時間：2023-06-01 09:31:10
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇正交實驗設計，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
【摘要】
目的分析naa的濃度（50，150，300 mg·l-1）、處理時間（10，20，30 s）和不同基質配比（泥炭和珍珠巖比例為1∶1，1∶2，1∶3）對白術嫩枝扦插的生根影響。方法采用3因素3水平l9（34）正交設計法進行試驗處理，利用方差分析和公式分析法確定最優扦插方案。結果試驗中白術嫩枝扦插最高成活率和生根率達80.00%。結論naa濃度為150 mg·l-1，處理時間為10 s，泥炭和珍珠巖配比為1∶3的處理組合利于白術嫩枝扦插生根，實驗方案適用于浙北主產區白術的嫩枝扦插。
【關鍵詞】 術 嫩枝扦插 naa濃度 基質 生根率 正交實驗
白術atractylodes macrocephala koidz.為菊科多年生草本，以地下根莖入藥，是常用的補氣中藥，具有補脾、健胃、化濕、止瀉等功能。白術含揮發油，油中主要成分為蒼術酮、蒼術醇、白術內酯等［1］。 現代 藥理研究表明，白術具有利尿、降低血糖等功效，對放化療所引起的白血球下降具有回升作用（生白）［2］。
白術主產于浙江、江蘇、安徽，是“浙八味”之一，為著名的地道藥材。wwW.133229.cOM由于目前白術品質混雜、病蟲害發生嚴重，因此較多的研究選擇以抗病性強、株型良好的白術作為研究對象，利用葉片或側芽進行組織離體快繁［3～6］，但葉片的愈傷組織誘導和分化率不高，并且成本高，不便于推廣。本研究從多年栽培研究中選育出植株矮化、葉色深綠、抗病能力強的薯葉型植株作為材料，對其嫩枝進行扦插繁殖，通過正交實驗研究分析激素濃度、扦插處理時間和基質對白術嫩枝生根的影響，以期取得最佳白術嫩枝扦插穗條件，從而獲得更多性狀穩定、無病害感染的白術幼苗，為白術的栽培提供優良的種質資源。
1 材料
1.1 試劑本研究選用由sigma公司生產的分析純naa作為扦插激素，用去離子水配置濃度為50，150，300 mg·l-1溶液，供扦插使用。
1.2 扦插基質本研究采用泥炭和珍珠巖混勻作為插床基質，泥炭和珍珠巖配比（體積比）依次為1∶1，1∶2和1∶3。試驗前24 h用50 %多菌靈800倍液噴灑消毒，用塑料膜覆蓋，備用。
1.3 插穗培育于2007年在白術地塊選定薯葉型植株掛牌，留作種用。200802挖出，選擇大小相似、無病蟲害及機械損傷的健康根莖，用50％多菌靈800倍液浸泡10 h，移栽到浙江林學院百草園中。按照常規的種植要求，耕深25 cm，土粒小于1 cm，施腐熟雞糞作為底肥，做高20 cm、寬100 cm、步道底寬25 cm的苗床。株行距20 cm×30 cm，每行開溝深10 cm，墊6 cm焦泥灰，栽5株。栽苗2 cm深，焦泥灰蓋滿行，上面覆蓋茅草等蓬松物料，用以遮擋大雨以及保濕。待白術嫩枝生長至15～20 cm時供采穗扦插試驗用。
2 方法
2.1 實驗設計采用3 因素3 水平的正交實驗，正交表選用l9（34）。3個因素分別是a（激素濃度：50，150，300 mg·l-1），b（處理時間10，20，30 s），c（基質配比，泥炭和珍珠巖體積比為1∶1，1∶2，1∶3）。見表1。表1 正交實驗l9 （略）
2.2 扦插試驗于200804進行，在采穗圃切取白術莖段，去除葉片以減少插穗水分蒸騰散失，切成7 cm左右插穗，按上、下切口分開擺齊，放置傷口微干。按照試驗設計處理白術嫩枝，每個處理為30株插穗。處理后直接扦插，為避免擦傷插穗皮層，采用玻璃棒引洞。插穗的株行距為5 cm×10 cm，插入基質深度約2～3 cm，壓實。
扦插后建塑料小拱棚保溫保濕（見表2）。每天早晚噴水各1次，中午揭開薄膜以通風透氣。扦插后16 d去膜，改用遮陽網遮蔭，透光率在20%左右，噴水1 次/d，防止新生根腐爛。表2 環境溫度和濕度（略）
2.3 調查扦插1周后開始調查，每兩天1次，調查項目包括：愈傷組織產生時間（d）、不定根產生時間（d）、插穗存活率（%）、生根率（%）、假性成活率（%）、根數（條）、根長（cm）等。對試驗數據進行統計分析。
3 結果與分析
3.1 試驗結果通過l9（34）試驗，對各處理組白術嫩枝存活率、生根率、根數、根長等的調查結果列于表3。表3 白術嫩枝扦插生根正交試驗結果（略）
3.1.1 激素處理對于白術生根的影響從表3可見，用naa處理白術插穗均能誘導生根，但濃度不同生根率亦不同，其中5號處理（濃度為150 mg·l-1）的白術插穗存活率和生根率最高，均為80.00%。而且，在一定濃度范圍內（50 ～150 mg·l-1），白術嫩枝的扦插生根率隨naa的濃度升高呈升高趨勢（平均生根率分別為64.44%和67.78%），有低濃度促進的特點，但當naa濃度為300 mg·l-1時，生根率反而呈下降趨勢（平均生根率為40.00%），表現出高濃度抑制，與夏鐵騎［7］、許紅艷等［8］的研究結果近似。
在調查白術插穗愈傷組織形成和生根情況時發現，各種處理水平的白術插穗均為首先在切口形成愈傷組織，然后在愈傷組織上面形成不定根。由表3可知，naa濃度為50 mg·l-1和150 mg·l-1時，愈傷組織形成時間較早，有利于提早發根。2號～7號處理形成愈傷組織的時間均為16 d，8號處理時間最長，為26 d；不定根由愈傷組織上長出，發根時間最短者為5號和7號處理，為19 d，發根時間最長者為8號處理，為30 d。
3.1.2 基質配比對于白術生根的影響實驗結果（見表3）表明，基質配比對白術插穗生根產生明顯影響：4號處理平均根數高于其他處理，為22條；其發根數亦為最多，為43條，明顯高于其他處理。最長根長的處理組合為3號試驗，為6.2 cm。
白術生根指標隨泥炭和珍珠巖的配比水平增加而呈 規律 性變化：愈傷組織形成平均時間（21.33 ,17,16 d）和不定根形成平均時間（27.33，26，21.33 d）遞減，平均根數（為10.67條，13.33條，14.33條）、平均最多發根數（為19條、27.33條、31.33條）和平均最長根長（為2.07，3.90，4.03 cm）呈遞增趨勢，與張雪平［9］實驗結果基本一致。
3.1.3 處理時間對于白術生根的影響處理時間對扦插生根有一定影響，由于試驗材料為白術未木質化的嫩枝，所以選擇處理的時間為快速處理，防止naa各濃度造成白術嫩枝脫水，影響生根率和成活率。本實驗結果表明，10 s和20 s的處理時間，生根效果較好。生產中選用低濃度長時間處理和高濃度快速處理，一般大面積扦插以后者居多［10］。
3.2 統計分析在扦插過程中，多數研究僅以生根率作為最終指標，但應同時考慮其他輔助指標的作用，從而綜合優化出最佳扦插方案。根據苑玉鳳［11］的多指標正交試驗分析方法，本研究采取排隊評分與公式評分法對幾個主要指標打分后進行分析。
首先，排隊評分。根據表3，生根率指標以5號處理最高（80.00%），排在第一，定為10分；8號最低（30.00%），排在最后，定為1分；平均根數以4號處理最多（22條），為10分；9號處理最少（7條），為1分；生根時間以5號和7號處理最短（19 d），為10分；8號處理時間最長（30 d），為1分。其它處理各指標的得分根據其與該指標優秀值的差異按比例 計算 得出。
其次，公式評分。在本試驗中，生根率指標最重要，以5倍計算，即權數為5；平均根數指標次之，以3倍計算，即權數為3；生根時間以2倍計算，即權數為2。所以其評分公式為：評分= 5×生根率+ 3×平均根數+2×生根時間。對各處理所有指標的分數根據公式乘以加權系數，相加即得綜合評分，見表4。表4 公式評分法結果數據（略）
由表4所示，在9個處理中，經過排隊評分和公式評分后，得出4號處理綜合評分最高，為85.55，即實驗條件為 a2b1c2，5號處理次之。
由表4對各指標進行方差分析，得出表5，可以看出，因素a（激素）和c（基質配比）在α=0.05的置信區間內具有顯著性。表5 公式評分法的方差分析（略）
依據每個處理的綜合評分進行極差分析，如表6所示，因素主次順序為c、a、b，較佳方案是a2b1c3，即naa濃度為150 mg·l-1，處理10 s，選取泥炭和珍珠巖體積比為1∶3的基質。表6 公式評分法極差分析（略）
4 討論
4.1 白術扦插不定根的形成機制植物扦插生根分為兩類，一是由潛伏根原基形成的不定根，即皮部生根；二是由離體誘導產生的根原基形成的不定根，即切口生根。誘生根原基常生于插穗下部的愈傷組織，即在適宜條件下由插穗基部形成的一團不規則的、具有不同木質化程度的薄壁細胞，起源于維管形成層部位的幼嫩細胞，皮層和髓部的各種細胞也可能參與愈傷組織的形成［12］。通過本次試驗調查數據得出（見表3），各種處理水平的白術插穗均首先形成愈傷組織，之后在愈傷組織上分化發根，未見由插穗的皮部發根情況，因此認為白術插穗生根屬于第二種生根類型，即以愈傷組織生根為主。
也有人認為，naa對扦插生根的效果比較明顯，其主要機理為naa 能促進插穗貯存的淀粉水解為還原糖，作為呼吸底物，為不定根的形成提供較豐富的能源和碳源，從而促進不定根形成［13］。
4.2 假性成活扦插成活的關鍵是插穗能否產生和形成不定根。許多試驗證實，外源激素對插穗產生不定根具有促進作用［14,15］。本實驗中存活率和生根率存在差異，因此將扦插過程中只有愈傷組織但無不定根的成活苗現象稱為假性成活［16］。由表3可以看出，除4號和5號處理無假性成活外，其他處理假性成活率為3.33%～10%。分析認為，愈傷組織和不定根的形成是各自獨立的過程，即在愈傷組織中不一定能分化并形成不定根［12］。如果愈傷組織過于發達，不定根無法從膨大且緊密的愈傷組織處發出，推遲生根時間，甚至不能發根［17］，即成為假性成活苗。作者在以市售生根粉國光生跟（含20% naa）為激素對白術進行嫩枝扦插處理時觀察到，由切口處只形成膨大的愈傷組織，但不產生不定根（另文報道）。假性成活苗由于長時間無法從膨大的愈傷組織上產生不定根，最終導致死亡。因此，降低假性成活率對于提高扦插生根成活至關重要。
4.3 基質對生根的影響本研究結果表明，泥炭和珍珠巖體積比為1∶3的基質為插穗生根提供了良好的條件，分析認為基質中泥炭容重較大，蓄水、保水能力強，而珍珠巖疏松多孔，容量小，毛管孔度、通氣孔度均大于泥炭。二者體積比不同，基質結構中的總孔度、毛管孔隙不同，基質中的水分含量和通氣能力不同，誘導發根能力因而不同。白術喜肥沃的砂質壤土，如果土壤過黏，會因透氣性差引發病害及爛根現象［18］。本試驗地點選在浙江臨安，屬于亞熱帶濕潤型季風氣候，且試驗時間為春夏之交，陰雨天氣較多，空氣和土壤濕度比較大，容易引起插穗腐爛。因此在浙北地區春季對白術進行嫩枝扦插時，泥炭和珍珠巖為1∶3的基質配比為最佳選擇。
本研究采用正交設計和數學統計分析，對于反映白術嫩枝扦插時激素的濃度、基質的配比、處理時間與插穗下端產生愈傷組織、生根的關系以及選擇最佳處理方案，是十分有效的工具。本研究通過9種處理，對生根率、平均根數、生根時間等多項指標綜合考慮，減少實驗工作量，基本反映全部組合的效果。根據實驗得出，在浙北地區春季，以naa為激素對白術進行嫩枝扦插時最佳方案是：naa濃度150 mg·l-1，處理時間10 s，泥炭∶珍珠巖體積比為1∶3。
【 參考 文獻 】
［1］郭巧生. 藥用植物栽培學［m］.北京:高等 教育 出版社,2004:245.
［2］劉索英. 白術的應用研究［j］.廣東藥學,1999,9(3):22.
［3］彭 菲,周日寶,張喜利. 白術側芽離體誘導的處理研究［j］. 湖南中醫學院學報,2001,21(4):26.
