystudenteccentric.Theexperimentcontent,process,optimaltimeandassessmentofachiemementwereresearched.ResultsIdealeffectwasobtainedthroughthismethod.ConclusionTheabilityandoriginalityofinnovationwereimprovedforstudents.

Keywords:Open;Chemicalexperiments;Experimentteaching;Innovationability

化学是一门以实验为基础的自然科学,实验是化学教学中相当重要的一个环节。实验教学能为学生正确认识物质及其变化规律提供实验事实,可以帮助学生形成化学概念,理解和巩固化学知识,培养学生观察问题、分析问题、解决问题的能力,使其初步掌握一些常用的化学实验技能,并可培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和科学方法。实验室是实施素质教育、培养学生实验能力的主阵地之一[1,2]。决不是验收时必须的摆设,实验课更不是教学的点缀。要对化学人才培养模式、教育内容和教学方法等进行改革,首先就要改革传统的验证式实验教学模式。

1开放式实验教学简介

传统的验证式实验教学只重视对课本理论知识的验证,过多地强调实验的结果、结论,而忽视了实验的设计、方法、步骤和过程,不注重培养学生的创新精神和科研作风。首先在实验教学方法上教师过于拘泥形式,通常是准备甚至调试好实验装置和仪器,编写好实验指导书,设计出实验报告框架,让学生按照已有的设计和统一的方法操作,把数据填入统一的表格,并按给出的计算公式处理数据,得出结论。这样做严重束缚了学生的积极性和创造性,对培养学生独立分析和解决问题的能力十分不利。其次在实验教学组织安排上不合理,影响了实验效果。由于受仪器设备数量少、器材药品耗损大等因素的影响,实验通常都是分组进行,不能保证每个人都动手,更谈不上对实验操作能力的培养。此外,由于仪器、设备、教材的更新跟不上社会生产发展和知识更新的步伐,现行教材涉及的一些实验方式呆板、内容陈旧,难以调动学生的积极性,主观能动性难以发挥[2]。

开放式实验教学是改革传统的验证性实验教学的有效途径,其目的在于让学生在掌握有关知识和技能的同时,拓展知识面。获得较高的创新意识和创新能力。将教师由传授型转为指导型、将学生由被动接受验证型转为主动参与探索型,进一步提高分析问题、解决问题的能力,促进教学质量的提高。

2开放式化学实验教学的内涵

开放式化学实验教学是针对传统化学实验教学封闭性的弊端而提出的,它已经成为当前高校实验教学改革的必然选择[3]。它不光指实验室的开放,还指实验教学内容的开放、实验教学方法的开放、实验教学评价的开放等不可缺少的内涵。所以实行开放式实验教学,首先一定要充分深刻理解它的内涵。

2.1实验时间开放

开放式化学实验教学,首先意味着实验时间的开放。实验时间开放又包括两层含义:第一,学生进入实验室的时间开放;第二,学生做实验的时间时数开放,也就是每项实验在时间长短上没有限制,每个学生可以根据自己的实际情况进行实验。

2.2实验内容开放

从实验内容和学科发展的关系分析,开放式化学实验教学的教学内容应具有与时俱进的特点。开放式化学实验教学应及时根据现代科技发展的新知识、新技术和新的实验方法而发展,以先进的实验内容吸引、激发学生的求知欲。其教学内容应具有很强的实践性,与社会生产实践密切联系。教师要经常参与来自社会的实践课题,并使其及时转化为实验内容,从而使学生也参与到实践课题中来。这样既充实了实验内容,又锻炼了学生的实践能力,使课堂理论与实践密切结合。

2.3实验教学评价开放

对学生实验能力的评价,不能只重视实验的结果,更要重视实验的过程,特别是实验过程中学生所表现的独立分析问题、解决问题的能力及创新意识等等。对学生的化学实验考核要全面考核学生的实验能力,包括:学生的动手能力、思维能力、创造能力、设计能力、查阅资料的能力、提出问题的能力等等,在开放实验中有独特见解和创新的应给予较高的评价。这样不仅使我们对学生的评价公开公正,并且使学生的创造性得到极大的发挥。

