中医药高等院校无机化学实验之矿物药朱砂炮制综合设计

doi:10.19894/j.issn.1000-0518.240401

摘要/Abstract

摘要：

中医院高等院校开设的无机化学课程教学内容琐碎且晦涩难懂，学生学习积极性不高。主要原因为学生认为学习无机化学课程与后续所学中医药相关专业课程无太多联系。因此，本文以矿物类中药朱砂的炮制及化学成分测试实验为例，利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线荧光光谱（XRF）和电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）等仪器设备分析朱砂的显微结构、主微量元素质量分数，结果表明朱砂经水飞炮制后其粒度变的更小更均一，汞（Hg）和硫（S）元素质量分数降低，这些结果可能是朱砂炮制后增效减毒的重要依据。朱砂炮制及化学成分测试实验紧密连接无机化学课程与中药学基础内容。该实验的开设对提高学生学习无机化学的积极性，对无机化学课程及中医药学科群具有一定的支撑度，对提高无机化学教学质量及培养复合型、应用型中医药专业人才起到了一定的促进作用。加之实验所用仪器较为常规、实验操作简便、中医药院校任课教师具有一定的中药学知识背景，因此，中医药高等院校开设矿物药朱砂炮制及成分测试实验完全可行且有一定的现实意义。

关键词: 矿物药, 朱砂, 微量元素, 无机化学, 元素化学

Abstract:

The teaching content of inorganic chemistry courses offered by colleges and universities in hospitals of traditional Chinese medicine is trivial and difficult to understand， and students are not very active in learning. The main reason is that students think that learning inorganic chemistry has little connection with the subsequent professional courses related to traditional Chinese medicine. In view of this， this paper takes the processing and chemical composition test experiment of cinnabar， a mineral traditional Chinese medicine， as an example， and uses scanning electron microscope （SEM）， X-ray fluorescence spectrometer （XRF）， inductively coupled plasma mass spectrometry （ICP-MS） to test the microstructure and mass fraction of main and trace elements of cinnabar. The results show that the particle size of cinnabar becomes smaller and more uniform after processing by water grinding preparation， and the mass fraction of mercury （Hg） and sulphur （S） elements decreases. These results may be an important basis for enhancing the effect and reducing the toxicity of cinnabar after processing. Cinnabar processing and chemical composition test experiment are closely connected with the inorganic chemistry course and the basic content of Chinese pharmacy. The establishment of this experiment can improve the enthusiasm of students to learn inorganic chemistry， provide a certain degree of support for inorganic chemistry courses and Chinese medicine subject groups， and play a certain role in improving the quality of inorganic chemistry teaching and training compound and applied Chinese medicine professionals. In addition， the experimental instruments used are relatively routine， the experimental operation is simple， and the teachers of Chinese medicine colleges and universities have certain knowledge of Chinese medicine， so it is feasible and has certain practical significance to set up mineral medicine cinnabar processing and component testing experiments in Chinese medicine colleges and universities.

Key words: Mineral drug, Cinnabar, Trace elements, Inorganic chemistry, Elemental chemistry

中图分类号:

O611

卓鱼周, 胡静. 中医药高等院校无机化学实验之矿物药朱砂炮制综合设计[J]. 应用化学, 2025, 42(9): 1272-1281.

Yu-Zhou ZHUO, Jing HU. Comprehensive Design of Mineral Medicine Cinnabar Processing for Inorganic Chemistry Experiments in Chinese Medicine Colleges and Universities[J]. Chinese Journal of Applied Chemistry, 2025, 42(9): 1272-1281.