［4］李 慧. 白術的組織培養［j］.特種 經濟 動植物,2002,27(7):27.
［5］周日寶,王朝暉. 湖南道地藥材白術組織培養及再生植株的處理［j］.湖南林業科技,2001,28(4):79.
［6］朱玉球，夏國華，方慧剛，等.白術組織快繁技術［j］.中藥材,2006,29(3):212.
［7］夏鐵騎,陶令霞. naa對小麥根、芽生長的影響［j］.濮陽教育學院學報,2001,14(1):45.
1 考綱解讀
1.1考綱要求
(1)孟德爾遺傳實驗的科學方法Ⅱ；
(2)基因的分離定律和自由組合定律Ⅱ；
(3)基因與性狀的關系Ⅱ；
(4)伴性遺傳Ⅱ。
2010年與2011年對比，考綱要求相同。即要求學生能在較復雜的情境中綜合運用其進行分析、判斷、推理和評價，屬于理解、應用水平。
1.2能力要求
(1)理解與綜合運用能力：能運用所學知識與觀點，通過分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，作出合理的判斷或得出正確的結論。
(2)實驗與探究能力：具備驗證簡單生物學事實的能力并能對實驗現象和結果進行解釋、分析和處理，能對一些簡單的實驗方案作出恰當的評價和修訂。
2 教學目的
遺傳學實驗設計類習題高考的頻率比較高，而且分值還比較大，但部分學生總是把握不好。本節課針對遺傳學實驗設計題的相關類型進行解法指導及例題來展開教學復習，以便使學生更好地解決遺傳學實驗設計題，增加得分率。
3 教學重點
(1)熟悉相對性狀中顯、隱性關系判斷的實驗設計。
(2)探究某性狀的遺傳是細胞核遺傳還是細胞質遺傳。
(3)掌握基因在常染色體還是x染色體上判定的實驗設計。
(4)了解環境因素和遺傳因素對生物性狀影響的實驗設計。
4 教學難點
相關實驗設計的解題方法及例題分析。
5 教學用具
多媒體課件。
6 教學流程
6.1探究一：相對性狀中顯、隱性關系判斷的實驗設計
6.1.1解題方法
方案一：自交。
(1)若自交后代出現性狀分離，則親本性狀為顯性，新出現性狀為隱性；
(2)若子代全部表現為親本性狀，可認定它們都是純合子，再讓它們進行雜交，其后代表現出的性狀為顯性，未表現出的性狀為隱性。
方案二：雜交。
(1)若后代出現某一親本性狀，則該性狀為顯性性狀，另一性狀為隱性性狀；
(2)若后代表現出兩種親本性狀，可再進行自交，出現性狀分離的為顯性性狀，未出現性狀分離的為隱性性狀。
6.1.2例題
經鑒定，玉米的紅粒與黃粒是一對相對性狀，且為常染色體完全顯性遺傳。請你用某株玉米果穗上的紅粒與黃粒為實驗材料設計實驗，以鑒定這一相對性狀的顯隱性關系。
解題環節：__________________。
確定方法或思路：_________________。
預期結果、得出結論：_________________。
解析：
方案一：自交。若子代全部表現為黃粒或紅粒，可認定黃粒或紅粒為純種；若讓子代的黃粒和紅粒雜交，其后代表現出的性狀為顯性，未表現出的性狀為隱性；若自交后代出現性狀分離，則親本性狀為顯性，新出現的性狀為隱性。
方案二：雜交。若子代表現出某一親本性狀，則該性狀為顯性性狀，另一性狀為隱性性狀；若后代表現出兩種親本性狀，可再進行自交，出現性狀分離的為顯性性狀，未出現的性狀為隱性性狀。
設問：根據所學知識，還有沒有其他方法來解決該題?
提示：采用單倍體育種后，再雜交即可。
6.1.3學生感悟
顯性性狀和隱性性狀的判斷方法：
(1)自交：讓具有相對性狀親本分別自交，看其后代有無性狀分離，若有則親本的性狀為顯性性狀。
(2)雜交：讓具有相對性狀的兩親本雜交，觀察后代的表現型，若后代只表現一種親本性狀，則此性狀為顯性性狀。
(3)隱性性狀的親本自交后代都是隱性性狀。
6.2探究二：判定細胞核遺傳與細胞質遺傳的實驗設計
6.2.1細胞質遺傳與細胞核遺傳的區別(表1)
6.2.2區別細胞質遺傳與細胞核遺傳的方法(正交和反交)
(1)實驗設計：隱性的雌性×顯性的純合雄性；
顯性的純合雌性×隱性的雄性。
(2)結果預測及結論：
①若兩組雜交結果相同，則該基因位于細胞核內的常染色體上：
正交：aa×AA－Aa；
反交：AA×aa－Aa。
②若兩組雜交結果不同，且子代性狀表現都與相應母本性狀相同，則該基因位于細胞質中：
正交：H×L－H；
反交：L×H－L。
③若兩組雜交結果不同，且子代性狀的表現與性別相關，一種情況子代與母本性狀一致，另一種情況子代雌性與父本性狀一致，子代雄性與母本性狀一致，則該基因位于細胞核內的x染色體上：
正交：XaXa×XAY－XAXa、XaY；
反交：XAXA×XaY－XAXa、XAY。
6.2.3例題
如圖1所示系譜的陰影部分表示患者家族性疾病的個體。據圖可知Ⅳ1攜帶致病基因的概率以及與Ⅲ4個體既非直系血親，又非三代以內旁系血親的異性個體分別是( )
A 1／2和Ⅱ1，Ⅱ3
B 0和Ⅱ1，Ⅲ3
C 2／3和Ⅲ2，Ⅲ3
D 1／8和Ⅲ8，Ⅱ6
答案：B。
6.2.4學生感悟
判定細胞核遺傳與細胞質遺傳的實驗設計。
正交、反交法。
6.3探究三：判斷基因位于常染色體上還是位于X染色體上的實驗設計
6.3.1解題方法
(1)方法一：
①實驗設計：隱性的雌性×顯性的純合雄性，
顯性的純合雌性×隱性的雄性。
②結果預測及結論：
A 若兩組雜交結果相同，則該基因位于細胞核內的常染色體上：
正交：aa×AA－Aa；
反交：AA×aa－Aa。
B 若兩組雜交結果不同，且子代性狀的表現與性別相關，一種情況子代與母本性狀一致，另一種情況子代雌性與父本性狀一致，子代雄性與母本性狀一致，則該基因位于細胞核內的x染色體上：
正交：XaXa×XAY－XAXa、XaY；
反交：XAXA×XaY－XAXa、XAy。
(2)方法二：
①實驗設計：隱性的雌性×顯性的雄性(使用條
件：知道顯隱性關系時)。
②結果預測及結論：
A 若子代中的雄性個體全為隱性性狀，雌性個體全為顯性性狀，則基因位于X染色體上：
XaXa×XAY－XAXa、XaY。
B 若子代中的雌雄個體中既有顯性性狀又有隱性性狀且各占1／2，則基因位于常染色體上：
aa× Aa－Aa、aa。
(3)方法三：
①實驗設計：選多組顯性的雌性×顯性的雄性(使用條件：知道顯隱性關系且顯隱性基因的基因頻率相等)。
②結果預測及給論：
A 若子代中的隱性性狀只出現在雄性中，則基因位于X染色體上：
XAXA×XAY－XAXA、XAY；
XAXa×XAY－XAXA、XAXa、XAY、XaY。
B 若子代中的隱性性狀同時出現在雌性與雄性中，則基因位于常染色體上：
AA×AA－AA；
AA×Aa－AA、Aa；
Aa×Aa－AA、Aa、aa；
Aa× AA－AA、Aa。
3.2例題
(2006年全國卷I)從一個自然果蠅種群中選出一部分未過的灰色和黃色兩種體色的果蠅，這兩種體色的果蠅數量相等，兩種體色的果蠅雌、雄各半。已知灰色和黃色這對相對性狀受一對等位基因控制，所有果蠅均能正常生活，性狀的分離符合遺傳基本規律。現用兩個雜交組合：灰色雌蠅×黃色雄蠅、黃色雌蠅×灰色雄蠅，只做一代雜交試驗，每個雜交組合選用多對果蠅。推測兩個雜交組合的子一代可能出現的性狀，并以此為依據，對哪一種體色為顯性性狀，以及控制體色的基因位于X染色體還是常染色體上這兩個問題，做出相應的推斷(要求：只寫出子一代的性狀表現和相應推斷的結論)。
解析：題目所列兩個雜交組合為正交、反交，若正交、反交子代中體色遺傳與性別無關，且黃色個體多或灰色個體多，則說明黃色或灰色為顯性，此基因位于常染色體上；若正交、反交子代中體色與性別有關，即雌性個體某體色或雄性個體某體色多，則此體色基因位于X染色體上，然后根據不同體色個體的多少來推斷哪種體色為顯性。
答案：①如果兩個雜交組合的子一代都是黃色個體多于灰色個體，并且體色的遺傳與性別無關，則黃色為顯性，基因位于常染色體上。
②如果兩個雜交組合的子一代都是灰色個體多于黃色個體，并且體色的遺傳與性別無關，則灰色為顯性，基因位于常染色體上。
③如果在雜交組合灰色雌蠅×黃色雄蠅中，子一代中的雄性全部表現灰色，雌性全部表現黃色；在雜交組合黃色雌蠅×灰色雄蠅中，子一代的黃色個體多于灰色個體，則黃色為顯性，基因位于x染色體上。
④如果在雜交組合黃色雌蠅×灰色雄蠅中，子一代中的雄性全部表現為黃色，雌性全部表現為灰色；在雜交組合灰色雌蠅×黃色雄蠅中，子一代中的灰色個體多于黃色個體，則灰色為顯性，基因位于x染色體上。
設問：拓展延伸：
1 探究基因位于XY的同源區段還是僅位于X染色體上的實驗設計。
(1)實驗設計：隱性的純合雌性×顯性的純合雄性。
(2)結果預測及結論：
A 若子代中的個體全表現為顯性性狀，則基因位于XY的同源區段：
XaXa×XAAA－XAXa、XaYA。
B 若子代中雌性全表現為顯性性狀，雄性全表現為隱性性狀，則基因位于X染色體上：
XaXa×XAY－XAXa、XaY。
2 探究基因位于常染色體上還是位于XY染色體上的同源區段的實驗設計。
(1)實驗設計：隱性的純合雌性與顯性的純合雄性雜交獲得的F1全表現為顯性性狀，再選子代中的雌雄個體雜交獲得F2，觀察F2表現型情況。
(2)結果預測及結論：
A 若F2雌雄個體中都有顯性性狀和隱性性狀出現，則該基因位于常染色體：
P：aaxAA－F1：Aa；
F1：Aa×Aa－F2：AA、Aa、aa。
B 若F2雄性個體中都是顯性性狀，雌雄個體中都有顯性性狀和隱性性狀出現，則該基因位于XY的同源區段：
P：XaXa×XAYA－XAXa、XaYA；
F1：XAXa×XaYA－XAXa、XaXa、XAYA、XaYA。
6.3.3感悟
不論基因位于常染色體上或x染色體上或Y染色體上，還是在XY染色體的同源區段，均可按如下方法解決：
①根據題意確定雜交親本組合；
②作出假設，草稿紙上書寫簡要圖解，找到區別；
③如果只在雄性中出現，則在Y染色體上；
如果性狀的遺傳號性別無關，則在常染色體上；
如果性狀的遺傳與性別有關，則可能在X染色體上。
如果性狀的遺傳與性別有關，則可能在XY染色體同源區段。
6.4探究四：環境因素和遺傳因素對生物性狀影響的實驗設計
環境因素――外因；遺傳因素――內因。
6.4.1例題
一種以地下莖繁殖為主的多年生野，分別生長在海拔10m、500m、1000m處的同一山坡上。在相應生長發育階段，同一海拔的野菊株高無顯著差異，但不同海拔的野菊株高隨海拔的增高而顯著變矮。為檢驗環境和遺傳因素對野菊株高的影響，請完成以下實驗設計。
(1)實驗處理：春天，將海拔500m、1000m處的野菊幼苗同時移栽于10m處。
(2)實驗對照：生長于10m、500m、1000m處的野菊。
(3)收集數據：第2年秋天測量株高，記錄數據。
(4)預測支持下列假設的實驗結果。
假設一：野菊株高的變化只受環境因素的影響，實驗結果是：移栽至10m處野菊株高與10m處野菊株高無顯著差異。
假設
野菊株高的變化只受遺傳因素的影響，實驗結果是：移栽至10m處野菊株高與原海拔處(500m、1000m)野菊株高無顯著差異。
假設三：野菊株高的變化受遺傳和環境因素的共同影響，實驗結果是：移栽至10m處野菊株高比10m處矮，比原海拔處高。
6.4.2學生感悟
要求掌握表現型是基因型和環境因素共同作用的結果。
7 教學總結
本節課主要介紹了以下四個方面的解題方法，以便應對相關遺傳學實驗設計問題。
(1)探究一：相對性狀中顯、隱性關系確定的實驗設計。
(2)探究二：探究某性狀的遺傳是細胞質遺傳還是細胞核遺傳。
(3)探究三：基因在常染色體還是x染色體上的實驗設計。
(4)探究四：環境因素(外因)和遺傳因素(內因)對生物性狀影響的實驗設計。
【關鍵詞】 創傷弧菌； 金屬蛋白酶； 正交設計； 直觀分析； 方差分析
Abstract Objective: To optimize the expression of recombinant metalloprotease of Vvibrio vulnificus in E.coliBL21/DE3 induced by IPTG. Method: The plasmid of pET-32a-vvp/E.coliBL21 was constructed by our laboratory. Four different factors，including time， temperature， agitation speed and concentration of IPTG， were studied by orthogonal experimental design. The data were analyzed by direct calculation and ANOVA method. Results: The R value of agitation rate resulting from direct calculation was highest among four factors. The P value of agitation rate was lower than 0.05. The P value of the other factors were higher than 0.05. Conclusions: The expression level is remarkable affected by the agitation rate. The expression level of VVP protein is highest when agitation rate is 250 rpm. Therefore we have established a method for high-level expression of VVP-four hours-inducing time， 37℃-inducing temperature， 1mmol/L concentration of IPTG and agitation rate in 250rpm.
