第一篇:半仿生提取法在中药提取中的实践论文
化学成分是中药发挥预防和治疗作用的物质基础;然而在提取过程中,各类成分之间的增溶、氧化、催化分解等反应影响了中药有效成分的提取及其药效的发挥。基于此,张兆旺与孙秀梅提出了中药口服制剂的半仿生提取法;且经过近年来的验证和完善,现已在中药提取方面的发挥了重要作用。该方法从生物药剂学的角度,将整体药物研究法与分子药物研究法相结合,模拟口服药物经胃肠道转运吸收的环境,采用活性指导下的导向分离方法,能够在不改变中药功效的基础上,促进中药有效成分的溶出,提高中药材的提取率,缩短生产周期,降低成本。
中药并非单体成分,而是众多活性成分的集合,并且其疗效发挥不仅与原形成分相关,也取决于提取过程中相互作用产生的代谢物。中药的半仿生提取法是利用控制论的“灰思维方式”[延伸到中药的提取过程,即为单体成分和多种成分(活性混合物)的统一],根据中药大部分药效成分未知的特点和中药物质基础整体特征,以提取物的生物活性为向导,在中药和复方的提取时,模拟口服给药经胃肠道吸收和转运的过程,将中药及复方原料经过固定pH的酸性、碱性溶剂依次提取,得到有效成分更高的活性混合物。
尽管传统的中药提取方法(溶剂提取法、水蒸气蒸馏法、升华法及压榨法)在中药制药工业中广泛应用,但由于其普遍存在着不同程度的缺陷,这在一定程度上制约了中药生产和制药行业的现代化。半仿生提取法依据“有成分论,不唯成分论,重在机体药效学反应”的观点,能够提高药效物质基础的提取率,不改变中药和方剂原有的功能和主治,缩短生产周期,降低成本,被认为是有希望替代传统提取方法的新技术,因而被广泛关注。但传统半仿生提取法主要以水作为提取液,仍利用较高温度进行煎煮,在酸、碱提取时,极容易引起中药成分的变化,影响中药的安全性和有效性,制约了如热不稳定性药物在半仿生提取中的应用。随着超声波、微波以及酶等辅助半仿生提取法逐渐被应用在半仿生提取中,这种可在接近人体温度而无需高温即可将中药药效成分得到最大提取的组合式提取方法,可根据中药的不同特点和目标产物的特性,选择适合的方法进行联合应用,将有效成分尽可能多的提取,更加符合药物在人体内的吸收规律,可适应工业化生产的需要。半仿生提取法
郭志红等通过正交试验研究了玉米须多糖的半仿生提取工艺,该试验分别选取了最优水提条件(提取时间2 h,提取温度80 ℃,料液比1∶ 35)和最优醇提条件(乙醇体积分数70%,提取时间1.5 h,提取温度90 ℃,料液比1∶ 15),在水(乙醇)的pH 分别为2.0,7.5,8.3 时进行玉米须多糖的半仿生提取,合并滤液测得多糖含量,并分别与传统水提和醇提方法进行比较。结果表明半仿生水提多糖提取量35.29 mg·g-1,比传统水提法提高了14.39%;半仿生醇提多糖提取量49.53 mg·g-1,比传统醇提提高了19.75%。所得多糖均有抗氧化活性,且半仿生醇提多糖的抗氧化活性比传统醇提多糖更高。刘巧红利用半仿生提取法对香菇多糖进行了提取,通过数学回归模型的建立,得到了最优提取工艺(pH 分别为4.2 和8.6,液料比21 mL·g-1,提取时间46min,提取温度66 ℃),香菇多糖提取率达7.35%,较传统提取法约提高了30%,并可适应工业化生产。张慧等利用响应面分析法对复方金钱草的3 种君药(广金钱草、路路通和车前子)进行了半仿生提取,3次提取液的pH 分别为4.0,7.0,8.5,提取温度100 ℃,液料比35 mL·g-1,提取3 次,总提取时间2.5 h。在此条件下,总黄酮质量分数9.91mg·g-1,优于水煎煮法;庞中磊等对柚皮总黄酮进行了半仿生提取工艺研究,以柚皮总黄酮提取量为考察指标,在单因素试验和正交试验基础上,分别以pH 7.5,8.0 的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液和pH2.5 盐酸为提取液,结果柚皮总黄酮提取量50.65mg·g-1;杨芙莲等以总黄酮提取量为考察指标,研究蜂胶总黄酮的半仿生提取法的工艺,结果总黄酮提取量25.08 mg·g-1;王蕙等将酶法及半仿生提取法的最优工艺分别应用于银杏叶黄酮的提取,结果总黄酮提取量6.37 mg·g-1;而利用乙醇-水为溶剂的半仿生法提取的银杏叶黄酮总量6.46 mg·g-1,提取效果较好,提取率高。由于半仿生提取法不仅能在很大程度上将有效成分提取出来,还能适应中药(复方)本身和制剂的发展,近年来已成功将其应用于中药及其复方,如叶下珠总黄酮、柿叶黄酮、葛根复方黄酮等的提取中。半仿生联合应用提取法