3改革传统的实验教学模式刻不容缓

化学实验课的目的在于使学生加深对化学理论知识的理解,熟练掌握化学实验操作技能,提高分析问题和解决问题的能力,培养学生的创新思维和创新能力。但是,传统的化学实验教学模式局限于验证一些理论,很少让学生自己去创造、设计,教学模式基本上是“填鸭式”的。学生只需要按照实验步骤一步步做,实验往往比较顺利,不会遇到很大的困难。这样的实验中,学生处于被动的地位,对一些实验原理、方法往往掌握得不够透彻,抑制了其创造性的发挥和个性的发展。因此,改变传统的实验教学模式刻不容缓,势在必行。

4开放式综合设计性实验的实践和改革尝试

为了激发学生学习的积极性和开创精神,培养他们理论联系实际和独立分析问题解决问题的能力,在学生掌握了无机化学、分析化学及有机化学的基本理论知识和技能后,教师结合学生所学专业进行选题。例如:超声波提取植物中草药总黄酮及鉴别研究、超声波提取植物中草药总黄酮及清除羟自由基作用研究、紫茉莉红色素提取及其稳定性研究、药物有机合成、化工中间体有机合成等,笔者对部分导师组和非导师组学生(因为报考导师组学生过多,而招生名额很有限,没有被录取的部分学生也强烈要求来做实验)进行了开放式综合设计性实验的改革尝试,主要分四个阶段。

4.1第一阶段:布置设计实验的题目由教师将多个难易不同的实验题目列出发给学生,每位学生可以任选一个自己感兴趣的题目,并且将实验室所具备的条件(如药品、仪器、设备等)告知学生。学生根据现有实验条件设计分析方案,如有特殊要求也可提前向教师提出申请。实验室尽可能为学生提供条件。但为了安全起见,有毒药品一律不予提供。

4.2第二阶段:设计实验方案学生拿到题目后,可以针对选定的实验题目,查阅有关的文献资料,运用所学过的理论知识和基础实验知识,写出初步的设计方案,包括①实验原理;②所需药品以及所需溶液的配制方法;③所需要的仪器、设备;④具体的实验步骤;⑤实验数据的处理方法;⑥参考文献。设计方案完成后,交给指导教师审阅。教师认为设计方案合理可行且实验条件具备后,学生即可进入实验室实施设计方案。

4.3第三阶段:开放实验室,实施实验方案实验室在双休日和节假日实行全天开放,学生在设计好分析方案后,在开放时段内随时可以进入实验室,完成设计实验的内容。教师只是适时地给予启发性的提示,以充分发挥学生的主观能动性。学生在实验过程中,独立思考解决问题,不断改进和完善实验方案,从而以最简单、最经济的方法得到最准确的实验结果。

4.4第四阶段:写出研究论文或实验报告学生完成设计实验后,整理原始数据,分析实验结果,写出研究论文或系统性实验报告,系统性实验报告包括实验目的、实验原理、实验所需试剂和仪器、具体实验步骤、数据的处理、结果讨论及误差分析。从理论上分析实验过程中所出现的现象,并对开放式综合设计性实验做出总结。

5开放式综合设计化学实验实践的思考

5.1开放式综合设计性化学实验要充分发挥教师的主导作用开放式综合设计性化学实验的选题非常关键,要求教师了解化学在各个学科中的应用及其发展动态,给出既有基本操作,又具有设计性、研究性,符合实验教学规律的题目。由于题目多样化、综合化,在实验过程中学生会提出各种各样的问题,教师要应付自如,必须具有扎实的理论基础和较高的动手能力,对每个实验都要了如指掌,并不断地提高业务水平。因此,开放式化学实验教学对教师的要求更高了。

5.2开放式综合设计性化学实验存在的问题通过开放式化学实验教学的实践,笔者探索出了一条实验教学的新途径,提高了学生的全面素质,充分发挥了实验教学的特殊功能,使实验教学与国际上通行的教学方法接轨。笔者的教改,使学生成为最大的受益者。同时,该项实践也引起了我们深深的思考:由于高校中普遍重视科研和课堂理论教学,教师对实验教学投入的精力很少,这很可能导致实验教学水平下降。由于开放式综合设计性实验所需的药品及仪器很多,对实验室管理体制如何适应新的实验教学模式也提出了新的要求[4]。开放式综合设计性化学实验题目较多并且全天开放,教师及教辅人员工作量如何计算,这些都是有待于我们着力解决的问题。要营造开放实验教学的大环境,只有全面实施学分制,学生才能有真正自主地进实验室做实验的时间保证。