Key words vibrio vulnificus; metalloprotease; orthogonal experimental design; direct analysis; analysis of variance(ANOVA)
很多臨床病例及動物實驗已經證明，進食被創傷弧菌（Vibrio vulnificus，Vv）污染的食物或者皮膚破損接觸Vv均可引起Vv感染，主要表現為嚴重的蜂窩組織炎和敗血癥［1~3］。一旦出現敗血癥，其死亡率高達50%以上［4~6］。因其病情兇險，故對創傷弧菌感染的臨床早期快速診斷尤為重要。目前，Vv的致病機制尚未明了。但有研究表明該菌分泌的金屬蛋白酶（VVP）具有增加血管通透性，引起出血性損傷的作用，已被證實是創傷弧菌的主要毒力因素之一［7~9］，并且vvp基因在不同創傷弧菌菌株之間具有高度保守性。故金屬蛋白酶可作為創傷弧菌感染重要的臨床實驗室檢測靶標。而要制備以VVP為靶標的Vv免疫檢測試劑盒，首先必須獲得作為足量高純度的VVP抗原來制備抗體。但是金屬蛋白酶作為創傷弧菌種特征性的外毒素，其自然分泌產量并不高，且由于方法學的限制，采用常規生化方法獲得足量高純度溶細胞素相當困難。而通過基因工程的方法，我們可以在一個合適的系統中，使外源基因高效表達，從而生產有價值的蛋白質，對其應用或進行功能的研究。但是外源基因在工程菌中的誘導表達受很多因素的影響，例如，誘導時間、誘導溫度、誘導劑濃度及搖菌的轉數等。因此，如何得到一種最佳的誘導條件組合，從而使蛋白高效穩定的表達是我們研究的基礎。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 菌株和質粒
原核表達載體pET-32a-vvp由本課題組構建；宿主菌E.coliBL21/DE3由南方醫科大學公共衛生與熱帶醫學學院吳昆博士惠贈。
1.1.2 誘導劑IPTG和篩選用氨芐青霉素
購自鼎國生物制品有限公司。
1.2 方法
1.2.1 實驗設計
針對誘導過程中對菌體表達蛋白產生影響的4個因素誘導時間、誘導溫度、誘導劑濃度以及誘導時搖菌的轉數，運用SPSS 11.5統計學軟件進行正交實驗設計。因素及水平見表1。表1 因素水平表（略）
1.2.2 誘導
質粒pET-32a-vvp轉化E.coliBL21/DE3后，挑取單菌落接種于含氨卞青霉素(100mg/L)的LB培養基中，37℃活化過夜，次日按1:100的比例轉接，37℃培養至OD600約0.8時即根據不同誘導條件進行誘導，誘導條件見實驗設計。離心收集菌體，做SDS-PAGE分析，考馬斯亮藍染色、脫色后觀察。掃描后運用圖像分析軟件Quantity One得出各不同誘導條件下融合蛋白VVP的表達濃度。
1.2.3 正交試驗直觀分析法
分別計算每個因素各水平下的平均收率，用各因素各個水平平均收率的極差R(極差=平均收率的最大值- 平均收率的最小值)來反映各因素的水平變動時對試驗結果影響的大小［10］。
1.2.4 方差分析
運用SPSS 11.5統計學軟件對正交設計資料進行分析。
1.2.5 結果驗證
在由上述方法得出的最佳誘導條件下，對轉化了質粒pET-32a-vvp的E.coliBL21/DE3進行誘導，并對結果進行SDS-PAGE分析，以驗證此組合的誘導條件的誘導表達效果。并設置轉化空載體組及未誘導組進行對照。
2 結果
2.1 SDS-PAGE 結果
取16組經不同誘導條件誘導的菌液作組間平行SDS-PAGE，經Quantity One對染色凝膠做圖像分析，來確定融合蛋白VVP表達的相對比例。SDS-PAGE 結果見圖1，圖上方的數字代表組別。經掃描得到各組VVP的表達比例見表2。
2.2 優化結果
2.2.1 正交試驗直觀分析法
運用正交試驗直觀分析法得出的條件優化結果見表2和圖2，K1、K2、K3、K4分別表示每個因素各水平下的蛋白表達量的均值［10］。由極值R的大小推知，各因素的重要性依次為誘導搖菌轉數、誘導時間、誘導溫度、誘導劑IPTG濃度。本實驗的最佳搭配誘導條件為搖菌轉數250r/m、誘導時間4h、誘導溫度37℃、誘導劑IPTG濃度1mmol/L。表2 實驗設計與結果分析（略）
2.2.2 方差分析
運用SPSS 11.5統計學軟件對進行正交設計資料進行方差分析得出的條件優化結果見表3。搖菌轉數的P值小于0.05，即該因素對試實驗結果影響顯著；而時間、溫度及IPTG濃度的P 值均大于0.05。表3 方差分析表（略）
2.2.2 結果的驗證
在誘導條件為搖菌轉數250r/m、誘導時間4h、誘導溫度37℃、誘導劑IPTG濃度1mmol/L的情況下，VVP的表達量達到了40.67%。而其它4組對照組均無表達，見圖3。
3 討論
正交試驗設計是一種安排多因素多水平試驗，并利用普通的統計分析方法來分析試驗結果的一種試驗設計方法［10］。對于多因素多水平的問題，通常都希望通過試驗找出因素的主次關系和最優搭配條件。用正交設計合理地安排試驗，可以做到省時、省力、省錢，同時又能得到基本滿意的試驗效果［10］。因此在本研究中，我們運用這種實驗設計方法對融合蛋白VVP在工程菌中的誘導表達條件進行優化，旨在獲得穩定高效表達的VVP蛋白，從而為VVP的致病機理研究以及Vv免疫檢測試劑盒制備奠定基礎。
目的基因在大腸桿菌中的誘導培養方式主要有兩種，即化學物質誘導和溫度誘導，pET32a載體帶有啟動子T7lac，可采用化學物質IPTG進行化學誘導［11］。要實現蛋白產物的高表達，需要考慮重組菌生長和產物表達的最適環境條件，包括誘導時間、誘導溫度、搖菌的轉數及最適誘導劑濃度等。細菌在誘導后，大量能量會消耗在外源蛋白的表達上，使細菌的生長提前進入衰亡期，過度誘導會造成溶菌。因此需要對誘導時間進行控制，找到能使外源蛋白充分表達而又不會導致溶菌的適當誘導時間，我們在實驗中設計了3個連續的時間水平1h、2h、3h。在誘導溫度上，不同的蛋白對溫度有不同的要求。有研究表明，有些外源蛋白在低溫下才能大量表達［12］；而本實驗中的工程菌大腸桿菌的最適生長溫度是37℃。考慮到這兩方面的要求，我們在實驗中設計了3個溫度水平：20℃、30℃、37℃。搖菌的轉數對細菌的生長也是極為重要的。體系溶解氧是影響菌體代謝的重要參數，外源基因在高效轉錄和翻譯時需要大量能量，及時給予飽和需氧量對高效表達有意義［13］。加入誘導劑后通過改變攪拌轉數(r/min)來改變氧傳遞推動力和液相體積氧傳遞系數，以達到調節體系溶解氧的目的。通常攪拌轉數愈大液相體積氧傳遞系數愈大，但當r/min 很大時，體系產生不可避免的泡沫而阻止了氧的傳遞;同時r/min過大則產生較大的剪切力，亦對菌體生長不利［11］。我們在實驗中設計了3個r/min水平：100、180、250。誘導劑IPTG的濃度對外源蛋白的表達水平有較大影響，濃度過高會對宿主菌造成損害，過低則影響誘導劑的效用。因此實驗中設計了4個濃度水平:0.1mmom/L、0.5mmom/L、1mmom/L、2mmom/L。
本實驗設計的因素水平不等，因此在對正交設計資料進行直觀分析時，我們運用平均蛋白表達量K1、K2、K3值的大小來反映各因素的不同水平對實驗結果(蛋白表達量)影響的大小，并以此確定實驗的最佳搭配。用各因素各個水平蛋白平均表達量的極差R來反映各因素的水平變動時對實驗結果影響的大小。極差大的就表示該因素的水平變動時對實驗結果的影響大，極差小的就表示該因素的水平變動時對實驗結果的影響小。本實驗中，我們得到因素的主次順序為誘導搖菌轉數、誘導時間、誘導溫度、誘導劑IPTG濃度。主要因素應取較好的水平，而次要因素，則可根據對成本、時間、收益等方面的統籌考慮而選取適當的水平。正交試驗的直觀分析法簡便、直觀、計算量小，但不能估計試驗誤差，即不能區分是由于各因素的水平變化而導致試驗結果的差異，還是由于試驗的隨機波動而導致試驗結果的差異。為解決此問題，可對試驗結果做方差分析。由表3可知，搖菌轉數的P值小于0.05，而時間、溫度及IPTG濃度的P 值均大于0.05。按方差分析法的觀點，只須對有顯著意義的因素確定好水平，而其它對試驗結果沒有什么影響的因素，則可按實際需要來確定適當的水平。方差分析的結果與直觀分析方法得到的結果相同。并且這一結果也通過VVP的高表達(表達濃度達到了40.67％)得到了驗證。由此得本研究的試驗最佳組合為搖菌轉數250rpm、誘導時間4h、誘導溫度37℃、誘導劑IPTG濃度1mmol/L。
【參考文獻】
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8 Miyoshi S. Effects of Vibrio Vulnificus metalloprotease on the capillaries:pathological actions and inactivation by alpha-macroglobulin.Yakugaku Zasshi，2000，120(11):1149~1157.
9 Miyoshi S，Narukawa H，Tomochika K，et al.Actions of Vibrio vulnificus metalloprotease on human plasma proteinase-proteinase inhibitor systems:a comparative study of native protease with its derivative modified by polyethylene glycol.Microbiol Immunol，1995，39(12):959~966.
10 祝國強，滕海英，黃平. 正交試驗設計方法在醫藥學中的應用.數理醫藥學雜志，2007，20(4):568~569.
11 pET系統操作手冊 Novagen.
【摘要】 目的 尋找在超聲條件下從促生長散中提取水溶性成分的優化條件并進行含量測定。方法 在單因素實驗的基礎上采取正交設計法，以超聲時間、提取溫度、固液比及提取次數為因素，每個因素3個水平，選擇L9(34)正交表，用酸堿滴定法測定有機酸含量作為綜合評價指標。結果 該提取實驗影響因素:為提取次數>提取時間>提取溫度>固液比。結論 最佳提取條件為：超聲時間20 min，超聲溫度45 ℃，固液比1∶10，提取次數3次。
【關鍵詞】 促生長散；超聲提取；正交實驗；含量測定；有機酸
Abstract：Objective To optimize the extracting condition of water-soluble component from herbal medicine of promoted growth and determine the content of organic acid. Methods With the content of organic acid as the index， ultrasonic time， extracting temperature， ratio of solid and liquid and extracting times were screened by L9 (34) orthogonal test on the basis of single factor test. Results The effect factors of the extracting condition were as follows：extracting times>extracting time>extracting temperature>ratio of solid and liquid. Conclusion The best extracting condition was that ultrasonic time of 20 min， temperature of 45 ℃， ratio of solid and liquid of 1∶10， and extracting 3 times.