2.1 超声辅助半仿生提取法这种组合式提取方法可在接近人体温度且无需高温时,即可将中药药效成分达最大提取量。在实际应用中,可根据中药的不同特点和目标产物的特性,选择适合的方法进行联合应用,将有效成分尽可能多的提取,更加符合药物在人体内的吸收规律,适合工业化生产的需要,推进中药制剂的应用和发展。半仿生联合应用提取法的比较见表2。超声提取法是利用超声波的空化效应、机械效应、热效应,加之粉碎、搅拌等综合作用,使分子内部温度迅速升高,增大物质分子运动频率和速度,增加溶剂穿透力,从而提高目标成分浸出率的方法。由于中药的大多活性成分存在于植物细胞中,故利用有机械振动作用的超声波提取法与半仿生提取联用,可降低细胞壁的影响,提高活性成分提取率。陈桂等利用超声辅助半仿生提取半枝莲总黄酮,通过单因素试验得到最佳超声条件为超声功率60 W,提取时间30 min,提取温度60 ℃,液料比30 mL·g-1;以60%乙醇为提取液,半仿生提取分别以盐酸和磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液将提取液pH 调节为2.0 和7.5 进行超声提取1 次,合并滤液,此条件下半枝莲总黄酮的提取率2.14%。于有伟等在单因素试验基础上,通过正交试验对羽衣甘蓝叶黄素的多种提取方法进行优化,结果发现浸提法的提取率最低,其次为单一半仿生提取法、先超声后半仿生提取法、单一超声波提取法,而超声波协同半仿生提取法的提取率最高,该最优工艺以无水乙醇为提取剂,液料比25 mL·g-1,起始pH 5.5,超声功率240 W,提取时间15 min,叶黄素提取量达0.247 mg·g-1。
2.2 微波辅助半仿生提取法微波提取主要利用了微波的热特性,可使细胞内的极性物质吸收微波能量产热,尤其使水等极性物质气化而破坏细胞壁,将细胞内的物质释放出来。该提取法代替传统的加热提取法,可缩短中药材的提取时间,提高有效成分的提取纯度,与半仿生法联合提取,可减少提取剂用量,有效地避免长时间加热而造成的有效成分破坏,降低实验成本。倪峰等利用均匀设计法优化了藤茶的微波辅助半仿生工艺,以水为提取溶剂,pH 分别为6.0,7.5,9.0,相应的微波提取时间分别为3,1.5,1.5 min,合并提取液,通过HPLC测得指标成分蛇葡萄素的平均质量浓度5.12 g·L-1,相比单一微波提取方式,微波辅助半仿生提取法的提取量增加了60%。马涛等以多糖得率为考察指标,采用响应面法优化五味子粗多糖的微波辅助半仿生提取工艺条件,结果表明五味子多糖的提取率14.70%,高于传统的水提醇沉法。
2.3 半仿生-酶法中药经口服进入人体后,其消化和吸收除了pH 的调节外,还有多种酶在起着催化作用,半仿生-酶法是建立在半仿生提取法基础上,在中药的提取过程中加入适当的酶以破坏细胞结构,从而加快有效成分溶出的一种新提取方法。较传统半仿生提取法而言,该方法可加快有效成分的溶出、提高提取效率、缩短提取时间等。由于酶的参与,该方法的提取温度一般在37 ~ 60 ℃,尤其适用于热不稳定性成分的提取。
半仿生-酶法对三萜皂苷类、糖苷类、酚酸类、黄酮类及生物碱类的研究文献均有报道。在对复方药与单味药的研究中,与其他传统溶剂提取法相比,半仿生-酶法提取不同有效成分都有一定优势。蔡华等对房陵丹参水溶性成分进行半仿生-纤维素酶提取法的工艺优选,第1,3次提取的pH 分别为2.0,8.0,提取时间依次为1.0,1.5 h,加热回流;第2 次酶法提取以丹酚酸B 得率、总酚酸得率和干浸膏收率为综合评价指标,得酶法提取的最佳工艺为料液比22 mL·g-1,水解酶用量3 mg·g-1,酶解温度50 ℃,酶解时间2 h。雒馨怡等对鹿衔草中总黄酮的酶联半仿生法提取工艺进行了优化,与传统醇提法相比,总黄酮提取率明显提高,达5.54%。陆世惠等优选了两面针的超声-酶法辅助半仿生提取工艺条件,结果氯化两面针碱和总生物碱得率与乙醇回流法接近或稍低,而干膏收率显著提高,为两面针的工业化生产提供了参考。王淑玲和孙福东采用不同溶剂法提取半夏白术天麻汤中天麻素及甘草次酸时,结果以半仿生-酶法为最优。
不同种类酶对中药材有效成分提取也有一定的影响。薛璇玑等研究发现半仿生-酶法在拐枣七的总生物碱提取中,半仿生-复合酶提取法得到的总生物碱含量比单一半仿生法提高了29.30%,比复合酶提取法提高15.40%;半仿生-纤维素酶法得到的总生物碱含量比半仿生法提高6.30%,比纤维素酶提取法提高了15.20%;半仿生-β-葡聚糖酶法得到的总生物碱含量比半仿生法提高了3.90%,比β-葡聚糖酶法提高了58.00%。宁颖等、于海宁等分别采用均匀设计法优选菱壳和杭白菊中抗胃癌活性成分的半仿生-酶法提取工艺,结果证实胃蛋白酶和胰蛋白酶均可影响提取物的抗胃癌活性。宋宏新等比较了不同种类酶对三七皂苷类成分半仿生-酶法提取工艺的影响,并进行了正交试验优化。结果表明半仿生-α-淀粉酶酶解提取三七皂苷的方法最经济有效。杨光义等在对丹参水溶性成分的提取研究中发现半仿生-纤维素酶法所得综合评价指标最优。此外,戴柳江等探讨了半仿生-酶法在提取不同中药及成分中的应用,证实了半仿生-酶法更加适用于水溶性成分的提取。结语与展望
传统中药提取方法主要存在2 个问题: ①对中药及复方的提取以单体化学成分的理化性质为参考,选择适宜溶剂和方法进行提取,如生物碱类、糖苷类、挥发油等,但此种方法忽视了药物成分的层次性和联系性,无法体现中药及复方的整体作用,也不符合中医临床用药思维;②通常采用水提醇沉法,该法能提取多数药物成分,其提取的有效部位能够代表或部分代表原方剂的疗效,有利于发挥其综合功能,符合中医用药特点,然而这种工艺对有些成分的提取并不适用,如游离生物碱并不溶于水,再比如采用醇沉可能会除去多糖类成分,而有些在水提液中含量不高的成分经几次醇沉处理后,有一部分可能被沉淀滤除。