图/表 6

参考文献 16

[1]	姚平平. 工科无机化学中“分子结构和分子间力”的教学思考与探索［J］. 化学教育（中英文）， 2021， 42（14）： 37-41.
	YAO P P. Thinking and exploration of molecular structure and intermolecular forces on the teaching of engineering inorganic chemistry［J］. Chin J Chem Educ （Chin Engl）， 2021， 42（14）： 37-41.
[2]	徐威，胡丽华，张方，等. 大类招生背景下基础化学课程群建设及其对专业分流影响研究［J］. 化工时刊， 2023， 37（6）： 70-73.
	XU W， HU L H， ZHANG F， et al. Research on the construction of basic chemistry course group and its influence on the distribution of majors under the background of major enrollment［J］. Chem Ind Times， 2023， 37（6）： 70-73.
[3]	刘晓瑭，余林梁，陈洁. 基于OBE理论构建无机化学课程思政教学体系及教学实践［J］. 化学教育（中英文）， 2023， 44（6）： 17-23.
	LIU X T， YU L L， CHEN J. Systematic construction of course ideological and political education and teaching practice of inorganic chemistry based on OBE［J］. Chin J Chem Educ （Chin Engl），2023， 44（6）： 17-23.
[4]	樊红霞，牛子嵘，周花蕾，等. 新背景下多元教学模式在无机化学教学中的实践与探索［J］. 化学教育（中英文）， 2022， 43（6）： 49-54.
	FAN H X， NIU Z R， ZHOU H L， et al. Practice and exploration of multiple teaching modes in inorganic chemistry under new situation［J］. Chin J Chem Educ （Chin Engl）， 2022， 43（6）： 49-54.
[5]	高乔，李德慧，林喆. 高等中医药院校无机化学课程思政建设的探索与实践［J］. 高教学刊， 2024， 10（5）： 161-163， 168.
	GAO Q， LI D H， LIN Z. Exploration and practice of ideological and political construction of inorganic chemistry course in Chinese medicine colleges［J］. J Higher Educ， 2024， 10（5）： 161-163， 168.
[6]	卓鱼周，刘晓琴，王贤书，等. 朱砂及其不同炮制品的显微结构及主微量元素含量差异性研究［J］. 中国药学杂志， 2023， 58（21）： 1922-1930.
	ZHUO Y Z， LIU X Q， WANG X S， et al. Microstructure and content difference of main and trace elements in cinnabaris and its different processed products［J］. Chin Pharm J， 2023， 58（21）： 1922-1930.
[7]	王开心，刘曼婷，彭胡麟玥，等. 《中华人民共和国药典》2020版一部收载矿物药及含矿物药中成药的质量标准分析与探讨［J］. 中华中医药学刊， 2023， 41（1）： 92-98， 280.
	WANG K X， LIU M T， PENG H L Y， et al. Analysis and discussion on quality standards of mineral drugs and Chinese patent medicines containing mineral drugs in 2020 edition of Chinese pharmacopoeia［J］. Chin Arch Tradit Chin Med， 2023， 41（1）： 92-98， 280.
[8]	卓鱼周，刘晓琴，王樱静，等. 矿物药朱砂原生矿石显微结构及51种微量元素含量分析［J］. 药物分析杂志， 2022， 42（12）： 2069-2081.
	ZHUO Y Z， LIU X Q， WANG Y J， et al. Analysis on microstructure and 51 trace elements content of cinnabar primary ore［J］. Chin J Pharm Anal， 2022， 42（12）： 2069-2081.
[9]	李胜荣. 结晶学与矿物学［M］. 第1版. 北京：地质出版社， 2008： 170.
	LI S R. Crystallography and mineralogy［M］. First edition. Beijing： Geological Press， 2008： 170.
[10]	卓鱼周. 右江盆地卡林型金矿--汞矿矿床成因机制对比研究［D］. 北京：中国科学院大学， 2019.
	ZHUO Y Z. Comparative study on genetic mechanism of Carlin-type gold and mercury deposits in Youjiang Basin［D］. Beijing： University of Chinese Academy of Sciences， 2019.
[11]	卓鱼周，刘晓琴，张文会，等. 基于微量元素-硫同位素示踪技术的朱砂产地差异性分析［J］. 中国实验方剂学杂志， 2022， 28（23）： 182-188.
	ZHUO Y Z， LIU X Q， ZHANG W H， et al. Origin difference analysis of cinnabaris based on trace element-sulfur isotope tracing technique［J］. Chin J Exp Tradit Med Form， 2022， 28（23）： 182-188.
[12]	刘雯，冯旭，覃洁萍，等. 中医药高等院校仪器分析教学改革探讨［J］. 教育现代化， 2019， 6（23）： 33-34.
	LIU X， FENG X， QIN J P， et al. Discussion on teaching reform of instrument analysis in Chinese medicine colleges and universities［J］. Educ Mode， 2019， 6（23）： 33-34.
[13]	杨怀霞，吴培云. 无机化学［M］. 第2版. 北京：中国医药科技出版社， 2021： 7.
	YANG H X， WU P Y. Inorganic chemistry［M］. Second edition. Beijing： China Press of Traditional Chinese Medicine， 2021： 7.
[14]	张卫，宰建陶，马荔，等. 元素化学教学内容与模式的重构策略［J］. 化学教育（中英文）， 2024， 45（4）： 34-41.
	ZHANG W， ZAI J T， MA L， et al. Reconstruction strategy of teaching content and mode of element chemistry［J］. Chin J Chem Educ （Chin Engl）， 2024， 45（4）： 34-41.
[15]	程迪，王玲. 中医药思维在高校中药学专业无机化学教学中的应用［J］. 中医药管理杂志， 2019， 27（9）： 22-23.
	CHENG D， WANG L. Application of traditional Chinese medicine thinking in inorganic chemistry teaching of Chinese pharmacy major in colleges and universities［J］. J Tradit Chin Med Mana， 2019， 27（9）： 22-23.
[16]	王知斌，吴丽红，王蒙，等. 中药化学在培养中药学人才药物创新能力中的应用［J］. 创新创业理论研究与实践， 2023， 6（4）： 71-73.
	WANG Z B， WU L H， WANG M， et al. Application of Chinese medicine chemistry in the cultivation of pharmaceutical innovation ability of Chinese pharmaceutical talents［J］. Theory Pract Innovation Entrepreneurship， 2023， 6（4）： 71-73.