Key words：ultrasonic extraction；orthogonal experiment；content determition；organic acid
促生長散是一種純中藥制劑，由山楂、甘草、地榆等中藥材組成，含有較多的水溶性成分，主要成分為有機酸[1-2]，多年來應用效果良好。但尚存在很多不足：口感差、藥效發揮時間慢、有效成分利用率低、產品易發霉變質、不易貯存、質量可控性差等。為了提高促生長散產品的科技含量，實現產品 穩定、高效、可控的質量要求，本研究擬采用超聲輔助技術對促生長散中的水溶性成分進行提取，為有效成分的高效利用奠定基礎。
1 實驗材料
1.1 主要儀器
LD隆達HF-2.5B超聲循環提取機(北京弘祥降生物技術開發有限公司)，堿式滴定管(50 mL)，TDL-5臺式離心機(上海安亭儀器廠)，電子天平(北京賽多利斯天平有限公司)，DL-360A超聲儀(上海之信儀器有限公司)，RE52-05旋轉蒸發器(上海亞榮生化儀器廠)，SHZ-CB型循環水式多用真空泵(河南鞏義市英峪寧華儀器廠)，ZK-82A型電熱真空干燥箱(上海實驗儀器廠有限公司)。
1.2 藥物和試劑
促生長散(石河子大學化學化工學院提供)，NaOH(A.R)、鄰苯二甲酸氫鉀(A.R)、蒸餾水、酚酞指示劑，石河子醫藥公司提供。
2 實驗方法
2.1 含量測定
促生長散中含有較多的水溶性成分，主要來源于山楂、甘草、地榆等，均含有有機酸，參照《中華人民共和國藥典》(一部)山楂項下的含量測定方法，用氫氧化鈉滴定液(0.1 mol/L)滴定，即得，每1 mL氫氧化鈉滴定液(0.1 mol/L)相當于6.4O4 mg的枸櫞酸計算有機酸含量。
2.2 單因素試驗
2.2.1 超聲時間
取促生長散10.00 g，溶劑100 mL，在25 ℃下進行超聲提取，每5 min取樣1次，測定滴定的NaOH的體積，并算出有機酸的含量。
2.2.2 超聲溫度
取促生長散10.00 g，溶劑100 mL，在30 min提取1次的條件下，分別在25、35、45、55、65 ℃的條件下提取并測定滴定用的NaOH體積，算出有機酸的含量。
2.2.3 超聲次數
超聲次數不同提取效果不同。試驗發現超聲次數太多，浪費溶劑，提高成本，而且給后處理帶來困難；超聲次數太少，不能充分提取出有效成分。在對大量文獻資料綜合分析的基礎上，結合試驗具體情況，選定超聲次數為1、2、3次進行正交實驗。
2.2.4 固液比
固液比不同提取效果不同。試驗發現固液比太大，影響超聲提取器的循環和攪拌；固液比太小浪費溶劑，提高成本，而且給后處理帶來困難。在對大量文獻資料綜合分析的基礎上，結合試驗具體情況，選定固液比為1∶8、1∶10和1∶12進行正交實驗。
2.3 正交試驗
在對以上單因素分析和試驗的基礎上，對影響有機酸提取效果的幾個因素，著重考察超聲時間(A)、超聲溫度(B)、固液比(C)、提取次數(D)4個因素，每個因素3個水平(具體試驗因素及水平見表1)，用L9(34)進行正交實驗設計，選擇最佳的提取條件。表1 因素水平表（略）
3 結果
3.1 單因素實驗
3.1.1 超聲時間對提取效果的影響
根據超聲單因素試驗，平行測定3次的條件下研究出提取時間對有機酸含量的影響。隨著提取時間的增加，有機酸的含量也在增加，25 min后增長趨緩，因此選擇20 min左右進行正交實驗。
3.1.2 超聲溫度對提取效果的影響
根據超聲單因素試驗，平行測定3次的條件下研究出提取溫度對有機酸含量的影響。隨著提取溫度的升高，有機酸的含量也在增加，45 ℃后增長趨緩，因此選擇35 ℃左右進行正交實驗。
3.2 正交實驗設計
在單因素影響的基礎上，為探討各條件參數的相互影響，試驗中設計了四因素三水平正交試驗，確定應用L9(34)進行正交實驗設計。結果見表1、表2。表2 L9(34)正交設計及結果（略）
表中因素A(時間)它的3個水平所對應的提取百分含量以第2水平的數值為最大，所以取它的第2水平最好；因素B(溫度)以第3水平的數值為最大；因素C(固液比)以第2水平的數值為最大；因素D(提取次數)以第3水平的數值為最大。
實驗結果表明，有機酸的最佳提取條件是A2B3C2D3，即超聲時間20 min，超聲溫度45 ℃，固液比1∶10，提取次數3次。根據極差分析影響有機酸的提取因素大小為：次數>時間>溫度>固液比。該提取工藝影響因素最大的是提取次數，影響因素最小的是固液比。
3.3 驗證實驗
取促生長散10.00 g，溶劑100 mL。根據篩選得到的最佳提取條件A2B1C2D3平行提取3次，分別測定有機酸的含量。結果見表3。表3 驗證實驗結果（略）
經驗證實驗，根據最佳的提取條件所測得的有機酸的含量均大于正交設計中的含量。
4 結論
促生長散中水溶性成分的最佳提取條件為：超聲時間20 min，超聲溫度45 ℃，固液比1∶10，提取次數3次。促生長散中水溶性成分主要來源于組方中的山楂、甘草、地榆等，所以本實驗采用有機酸為評價指標，方法簡便，合理可行。
參考文獻
關鍵詞：二妙膠囊；鹽酸小檗堿；正交實驗
中圖分類號：R284.1 文獻標識碼：A 文章編號：1673-7717(2009)05-1087-02
二妙丸由蒼術、黃柏兩味藥組成，為主治濕熱流注之筋骨疼痛或兩足痿軟或足膝紅腫、下部濕瘡、帶下以及濕熱成痿諸癥的首選方劑，臨床運用甚廣，被收錄在2005版藥典…。本次實驗針對二妙丸服用量大，攜帶不方便的特點，擬將丸劑改為膠囊劑，以減小服用量，提高藥物的穩定性和生物利用度。蒼術健脾燥濕為方中君藥。黃柏為蕓香科植物黃柏Phellodendmnam illnse Rupr(關黃柏)和黃皮樹Phellodendron ehinse Sehneid(川黃柏)的除去栓皮部分的樹皮，為中醫臨床常用的中藥材之一，具有清熱、燥濕、瀉火、解毒之功效。文獻報道，黃柏主要含有小檗堿、木蘭堿、黃柏堿、掌葉防己堿等多種生物堿及內酯、甾醇、黏液質等成分，為了更好的發揮黃柏的藥用功效，本實驗采用正交實驗設計法，以鹽酸小檗堿的含量和出膏率為檢測指標，考察溶媒濃度、溶媒用量、提取時間及提取次數等4種因素對提取工藝的影響，并對提取工藝進行優選。
1 儀器與試藥
黃柏，購于四川。鹽酸小檗堿化學對照品批號：110713―200609。購自中國藥品生物制品檢定所。島津LC-10A高效液相色譜儀、浙大N3000色譜工作站、電子分析天平等。其它試劑均為分析純。
2 方法與結果
2.1 正交試驗設計表的設計
根據初篩試驗結果，分別確定提取溶媒(乙醇)濃度、溶媒用量、提取時間及提取次數為實驗因素，每個因素選擇3個水平的正交實驗設計方案，見表1。
2.2 樣品的制備
取黃柏(炒)藥材25g，共取9份，按照表1、表2分別進行回流提取，提取液濾過，合并，回收乙醇，濃縮，定容到250mL的容量瓶中，取5mL到25mL的容量瓶中，甲醇定容，微孔濾膜過濾后，精密吸取10μL，注入高效液相色譜儀。
2.3 出膏率的測定
精密吸取濾液10mL，水浴蒸干，置于105℃烘箱中恒溫干燥3h，取出置干燥器中1h，精密稱定，計算浸膏得率。
2.4 鹽酸小檗堿的含量測定
2.4.1 對照品溶液的制備精密稱取鹽酸小檗堿適量，溶解制成每1mL含0.28mg的溶液。
2.4.2 實驗條件及系統適用性色譜條件：色譜柱為Diamortsil C18(5μm，4.6nm×150nm)；流動相為乙腈：0.025mL/L磷酸水溶液=1:3，檢測波長265nm；柱溫40℃；流速1mL/min。理論塔板數按鹽酸小檗堿計算應不低于4000。
2.5 實驗結果
以小檗堿和出膏率為指標，權重系數為60:40。見表2、表3。
由表2、表3可以看出，影響因素D>A=C>B，且因素D具有顯著性，所以黃柏的最佳提取工藝為以D3A2C2B3。即黃柏的最佳提取工藝為10倍量的70％乙醇回流提取3次，每次1.5h。
3 討論
摘要：目的篩選芩連抗病毒膠囊醇提和水提最佳工藝。方法采用正交實驗法對芩連抗病毒膠囊提取工藝進行考察，分別以組方中的黃芩苷和鹽酸小檗堿的含量為指標進行測定。結果醇提工藝以10倍量70%的乙醇提取3次，1 h/次；水提工藝以10倍量水，煎煮2次，2 h/次所得到的黃芩苷和鹽酸小檗堿的含量最高。結論此工藝對黃芩苷和鹽酸小檗堿的提取率高，穩定性好，適合工業化生產。
關鍵詞：黃芩苷；鹽酸小檗堿；提取工藝
Study on Extraction Processes of Qinlian Antivirus Capsule
Abstract:ObjectiveTo determine the optimum condition of extraction processes of Qinlian Antivirus Capsule.MethodsThe extraction processes were studied with the potentiametric method and the contents of baicalin and berberine hytrochloride as the markers.ResultsThe contents of baicalin and berberine hytrochloride were the highest when the following extraction condition was used:extracting with 70% alcohol and 10 times solvent for an hour a time and the process was repeated three times，and the extraction process of water is that 10 times solvent ，boiling twice ，2 hours per-time.ConclusionThe contents of baicalin and berberine hytrochloride are high and the stability is good when this extraction process is used. This extraction process is suitable for industrial production.