6结束语

化学实验实行开放式实验在部分导师组和非导师组学生中试点实施,已取得较好的成绩,学生公开发表了许多论文,部分论文还荣获广西高校化学化工类论文及设计竞赛二、三等奖及鼓励奖;学生组队代表学院参加实验技能竞赛荣获广西高校化学实验技能竞赛奖。通过化学实验教学方法的改革,编写新教材,开放实验室,安排设计性、综合性及研究性实验,给学生提供了更多的实践条件,扩大了学生的视野,拓宽了学生的知识面。学生变“要我做”为“我要做”实验,大大激发了对实验课的学习积极性,激励了研究化学的热情。开放式化学实验教学虽然已取得了一些成果,但受到硬件的制约,对师资要求提高了。开放式化学实验教学值得借鉴和推广。最近,我院已经出台有关开放实验室的系列文件和制度,学生可以申请进入开放实验室自主进行科学研究,这将进一步极大地推进我院开放式化学实验教学的改革。

【参考文献】

[1]黄锁义,陆海峰,潘祖光,等.民族医学院校化学实验教学改革探索[J].实验室研究与探索,2004,23(12):65.

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1.1从意识形态注重有机化学的重要性为了让学生从一开始就意识到《有机化学》的重要性,针对医学专业的学生,我觉得第一堂课不是讲授专业知识,而是强调有机化学和医学专业的密切关系,但只是一味强调其重要性不会让大多数学生信服和重视。应该通过一系列理论知识和真实事例来论证有机化学甚至化学对医学发展的关键作用。首先从生命科学的起源讲起,化学是从分子水平研究物质世界的科学。所有生物都是由分子构成的,生命运动的基础是生物体内各色各样的化学反应。一直以来,生命科学一直在以化学的视角和方法来进行研究。直到20世纪50年代,才真正诞生了第一门用化学理论和方法研究生命活动的交叉科学——生物化学。当以化学方法研究生命活动发展到化学分子层次时,又产生一门前沿学科——分子生物学。20世纪80年代末,有机化学家把研究重点转向生物生理机能方面,这意味着有机化学和生命科学的交叉融合又产生了一个新的领域——化学生物学。化学可使生命科学能够在分子层次上进行定量分析的科学,使得很多生命过程和现象可以用生物体内的化学反应来很好的进行阐述。化学在生命科学中的作用和所扮演的角色越来越重要,生命科学之所以与化学密不可分,是因为它为生命科学提供了一种能够精确描述及阐明其生命过程和现象的语言——“化学语言”。诺贝尔生理或医学奖获得者科恩贝格曾经这样形象的描述化学和生命科学的关系——“如果用化学语言来表达,大多数生命现象都可以合理解释。化学语言能够说明我们是从哪里来的,我们是什么,以及我们将要到哪里去。”目前,生命科学已经发展到一定的高度,已经从化学领域完全独立成一门完整学科,包括生物化学、细胞生物学、分子生物学、酶工程、基因工程等研究中,无论哪门学科中化学理论和方法的使用无处不在,化学正在成为生命科学各学科的共同语言已成为无可争议的事实。

1.2注重有机化学和医学交叉教学在《有机化学》讲授过程中,除了要把有机化学的概念、原理和反应机理阐述明白外,还要在每一章节的讲授过程中介绍一下化学对医学发展的重要性,用实例来证明化学是医学发展必不可少的工具。例如:旋光异构这一章,对于有机化学背景相对比较薄弱的医学专业学生来说,理解起来比较吃力,关键是有些学生认为这一章并不是特别重要,为了防止这一现象发生,可以通过一个镇静药—沙利度胺,这一实例来证明这一章的重要性。沙利度胺又名反应停,其成分是两个对映异构体的混合物,可缓解孕妇的妊娠反应。但是欧洲很多服用此药的孕妇产下了海豚状畸形儿,成为震惊国际医学界的悲剧。科学家后来研究发现,沙利度胺的两个对映异构体中只有R型对映体具有缓解妊娠反应,然而S型对映体是一种导致婴儿畸形作用。同这一实例的介绍,学生会认识到旋光异构的重要性,可以激发学生学习的兴趣和动力。