Elements	w（cinnabar mineral powder）/%	w（cinnabar water-flying product）/%	w（cinnabar water-flying residual）/%
O	23.76	39.32	37.755
Mg	0.153	0.197	0.596
Al	0.073	0.141	0.081
Si	0.46	0.418	1.339
S	13.74	11.89	11.4
Ca	0.476	1.34	4.651
Fe	0.238	0.428	2.83
Se	0.23	0.147	0.178
Hg	60.62	45.59	39.9

Elements	w（cinnabar mineral powder）/%	w（cinnabar water-flying product）/%	w（cinnabar water-flying residual）/%
O	23.76	39.32	37.755
Mg	0.153	0.197	0.596
Al	0.073	0.141	0.081
Si	0.46	0.418	1.339
S	13.74	11.89	11.4
Ca	0.476	1.34	4.651
Fe	0.238	0.428	2.83
Se	0.23	0.147	0.178
Hg	60.62	45.59	39.9

Elements	Standard sample 1	Standard sample 2	Standard sample 3	Cinnabar mineral powder	Cinnabar water-flying product	Cinnabar water-flying residual
Li	0.009 54	0.001 09	0.002 06	0.0000141	0.000 121 4	0.000 066
V	0.012 4	0.012 1	0.010 1	0.000 0	0.000 053 9	0.000 078
Cr	0.006 83	0.001 63	0.018 4	0.000 059 6	0.000 076 7	0.000 158
Co	0.002 81	0.001 62	0.001 99	0.000 003 1	0.000 010 2	0.000 059
Cu	0.004 12	0.005 14	0.003 08	0.002 27	0.003 26	0.014 5
Zn	0.010 9	0.009 06	0.008 03	0.126 8	0.157 0	0.230 3
Ga	0.002 36	0.002 02	0.001 9	0.000 062 5	0.000 051 5	0.000 061
Ge	0.000 177	0.000 093 1	0.000 085 9	0.000 417 9	0.000 352	0.000 361
Rb	0.011 6	0.006 77	0.005 71	0.000 028 1	0.000 038 6	0.000 039 9
Sr	0.013 6	0.063 4	0.036 4	0.000 29	0.002 87	0.008 7
Y	0.002 73	0.001 97	0.001 73	0.000 083 5	0.000 094 2	0.000 184
Zr	0.017 6	0.023 2	0.022 7	0.000 045 9	0.000 602	0.009 5
Mo	0.000 088 7	0.000 205	0.000 17	0.000 185	0.000 262	0.001 16
Ag	0.000 020 8	0.000 023 1	0.000 016 8	0.000 152	0.000 145	0.000 233
Cd	0.000 01	0.000 011 8	0.000 007 2	0.007 49	0.009 47	0.022 2
In	0.000 009 6	0.000 004 8	0.000 004	0.000 062	0.000 079 6	0.000 156
Sb	0.000 055	0.000 046 9	0.000 003 4	0.001 3	0.001 96	0.006 85
Cs	0.000 813	0.000 116	0.000 032 5	0.000 001 1	0.000 006 5	0.000 003 5
Ba	0.048 4	0.117 4	0.086	0.045 9	1.055 6	1.548 4
La	0.003 44	0.003 81	0.005 05	0.000 442	0.000 519	0.000 71
Ce	0.007 71	0.006 67	0.010 2	0.001 03	0.001 09	0.001 53
Pr	0.000 804	0.000 781	0.001 11	0.000 12	0.000 121	0.000 177
Nd	0.003 02	0.003	0.004 14	0.000 456	0.000 458	0.000 655
Sm	0.000 614	0.000 552	0.000 651	0.000 056 8	0.000 055 8	0.000 083