Key words:Baicalin; Berberine hytrochloride; Extraction process
芩連抗病毒膠囊由黃芩、黃連、桔梗、牛蒡子等組成。具有清瘟解毒之功效，用于外感時疫或外感風熱引起的頭疼身痛，惡寒發熱，喉痛咳嗽，痄腮紅腫等諸癥。黃芩苷和鹽酸小檗堿分別是方中君藥和臣藥的主要有效成分［1～3］，故本實驗以黃芩苷和鹽酸小檗堿的含量為指標采用正交實驗法對醇提工藝和水提工藝進行考察，以確定芩連抗病毒膠囊的最佳提取工藝。
1 儀器與試藥
高效液相色譜儀(美國安捷倫1100)；Extend ODS C18色譜柱 (大連依利特)；微量進樣器（HAMITON COMPANY）；島津CS9301雙波長薄層掃描儀；KQ3200DE型醫用數控超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；定量毛細管（美國Drummond Co.）。液相用試劑均為色譜純；薄層用試劑均為分析純。試驗用藥材購自鄭州市神州大藥房，經鑒定，符合《中國藥典》規定。
2 醇提工藝考察及結果
2.1色譜條件［4］用十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑；甲醇水磷酸（47∶53∶0.2）為流動相；檢測波長280 nm；柱溫室溫。
2.2 對照品溶液的制備取黃芩苷對照品加甲醇制成每毫升含60 μg的溶液作為對照品溶液。
2.3 線性化范圍考察精密稱取減壓干燥后的黃芩苷對照品，用甲醇溶解制成每毫升含黃芩苷149.3 μg的溶液，作為對照品溶液。精密吸取黃芩苷對照品溶液2，4，6，8，10 μl注入液相色譜儀，按以上條件進行測定。結果見表1。表1 黃芩苷線性化范圍實驗（略）
其回歸方程為y=122.85+3.077 7x，r=0.999 6黃芩苷在0.298 6～1.493 μg之間呈一通過原點的直線。
2.4 精密度實驗精密吸取同一對照品溶液10 μl，注入液相色譜儀，按上條件進行測定。結果見表2。表2 精密度實驗（略）
結果表明：黃芩苷精密度良好，符合定量分析要求。
2.5 據資料表明［5］處方中黃芩，桔梗，牛蒡子，甘草四味藥物中的主要成分均為苷類化合物，且為其活性成分。因為苷類化合物在含水醇的溶解性較好，為了有效提取此類化合物，以保證藥效，同時也為了減少藥物服用量，故對以上幾味藥物采用不同濃度的乙醇來提取。
2.6 正交實驗設計與結果考慮加醇量、乙醇濃度、提取時間及提取次數，其因素水平表見表3。表3 黃芩、桔梗、牛蒡子、甘草乙醇提取因素水平（略）
2.7 黃芩苷含量測定取乙醇提取液適量作為供試品溶液；參照《中國藥典》2000年版Ⅰ部黃芩藥材含量測定項下色譜條件，用十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑；甲醇水磷酸（47∶53∶0.2）為流動相；檢測波長280 nm，照高效液相色譜法［4］測定，分別精密吸取對照品溶液10 μl和供試品溶液5 μl，注入液相色譜儀，測定，即得。結果見表4，方差分析見表5。表4 正交實驗設計及結果實驗（略）表5 方差分析方差來源 （略）
2.8 樣品測定精密稱定3批一定量藥樣，照優化條件提取：加70%的乙醇10倍量提取3次，1 h/次，提取液作為供試品溶液按照2.7項下黃芩苷的含量測定方法測定，得黃芩苷相當于藥材含量分別為10.522％，10.308％，10.617％，RSD=1.51％。
3 水提工藝考察及結果
3.1 工藝條件篩選據研究資料表明，處方中黃連主要含生物堿類化合物，以小檗堿含量最高，同時小檗堿也為其主要有效成分，小檗堿在熱水中溶解度較好；方中石膏為礦物藥，其主要成分為CaSO4?10H2O，根據傳統中藥理論，石膏以久煎入藥，故把黃連，石膏采用水煎煮的方法提取，在煎煮過程中，采用正交實驗法來篩選最佳工藝，其影響因素主要有：加水量、煎煮次數、煎煮時間等，因素水平見表6。表6 黃連、石膏共水煎煮因素水平（略）
3.2 鹽酸小檗堿含量測定［4］精密量取各正交組取提取液適量，加鹽酸甲醇（1∶100）稀釋作為供試品溶液；另取鹽酸小檗堿對照品加甲醇制成1 ml含0.5 mg的溶液作為對照品溶液；參照《中國藥典》2000年版Ⅰ部黃連藥材含量測定項下測定方法，分別吸取供試品溶液6 μl，對照品溶液2 μl和4 μl，交叉點于同一硅膠G板上，以苯醋酸乙酯異丙醇甲醇水（6∶3∶1.5∶1.5∶0.3）為展開劑，另槽加入等體積濃氨試液，預平衡15 min，展開，取出，揮干，照薄層色譜法進行熒光掃描，激發波長λ=348 nm，測定供試品與對照品熒光強度的積分值，計算，即得。測定結果見表7，方差分析見表8。表7 正交實驗設計及結果實驗（略） 表8 方差分析方差來源 （略）
3.3 基于上述正交實驗各影響因素沒有顯著性差異由直觀分析可知煎煮時間和加水量影響因素較大，故擬以煎煮時間和加水量做兩因素兩水平正交實驗，考察指標為小檗堿百分含量。因素水平見表9，正交實驗結果見表10。表9 因素水平水平（略）表10 正交實驗結果實驗（略）
3.4 樣品測定精密稱取3批一定量藥樣，照優化條件提取：加10倍量水，煎煮2次，2 h/次；提取液按照3.2項下鹽酸小檗堿含量測定法進行測定，分別得鹽酸小檗堿相當于藥材含量為5.464%，5.378%，5.527%，RSD=1.37％。
4 結果分析及討論
4.1 表5方差分析表明，因素A，B，C，D對實驗結果的影響都非常顯著。根據正交實驗結果，選取顯著因素的最好水平，得到醇提最佳工藝條件為，A2B3C2D3，即以10倍量70%的乙醇提取3次，1 h/次。3批驗證試驗結果表明，該工藝穩定可行。
4.2 表8方差分析表明，因素A、B、C均不具有顯著性，但由直觀分析可知，煎煮時間和加水量對實驗結果有較大影響，煎煮次數對實驗結果影響較小，故以煎煮時間和加水量做兩因素兩水平正交實驗對水提工藝繼續進行考察，考察指標為小檗堿百分含量。由表10結果直觀分析表明，因素A對實驗結果的影響較因素B大，結合兩次的正交實驗的結果，確定最佳水提工藝為：10倍量水，煎煮2次，2 h/次。3批驗證實驗結果表明，該工藝穩定可行。
參考文獻
［1］賀海平，梁寧生.002黃芩藥理研究的新進展［J］.國外醫學?中醫中藥分冊，2000，22（1）：14.
［2］瞿佐發.黃芩的藥理作用及臨床應用［J］.時珍國醫國藥，2002，13（5）：316.
［3］耿東升，劉發.小檗堿藥理作用研究進展［J］.人民軍醫藥學專刊，1997，13（1）：24.
【摘要】
目的對從老鷹茶中提取總皂苷的工藝進行優化。方法以齊墩果酸為對照品，香草醛-高氯酸法顯色，用紫外分光光度法在550 nm處測定總皂苷含量。采用L9（34）正交設計，以老鷹茶總皂苷含量為考察指標，考察乙醇濃度、提取時間、乙醇用量、提取次數4個因素對提取的影響。結果最佳提取工藝為80 %乙醇，12倍量，回流提取3次，1 h/次。結論該工藝經實驗重復性好，對進一步的工藝開發有較好的參考價值。
【關鍵詞】 老鷹茶 總皂苷 正交實驗 紫外分光光度法
老鷹茶系樟科木姜子屬毛豺皮樟Litsea coreana Leve的葉，俗稱“白茶”，分布于云南、貴州、四川、安徽等地。民間飲用表明老鷹茶具有解毒消腫、明目益思、生津止渴、解表防暑等功效，且無毒副作用，為藥食同源植物［1］，長期飲用有益于健康。老鷹茶中含有黃酮、皂苷、有機酸、香豆素和鞣質等成分，其中皂苷類成分含量豐富［2］。研究老鷹茶的化學成分，對研究天然產物化學多樣性，以及尋找新的藥用成分具有重要意義。為了有效開發和利用資源，本文采用正交實驗對老鷹茶總皂苷的提取工藝進行了研究。
1 儀器與試藥
1.1 儀器722S分光光度計；8453紫外-可見分光光度計(Agilent)；電子天平BP211D (Sartorius)；GSY-8電熱恒溫水浴鍋；EK-S5AB電熱真空干燥箱。
1.2 試藥齊墩果酸標準品，購自中國藥品生物制品檢定所；老鷹茶，2006-05購自安徽省寧國縣茶農，陰干備用，經植物學鑒定為樟科木姜子屬毛豺皮樟Litsea coreana Leve的葉。試劑均為分析純，水為雙蒸餾水。
2 方法與結果
2.1 標準曲線的制作［3］精密稱取經120℃干燥至恒重的齊墩果酸標準品5.0 mg，置于25 ml容量瓶中，甲醇定容，搖勻，即得對照品溶液(每毫升含齊墩果酸標準品0.2 mg)。精密量取對照品溶液0.0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0 ml于10 ml試管中，抽干甲醇，加0.2 ml 5%香草醛，0.8 ml高氯酸，搖勻于60℃水浴中加熱15 min，冷卻，加冰醋酸5 ml，搖勻。以相應試劑做空白，在8453紫外-可見分光光度計上進行全波長掃描，最大吸收波長為（λmax）550 nm。按分光光度法在550 nm波長處測定吸光度。以吸光度值(Y)為縱坐標，對照品濃度(X)為橫坐標繪圖，得回歸線性方程Y = 53.666X-0.067 4，r=0.999 9，線性范圍：6.666 7～33.333 3 mg ·L-1。
2.2 提取溶劑的選擇
2.2.1 水提取法精密稱取老鷹茶5 g，加水50 ml，在水浴上加熱回流提取1 h，趁熱過濾，共提取2次，洗滌殘渣，合并濾液和洗滌液，蒸干溶劑。固體水溶后，正丁醇萃取，萃取液過氧化鋁柱，收集流出液，定容至200 ml容量瓶中，搖勻，待用。
2.2.2 乙醇提取法精密稱取老鷹茶5 g，加80 %乙醇50 ml，在水浴上加熱回流提取1 h，趁熱過濾，共提取2次，洗滌殘渣，合并濾液和洗滌液，蒸干溶劑。固體水溶后，正丁醇萃取，萃取液過氧化鋁柱，收集流出液，定容至200 ml容量瓶中，搖勻，待用。
轉貼于
2.2.3 樣品中總皂苷的含量測定精密量取供試品溶液0.3 ml，按標準曲線方法進行操作，測定吸光度值，由回歸方程計算樣品中總皂苷的含量。結果見表1。
表1 提取溶劑與含量的關系（略）
2.3 正交實驗設計與結果根據藥材性質和生產實際要求，擬定影響浸出效果的4個主要因素，即A為乙醇濃度(%)，B為乙醇用量(倍體積)，C為提取時間(h/次），D為提取次數，每個因素選擇3個水平，編制因素水平表見表2。
表2 因素水平（略）
稱取適量老鷹茶干燥粗粉9份，按正交實驗設計的工藝進行提取，以老鷹茶提取物中總皂苷含量為考核指標，對正交實驗結果進行方差分析見表3～4。
表3 正交試驗(L934)直觀分析（略）
表4 方差分析（略）
根據分析結果可知，各個因素對老鷹茶總皂苷提取效果的影響程度依次為A（乙醇濃度）>D（提取次數）>C（提取時間）>B（乙醇用量），且對提取效果影響有統計學意義的因素是因素A（乙醇濃度）。綜合直觀分析和方差分析的結果，老鷹茶總皂苷理想的提取工藝方案是A3B3C1D3，即用12倍量的80% 乙醇，回流提取3次，1 h/次。
2.4 提取工藝的驗證實驗為進一步考察上述最佳工藝的穩定性和合理性，按該工藝條件進行重復性實驗3次，分別測定老鷹茶總皂苷的含量。結果見表5。測定的結果均等于或優于正交實驗表中的任何一組，重復性好，RSD = 0.934% (n=3)。說明該工藝穩定可行。
表5 最佳工藝的驗證實驗（略）
3 討論
香草醛-高氯酸法顯色體系最大吸收波長在550 nm處，該顯色體系呈色穩定，但由于老鷹茶粗提物中有色物質的干擾，粗提物須經過氧化鋁脫色。樣品脫色后顯色在近550 nm處有最大吸收，因此該顯色體系可用于老鷹茶總皂苷含量測定。
由正交實驗的直觀分析和方差分析結果可知，從總皂苷這一指標來看，因素A（乙醇濃度）的影響最大，差異性最為顯著；老鷹茶總皂苷的最佳提取工藝為12倍量的80%乙醇，回流提取3次，1 h/次。本實驗優選出的工藝簡單，操作容易，穩定性好。
參考文獻
［1］ 李延松. 老鷹茶資源調查與開發利用［J］.貴州茶葉，1995，4:10.
【關鍵詞】 芒果止咳片；，，薄膜包衣；，，正交實驗
摘要：目的通過優化選擇薄膜包衣的生產工藝條件，提高芒果止咳包衣片的穩定性。方法通過正交實驗摸索薄膜包衣工藝的最佳條件，并通過溶出度、耐溫耐濕實驗，比較糖衣及薄膜衣對芒果止咳片理化性質的影響。結果薄膜包衣可提高芒果止咳片的儲存期穩定性。結論 芒果止咳片采用薄膜包衣比糖衣有優勢。
關鍵詞：芒果止咳片； 薄膜包衣； 正交實驗
Abstract：ObjectiveTo optimize the thin film coating production craft. MethodsBy orthogonal experiment， we tried to find out the optimum condition to thin film coating production craft and compared the different effects on Mango Anticough Tablet's physics and chemistry nature applying sugarcoating and thin film coating separately by dissolution， heat and humidity test. ResultsThin film coating can promote the storage stability of Mango Anticough Tablet. ConclusionApplying thin film coating has more advantages to Mango Anticough Tablet.