1.3激发学生对有机化学的兴趣单纯的课堂教学还不足以激发学生对有机化学的学习兴趣。通过与学生的交流。在课堂教学中,我发现很多医学专业的学生对有机化学实验过程充满了浓厚的兴趣,利用这一点可以定期安排医学院学生到我们化工学院实验室进行参观,让学生了解真实化学实验情况,对有机化学从感官上有一个直观的印象,从而有可能对有机化学产生一定兴趣。对于对化学实验确实感兴趣的,可以对这样学生量身定造一些与医药相关的实验,让其体验一下一个药物从不起眼的原料制成价格昂贵药物的真实过程。通过上述实验操作的训练,如果一部分学生会逐步掌握有机化学实验的基本技能,并且自身对有机化学产生浓厚的兴趣。这时可根据学生自身的兴趣爱好,制定导师一对一指导制度。即一个或几个学生配备一个导师,从实验题目的拟定到实验具体执行,进行亲自指导。确实在化学领域显示出卓越才能的学生,可以推荐考取有机化学专业的研究生,这样具有医学背景,对化学兴趣浓厚的学生,更可能在医学和化学交叉学科产生意想不到的科研成果。

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2创新课程理念,设计教学思路

课程理念是教学的先导。笔者以临床工作项目为导向,调整生物化学课程教学内容,做到理论知识“够用、实用、适度”为准,理论与实践结合,加大实践教学力度,强化职业能力,力争培养高素质应用型人才。在课程设计思路中,突出生化教学的重点、难点,采用相应的教学方法开展教学,加大理论知识与实践的联系,突出知识的应用性、实用性。

3构建知识模块,优化教学内容

3.1理论教学

生物化学课程内容繁多,不仅分子大、结构复杂,且物质代谢途径多,涉及酶的种类多、调节复杂等。为了让学生能够理解和接受,笔者将教学内容分为生物的分子基础、物质代谢、基因信息传递及基因工程、机能生物化学等四个模块,进行模块化教学。授课中,遵循学习的一般规律,先进行静态教学,再进行动态教学,即先学习生物的分子基础,让学生认识生物体内物质的组成、结构和功能(静态),然后再学习物质代谢过程(动态),做到循序渐进。明确课程的重点,在理解生物大分子的结构和功能基础上掌握糖类、脂类、蛋白质这三大物质代谢各途径的关键酶和生理意义,能从分子的角度分析常见病的发病机理、从营养学的角度提出一些饮食调节的合理化意见和建议。对于如何将抽象的概念和繁多的代谢过程传输给学生、让他们建立生命化学的物质系统观等是教学的难点,笔者采用以下办法进行解决:①化繁为简:基础内容精讲,前沿内容略讲,并在内容上做好生物化学课程与后继专业课程的衔接。②理论联系实际:最大限度地引用生活案例和临床案例分析生化知识点,拉近书本知识与临床、与生活现象的距离,充分体现生物化学知识的实用性,加深学生对知识的理解、掌握和运用,在运用中掌握知识。③抽象内容形象化:通过互联网或自制课件等方法充分搜集教学素材,采用现代化多媒体教学手段,运用图、文、形、音的优势,使抽象的内容形象化、难理解的内容简单化。

3.2实践教学

生化实践教学中首先要培养学生的基本实验技能,其次要培养学生的综合性实验操作能力。临床医学专业的生物化学实验有16学时,分8次实验授课,每次2学时。实验分为基础实验和综合技能实验两部分。其中基础实验项目有蛋白质的变性与沉淀、酶学实验、肝糖原的提取与鉴定等,这些实验是对生物化学基本原理的验证性实验,在实验中巩固理论知识。综合性实验有生物化学实验基本操作技能(包括吸量管、加样枪的使用,分光光度计的使用)、醋酸纤维薄膜电泳分离血浆蛋白、血糖的测定、血脂的测定、谷丙转氨酶的测定等等。通过综合性实验将生化基础知识串联起来,培养学生基本操作的相互衔接,锻炼综合操作技能,提高学生分析问题、解决问题的能力,并能对生化化验单做出基本的评价,体现学生对生化知识的应用能力。