半仿生提取模拟药物在胃肠道的转运过程,能够充分发挥混合物成分的综合作用特点,有利于以单体成分来控制提取物质量,同时也符合体内药物代谢、发挥药效的过程。尤其是对于作用物质基础不明确而又疗效确切的药物,半仿生提取法更能确切反应药物真正的药效物质基础。且随着包括酶催化等新技术的引入,提取温度改为接近人体的温度,模拟人工胃和人工肠为基础环境,克服了传统半仿生提取法高温煎煮易破坏有效成分的缺点。这些均可为探索中药新药研究与开发的现代化新方法提供帮助。此外,对于半仿生提取技术,其在工业化生产尚无实例,其能否进行更大范围的推广应用,需结合药品的安全性、有效性、稳定性及可控性进行深入研究。目前尚无用于半仿生提取的专业设备,这也表明半仿生提取技术仍然仅限于实验室研究,对于其深入的转化和应用仍显不足,这需要研究人员考虑这项技术在工业上的设备放大与配套,从而最终让这一技术应用于工业生产中。
第二篇:微波萃取技术及其在中药有效成分提取中的应用
微波萃取技术及其在中药有效成分提取中的应用
来源:中国论文下载中心 [ 08-05-22 15:35:00 ] 编辑:studa20
作者:王志祥,李红娟,万水昌,李菊,乐龙
【摘要】微波萃取技术是一种新型高效分离技术,也是中药现代化的关键技术之一。文章简要介绍了微波萃取技术的基本原理、特点及其在中药有效成分提取中的应用。在此基础上,提出了今后微波萃取技术的主要研究方向。
【关键词】微波萃取;中药有效成分;研究方向
微波萃取技术是利用微波的热效应对样品及其有机溶剂进行加热,从而将目标组分从样品基体中分离出来的一种新型高效分离技术。与传统萃取技术相比,微波萃取技术具有许多独特的优点,被誉为“绿色萃取技术”,并已成为实现中药现代化的主要关键技术之一。本文简要介绍了微波萃取技术的基本原理、特点及其在中药有效成分提取中的应用。在此基础上,提出了今后微波萃取技术的主要研究方向。
微波萃取技术的基本原理
微波萃取主要是利用微波强烈的热效应,但微波加热方式不同于传统的加热方式。在传统的加热方式中,容器壁大多由热的不良导体制成,热由器壁传导至溶液内部需要一定的时间;此外,液体表面气化而引起的对流传热将形成自内而外的温度梯度,因而仅一小部分液体与外界温度相当。而微波加热是一个内部加热过程,它不同于普通的外加热方式将热量由外向内传递,而是同时直接作用于内部和外部的介质分子,使整个物料被同时加热,即为“体加热”过程,从而可克服传统的传导式加热方式所存在的温度上升较慢的缺陷。微波萃取离不开合适的溶剂,因此微波萃取可作为溶剂提取的辅助措施。溶剂提取法是根据中草药中各种成分在溶剂中的溶解性能差异,选用对有效成分溶解度大,而对无效成分溶解度小的溶剂,将有效成分从药材组织内提取出来。采用微波协助提取,可以使溶剂提取过程更为有效。
当被提取物和溶剂共处于快速振动的微波电磁场中时,目标组分的分子在高频电磁波的作用下,以每秒数十亿次的高速振动产生热能,使分子本身获得巨大的能量而得以挣脱周围环境的束缚。当环境存在一定的浓度差时,即可在非常短的时间内实现分子自内向外的迁移,这就是微波可在短时间内达到提取目的的原因。微波萃取的机理可从以下3个方面来分析:①微波辐射过程是高频电磁波穿透萃取介质到达物料内部的微管束和腺胞系统的过程。由于吸收了微波能,细胞内部的温度将迅速上升,从而使细胞内部的压力超过细胞壁膨胀所能承受的能力,结果细胞破裂,其内的有效成分自由流出,并在较低的温度下溶解于萃取介质中。通过进一步的过滤和分离,即可获得所需的萃取物。②微波所产生的电磁场可加速被萃取组分的分子由固体内部向固液界面扩散的速率。例如,以水作溶剂时,在微波场的作用下,水分子由高速转动状态转变为激发态,这是一种高能量的不稳定状态。此时水分子或者汽化以加强萃取组分的驱动力,或者释放出自身多余的能量回到基态,所释放出的能量将传递给其他物质的分子,以加速其热运动,从而缩短萃取组分的分子由固体内部扩散至固液界面的时间,结果使萃取速率提高数倍,并能降低萃取温度,最大限度地保证萃取物的质量。③由于微波的频率与分子转动的频率相关连,因此微波能是一种由离子迁移和偶极子转动而引起分子运动的非离子化辐射能,当它作用于分子时,可促进分子的转动运动,若分子具有一定的极性,即可在微波场的作用下产生瞬时极化,并以24.5亿次/s的速度作极性变换运动,从而产生键的振动、撕裂和粒子间的摩擦和碰撞,并迅速生成大量的热能,促使细胞破裂,使细胞液溢出并扩散至溶剂中。在微波萃取中,吸收微波能力的差异可使基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热,从而使被萃取物质从基体或体系中分离,进入到具有较小介电常数、微波吸收能力相对较差的萃取溶剂中。综上所述,微波能是一种能量形式,它在传输过程中可对许多由极性分子组成的物质产生作用,并使其中的极性分子产生瞬时极化,并迅速生成大量的热能,导致细胞破裂,其中的细胞液溢出并扩散至溶剂中。从原理上说,传统的溶剂提取法如浸渍法、渗漉法、回流提取法、连续回流提取法等均可加入微波进行辅助提取,从而成为高效的提取方法。
