发布时间：2023-10-07 15:41:46
绪论：一篇引人入胜的分析化学的分析方法，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
分析化学作为我国高等院校理工科专业的重要课程之一，是一门专门研究物质的化学组成分析方法及其理论的学科。分析化学课程教学对于以能力培养为主要目的的高等教育来说，在培养高校大学生量的概念、科研能力以及专业素养等方面具有无法取代的重要作用。与此同时，分析化学还是一门基础性的工具科学，并且为学生今后其他专业基础课程甚至专业课程的学习奠定良好的基础。所以说，分析化学学科具备了承前启后的中介桥梁作用。鉴于高等教育改革继续深化的新环境，传统上的分析化学课程教学已难以适应于高等素质教育以及满足大学生就业之需求，所以，改进分析化学学科的教学方法显得势在必行。
一、结合实际建立分析化学严谨的学科体系
在一个成熟的学科体系之中，往往需要结合学生和当前学科发展的实际，通过对内容进行更新，运用现代概念以取代经典概念。这样一来，就能让传统意义上的经典内容用更加新颖和灵活的形式进行表达。比如，分析化学学科中的四大滴定内容就可进行重组，从而形成更为统一的理论教学体系，可以适当地精简关于酸碱、络合以及氧化一还原滴定等内容，合理地压缩沉淀滴定部分的内容，同时，合理地增加一些关于仪器分析的内容，特别是要加入一部分目前已经成熟的先进分析技术与仪器，从而让教学更为贴近企业的生产一线。当然，教师还可把相关新进展巧妙地结合到教材的经典内容之中，从而形成更加科学、系统的学科体系。
二、对不同专业的大学生分别采取不同的教学方式
大学分析化学课程一般都是面向多个专业学生分别开设的，但是，该学科的大纲要求基本上是相同的。这样一来，也产生了一些问题。例如不同专业的大学生学到分析化学内容均完全一样，这就造成了分析化学教学内容在专业针对性上明显不足。通过对不同专业分别设置不同的教学内容，制定出多个层次的不同教学计划，就能让教学工作更加容易展开。比如，环境工程专业大学生所学内容应当侧重于化学和环境保护有关的那部分内容。通过将涉及到不同学科的内容结合分析化学教材的内容分别传授给不同专业的大学生，将分析化学原理在不同学科领域当中的运用和交叉融入到教学之中，就能切实提升分析化学学科内容的指向性和针对性。
三、合理运用多媒体手段提升教学的效率
分析化学课程有大量的概念和原理，显得非常抽象。在分析化学课堂教学中往往要引入大量图表，开展大容量的公式推导以及曲线绘制工作，这可以说是分析化学学科的重点与难点之所在，同时也是学习该课程一定要掌握的知识点。然而，假如对以上内容只是单一地应用课堂讲授的方法，是十分不利于大学生们进行理解的。多媒体课件具有图文并茂，容量十分大，交互非常灵活，图形形象而且直观等特征。使用多媒体技术就可应用更少的文字与更多的图像、动态而直观地展现出各类比较抽象和难以进行理解的大学分析化学学科理论学习内容，从而提升学生们的感性认识，化复杂为简单，化枯燥乏味为生动有趣，从而活跃分析化学课堂的气氛，激发出大学生们的思维能力以及学习积极性，从而提升教学的成效。比如，分析化学教师在讲解关于酸碱滴定曲线的绘制之时，就可应用动画，让学生们更为直观地观察到在滴定过程之中溶液pH值所产生的变化状况，尤其是在化学计量点的附近，滴定剂体积只要有微小的改变，即可导致溶液当中pH值出现显著的变化，从而深化了大学生们对于滴定突跃知识的认识与理解。
四、切实规范大学生的基本实验操作