4采用多种教学方法,完善教学手段

4.1案例教学法

生物化学教学的主要目的之一是运用生物化学的基本理论,从分子角度解释常见疾病的发病机理,因此在教学中选择、引用适当的案例导出生化知识点,加以分析,使学生既学到基本知识又明白知识的应用[1]。比如,在相应章节设计的典型案例:高血糖患者后期将导致酮血症、肝性脑昏迷的症状、磺胺类药物治疗敏感性细菌感冒的机理、蛋白质分子结构的变化引起的分子病、胆色素代谢异常引起的黄疸(分为溶血性黄疸、肝细胞性黄疸、阻塞性黄疸)、无机盐代谢异常引起的酸碱失衡等等。实践证明,案例式教学法具有以下突出优点:①理论联系实际,启发学生思考。用抽象的生物化学原理解释临床常见病的具体现象,启发学生勤于思考问题,深入理解生化理论,并将理论知识加以应用,做到活学活用。②激发学习的积极性。充分利用附属医院的病案,不断创新学科背景资源,激发学生就死扶伤、追求医学知识的斗志。③教师关心大众健康的忧患意识无形中传授给学生,引导学生发现问题,寻找解决问题的办法,培养学生探索的精神。由此,案例式教学不仅能提高教学质量,还通过老师科学严谨求实的态度潜移默化地影响学生。

4.2以问题为中心的教学方法

在生物化学教学中以病例为先导,以问题为中心,以学生为主体,以教师为主导进行启发式教学,重点培养学生的能力。以问题为中心的教学是从一个需要解决的问题开始学习,学生在一个真实的情境中对驱动问题展开探究,解决问题的过程类似学科专家的研究过程。学生在探究过程中学习及应用学科思想来解决问题,从而学习隐含在问题背后的科学知识,形成解决问题的技能和自主学习的能力,让呆板孤立的知识点化作整体知识链,触类旁通,突出了“课堂是灵魂,学生是主体,教师是关键”的教学理念[2]。

4.3讲授法教学

从学情来看,专科临床医学专业的学生中有一半在高中阶段是文科生,基础化学、生物学知识薄弱,虽然在生物化学课程开课的前期也学了一些无机化学和有机化学的知识,但化学知识依然不够扎实,对生物化学课程的学习还是有一定的难度,比如,在学习生物分子的组成、结构中,不仅需要一定的化学基础知识,还要有一定的空间想象能力,把微观的结构宏观化理解和接受。在这些新的复杂的内容学习中,通过教师的讲解、分析、描述、设疑、解疑等教学语言,短时间内使学生获得大量的生物化学系统科学知识。教师在讲授法教学中进行传授知识、培养能力、思想教育,充分发挥教师的主导作用,并且能通过说明目的、激发兴趣、教会方法、启发自觉学习等以调动学生的积极性。讲授法还能反映出教师的知识水平、教学能力、人格修养、对学生的态度等,这些又对学生的成长和发展起着不可估量的作用。

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二、在生物化学教学中应用病例式教学法

医学生物化学是一切临床学科的基础专业源头,但是,在传统的教学方法下,学生们对知识的掌握是在完全的脱离临床实验的基础上进行的,在有了一定的理论知识基础后,才能够进行临床实验,虽然这样的教学方法能够提高学生临床的熟练度,但是却降低了学生学习生物化学的兴趣,在知识点的死记硬背中,消磨了对医学生物化学学习的热情。而病例式教学法就是通过病例来吸引学生的注意力,用其中的问题来激发学生学习的热情。教师主要是通过将病例的分析加入到教学当中,从而更加全面的对当时病例发生的情景进行描述,学生就要融入到当时的医生的角色中,对病人进行诊断和治疗,教师也要进行一定的引导,师生间和生生间进行激烈的讨论。例如,在发生糖尿病的过程中,血液中的葡萄糖含量增加,由于其中的葡萄糖分子不能及时的进入细胞内,发生氧化分解,而导致了血糖增加,胰岛素细胞功能发生障碍。学生在得知问题后,提出有效的解决措施,最为简单的就是让患者不适用高糖分的食品,控制饮食;而也有学生认为胰岛素是治疗糖尿病的最佳方法,由于胰岛细胞功能障碍,就可以通过基因工程技术来改造胰岛细胞基因,恢复其功能,这样就能够有效的治疗糖尿病。在学生们进行交流探讨的过程中,不断地发现和解决问题,提高自身的学习能力,最终达到了教学的目的。