微波萃取的特点
微波具有波动性、高频性、热特性和非热特性四大特点,这决定了微波萃取具有以下特点。
2.1 试剂用量少、节能、污染小。
2.2 加热均匀,且热效率较高。传统热萃取是以热传导、热辐射等方式自外向内传递热量,而微波萃取是一种“体加热”过程,即内外同时加热,因而加热均匀,热效率较高。微波萃取时没有高温热源,因而可消除温度梯度,且加热速度快,物料的受热时间短,因而有利于热敏性物质的萃取。
2.3 微波萃取不存在热惯性,因而过程易于控制。
2.4 微波萃取无需干燥等预处理,简化了工艺,减少了投资。
2.5 微波萃取的处理批量较大,萃取效率高、省时。与传统的溶剂提取法相比,可节省50%~90%的时间。
2.6 微波萃取的选择性较好。由于微波可对萃取物质中的不同组分进行选择性加热,因而可使目标组分与基体直接分离开来,从而可提高萃取效率和产品纯度。
2.7 微波萃取的结果不受物质含水量的影响,回收率较高。基于以上特点,微波萃取常被誉为“绿色提取工艺”。
当然,微波萃取也存在一定的局限性。例如,微波萃取仅适用于热稳定性物质的提取,对于热敏性物质,微波加热可能使其变性或失活。又如,微波萃取要求药材具有良好的吸水性,否则细胞难以吸收足够的微波能而将自身击破,产物也就难以释放出来。再如,微波萃取过程中细胞因受热而破裂,一些不希望得到的组分也会溶解于溶剂中,从而使微波萃取的选择性显著降低。微波萃取技术在中药有效成分提取中的应用
3.1 黄酮类物质的提取
黄酮类成分具有降压、降血脂和抑制血小板聚集等功能,在大部分中药中均存在。黄酮类化合物的传统提取方法主要有水煎煮法、浸提法或索氏提取法,但费时费力且收率较低。微波萃取在黄酮类物质的提取上具有良好的效果,在提取过程中具有反应高效性和强选择性等特点。刘忠英等[1]采用常压回流微波提取法提取刺五加叶中的总黄酮,结果表明提取率可达48.2 mg/g,远高于索氏提取法的34.7 mg/g,而提取时间却由索氏提取法的8h缩短至14 min。刘志勇等[2]采用微波提取法萃取荆芥中的总黄酮,结果表明提取时间可由常规法的2 h缩短至20 min,且提取液中的总黄酮含量可由常规法的0.71%提高至1.11%。周谨等[3]以水为溶剂来提取银杏黄酮,考察了微波功率、微波作用时间、溶剂用量及水浴浸提时间等因素对黄酮提取率的影响,结果表明微波水提法的黄酮平均提取率为60.5%,比常规法高出40%,而提取时间为1 h,比常规法缩短了50%。
3.2 生物碱的提取
生物碱是生物体内一类含氮有机物的总称,多数生物碱具有较复杂的含氮杂环结构和特殊而显著的生理作用,是中草药中的重要成分之一。刘覃等[4]利用微波萃取技术从龙葵中提取总生物碱,结果表明提取时间可由回流提取法的6 h缩短至8 min,产率则由8.40μg/g增加至10.77 μg/g。范志刚等[5]利用微波萃取技术从麻黄中提取麻黄碱,结果表明提取率可由常规煎煮法的0.183%提高至0.485%。查圣华等[6]利用微波萃取技术从千层塔中提取石杉碱甲和石杉碱乙,结果表明提取时间可由传统回流提取法的2 h缩短至90 s,而石杉碱甲和石杉碱乙的回收率分别达到94.3%和93.6%,比传统回流提取法高出10%以上。
3.3 苷类物质的提取微波对某些化合物具有一定的降解作用,且在短时间内可使药材中的酶灭活,因而用于提取苷类等成分时具有更突出的优点。郭振库等[7]研究了黄芩中的黄芩苷微波提取工艺,并与超声提取法进行了对比,结果表明微波提取法具有提取时间短、工艺稳定等特点,提取率可达13.12%。黎海彬[8]对微波辅助水提取罗汉果皂苷的工艺进行了研究,结果表明该工艺的罗汉果皂苷平均提取率可达70.5%,比常规水提法高出45%,且提取时间可缩短50%。龚盛昭等[9]利用微波萃取技术提取黄芪皂苷,结果表明提取时间可由直接加热法的3 h缩短至8 min,而皂苷产率则由1.65%增加至2.42%。
3.4 萜类和挥发油的提取萜类化合物是一类具有广泛生物活性的天然药物有效成分,植物中的挥发油大多富含单萜和倍半萜类化合物。挥发油的沸点较低,传统提取工艺具有提取温度高、提取时间长、易破坏有效成分的缺陷,致提取收率低。而微波提取可瞬间产生高温,具有提取时间短、提取效率高等优点。成玉怀等[10]利用微波萃取技术提取红景天叶中的挥发油,结果表明提取时间可由传统提取法的5 h缩短至20 min,而挥发油含量则由0.15%提高至0.40%。鲁建江等[11]利用微波萃取技术从佩兰中提取挥发油,结果表明提取时间可由传统提取法的5 h缩短至20 min,而挥发油的含量则由1.830%提高至2.106%。陈宏伟等[12]利用微波萃取技术从荆芥叶中提取挥发油,结果表明提取时间可由传统法的5 h缩短至20 min,而挥发油含量则由0.89%提高至1.10%。朱晓薇等[13]利用微波萃取技术从丹参中提取丹参酮IIA,结果表明提取率为1.815 mg/g,与传统提取法的1.808 mg/g相当,但提取时间则由传统提取法的7.6 h缩短至30 min。Hao J Y等[14]利用微波萃取技术从黄花蒿中提取青蒿素,结果表明提取率可达92.1%,提取时间可由索氏提取法的几个小时缩短至12 min。