Key words：Mango anticough tablet； Thin film coating； Orthogonal experiment
芒果止咳片是由芒果葉提取物、魚腥草素鈉等制成的中藥片劑，目前的國家標準指定包糖衣［1］。糖衣片吸濕性強，且易裂片、出現色斑，降低了產品質量。我們采用薄膜包衣技術對芒果止咳片進行包衣，有效解決了上述問題。
1 儀器與試藥
BGB150C型包衣機（溫州市制藥設備廠）；TM85型膠體磨（天津市鑫普機械制造有限公司）；HG53型快速鹵素水分測定儀（瑞士梅特勒）；SPX250C型恒溫恒濕箱（上海博迅實業有限公司醫療設備廠）；1014型電烤箱（上海醫療機械廠）；RC6型溶出度測試儀（天津光學儀器廠）。芒果止咳片片芯（廣西中醫學院制藥廠，批號20050419）；聚丙烯酸樹脂Ⅳ號（江蘇省蘇州市立新醫藥原料有限公司，批號20041026）；HPMC（濰南山沙藥用輔料有限公司，批號20040804）；吐溫80（汕頭市西隴化工廠，批號20040708）；95%乙醇（工業級，廣西南寧化工廠，批號200411082）。
2 方法與結果
2.1 糖衣片的制備先預熱包衣鍋（30～40℃），將合格的片芯置于包衣鍋內，啟動包衣鍋使片芯均勻受熱，分別上隔離層，粉衣層，糖衣層，色衣層，打光。
2.2 薄膜衣片的工藝及其優化
2.2.1 包衣液配制 取聚丙烯酸樹脂Ⅳ號90 g與HPMC20 g分別溶于適量95 %和70 %乙醇中，靜置浸泡過夜，待完全溶解，分別加95 %和70 %乙醇至總體積1 000 ml，將兩者混勻，依次加入吐溫80、蓖麻油、滑石粉、鈦白粉適量，過膠體磨反復研磨均勻，過120目篩備用。
2.2.2 包衣先預熱包衣鍋（30～40℃），將合格的片芯置于包衣鍋內，啟動包衣鍋使片芯均勻受熱，將配制好的包衣液用噴槍噴霧于轉動的片芯表面，以60～70℃熱風干燥，連續噴霧至片面完整光潔，色澤均勻，停止噴霧。用熱風繼續干燥10 min后，再用冷風吹干即得。
2.2.3 正交實驗設計實驗設計：影響薄膜包衣質量的因素主要有片芯的硬度、包衣液濃度、噴霧流量等，將之作為考察因素，并相應安排了3個水平，選L9（34）正交表安排實驗。見表1。
表1 因素及水平（略）
指標確定：以薄膜衣片芒果膏主要有效成分芒果苷溶出度及薄膜衣片外觀合格率為指標，實施綜合評分。溶出度實驗：按《中國藥典》第1法［2］設定轉籃轉速為120 r/min，溶出介質為人工胃液，進行溶出度實驗，在45 min取樣5 ml，微孔濾膜過濾，濾液按文獻［3］測定芒果苷，與樣品薄膜衣片芒果苷含量比較，計算薄膜衣片芒果苷在45 min溶出度。溶出量％最高者記“10”分，最低者記“0”，按公式Xj=(Y10-Y0)×(Y10-Yj)/10依次類推；外觀合格率實驗：每批取100片，按文獻［2］薄膜衣片外觀標準評判合格率，合格率％“< 80”，記“0”分，“≥80，85，90，95，98”依次記“2，4，6，8，10”分。因溶出度是評價中藥片劑溶出特性的關鍵指標，溶出度作為重要指標，參照文獻［4］系數設為1.5，外觀合格率系數設為1，綜合評分值＝1.5X1＋X2。結果見表2。
表2 正交實驗設計表及結果（略）
正交實驗結果分析：方差分析見表3，實驗結果表明，片芯硬度、包衣液濃度和噴霧流量對薄膜包衣有顯著性影響，其中片芯硬度對薄膜包衣影響最大，其次是包衣液濃度和噴霧流量根據優化實驗結果，選取芒果止咳薄膜包衣工藝為A2B1C2。按此條件試生產的芒果止咳片，達到預期的效果。
2.3 質量分析
2.3.1 溶出度按正交實驗樣品溶出度實驗方法測定。結果見表4。
表4 溶出度實驗（略）
2.3.2 耐低溫、高溫實驗 實驗研究了薄膜衣片（開放式）與糖衣片（開放式）分別在低溫，高溫條件下對外觀的影響。結果見表5。
表5 耐溫實驗（略）
2.3.3 抗濕實驗實驗研究薄膜衣片及糖衣片暴露在高溫(40℃)、高濕(75%)環境下存放30 d，檢測各項指標，結果見表6。
表6 抗濕實驗（略）
3 討論
3.1 正交實驗結果表明：片芯硬度4~5 kg?mm-2，包衣液濃度8%，噴霧流量0.30~0.34 kg?min1.為芒果止咳片芯的薄膜包衣工藝最佳條件，按此工藝條件進行生產驗證，芒果止咳薄膜衣片符合藥典薄膜衣片標準，主要成分芒果苷溶出量為88.5％，產品質量穩定，提示芒果止咳片芯的薄膜包衣工藝是可行的。
3.2 對比實驗結果表明，芒果止咳薄膜衣片中芒果苷溶出量明顯高于糖衣片，在低溫、高溫、高濕環境，薄膜衣片外觀、硬度、崩解時限、水分各項指標基本穩定，而糖衣片已嚴重吸潮變質，提示芒果止咳薄膜衣片溶出特性、抗濕、耐溫性能明顯優于糖衣片。
3.3 實驗結果表明，芒果止咳薄膜包衣片的抗濕、耐溫、抗氧等穩定性都有較大提高，并且有較好的溶出特性，提示了中藥浸膏片采用薄膜包衣有優勢，中藥浸膏薄膜包衣片在貯運過程中具有較好的抗磨損、抗吸潮變質性能，穩定了產品質量。
參考文獻
［1］ 中華人民共和國衛生部藥典委員會.衛生部藥品標準?中藥成方制劑，第5冊［S］.1992：50.
［2］ 國家藥典委員會.中國藥典，Ⅰ部［S］.北京：化學工業出版社，2000：附錄7，附錄75.
【摘要】
目的篩選咳安含片的最佳提取工藝。方法采用正交實驗設計對提取的條件進行優選。結果最佳提取工藝為用70%的乙醇滲漉，滲漉速度為2 ml/min，浸泡時間5 d，川貝母粉碎成粗粉提取效果最佳。結論該工藝所制成品含量穩定。
【關鍵詞】 咳安含片 正交實驗 西貝堿 制備工藝
Abstract：ObjectiveTo optimize the extraction technology of KeAn buccal tablets.MethodsAn orthogonal experimental design was adopted to optimize the technology for the extraction of the percolate .ResultsThe optimum conditions for the extraction technology were found to be: the concentration of ethanol was70%， the time for immersion of the drug was 5 days， 8 volumes of ethanol were used for the extraction of volume of the drug and the flow rate was 2 ml·min-1.ConclusionThe preparation with this technology is of high clarity and stable contents.
Key words：KeAn Buccal Tablet; Orthogonal test; Imperialine; Preparation technology
咳安含片是由川貝母、枇杷葉、桔梗、薄荷腦組成的方劑，其功能為清熱宣肺、化痰止咳，主要用于感冒咳嗽及支氣管炎。其制備工藝受多種因素影響，導致含片質量不穩定。為了更好地控制其質量，為制備工藝提供科學性依據，本文根據處方中川貝母的主要成分西貝堿含量為指標［1］，采用正交實驗法對其提取工藝進行了系統考察，以篩選出最佳提取工藝。
1 儀器與試藥
薄層掃描儀(TCL 瑞士CAMAG)；點樣儀(瑞士)，Compa計算機(配CATS軟件)， PBQ-I 型薄層自動鋪板器(重慶南岸新力實驗電器廠)；定量毛細管(美國)；250超聲波清洗器(上海超聲波儀器廠) 硅膠(青島海洋化工廠)；西貝堿對照品（中國藥品生物制品檢定所），咳安含片（河南大學藥物研究所）。
2 方法與結果
2.1 工藝正交實驗選擇乙醇濃度、滲漉速度、浸泡時間、藥材粒度、乙醇用量5種因素進行考察，選用L8（2）7表安排實驗，考查指標為西貝堿含量。因素水平見表1。
表1 因素水平（略）
2.2 咳安含片的制備按L8（2）7正交表設計的工藝條件，以處方比例稱取各藥材， 系取川貝母粉碎成粗粉，照流浸膏劑與浸膏劑項下的方法（附錄IO），用乙醇作溶劑，浸漬后，緩緩滲漉，收集初漉液，另器保存，繼續滲漉，俟可溶性成分完全漉出，續漉液濃縮至適量，加入初漉液，混合，繼續濃縮成相對密度1.30~1.32（60~65℃測）的浸膏，減壓干燥備用；將桔梗和枇杷葉加水煎煮兩次，合并煎液，濾過，濾液濃縮成相對密度1.30~1.32（60~65℃測）的浸膏，減壓干燥，與川貝母提取物粉碎成細粉，加甜蜜素、蔗糖等輔料。混勻，用50%乙醇制粒，干燥，整粒，加薄荷腦0.85 g，杏仁香精適量、硬脂酸鎂混勻，壓成1 000片。
2.3 含量測定
2.3.1 標準曲線制備精密吸取西貝堿對照溶液1，2，3，4，5 μl（每個量點兩個點），分別點于同一硅膠G-CMC薄層板上，依法展開，顯色，掃描測定，以點樣量（μg）為橫坐標，面積積分值為縱坐標，回歸方程為Y=527.07X+47.27，r=0.999 8。結果表明，點樣量0.26~1.60 μg內，點樣量與面積積分值呈良好線性關系。因直線不通過0點，所以用外標二點法。
2.3.2 加樣回收率實驗精密稱取已測得西貝堿含量的同一批樣品5份，分別精密加入一定量西貝堿對照品，依法測定，計算西貝堿的平均回收率為95.60%，RSD為1.60%。
2.3.3 樣品含量測定
供試品溶液的制備：取本品 60 g ，精密稱定，研成細粉。取細粉30 g，精密稱定，加氨水4 ml，精密加氯仿100 ml稱定重量，超聲處理30 min，放至室溫，用氯仿補足重量，濾過，棄去初濾液，取續濾液50 ml，水浴蒸干，殘渣加氯仿適量使溶解定容1 ml容量瓶中，作為供試品溶液。
對照品溶液的制備：精密稱定西貝堿對照品一定量，加氯仿制成0.26m g/ml溶液，即得。
含量測定：精密吸取對照品溶液2 μl（點2個點）與5 μl（點2個點），供試品溶液10 μl（點2個點），分別交叉點于同一硅膠G-CMC薄層板上，同法展開，顯色、掃描、測定并計算西貝堿的含量。結果見表2。
表2 正交實驗設計及西貝堿的含量（略）
2.4 結果分析用正交實驗的直觀分析法進行分析，從R的大小可知：因素的主次順序為A＞B＞C＞D＞E。因素E的極差小于第3空列的極差。所以可以認為因素E的極差是由實驗誤差造成的。為減少乙醇的用量，節約成本，E取E2，因ⅠA＞ⅡA ，ⅠB＞ⅡB ，ⅠC＞ⅡC，ⅠD＞ⅡD，所以A用A1， B用B1，C用C1，D用D1，即用70%的乙醇滲漉，滲漉速度為2 ml/min， 浸泡時間5 d，川貝母粉碎成粗粉提取效果最佳。
3 討論
本實驗采用正交實驗法，以西貝堿含量為指標，對咳安含片的提取進行了優選，選出了最佳工藝，并進行重復試驗，結果發現以優選工藝所制產品含量較穩定。川貝母生藥中含有生物堿類物質，因此以測定西貝堿含量來控制本制劑質量，此方法簡便、穩定、準確， 回收率為95.60%，RSD為1.60%， 可作為工藝研究和制劑質量控制依據。
【摘要】
目的優選超臨界CO2萃取薤白揮發油成分的工藝條件。方法通過正交實驗，以萃取的壓力、溫度、時間為主要因素，考察薤白揮發油的最佳提取工藝。結果最佳工藝為壓力15 MPa，溫度30 ℃，時間3 h，其揮發油得率為1.093 %，是水蒸氣蒸餾法得率（0.296 %）的3.7倍。結論超臨界萃取具有耗時少、效率高等優點，適合批量生產。
【關鍵詞】 薤白； 揮發油； 超臨界萃取； 正交實驗
Abstract：ObjectiveTo choose the optimal extraction conditions from the volatile oils of Bulbus Allii Macrostemonis by supercritical carbon dioxide.MethodsThe orthogonal experiments were used to choose the optimal conditions，and the factors were pressure，temperature，time and the yield of extraction.ResultsThe optimal conditions:pressure 15 MPa，temperature 30℃ and time 3 hours.Under the above optimal conditions，the yield of the volatile oils was 1.093%，which was 3.7 times of the yield(0.296%) of stream distillation.ConclusionThe extraction by supercritical carbon dioxide has advantages such as high effect，short time etc.and it can be used in factory.