三、在生物化学教学中应用多媒体教学法

在新课改出台后,各个教育层次的教学方法都有了一定的改进,多媒体教学法作为最为先进的教学手段,受到各个阶段的教育工作者的喜爱。在医学生物化学的教学中,多媒体教学法的作用更为突出。就现阶段的生物化学技术发展速度来看,生物化学作为高等专科学校中的必修专业课程,若是仍然使用原有的传统医学生物化学教学方法,是无法满足教师和学生的需求的,在课本、粉笔加黑板的教学辅助用具的教学下,教学的效率无法得到提高,在面对生物化学中繁杂的知识体系,这种教学的方式不利于营造出和谐的学习氛围。多媒体教学法的应用就有效的解决了这个问题,在教师进行教学时,应用多媒体能够节省大部分的板书时间,更拓宽了课堂教学的知识点深度和广度,帮助激发学生的创造性思维。高等专科的医学生在日常的学习中还要进行忙碌的临床实验操作,若是在高度的精神集中后再进行枯燥的知识点学习的话,无法最大限度的吸收知识,起不到事半功倍的效果。因此,教师可以利用课前准备的多媒体课件,进行实验操作模拟,局部细节放大等方式来记忆学生的注意力,将文字难以表述的细节运用动画展示出来,使得知识点不再抽象化,培养学生的创造性,提高学生主动学习的兴趣,发展创造性思维。

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Abstract:ObjectiveToinvestigatethechemicalconstituentsofthepetroleumandthechloroformextractsofLedumpalustreL.Var.AngustumE.Busch.MethodSilicagelcolumnchromatographywasusedtoseparateandpurifythechemicalconstituents.ThestructureswereelucidatedonthebasisofphysicochemicalpropertiesandspectraldatA.ResultsFivecompoundswereisolatedandidentifiedas5-hydroxy-4′,7-dimethoxyflavone,n-octacosanol,scopoletin,oleuropeicacidandfraxetin.Conclusionn-octacosanolandoleuropeicacidwereisolatedfromtheLedumgenusforthefirsttime.

Keywords:LedumpalustreL.Var.AngustumE.Busch;chemicalconstituents;n-octacosanol;oleuropeicacid

细叶杜香(LedumpalustreL.Var.AngustumE.Busch)是杜鹃花科杜香属常绿直立小灌木,笔者曾报道从细叶杜香嫩枝和叶水提物的乙酸乙酯部位分离并鉴定了4个化合物:七叶内酯,对羟基苯甲酸,槲皮素和金丝桃苷[1]。本文报道从该水提物的石油醚和三氯甲烷部位共分离得到6个单体化合物,确定了其中5个化合物的结构,分别为5-羟基-4′,7-二甲氧基黄酮(1)、正二十八烷醇(2)、东莨菪内酯(3)、oleuropeicacid(4)、秦皮素(5),化合物2和4为首次从该属植物中分离得到。

1仪器、试剂与材料

熔点用X-4数字显示显微熔点测定仪测定(温度计未校正);紫外光谱扫描用岛津UV-2450紫外分光光谱仪;红外光谱用5DX-FT型红外光谱仪测定;质谱用Agilent6120型液相色谱-质谱联用仪测定,核磁共振用BrukerAV超导核磁共振波谱仪测定,柱层析和薄层层析硅胶均由青岛海洋化工厂生产。薄层色谱检测用254nm、365nm紫外灯。石油醚(60~90℃)、三氯甲烷、乙酸乙酯、甲醇均为分析纯。药材于2005年6月采自内蒙古大兴安岭,经广东药学院中药学院刘基柱老师鉴定为细叶杜香(LedumpalustreL.Var.AngustumE.Busch),样品现保存于广东药学院天然药物化学教研室。