3.5 多糖类物质的提取
中药多糖是一类具有显著生物活性的生物大分子物质,许多多糖具有抗肿瘤、增强免疫力、抗衰老和抗病毒等作用,因而受到国内外研究者的重视。与常规提取法相比,微波萃取法在选择性与提取时间上都表现出无可比拟的优越性。王莉等[15]对黄芪多糖的微波萃取工艺进行了研究,结果表明提取时间仅为常规法的1/12,提取的多糖含量为6.55%。王莉等[16]还利用微波萃取技术从天花粉中提取天花粉多糖,结果表明提取时间仅为常规法的1/12,而多糖收率则由常规法的0.840 9%提高至18.301 2%。刘红等[17]利用微波萃取技术提取山楂多糖,结果表明提取率可由传统提取法的10.05%提高至16.07%,而提取时间则由3 h缩短至20 min。付志红等[18]利用微波萃取技术提取车前子多糖,并与水提法和超声提取法进行了对比,结果表明提取时间分别为65 s、1 h和30 min,而提取率则分别为1.867%,1.243%,1.764%,可见微波萃取法的提取时间最短,提取率最高。
3.6 其他物质的提取目前,微波萃取技术还用于中药中的其他物质如色素、蒽醌类、有机酸等物质的提取。黎彧等[19]利用微波萃取技术从紫荆花中提取色素,结果表明提取时间可由溶剂浸提法的24 h缩短至30 s,而提取率则从90.2%提高至92.1%。王巧娥等[20]利用微波萃取技术提取甘草中的甘草酸,并与超声提取法、室温冷浸提取法和索氏提取法进行了对比,结果表明微波萃取54 min与室温冷浸44.3h、索氏提取4h的甘草酸得率相当。郝守祝等[21]以正交试验筛选出的较佳微波萃取方案为实验组,与常规煎煮法及95%乙醇回流提取法进行对比,结果表明微波萃取法对大黄游离蒽醌的提取效率要明显优于常规煎煮法,而与95%乙醇回流提取法的相同,但提取时间由回流提取法的2 h缩短为20 min。
今后的主要研究方向
微波萃取技术是提取中药有效成分的有效手段,已成为实现中药现代化的关键技术之一。从中药现代化的角度,今后的研究方向主要应集中于以下两点。
4.1 加强微波萃取的基础理论研究虽然许多研究者对微波萃取植物组织中的天然产物的机理进行了大量的研究,但由于基体物质和被萃取物质的复杂性,在萃取机理方面仍有许多工作要做。今后应特别注重微波作用下的传质机理研究,并建立描述微波萃取过程的热力学和动力学模型,这对微波萃取设备的开发和过程的优化设计是至关重要的。此外,迄今为止,有关微波萃取技术用于提高中药有效成分的含量或收率以及缩短提取时间方面的报道很多,但有关微波对中药有效成分的药理作用和药物疗效影响的研究则少有报道,这方面尚有许多工作要做。
4.2 微波萃取过程的工程化研究有关微波萃取技术提取中药有效成分的报道很多,但大多数微波萃取过程还停留于实验室小样品的提取及分析,所用设备较为简陋,许多甚至还在使用家用微波炉,因而不能提供工业化生产所需的基础数据。今后应加强微波萃取过程的放大研究及其配套设备的开发,以推动微波萃取过程的工程化。
可以预见,随着研究的不断深入,微波萃取技术一定能为中药现代化作出更大的贡献。【参考文献】
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第三篇:语文实践在课堂教学中的运作论文
摘要:语文是实践性很强的课程。创设语言训练条件,优化课堂教学手段,是语文实践在课堂教学中主要的运作方法和策略。本文拟就此谈两点看法,以抛砖引玉。
关键词:语文实践;优化教学手段;课堂教学
一、创设主动实践的条件,营造训练氛围
在课堂教学中,教师要本着“教是为了不教”的观念,创设语言训练的条件,让学生主动地进行听、说、读、写的语言实践活动。
1.创设敢问、多问、善问的情境
“学贵有疑”“疑是思之始,学之端”,让学生主动提问最能激发学生学习的积极性。课上教师要抓住时机引导学生发问。课始,要鼓励学生在预习的基础上质疑问难;课中,要激励学生对教材重点提出问题;课末,要引导学生回顾反思,再问个明白。
2.创设愿说、会说、说好的情境
教师的精讲固然是必要的,但让学生主动表达自己的思想感情、交流自己的感受更重要。教师要多提供让学生畅所欲言、各抒己见的机会。通过小组讨论、指名回答问题等方式,为全体学生创设讲的机会,创设争论的情境,让学生在不知不觉中自愿说、学会说、说得好。
3.创设多读、读好、读懂的情境