规范化的基本实验操作是大学生们在分析化学实验中得出准确分析结果的重要前提，也是一名合格的检验工作者所必须具备的条件之一，同时也是大学生们在分析化学实验课中一定要掌握的内容。如果只是通过教师在教室中一边讲解一边进行操作，其手部的一些微笑动作，学生们就不容易看清楚，在听讲时十分容易走神，自然难以给学生们留下较为深刻的印象，在操作过程中也往往容易出现差错。为切实解决该问题，分析化学教师在实验课中应当致力于让学生们亲手进行动手操作。为强化学生们的印象，教师应当在学生们进行实验的过程中来回不断地巡视，对于错误的操作应进行及时纠正，并且用照相机拍摄学生们操作的视频，适时地播发给他们观看，并要求其找出其中的不规范之处，切实进行改正。由于视频中的形象正是本班级同学甚至是自己，因而大学生们往往兴趣高涨，纷纷发表意见，及时纠正错误的操作，并通过回忆自身的操作，将其和视频图片加以对比，这样一来就能让学生们留下十分深刻的印象，促使其更好地掌握实验操作的要领。
五、结束语
总而言之，对于分析化学这门大学基础课程的教学而言，假如不在教学内容与教学方法上实施改革，就十分容易让大学生们失去学习的积极性，并且影响到其后续课程的深入学习，效果自然不会理想。为此，大学分析化学教师应当通过改进各种教学方法，充分发挥自身的主导性作用以及大学生们的主体性作用，从而提高大学生们的自学、创新以及应用所学理论知识解决各类实际问题之能力，从而获得更加理想的教学成效。
参考文献：
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代谢组学是后基因时代出现的一门新兴“组学”学科，用能反映整体的代谢物图直接认识生理和生化状态，因此，能提供区别于其他“组学”的大量信息。而化学计量学作为一门以实验为基础的边缘学科，可将多变量的分析方法引入化学研究，并对实验中产生的海量数据进行提取分析，对中药的复杂性和多样性的分析能提供切实的技术支持。以临床实效为生命力的中医药学，是具有重大的理论和应用价值的实际复杂系统[1]。对这一复杂科学系统，运用还原法研究是必需的，但不是研究的落脚点和最终目的，最终要回到其理论体系即整体观上来，这就要有认识方法上的还原论、控制论与整体论、系统论的结合[2]。笔者现就化学计量学结合代谢组学的方法应用于中药分析中的研究作一综述。
1 关于代谢组学和化学计量学
代谢组学（metabonomics）是20世纪90年代中期发展起来的一门新兴学科，是关于生物体系受刺激或扰动（如将某个特定的基因变异或环境变化）后其代谢产物（内源代谢物质）种类、数量及其变化规律的科学[3]。它研究的是生物整体、系统或器官的内源性代谢物质的代谢途径及其所受内在或外在因素的影响。代谢组学研究的思想，不是把人作为一个孤立的体系，而是对人与环境（地理的、社会的）、人与肠道菌群之间的相互作用加以综合考虑[4]。这种思想与传统中医强调人与社会环境的整体观、四时和饮食对人的影响、辨证施治等思想是十分契合的[5]。近年来，随着分析科学、生命科学和药物动力学等学科的迅速发展，中外学者对中药复杂体系整体研究的手段日益丰富，研究所获取的各类信息数量也与日俱增。中草药复杂的成分加之新的分析技术，不可避免地需要对大量的化学测量数据进行处理，于是，如何对海量的信息进行有效的提取分析成为中药复方分析化学面临的一个新课题。
化学计量学（chemometrics）自20世纪70年代初诞生起，在施行化学量测的各个领域应用中得到了迅速发展和完善。国际化学计量学学会（International Chemometrics Society， ICS）对化学计量学作出了如下的定义：“化学计量学是一门通过统计学或数学方法将对化学体系的测量值与体系的状态之间建立联系的学科。”[6]化学计量学可以优化化学测量过程，并从化学测量数据中最大限度地提取有用的化学信息。另外，化学计量学的最大特征是将多变量分析方法引入化学研究[7]。从这些特点分析，化学计量学方法与中药整体研究思路相一致，同时结合代谢组学的方法为中药现代化与国际化的研究提供理论帮助。