2提取与分离

干燥的细叶杜香嫩枝和叶(5.8kg)粉碎后,用水回流提取6次(首次5h,收集挥发油,其余每次2h),合并提取液减压浓缩,浓缩液加醇沉淀,过滤,合并滤液浓缩至4L,依次用石油醚,三氯甲烷萃取,得到石油醚部位3.8g和三氯甲烷部位40g。

石油醚部位(3.8g)经硅胶(200~300目)柱层析,石油醚-乙酸乙酯梯度洗脱,每150mL收集一个流分,TLC检测,合并相同流分。在第21~30流分析出黄色絮状沉淀,过滤,沉淀用石油醚-乙酸乙酯(体积比20∶1)重结晶,得化合物1(7mg)。

三氯甲烷部位萃取物(40g)经硅胶柱层析,石油醚-乙酸乙酯梯度洗脱,每800mL收集一个流分,TLC检测。其中,石油醚-乙酸乙酯(体积比100∶3)洗脱部分,第113~136流分合并后浓缩,静置,析出白色颗粒状结晶,用三氯甲烷反复重结晶得化合物2(10mg)。石油醚-乙酸乙酯(体积比5∶1)洗脱部分,其中第427~442流分浓缩液合并后,静置,溶液中析出无色透明长针状晶体,滤出结晶,用丙酮-甲醇(体积比1∶1)反复重结晶,再过LH-20凝胶柱进行纯化,甲醇为洗脱剂,根据色带收集并结合薄层检测合并相同流分,放置析晶,得到化合物3(30mg);第451~466流分合并后,析出大量淡黄白色方晶,抽滤,用乙酸乙酯洗涤,沉淀变为纯白细颗粒状,经甲醇反复重结晶,得化合物4(150mg);第535~552流分析出大量的淡黄色絮状沉淀,过滤,用石油醚和乙酸乙酯重结晶得到颜色不均一的黄色鳞片状晶体,复用甲醇和水溶解晶体并制成高温下的饱和溶液,然后放置冰箱,数小时即析出土黄色透明鳞片状结晶,再次过滤,用甲醇和丙酮加热溶解晶体后室温放置,数天后析出黄色针状结晶,再用甲醇进行重结晶得化合物5(50mg)。

3结构鉴定

化合物1:黄色粉末(CHCl3),mp170~172℃。薄层色谱展开可见明显黄色斑点。UVλmax/nm:269,326(MeOH);269,326(NaOMe);269,326(NaOMe,5min);279,300,340(AlCl3);202,279,300,340(AlCl3/HCl);270,329(NaOAc);268,331(NaOAc/H3BO3);紫外光谱显示可能含有3-或5-OH。IR(KBr)cm-1:3242(-OH),1656(C=O),1622,1593,1575,1489(Ar),1442,1355,1288,1211,1140,1008,830。1H-NMR(CDCl3,500MHz)δ:12.81(1H,s,C5-OH),7.84(2H,d,J=9.5Hz,H-2′,6′),7.02(2H,d,J=9.5Hz,H-3′,5′),6.58(1H,s,H-3),6.48(1H,d,J=2.0Hz,H-6),6.36(1H,d,J=2.0Hz,H-8),3.89(3H,s,7-OCH3),3.88(3H,s,4′-OCH3)。以上数据与文献[2]报道的5-羟基-4′,7-二甲氧基黄酮基本一致,确定化合物1为5-羟基-4′,7-二甲氧基黄酮。

化合物2:白色颗粒状结晶(CHCl3),mp75~77℃。紫外无吸收。10%硫酸乙醇显紫红色斑点。IR(KBr)cm-1:3313(-OH),2918,2850(-CH2),1464,1380(-CH3),1061,720,红外光谱具备长链脂肪醇的特征吸收。1H-NMR(CDCl3,400MHz)δ:3.64(2H,t,J=6.8Hz,-CH2OH),1.25~1.36(br.s,n×CH2),0.82~0.98(3H,m,-CH3)。13C-NMR(CDCl3,100MHz):63.1为直接与羟基相连的亚甲基碳信号,32.8为羟基β位的亚甲基碳信号。31.9~22.7为一系列的亚甲基碳信号,14.1为末端甲基信号。以上数据与文献[3]报道的正二十八烷醇一致,故确定化合物2为正二十八烷醇。