读是语文实践最基本的方式之一。所以,在课堂中教师要留足时间给学生练习读,引导学生在初读时感知课文、了解大意;在复读时粗略理解、发现问题;在精读时感知感悟、深化升华。教师要让学生通过默读、诵读、朗读,把课文读懂、读深、读透,并精心选择读的形式和方法,灵活运用引读、指名读、齐读、分角色读等,使学生始终处于一种积极兴奋的读书状态。
4.创设勤写、爱写、善写的情境
写是说的更深层次的体现。通常,教师总是把写的训练搁在课末或者挪到课外。然而实践证明,较好的做法是把词语造句、片段训练、仿写、缩写、扩写、改写等训练贯穿到整个课堂教学。
二、优化课堂教学的过程,营造语言内化环境
语言的内化规律表明语言的积累要经历感知、理解、积累、运用四个阶段。因此,在语文课堂教学中进行语文实践,就要不断优化教学手段。
1.充分调动感官,促感知
感知是语言训练内化的前提。所以要充分调动学生的多种感官,让学生自觉动口、动手、动脑。一是引导学生将眼睛看到的语言文字转化为活生生的情景、具体可感的物象,实现文字和语言内化。二是化静为动,如说一说、想一想、看一看、演一演、画一画,充分调动学生眼、耳、口、手、脑,展现课文内容的画面,深化对课文内容的理解,达到语言内化的目的。
2.精心外引内联,促理解
理解是内化过程的重要环节。小学语文教材中大多数课文学生自己就能读懂,所以,教师教的功夫应花在点拨上。引导学生在疑惑处精思,在动情处体会,在精妙处揣摩,促使学生会抓住词语之间、句子之间、上下文之间的内在联系潜心研读。
3.通过背诵记忆,促积累
勤于背诵,有助于大量积累语言材料,是学习语文必须养成的良好习惯之一。教学中要引导学生变“死记硬背”为“活记乐背”,引导学生主动背诵。①示范背诵。教师的示范能在学生中起表率作用。在学生情绪低落、畏惧时,教师当场背诵上一段或一篇,再介绍一两个秘诀,帮助其解决一两个背诵时遇到的“关卡”,会重新激起学生的兴趣。②教给方法。如分段背诵法、整体背诵法、强记与理解相结合等,告诉学生遗忘规律,提醒他们及时复习。还可以引导学生通过列提纲、画图表、标注重点词语等办法帮助记忆。③开展“看谁背得又快又准”竞赛活动,激发学生的背诵兴趣。
4.掌握迁移规律,促运用
运用已经掌握的语言知识积累的语言材料,实现学与用的迁移,是语言实践内化的最高境界。教学中,要抓住教材中语言训练的特点和重点,引导学生实现正迁移,力使学生在听、说、读、写训练中有所悟。①词语迁移训练。就词性、词的感情色彩、近义词、反义词、口语词、书面语词等进行实际运用的操作。如口头造句、辨析选择等。②句子迁移训练。如改写句子,包括缩写、扩写、句式转换等;模仿造句;体会句子的表达效果,即引导学生领会作者遣词造句的用意,领悟不同句子类型在特殊的语言环境里所表达的思想感情。③段章迁移训练。通过段的教学,让学生进行写段训练,如用排比句式写段,用递进方式写段,用总分结构写段以及将记叙、描写、抒情、议论相结合的组段练习。总之,在课堂教学中进行语文实践,离不开对学生语文基本功的训练。教师应紧紧抓住听、说、读、写的练习,培植学生热爱祖国语言文字的情感,使其养成语文学习的自信心和良好习惯,掌握基本的学习方法,并主动进行探究性学习,为其顺利参与课外及社会语文实践奠定坚实的基础。
第四篇:在初一英语教学中“减负提质”的实践
在初一英语早读中“减负提质”的实践
【摘 要】: 英语早读课是英语教学不可或缺的阵地,是强化英语读写能力的一个重要途径。专门凭借朗读训练以提高英语素能的早读,具有课堂教学所无法取代的作用。本文结合学校的初一早读实行任务单措施,从改进教学方法、提高早读课实效性的角度来探讨“减负提质”这个问题。【关键词】:早读 任务 减负提质
利用好英语早读课,在早读中实践“减负提质”,为提高课堂效率奠定坚实的基础。那么,在日常英语教学活动中,我们该如何把握好早读,提高学生学习效率呢?我们又该采取怎样的策略来引导学生,让他们愿读、乐读、又会读呢,以达到“减负提质”的效果呢?下面,本人就简单介绍一下本人及我们学校初一英语组其他教师在日常教学活动中采取的一些做法。
一、激发兴趣,营造早读氛围
兴趣是最好的老师,早读课要让学生始终处于一种积极的情绪化状态,要建立一种相互尊重的平等的师生关系,营造一种跃跃欲试、竞争向上的氛围,要让学生敢读、想读。笔者曾做过多次实验,一堂早读课开展“比一比、赛一赛,看哪一组背得快”活动,每一组通过背诵的,依次到背书表上签名,看哪一组通过率高,一节课下来完成任务情况出人意料:那些平时拖拉的学生为了本组集体的荣誉,竟然也不甘落后。早读结束,及时总结,评选“早读之星”、“朗读进步之星”等。事实证明,在早读课上引入竞争机制,充分利用学生的好胜心,能大大提高学生极性。
二、提醒学生一堂早读课要完成的任务。
经常观察到一些学生一到早读课就对着单词表背单词,好像初中英语学习就是念单词。其实,掌握一定的词汇量是很重要,但是英语学习不仅是记单词,还要进行语法学习,语篇的理解,语感的获得,语言的运用等等。在英语早读课上,学生们可以记单词,念课文,念语法,记典型的句型,背英语范文,复习巩固做过的错题目,然后归纳总结,联系其它知识点,遇到疑难点,查字典,翻参考书,请教老师和学生等等。每堂早读课之前或前一天晚上,教师先填写早读任务表,提示学生要完成哪些任务,早读课开始就让课代表写在黑板上,使每个学生明白早读的任务(表格附后)