2 基于化学计量学的代谢组学方法在中药分析中的研究
2.1 在中药药用植物代谢组学的应用
根据代谢组学的概念，植物代谢组学简单的定义是以植物为研究对象的代谢物组学。具体地说，植物代谢物组学研究不同物种、不同基因类型或不同生态类型的植物在不同生长时期或受某种刺激干扰前后的所有小分子代谢产物，对其进行定性、定量分析，并找出代谢变化的规律[8]。代谢组学为较为全面地研究植物复杂代谢过程及其产物，从而分析植物次生代谢网络结构、限速步骤，解析细胞活动过程，以及寻找植物间的亲缘关系等提供了可能，同时也为阐明中草药“黑箱体”、更好地评价中药提供了一个良好的平台[9]。
随着科技的进步，高通量分析技术为研究纷繁复杂的植物次生代谢体系提供了可能，同时也产生了前所未有的海量数据。可应用模式识别和多维统计分析等方法从这些大量的数据中获得有用的信息，这些方法能够为数据降维，使它们更易于可视化和分类[10]。
2.1.1 中药指纹图谱分析 基于代谢组学思想的化学分析平台得出的中药成分指纹图谱（数据库），包括了体现药效信息的多个有效部位的各种指纹图谱。中药的指纹图谱大都比较复杂，色谱图中各色谱峰的保留值易受各种因素的影响，海量的数据为分析人员带来了重大的挑战。化学计量学方法在分析指纹图谱数据领域受到了越来越多的关注，并且成功地解决了在研究中药代谢组学指纹图谱中遇到的难题。
Li等[11]利用局部最小二乘法结合主成分分析（PCA）来分析33个飞蓬样品的分类情况，结果表明该法更能从化学的角度来研究飞蓬中药色谱指纹图谱，从而评价飞蓬样品的质量，同时还为其他中药的质量评价提供了模式识别方法。Kim等[12]对3种麻黄植物Ephedra进行了核磁氢谱指纹图谱分析，通过主成分分析找到了它们之间的代谢物差异，证明指纹图谱分析是植物化学分类学的一个有力工具，并为其全面质量控制带来了可能。同时，代谢指纹图谱在拟南芥[13]和番茄[14]的研究中取得了成功。
2.1.2 不同“型”中药药用植物的代谢产物比较 中药材化学成分复杂，且多为植物的干燥器官，由于其生长土壤、产地气候、采收期、储存和炮制方法的不同而导致其化学成分产生差异[15]。同一名称的中药材可能来自不同基源的植物，同时中成药生产过程中各工艺环节的稳定性等多种因素对其产品的化学组成也有很大的影响[16]。利用代谢组学的方法可对中药的质量进行良好的控制，并通过数据的分析处理，对大量代谢物分析表征，为辨别中药混淆品种、应对中药材质量良莠不齐等问题提供依据。
Yamazaki等[17]应用代谢组学技术并利用PCA、偏最小二乘（PLS）处理方法对2个Perillafrutescens品种（红色和绿色型）进行了研究，发现花青素（Anthocyanin）在红色型的叶中含量较高，而在绿色型的叶中却没有发现，其他一些主要代谢物含量和分布并没有明显差别，因此认为花青素是区分2个品种的标志性成分。Choi等[18]用代谢组学结合PCA方法区分12种大麻（Cannabis sativa）的栽培品种，提供了优质种植品种。孟氏等[19]利用PLS回归分析方法确定影响刺五加茎品质的生态因子，为优化可持续利用药用植物资源提供理论依据。
对于珍稀名贵中药材，代谢组学提供了全面评价培养型和野生型之间的异同、筛选优良品种的方法学平台，为解决资源匮乏中药材提供了可能。
2.2 在中药复方研究中的应用
方剂（复方）是中医临床治疗经验的具体体现，是中药创新药物的源泉，充分认识方剂中药物之间的关系，有助于基于中医临床经验的创新药物研究工作[20]。基于整体观点的代谢组学将研究代谢调控网络变化应用于中药及复方的整体效应评价中符合中医药的整体观以及辨证论治的特点[21]。中药复方代谢组学产生的海量数据需要进行深层次的挖掘，化学模式识别的的数据挖掘方法成为其有利的应用手段。