化合物3:淡黄色针晶(MeOH),mp206~208℃。在紫外365nm下显强烈蓝色荧光推测可能为香豆素类化合物。UVλmax/nm:228,253,298,347(MeOH);240,391(NaOMe);228,253,297,345(AlCl3);228,253,297,345(AlCl3/HCl);226,297,348(NaOAc);226,297,346(NaOAc/H3BO3);由紫外光谱中因加入乙酸钠使吸收峰产生红移且强度增加判断为4,5或7-羟基香豆素。IR(KBr)cm-1:3337(-OH),1703(C=O),1608,1565,1511(Ar),1290,1262,1139,922,861,591。1H-NMR(Acetone-d6,500MHz)δ:8.71(1H,s,-OH),7.84(1H,d,J=9.5Hz,H-4),7.20(1H,s,H-5),6.80(1H,s,H-8),6.17(1H,d,J=9.5Hz,H-3),3.91(3H,s,6-OCH3)。13C-NMR(Acetone-d6,125MHz):161.2(C-2),112.1(C-3),144.6(C-4),109.9(C-5),145.9(C-6),151.8(C-7),103.7(C-8),151.1(C-9),113.3(C-10)。以上数据与文献[4,5]报道的东莨菪内酯基本一致,因此确定化合物3为东莨菪内酯。

化合物4:白色透明方晶(MeOH),mp158~160℃。10%硫酸乙醇显紫色斑点。UVλmaxnm:202(MeOH),203(NaOMe),提示分子中有共轭双键。ESI-MS给出分子量为184。IR(KBr)cm-1:3312(-OH),3000~2500(br.),1680(C=O),1649(C=C),1395,1369(i-pr),1260,1148。1H-NMR(DMSO-d6,400MHz)δ:11.97(1H,s,-COOH),6.85(1H,t,J=2.4Hz,-CH2-CH=C-COOH),4.09(1H,s,-OH),1.05(6H,s,Me2C-O),1.07~2.38(7H,m,H-3,H-4,H-5,H-6)。13C-NMR(DMSO-d6,100MHz):130.2(C-1),139.1(C-2),23.0(C-3),43.8(C-4),24.9(C-5),27.0(C-6),70.2(C-7),27.0(C-8),26.5(C-9),168.1(COOH)。以上数据与文献[6,7]所报道的oleuropeicacid基本一致,故确定化合物4为oleuropeicacid。

化合物5:黄色针晶(MeOH),mp232~234℃。其聚酰胺薄层斑点在紫外灯下呈黄绿色荧光,喷1%醋酸镁甲醇溶液后呈棕黄色。UVλmax/nm:274,354(MeOH);273,383(NaOMe);199,213,268,372(AlCl3);203,338(AlCl3/HCl);205,273,372(NaOAc);205,357(NaOAc/H3BO3);紫外光谱显示含邻二酚羟基。1H-NMR(Acetone-d6+DMSO-d6,400MHz)δ:9.49(1H,s,-OH),9.41(1H,s,-OH),7.88(1H,d,J=9.2Hz,H-4),6.80(1H,s,H-5),6.21(1H,d,J=9.2Hz,H-3),3.83(3H,s,6-OCH3)。氢谱数据和文献[8]报道的秦皮素一致,故确定化合物5为秦皮素。

【参考文献】

[1]黄莹,张德志.细叶杜香乙酸乙酯部位化学成分的研究[J].广东药学院学报,2007,23(6):631-632.

[2]余正文,朱海燕,杨小生,等.毛子草化学成分及其促PC-12细胞的分化作用研究Ⅰ[J].中国中药杂志,2005,30(17):1335-1338.

[3]杜彰礼,殷志奇,叶文才,等.楮叶乙醇提取物石油醚部分的化学成分研究[J].海峡药学,2007,19(5):78.

[4]陈荣,梁敬钰,卢海英,等.青橄榄叶的化学成分研究[J].林产化学与工业,2007,27(2):47.

[5]段朝辉,石宝俊,吴立宏,等.长梗秦艽的化学成分[J].中国天然药物,2007,5(6):418.

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