一般这些任务来自于对新授课的复习与巩固.例如,新授课内容是语法,那么早读课上肯定要求学生要对这一语法知识及做过的习题及时地复习与巩固,同时在不同时期要求学生对同一知识反复复习,这样才能符合记忆的规律,帮助学生克服遗忘。除此以外,要鼓励学生完成新授课的任务后,根据自己的情况对旧知识不时的复习,以达到温故而知新。
三、传授英语早读课的学习方法
1、词汇的记忆
初中阶段,学生必须掌握一定量的词汇,所以学生早读课上肯定要记单词,但是记单词的方法也是多种多样的。对于课本里每一个单元学习后的词汇,大家可以对着单词表念,掌握每个单词的读法以及对单词的基本的了解,因为英语词汇的拼写与读音有很大的联系。然后再回到课文,大声念课文,这样才能读准课文,读出语感,读出文章的意思。因为“书读百遍,其意自现”,从而达到对词汇的理解与掌握.然后找些考察词汇的题目做一做,不记得词汇的意思,不明白词汇的用法,可以查查字典,翻翻笔记和参考书,以达到对词汇的运用,最后再回到单词表里念念想想,检测一下自己能记住多少个单词。这样做对有些单词就不知不觉就记住了,而且做的过程学生是主动去学习,所以就不那么枯燥乏味了,而且记忆也深刻得多.2、语法的学习
初中阶段学生要掌握必要的语法,才能应付各种大小型的测试.但是语法的掌握不纯粹靠死记硬背。学生在早读课上可以对某一项语法知识点以及例句大声的念,因为只有大声的念才能让眼,耳,心,嘴都利用起来,以达到全身心的投入到所要学的内容上,精力才能集中起来。常有些学生喜欢早读课上默读,而默读常在自己感兴趣的内容上,人们才能投入进去。对于语法来说,中国学生大部分都感到乏味。所以掌握这些英语语法,学生必须需要一定的意志和一些可行的方法。早读课是记忆的最佳时间,大声念是记忆的必要的方法之一。
3、背诵的技巧
学好英语在很大程度上离不开背诵这一传统的方法。学语言有一个从“死”到“活”的过程,“死”的东西多了,熟能生巧,慢慢就会“活”。背诵就是原始的积累,创建个人的语料库,语料丰富了,一旦掌握了运用技巧,就能随意提取,运用自如。背诵时要讲究一些技巧,熟读课文内容,理解文章大意,搞清课文的内在的联系以及上下文之间的关系等,这样不仅可以收到事半功倍的效果,同时又可以避免“小和尚念经----有口无心”的现象。另外,一篇文章可以分成几个小结,先一个小节一个小节的背,再连起来背。第一个小节背会了,再背第二个小节,然后把第一与第二小节连在一起背,依此类推。这种背法比整篇的背要轻松得多。与其他任何学习一样,背诵也有一个由低级到高级,由量变到质变的过程。学生背得越多,就会有越多的灵活的表达方式,就会有越来越浓的学习兴趣,就会有更高的英语口头表达能力,阅读理解能力以及综合运用语言的能力。“今日书读百遍,口舌生疮;他日舌灿莲花,吞吐风云”。这就是背诵的结果,在有着各种先进的教学手段的今天,英语课文背诵还是应大力提倡的。
英语早读课如果能天天做到有计划,有目的,并持之以恒,一定能受到良好的学习效果,为提高课堂效率奠定坚实的基础。
四、注重指导,及时反馈
不论怎么读,教师都要做好一个指导者,参与者和协调者的工作。有时需要跟着磁带录音朗读或教师领读,这样可以避免学生在语音语调方面出现的错误,训练他们语音语调的基本功;有时需要挑选重要的段落或难读的句子,让学生跟着磁带录音反复模仿朗读,直到熟练顺口;有时遇到比较难读的句子,教师要重点指导、亲自领读,直到人人过关为止。我们要让学生明白:早读要给自己确立一个什么样的目标,为了达到这个自立的目标,就要用心地去读、去体会、去感悟。这也是让学生学会怎样去学习。在早读结束后,教师可以安排学生自我检测或同学相互检测或者全班进行听写等活动,考量自己是否已达到了预期的学习效果。对反馈效果不佳者应该立即花时间和精力做好补救工作。
五、分层提出早读目标,让学生有成就感
学生能力各异,水平参差不齐,因此,教师在提出目标时就不能搞“一刀切”、“一锅煮”,我们要照顾到全体学生。那么我们教师要怎样做才能做到既要让学优生吃得饱,又要让学困生吃得好,不顾此失彼呢?本人认为对学生分层提出学习目标会较好地解决这一矛盾。
根据学生的知识基础、思维水平及心理因素,在调查分析的基础上将学生分成A、B、C三个组,A组是学习能力强的学生;B组是学习能力水平中等的学生;C组是学习暂时落后的的学困生。学生分组不是固定的,而是随着学习情况及时调整。A组学生背诵每个模块的单词、对话、课文。对话和课文的背诵最多只能分两段背诵。B组学生背诵每个模块的单词、对话。课文只要求熟读。对话可以分四、五段背诵。C组学生单词一定要求背诵。对话和课文只要求熟读。这样不同能力的学生都可以通过自己的努力完成自己的目标并获得了成功感。通过多年实践验证,给学生分层提出学习目标对缩小两极分化,提高学习兴趣和学习效率起着不可低估的作用。
以上几点是本人及初一英语组成员在日常教学工作中的一点心得与体会,写出来供各位同仁参考借鉴。愿我们师生每一天的精彩从早读开始!