Wang等[22]利用PCA、正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）的数据处理方法对六味地黄丸的代谢轮廓进行表征，结果表明，全方相对于拆方对甲状腺素合用利血平造成的大鼠肾阴虚模型具有良好的回调效果。王氏等[23]利用PCA数据挖掘手段对茵陈蒿汤进行研究，初步确认乙醇性肝损伤的发生、发展和回调的的4个潜在生物标记物；并对CCl4导致的肝损伤模型利用茵陈蒿汤进行干预治疗，利用PCA及PLS的方法进行分析，只有在全方的条件下，茵陈蒿汤才能使CCl4导致的大鼠代谢紊乱得以调整，使尿液代谢组轮廓向正常回调[24]。另外，利用代谢组学技术对六味地黄丸干预前后的人尿液和血浆代谢组学研究，通过PCA方法研究初步表明六味地黄丸的长期给予对机体多级代谢通路的代谢表达展示了明显的积极调节作用[25]。
用代谢组学的方法结合化学计量学探究中药可能的作用机制和寻找其主要的生物活性物质，为快速找到中药的分子靶标提供了可能。
3 小结
代谢组学同基因组学、蛋白质组学、生物信息学一样，是系统生物学的重要组成部分，处于初步发展阶段。同时，化学计量学作为一个年轻学科还有大量基础工作有待完善。如果说分析技术打开了“一扇门”，那么，正确的数据分析方法和模型建立则是“找到宝藏”的钥匙。可以说，代谢组学研究离不开化学计量学，而代谢组学研究也为化学计量学的发展提供了新的平台。如何将化学计量学合理地与中药复方物质基础实验研究相结合，建立一套系统的、规范的物质基础研究体系，使化学计量学在中药现代化进程中发挥更加积极的作用，依然是研究者面临的课题。我们相信，将化学计量学与代谢组学有机结合是引领中药现代化的重要之举。
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中图分类号:O63 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)08(a)-0102-01
从19世纪中期开始到现在,经过了这么长时间的不断发展,高分子体系已经从高分子改性逐渐向高分子合成、构筑、光电功能高分子等方向转变。人们的生活也从高分子化学中受益匪浅,小到日常可见的材料、油漆以及涂料等,大到在科研研究方面使用的高分子聚合物、分离膜、酶、树脂等。现在对高分子化学的研究方向已经转向了新功能材料,在目前快速发展的情况下看,高分子化学会和其它学科相互之间相继结合穿插,一定会在纳米材料、智能等一系列研究领域中广泛使用,适应现代化可持续发展的目标,使所有研究项目都向绿色科学方向发展。
1 现如今高分子化学的发展情况
自从20世纪到现在,随着工业技术的快速发展,天然资源已经露出了疲态,科学家们已经开始使用高分子化学进行材料的合成。有数字表明,在之前的40年中,使用材料的速度正在以每10年五倍增长,人类三大合成材料,其中包括塑料、橡胶、纤维,在使用过程中表现出了令人惊讶的增长速度。新型的材料,特别表现在合成材料,在工业、建筑、农业、电子技术方面都被广泛使用,极大的支撑着人类的日常生活,是使国民经济持续发展的必要动力源泉。
2 高分子化学不同领域的使用分析
使用高分子化学的研究都处于高端技术领域,它的发展方向一定会和社会发展的方向和各种行业发展要求相适应。以后的高分子化学一定会其它领域相互融合,高分子材料的使用注定会减少人类对自然资源的依赖程度,逐渐向纳米、绿色和智能等方向转变,在实现可持续发展的目标中占据了非常重要的位置。
2.1 使地球更加绿色化