Key words：Bulbus Allii Macrostemonis; Volatile oils; Extraction by SFE-CO2; Orthogonal experiments
薤白為百合科蔥屬植物小根蒜Allium macrostemon Bunge或薤Allium chinese G．Don的干燥鱗莖，為常用的藥食兩用植物，主產于黑龍江、吉林、遼寧、河北、山東、湖北、四川、云南等地。其味苦、辛，性溫，無毒，有溫中通陽、理氣寬胸、還陽散結之功效［1］。臨床常用于胸悶刺痛、心痛徹背、瀉痢后重、肺氣喘急等疾病。薤白揮發油中主要為含硫化合物、含氮化合物、甾體皂苷等成分，能強烈抑制血小板聚集、防止動脈粥樣硬化等，還具有抗癌活性［2］。據文獻報道，瓜蔞薤白湯治療冠心病、心絞痛總有效率達95.19 %；薤白膠丸治療原發性高脂血癥，能使血脂及過氧化脂質顯著降低；應用薤白單味藥對支氣管哮喘的即時止喘療效為57 %～78 ％。本實驗采用正交實驗法，以揮發油提取率為指標，優選冠脈通膠囊配方中主要成分之一的薤白的超臨界CO2萃取工藝，為薤白揮發油的生產和應用提供實驗依據。
1
儀器與試藥
5＋1升超臨界CO2萃取裝置(四川德陽四創科技有限公司)；水蒸氣蒸餾提取揮發油裝置；FE130型藥物粉碎機。所用試劑均為分析純；CO2為食品級（峨眉山涌鑫氣體公司提供）；薤白藥材購自成都五塊石藥材市場，產地為云南，經本院宋良科副教授鑒定為百合科蔥屬植物小根蒜的干燥鱗莖，將薤白樣品粉碎成粉末狀，過40目篩，待用。
2
方法
2.1
水蒸氣蒸餾提取稱取薤白樣品粉末250 g，置入2 000 ml圓底燒瓶中，加入1 200 ml超純水，浸泡過夜，加熱至微沸，保持此條件回流8 h，所得揮發油用乙醚收集，揮干乙醚后，稱取揮發油質量，計算得率，并于具塞棕色玻璃瓶中密閉保存，待用。
2.2
超臨界CO2萃取
2.2.1
正交實驗設計根據預試結果，確定以揮發油提取率為指標，選擇萃取壓力(因素A)、溫度(因素B)和時間(因素C)作為考察因素，每個因素設3個水平，進行L9(34)正交實驗，因素水平表見表1。
表1 超臨界萃取正交實驗因素水平（略）
2.2.2 萃取方法取薤白樣品粉末750 g，投入5 L萃取釜中，按表1中設定的工藝參數萃取，分離釜壓力為5.5～6.0 MPa，溫度與萃取釜相同，調節CO2流量為25.00 L/h，待萃取釜壓力達到設定壓力后，先靜態萃取30 min，再動態萃取至設定時間。
3
結果
3.1
水蒸氣蒸餾提取結果共做了3組薤百揮發油的水蒸氣蒸餾實驗，揮發油的收率分別為0.291 %，0.294 %和0.303 %，平均收率為0.296 %。
3.2
超臨界萃取結果萃取結果見表2～3。可見，超臨界萃取薤白揮發油的影響因素中，溫度影響較其它兩項顯著，萃取時間的影響次之，萃取壓力的影響最不顯著。由此得出超臨界萃取薤白揮發油的最佳工藝條件為A1B1C2，即萃取壓力15 MPa，萃取溫度30 ℃，萃取時間3 h。
表2 正交實驗結果（略）
表3 方差分析（略）
3.3
驗證實驗按最佳工藝條件為A1B1C2，重復3次實驗進行驗證實驗，揮發油得率平均值為1.093 ％，表明實驗所確定的最佳工藝條件比較符合實際。
4
討論
通過正交實驗設計，優選出了CO2超臨界萃取薤白揮發油的最佳工藝，與傳統的水蒸氣蒸餾法提取薤白揮發油相比較，后者工藝簡單、成本低，但提取率相對也較低；前者雖提取率較高，因系統需高壓操作，對儀器設備要求較高，故提取成本高，但由于其工藝條件溫和(無高溫及溶劑無毒)，溶劑回收處理非常簡單、無殘留（在萃取過程中的分離釜中完全分離，分離出的CO2還可以循環使用），萃取后的藥材殘渣性狀基本無變化，對藥材中其他成分破壞較少，可根據需要進一步處理。相對而言，超臨界萃取提取工藝具有更大的優勢，可為含薤白藥材制劑的進一步開發利用提供參考依據。
【參考文獻】
【摘要】目的 優選達肝清顆粒最佳的提取工藝。方法采用正交實驗法，以人參皂苷Rg1含量及干膏率作為評價指標，篩選最佳的提取工藝。結果達肝清顆粒最佳提取工藝為：藥材加10倍量水提取2次，1 h/次，第1次提取前先將藥材浸泡1 h。結論優選出的達肝清顆粒的提取工藝穩定合理可行。
【關鍵詞】達肝清顆粒； 提取工藝； 正交設計； 人參皂苷Rg1
病毒性肝炎是由多種肝炎病毒引起的常見傳染病，我國病毒性肝炎發病數位居法定管理傳染病的第一位，僅慢性乙型肝炎病毒攜帶者就達1.3億。慢性乙型肝炎病程遷延，如得不到及時的治療，將會發展為肝硬化甚至肝癌，嚴重危害人類健康。達肝清顆粒原方系長期用于臨床實踐的經驗方――達肝清湯劑。其由廣西特色藥材絞股藍、三姐妹、黃根等7味藥組成,具有清熱解毒、益氣健脾、利濕等功效。現代藥理研究表明達肝清有保肝降酶、抗乙肝病毒、提高免疫功能、抗肝纖維化的作用。為了將達肝清湯劑更好地應用于臨床上，廣西中醫學院研究開發出服用、攜帶方便的達肝清顆粒劑，并對其制備工藝進行了研究。現報道如下。
一、 儀器和材料
1、儀器與設備
RE-52A旋轉蒸發儀（上海亞榮生化儀器廠）； Agilent1100（DAD、VWD）高效液相色譜儀； HB43水分測定儀（梅特勒-托利多中國地區）。
2 、 材料
絞股藍、三姐妹（三葉香茶菜）、黃根等多味藥材均購自南寧市日益旺中草藥材經營部，經鑒定為正品。人參皂苷Rg1標準品購自中國藥品生物制品檢定所（批號：110703-200322）。
二、方法與結果
1 、考察指標的確定
達肝清顆粒處方中有多味藥材，有效成分眾多，因此以干膏率作為考察指標之一較全面合理，君藥絞股藍的主要有效成分為人參皂苷Rg1，故將人參皂苷Rg1作為考察指標。
2、考察指標的測定方法
1）干膏率的測定方法
按處方比例稱取黃根、三姐妹等藥材適量，共9份，根據L9(34)正交實驗設計表，將藥材浸泡適當時間后提取。提取完畢后濃縮到密度1.05 g/ml(60～70℃)，醇沉(水提液∶95%乙醇=1∶2，醇沉24 h)，棄去沉淀，得醇沉液，測量其體積，備用。將不同條件下的水提液分別濃縮至相對密度為1.20（65℃），稱重。稱取2 g，分別置于已恒重的蒸發皿中，水浴蒸干，并于105℃干燥至恒重，取出，置于干燥器中放置30 min，迅速精密稱定干膏重量。
干膏率（%）=干膏重×濃縮液總重取樣量×生藥總量×100%
2）人參皂苷Rg1的測定方法
色譜條件與系統適用性試驗：用十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑，乙腈-水（20∶80）為流動相；檢測波長為203 nm。柱溫為35℃，流速為1 ml/min，理論塔板數按綠原酸峰計應不低于4 000。
對照品溶液的配制：精密稱取人參皂苷Rg1適量，加甲醇溶解，制成每毫升含人參皂苷Rg1 2.03 mg的溶液，即得。
供試品溶液的配制：精密量取50 ml醇沉液放入蒸發皿中，水浴蒸干，加30 ml水溶解，用水飽和正丁醇萃取3次，30 ml/次，合并萃取液，再用氨試液(氨水∶水=1∶1.5)洗兩次，40 ml/次，蒸干正丁醇，加適量甲醇溶解，將甲醇液移至10ml容量瓶中，加甲醇至刻度，搖勻。取部分溶液離心20 min（12 000 r/min），即得。
測定法：分別精密吸取對照品溶液與供試品溶液各10 μl，注入液相色譜儀測定其峰面積，計算人參皂苷Rg1含量。
3 、正交實驗法優選提取工藝
1） 實驗設計
選擇對提取效果有重要影響的3個因素（加水量、提取時間、提取次數）作為考察因素，每個因素選取3個水平，編制4因素3水平表。
2）正交實驗安排及結果
按處方的一定比例稱取藥材，根據L9(34)正交表安排，分別以干膏率、人參皂苷Rg1含量為考察指標進行試驗。
從以上方差分析結果可以看出：以干膏率為評價指標時，A，B因素有顯著性影響，影響因素順序為：B> A > C，且A2，B2，C3最佳，所以最佳工藝為A2B2C3；以人參皂苷Rg1為評價指標時，B因素有顯著性影響，影響因素順序為：B>A>C；且A2，B2，C3最佳，所以最佳工藝為A2B2C3。綜合比較上述結果，由于C因素各水平間的差異不顯著，從實際生產節約時間和節約能源考慮，B因素選第2水平，A因素選第2水平， C因素選第2水平，即A2B2C2。即加10倍量水提取2次，1 h/次，第1次提取前先將藥材浸泡1 h。
4 、 最佳提取工藝驗證
為了進一步驗證正交試驗結果的準確性，以確保提取工藝合理可行，按上述工藝條件A2B2C2，重復安排3批試驗。
三、討論
采用正交設計，確定了水提工藝的最佳條件，即：即稱取水提取部分藥材，加入藥材量10倍體積的水，加熱提取兩次，1 h/次。其中第1次提取前先將藥材浸泡1 h。驗證試驗結果表明提取工藝穩定。
參考文獻：
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設計、改進實驗是有明確目的的，那就是更好地發揮實驗在化學教學中的作用，不是為“改”而改，也不是標新立異。因而，設計、改進實驗必須遵循如下的原則：
（一）以教學大綱為依據，緊密結合教材內容
教學大綱是指導教學的綱領性文件，它規定了教學內容的范圍和深度，實驗的改進或增補，應是嚴格遵循大綱的要求，不能“超綱”，也不能隨意降低標準。教材是教和學的依據，教材的編排循序漸進、銜接緊密，形成了完整的科學知識體系。實驗的編排是這一知識體系的重要組成部分。因此，實驗的設計與改進，應首先明確該實驗在教材中的作用。增補是否有價值，是否有助于化學概念的形成，化學原理的說明，增補與改進均應在不違背教學大綱的要求，不違背教材編排科學性的前提下進行。同時實驗安排的時機也應有機地溶入教材的整體之中。
（二）遵循實驗教學自身的科學性、系統性
優秀的教材在實驗教學編排上也應自成體系，有其自身的規律。如對儀器的認識、使用是由簡到繁、漸次增多；各種實驗基本技能的訓練由教師示范到學生逐步掌握應有計劃的安排；又如對學生觀察、分析能力的培養也是循序漸進的；組織學生結合教材自己設計實驗習題更應在有一定知識及技能積累的條件下進行。因此，進行實驗設計與改進，必須遵循實驗教學自身的規律性，違背了學生的認識規律，就會適得其反。例如，對初中化學的增補與改進實驗，宜裝置簡單、原理涉及單一，操作簡便，隨著學生接觸的實驗多了，化學知識更豐富了，再逐步提高實驗的綜合性和復雜程度。
（三）實驗的設計與改進，要有利于全面提高學生的素質
前面已經論述過，實驗的目的，不僅在于知識的傳授和實驗技能的訓練，其重要作用還在于全面提高學生的素質。目前課本上的大部分實驗雖都經過長期教學實踐的檢驗是行之有效的，但多數是驗證性實驗。而探索性實驗是從發展學生思維能力出發，將實驗變成學生創造性學習的手段。在教師的指導下，通過學生親自探索新知、親自實驗，去認識化學概念和規律，有利于對學生進行科學方法的初步訓練。為此，教師要精心設計實驗教學過程，盡量設法提高每個實驗的智力價值，使整個教學過程充滿啟發性、思考性。例如在初中可設計一組探究性實驗使學生形成分子的概念及認識分子的性質。
（四）實驗的設計與改進應考慮教學法的因素