第五篇:数学教学论文实践探究性学习论文:如何在数学教学中实践探究性学习
数学教学论文实践探究性学习论文:如何在数学教学中实践
探究性学习
【摘要】小学数学《新课标》指出:动手实践、合作交流与自主探索是小学数学学习的主要方式。在数学教学的整个过程中,如何培养学生以“动手、合作、探究”的方式进行学习,既是当前课程改革实施《新课标》的一个重要内容,也是每一个教师面临的重要任务。
【关键词】数学教学 探究性 参与 交流
《新课标》已经实施一个阶段了,从数学课堂教学实践中来看,有些教师狭义的理解探究性学习的含义,过分追求探究性学习的模式,对探究性学习的定位存在一定的偏激,教学实践走入了单纯形式的模式,存在许多误区,直接影响了教学效果,怎样才能走出误区呢?做简单剖析如下:
一、探究性学习离不开教师的主导作用
探究性学习认为,学生是在现实生活情境中,通过发现问题、调查研究、动手操作、表达与交流等探究性活动获取知识、技能和态度。在这里,掌握学生的现实经验情况和基础知识水平,创设相应水平的问题情境,在此基础上让学生自主探究十分重要。而在实施探究性学习的课堂教学中,一些教师却恰恰忽视了这一点。一些教学内容,尽管教师给学生创设了一定的问题情境,也给学生提供了充足的时间,让学生自主探索、表达交流,但学生却很难发现规律性的东西,也就根本谈不上自觉运用,甚至一些 学生自主学习陷入困境,对新知识深层次的理解及拓展更是束手无策。以试题简便计算教学为例,当让学生尝试计算 9+3 时,班上30名学生有29名的计算结果都等于12。而让学生说出是怎样计算时却发现,尽管教师运用教具创设了一定的问题情境,并多方诱导,但绝大部分学生的计算方法仍停留在扳手指头上,少部分学生采用将大数记在心里再加上小数的方法,个别学生运用“因为10+3=13,9比10少1,所以9+3=12”,班上仅有一名学生利用“凑十法”进行计算。这说明,绝大多数学生在对新知的探究中,对未接触过的计算方法,无论怎样启发,都不会应用。因此,在教学学生没有知识经验基础的课程中,教师应发挥主导作用,不能不顾及学生实际为探究而探究,仍应以引导讲解为主、自主探索为辅。教师适时地进行点拨、讲解,学生充分探究、交流、讨论与合作。这样才能使学生对新知识真正的融会贯通。因此,要想使不同程度的学生都有所收获,务必要发挥教师的主导作用。
二、探究性学习离不开全员参与
探究性学习极力倡导学生在新知识中积极合作、群体参与。这既可以培养学生的探究精神及参与、合作、竞争、交往的现代意识,有利于学生形成会学、善学的良好习惯,进一步提高学习能力;又能使优等生才能得到施展,中等生得到锻炼,后进生得到帮助。在这里正确把握能够进行小组合作学习的教学内容,动员全员参与合作学习是关键所在。为了使小组合作真正体现参与、合作、竞争、交往等现代意识,教师应给学生创设一定的问题情境,在问题情境中,小组每个成员应积极主动参与,乐于合作,使人人有事干,有话可说,有意见可发表,有疑难共同解决,呈现出一个良好的合作氛围。例如:一位教师教学三角形面积时,创设问题情境:“两个完全一样的锐角三角形,你能把它拼成什么图形?看哪组拼的图形多?比比拼拼看。”各小组成员纷纷拿出已准备好的三角形图片进行拼图,合作气氛非常热烈,有的小组拼成平行四边形,有的小组拼成了长方形,有得拼成了四边形、正方形,还有的拼成了菱形,有一个小组拼出好多种图形,最后小组组长展示成果。这样的和作学习,全员积极参与、互动,真正将合作学习落到了实处。
三、探究性学习离不开讨论交流
课堂教学疑难问题的解决,讨论交流是较有效的途径,一些问题经过师生的共同探讨,学生的相互交流便可迎刃而解。在这里,合里引导、确定合适的讨论主题直接影响讨论交流的效果。实践中一些公开教学中的讨论,仅仅是为迎合听课者的心理,烘托课堂气氛而设计的教学程序,是一种只见森林不见树木性的讨论。这样的讨论,听起来叽叽喳喳,看起来舌战群儒,究起来空洞无物,只不过是做做样子给人看,毫无价值。不但不能解决课堂中亟待解决的问题,反而
会滋长一部分学生轻浮、狂躁、傲慢的情绪。
要让学生课堂讨论交流有价值、有创新、有突破、有发现,教师务必精心设计问题,精心组织讨论,让学生在新知识的生长点处讨论;在知识的重点处讨论;在探求结果不确定处讨论;在新旧知识发生碰撞处讨论。只有这样才能使教学面向全体,使不同程度的学生都有不同程度的提高。
综上所述,在当前课堂教学实践中实施探究性学习这一新的教学方式和学习方式,存在忽视教师的主导作用、忽视教学内容的具体性、忽视讨论交流的针对性等问题。为使探究性学习方式真正发扬光大,在今后教学实践中,作为一名教师必须做到名副其实的组织者和引导者,让学生灵活恰当的运用自主探究、小组合作、讨论交流等探究性学习的方式,爱上学习,学会学习,通过探究真正提高学生自身素养,培养合格人才。