在现在很多工业发达的城市,天空中都会飘着非常浓郁的黑烟,对人们的日常生活有非常严重的污染。绿色,在现在被认为是没有污染、再生性或者可以循环使用。在没有污染方面,我们需要做的就是减少工业废弃物的排放、相对的减少污染源。现在的情况表明,化学行业中具有污染和治理两个方面的性质,可以对绿色使用材料进行研究,也可以继续对环境造成恶化。例如:在研制的过程中使用的催化剂、溶解剂、中间物品等,在生产过程中产生的废气、废渣、废弃液体等都是对环境造成影响的主要元凶,若长期的进行排放,会对环境造成严重的影响,甚至会导致不可逆转的事情发生。
2.2 减少的自然资源的使用依赖
目前研究的高分子合成材料对石油具有很强的依赖性,众所周知,石油是经过地球非常漫长孕育才出现的,另外,石油也是现如今人类社会非常重要的能源,石油资源现在正在快速的减少,而且不能快速的进行补充,所以人们现在非常急切的找到可以代替石油使用的资源,这已经成为现在高分子化学研究中非常重要的课题。在对物质中原子和分子的比率进行调节,对物质的微观特性、宏观特性以及表面性质进行加强控制,也许这种物质就会满足一些行业的使用要求,当这种情况出现的时候就可以把这种物质作为材料使用。所以,在对材料进行配置的时候就会减少对不可再生资源的依赖程度,并对使用材料和环境进行相互协调,这是现如今化学研究当中非常重要的领域。现在很多高分子合成材料都非常依赖石油资源。想要解决目前的情况,可以对天然高分子进行利用,这其中也应该包含对无机高分子的不断探索和研究。
现在由石油合成的高分子材料,主要因为原子中以碳为主要元素,其中还含有少量的氮、氧等原子,所以被称为有机高分子。无机高分子是因为主链上的组成原子中不含碳。根据元素的性质进行判断,大约有40～50种元素可以成为长链分子。现在引起科学家高度重视的一种无机高分子,它的主链上都是硅原子,并且含有有机侧链的聚硅烷。
2.3 使高分子材料不断纳米化
现在很多高分子化学反应中的原子经过重新排列组合之后的反应空间要比原子的大小大出很多,所以,化学反应的研究要在一个受限空间之中进行。若在有限的空间中,像纳米量级的片层当中,小型分子由于和片层分子相互作用而且还在一个比较受限的空间内进行排列,之后产生单体聚合,聚合之后的产物的拓扑结构不会再受限的空间内进行全部的复制,这种情况和自由空间的结果完全不同。我们也许会在受限制空间内进行聚合反应的分子中提炼出高分子纳米化学的定义。化学的研究对象基本都是纳米量级的分子和原子,但是因为没有精细的方式,没有达到可以在纳米尺度上精确控制分子或者原子的程度,所以现如今很难做到对分子的精准设计,使化学的合成让人感觉非常的粗放。高分子化学在纳米程度上精要精确的按照分子设计,在此基础上确定分子链中的原子配比位置以及相互结合的方式,通过纳米技术对分子、原子和分子链进行非常精确的控制,达到对高分子各级结构的位置确定。这样就可以精确的控制新合成材料的功能和特性。
2.4 面向智能材料的高分子化学研究路线
20世纪的人类社会是以合成材料为标志的,在21世纪人类社会的标志将会是智能材料。高分子化学仍然是进入智能材料时期非常重要的组成部分。材料自身具有的功能可以根据外部条件的变化,有意识的进行调节和修复等一系列措施,这就是智能材料的基本定义。现在科学家已经了解高分子有软物质这一特征,简单说就是可以对外场具有反应。
3 结语
随着社会的不断发展,人类把能源、信息以及材料称为支撑科技革命的重要力量,而且材料也是能源以及信息不断发展的基础所在。从出现合成有机高分子材料开始,人类就在不断的进行研究和探索,希望可以找到使用广泛的新型材料,可以广泛的使用在计算机、生物、海洋等一系列领域当中。高分子材料正在向高性能、多功能方向不断前进,正在不断适应快速发展的今天,出现了很多功能非常强健并且广泛使用的高分子材料。
参考文献
[1]王立艳.《高分子化学》理论与实践教学的整体优化研究[J].广州化工,2012,40(4):108-109.