實驗的設計與改進應符合教學法的需要，應有利于調動學生的學習興趣和積極性。例如，新課的講授往往以單獨的實驗為宜，復習課則可設計，增補綜合系列實驗，以實驗為線索引導學生進行復習，如鹵素性質綜合實驗等。并進實驗課的設計應注意如何把演示實驗簡化，使之儀器簡單，需時少，易成功，無危險。一般一節課只應安排2～3個實驗。
（五）力求儀器裝置簡單、效果明顯、直觀性強
實驗現象應使全班學生都能觀察到，儀器裝置簡化的目的是為了突出重點，便于觀察。當簡單性與直觀性發生矛盾時，應服從直觀性的需要。
（六）提高實驗的成功率，改進需時較長的實驗
演示實驗是為配合課堂教學內容進行的，時間過長會影響知識的講授。為保證實驗在預定的時間內順利完成，教師應探究實驗原理，尋找最佳反應條件，研究反應物的數量關系和形態，考慮影響實驗的各種因素。提高實驗成功率，使實驗準確及時完成，是實驗改進的重要課題。
（七）確保安全，防止污染
中學化學涉及一些易燃、易爆、腐蝕性強及有毒氣體逸出的實驗。在實驗教學中確保學生的安全，防止中毒及污染也是實驗設計與改進的重要課題。這可從改進儀器裝置，增加防護措施，提高實驗技巧等多方面加以研究。
二、實驗設計與改進的思路與方法
（一）革新設計思想，巧妙構思
實驗的設計與改進，本身是一項研究，是一種創造。不墨守陳規，是革新與創造的精髓。因此，成功的實驗設計與改進，來源于立意的創新、構思的巧妙。這就要求教師在明確化學反應原理的基礎上，有較廣博的知識，要熟悉化學、物理學、生物學等學科的實驗方法，要了解國內外化學實驗設計與改進的動態。下面介紹的幾個實驗是近年來中學化學實驗改革的成果，都很有新意。
1．一氧化氮氣體簡易發生器
由于一氧化氮氣體極易與空氣中的氧氣化合而生成紅棕色的二氧化氮氣體，學生難以從實驗現象上直觀地得出稀硝酸與銅反應生成無色一氧化氮氣體的結論。而改進的一氧化氮氣體簡易發生器（圖16），利用一氧化氮氣體不溶于水的性質，用稀硝酸盛滿整個試管而將空氣排出，避免了生成的一氧化氮與空氣中氧氣接觸的可能。并將一氧化氮的制備與性質實驗融為一體，即可清楚地看出實驗的主要產物：無色的一氧化氮氣體和藍色的硝酸銅溶液，打開橡皮管夾又可演示一氧化氮與氧氣反應生成紅棕色二氧化氮氣體，同時避免了二氧化氮氣體污染空氣。這一實驗改進，構思巧妙，裝置簡單，直觀性強，具有新穎性。
2．一氧化碳還原氧化銅實驗
用錐形瓶或集氣瓶收集一瓶一氧化碳，將瓶口用膠塞塞緊。取粗銅絲打磨干凈后繞成螺旋狀并插入一個與瓶口合適的膠塞中。手持膠塞將銅絲加熱，離開火焰后表面要確實看到生成黑色氧化銅，趁熱插入瓶中，銅絲由黑色瞬間被還原成光亮的紅色，可重復做2～5次，倒入石灰水，石灰水變混濁證明有二氧化碳生成。
這是對原教材中實驗的改進，儀器裝置簡單，操作方便，效果明顯，易于觀察，且減少了一氧化碳的逸出。
3．吸氧腐蝕實驗
本實驗為增補課本實驗空白而設計。可使學生直觀形象地看到吸氧腐蝕有電流產生，是電化腐蝕，加強對吸氧腐蝕機理的認識。
實驗裝置如圖17，將廢鋼鋸條用砂紙打亮，從中間折斷，溶液呈微酸性，pH值為6。
實驗時，每從導管鼓入一次空氣流，即可看到電流計指針發生一次明顯的擺動。此實驗裝置簡單，材料易得，操作方便省時，現象明顯，并可連續使用。
4．焰色反應效果改進實驗
堿金屬元素的焰色反應實驗，現行教材是用鉑絲蘸取檢測液在酒精燈上灼燒觀察。由于鉑絲蘸取溶液很少，焰色反應很快消失，學生不易看清，特別是用藍色鈷玻璃觀察鉀更困難。
若改用同時點多盞焰色反應燈，能長時間觀察金屬的焰色反應。可廢物利用將青霉素藥瓶制作成焰色反應燈。由于酒精燈用乙醇做燃料，而乙醇火焰帶黃色，對焰色有嚴重干擾。將燃料由乙醇改為甲醇，在燈芯上撒放少許粉狀檢測物，再用深色豎板做背景襯底，點燃燈芯，可觀察到鮮明的被測元素焰色反應。
用滴管往小瓶內加入甲醇溶液不超過2／3容積，放入燈芯即可使用。由于點燈法增大了火焰的可見度，用甲醇做燃料，大大降低了對焰色反應的嚴重干擾，即使觀察鉀的焰色也不必用鈷玻璃。燈芯上添加檢測物后，可以保持較長時間使用。小瓶上要貼有標簽，并設置瓶蓋（可用眼藥瓶底部）。
（二）采用其它學科的實驗儀器和方法
當代科學技術的發展，使得新知識，新技術不斷涌現，各學科之間相互滲透，相互促進成為科技進步的明顯特征之一。化學實驗也不再是傳統的自我封閉的體系。一些其它學科儀器和電子元器件已成為廣泛通用和普及的了。根據化學實驗設計與改進的原則和方向，引入一些新的儀器或電子元器件，對革新實驗往往會收到事半功倍的效果。下面的一些實例，也出自各地教師的研究成果。
1．化學實驗中發光二極管、三極管、音樂集成塊、壓電陶瓷發聲器等的應用
半導體發光二極管是一種將電能轉化為光能的電子器件，具有耗電省及靈敏度高的特點，利用若干發光二極管和小功率晶體管可制作簡單的直流放大電路。利用輸入電壓的變化，經放大后，能使不同數的發光二極管依次發光。用此裝置可證明不同溶液導電能力的差異。由于不同溶液導電能力不同，輸入電壓也將發生相應變化，此時發光二極管發光的個數也不同，直觀形象地說明了溶液導電能力的差異。
“水的電離度受溫度影響實驗”，“金屬活潑性實驗”，“氫氧化鋇溶液和稀硫酸溶液的中和反應”等實驗均可運用上述裝置。目前，各地推薦的實驗改進、教具改革成果中，很多項目使用發光二極管、三極管等電子器件。這不僅使實驗現象直觀、鮮明，也開拓了學生的思路。
2．利用投影器做化學投影實驗
在簡單裝置中進行的化學實驗一般都可以利用投影器投影。實驗現象被投影放大后，使一些只有細微變化的現象，變得易于觀察，使遠離演示臺的學生也能看清。由于投影實驗只需在較小的器皿內進行，還可以節約藥品。實驗投影的方式分為豎直投影和水平投影兩種。豎直投影時，銀幕上得到的影像是側視實驗的效果；而水平投影時，銀幕上得到的影象是俯視實驗時的效果，教師可根據所做實驗在觀察上的要求來設計投影的方式。水平投影一般在結晶皿內進行，如金屬鈉與水反應、電解銅等實驗均能得到較好的效果。豎直投影實驗，一般在扁平投影反應槽內進行，可用于金屬活動性比較、原電池、膠體電泳等實驗。
（三）從探索最佳反應條件上改進實驗
實驗的研究與改進，一種是新的構思、新的設計，另一種則是對原教材中那些反應條件不易掌握，反應時間較長，效果不明顯的實驗加以改進，使之更適合教學需要。這還包括原教材中的實驗設計無可挑剔，但結合本校具體條件做起來不盡理想的。在不改變原設計構思的情況下，研究的方向主要是探索最佳的反應條件，因為化學反應的發生與進行是受到多種因素制約的，首先是決定于反應物的組成、結構、性質與相互間的作用，其次還要受到外界多種因素與實驗程序的影響。因此，化學反應條件的研究與控制是實驗成敗的關鍵之一。影響化學反應的速度與程度和實驗現象的鮮明與準確的客觀因素是眾多的。常見的客觀條件有反應物的濃度、用量的配比、純度、溫度，反應物間的接觸面積，反應體系的壓強、溫度、光照及溶劑，反應介質的pH值，實驗的程序，電化學反應所需要的電流強度與電壓等等。這方面的研究與探索對提高實驗教學質量具有十分現實的意義。
1．木炭還原氧化銅實驗反應條件的研究
為得到光澤性好的塊狀金屬銅是改進本實驗的目的，關鍵在于研究最佳反應條件。
首先要解決的是木炭和氧化銅的用量比，理論上，木炭與氧化銅的質量比是1∶13．3。但若按此量，木炭的用量實際上會不足，因為試管中的空氣會消耗一定量木炭。因而木炭用量要比理論值偏高，實驗證明，木炭與氧化銅質量比以1∶10至1∶12為宜。反應物的總量也會影響實驗效果，太多、太少均不好，如用15×150mm的試管以1.6克為宜。反應物顆粒要細，混合均勻，適度壓實，使顆粒間緊密接觸，目的是增大反應物的接觸面。另一課題是研究反應溫度及燈具，由于本實驗是固相反應，要求使用高溫燈加熱，最宜控制掌握的是使用加鐵紗網罩的大火酒精燈，還要考慮此反應是放熱反應，當反應物開始發紅，猛烈燃燒時應及時撤走酒精燈，便于觀察反應繼續進行直至反應完全。
2．利用正交試驗設計法研究反應最佳條件
當原實驗給定的條件不詳，效果較差又無文獻可查時，應利用正交試驗設計法進行研究。正交試驗設計法，簡稱正交法，它利用正交表來安排試驗。對那些受諸因素影響的實驗，要想獲得最佳反應條件，如果盲目試驗，不僅增加試驗次數，延長周期，造成人力物力的浪費，有時還會因試驗次數多得驚人以致無法進行。使用正交法能從眾多的不同條件搭配中，選出少量的最具“代表性”的試驗，并能對影響試驗結果的各個因素的重要程度給予定量的估計。正交法是一種科學方法，一項科學試驗要想達到預期的目的，除了正確的指導思想外，采用科學方法也是試驗成敗的關鍵。
（四）采用代用品，自己動手設計制作簡單的專用儀器
由于學校條件，實驗室設備及經費的限制，使部分學校不能按質按量完成教材規定的實驗教學內容。為解決這一問題，因地制宜采用代用品，自己動手設計制作簡單的儀器，是一項大有作為的研究課題。現舉幾例說明。
1．用紅磷做“自燃”實驗
白磷劇毒，易燃，一般中學不具備保存條件。但若將一般實驗室中易得到的紅磷轉化成白磷做自燃實驗，不但補足了教材中應做的實驗，還擴展了學生的知識面。
取紅磷2克裝入大試管中，把10厘米長的濾紙條卷成螺旋狀裝入試管中，配上有直角導管的膠塞，并將導管插入盛有水的試管中。加熱紅磷，紅磷升華為磷蒸氣，被濾紙吸附。停止加熱，換上無孔膠塞（此時紅磷已轉化為白磷），待用。實驗時，用鑷子夾出紙條，白磷遇空氣即燃。
2．為引出催化劑概念而設計的實驗裝置
原教材中為引出催化劑概念而設計了三個實驗，很費時間。現在用一個自制的簡單儀器，可使三個實驗用一個連續的實驗代替。
儀器如圖18。A為自制彎曲試管，B為氯酸鉀，C為二氧化錳。實驗時，首先加熱二氧化錳，檢驗無氧氣放出。再加熱氯酸鉀至熔化，有氧氣放出。移開火焰，使試管直立，二氧化錳落入加熱的氯酸鉀中，檢驗有氧氣迅速放出。此實驗由于簡潔，有利于概念的引出，已被選入北京市的新編教材中。
3．二氧化碳比空氣重的實驗
用托盤天平稱量實驗備用的燒杯的質量后，把集氣瓶中的二氧化碳慢慢地向燒杯里傾倒，讓學生觀看天平指針發生偏移。這一實驗由于種種原因往往不易成功。分析原因，有時是由于實驗室的天平被腐蝕而不夠靈敏所致；稱量與感量不匹配等。如用250毫升燒杯稱量二氧化碳和空氣，其質量差是0.1705克，如果用感量0.2克的天平則指示不出明顯變化，所以應當用再大一些的容器。再有集氣瓶的體積也應與燒杯的體積相匹配，集氣瓶的體積應等于或大于燒杯的體積，容器是否干燥也很重要。為了提高演示成功率，可改成一種自制天平。將懸有兩個紙袋的杠桿支架起來并保持平衡，將其懸掛在鐵架臺上。用大燒杯收集滿二氧化碳，然后將二氧化碳慢慢傾注到一端的紙袋里。杠桿失去平衡時，再向另一端的紙袋里倒入二氧化碳，杠桿又恢復平衡。本著就地取材，因陋就簡的精神，可制作多種實用的儀器。如用廢牛皮紙信封做成漏斗，再涂以蠟或樹脂涂料實用且不易摔碎。用易拉罐，有機玻璃、泡沫板，聚光電珠等制作高亮度丁達爾現象實驗器，實驗現象十分明顯；用135膠卷暗盒制作的酒精燈增溫護焰罩，能使酒精充分燃燒，焰高是原來的1．5～2倍，處于半氣化狀態，加罩的酒精燈適用于木炭還原氧化銅、甲烷制取、焰色反應等高溫實驗。其它一些代用品或廢棄物如輸液管、塑料瓶等均可派上用場。
4．液封除毒氣化學儀器的自制