Eu	0.000 139	0.000 152	0.000 176	0.000 007 3	0.000 009	0.000 013 6
Gd	0.000 536	0.000 457	0.000 46	0.000 041 9	0.000 041 8	0.000 063
Tb	0.000 085 3	0.000 064 5	0.000 059 3	0.000 004 7	0.000 004 6	0.000 007 3
Dy	0.000 519	0.000 355	0.000 306	0.000 0191	0.000 018 5	0.000 034 3
Ho	0.000 106	0.000 067 9	0.000 065 6	0.000 002 8	0.000 002 8	0.000 006 5
Er	0.000 304	0.000 184	0.000 191	0.000 005 8	0.000 006 4	0.000 016 6
Tm	0.000 046 3	0.000 025 6	0.000 028 9	0.000 000 5	0.000 000 7	0.000 002 6
Yb	0.000 308	0.000 164	0.000 195	0.000 002 4	0.000 003 5	0.000 019 7
Lu	0.000 046 7	0.000 024 9	0.000 029 7	0.000 000 3	0.000 000 5	0.000 003 2
Ta	0.000 111	0.000 090 1	0.000 041 5	0.000 000 3	0.000 001	0.000 003 7
W	0.000 139	0.000 055 6	0.000 027 5	0.000 076 8	0.000 052 9	0.000 05
Tl	0.0000 544	0.000 027 2	0.000 029	0.000 064 9	0.000 074 3	0.000 197
Pb	0.002 93	0.001 35	0.001 38	0.007 49	0.015 4	0.032 6
Bi	0.000 063	0.00 0015	0.000 001 4	0.000 017	0.000 023 9	0.000 025
Th	0.001 16	0.000 602	0.001 13	0.000 017 5	0.000 025 3	0.000 066
U	0.000 201	0.000 19	0.000 085 8	0.000 015 1	0.000 019 7	0.000 086 5

Elements	Standard sample 1	Standard sample 2	Standard sample 3	Cinnabar mineral powder	Cinnabar water-flying product	Cinnabar water-flying residual
Li	0.009 54	0.001 09	0.002 06	0.0000141	0.000 121 4	0.000 066
V	0.012 4	0.012 1	0.010 1	0.000 0	0.000 053 9	0.000 078
Cr	0.006 83	0.001 63	0.018 4	0.000 059 6	0.000 076 7	0.000 158
Co	0.002 81	0.001 62	0.001 99	0.000 003 1	0.000 010 2	0.000 059
Cu	0.004 12	0.005 14	0.003 08	0.002 27	0.003 26	0.014 5
Zn	0.010 9	0.009 06	0.008 03	0.126 8	0.157 0	0.230 3
Ga	0.002 36	0.002 02	0.001 9	0.000 062 5	0.000 051 5	0.000 061
Ge	0.000 177	0.000 093 1	0.000 085 9	0.000 417 9	0.000 352	0.000 361
Rb	0.011 6	0.006 77	0.005 71	0.000 028 1	0.000 038 6	0.000 039 9
Sr	0.013 6	0.063 4	0.036 4	0.000 29	0.002 87	0.008 7
Y	0.002 73	0.001 97	0.001 73	0.000 083 5	0.000 094 2	0.000 184
Zr	0.017 6	0.023 2	0.022 7	0.000 045 9	0.000 602	0.009 5
Mo	0.000 088 7	0.000 205	0.000 17	0.000 185	0.000 262	0.001 16
Ag	0.000 020 8	0.000 023 1	0.000 016 8	0.000 152	0.000 145	0.000 233
Cd	0.000 01	0.000 011 8	0.000 007 2	0.007 49	0.009 47	0.022 2
In	0.000 009 6	0.000 004 8	0.000 004	0.000 062	0.000 079 6	0.000 156
Sb	0.000 055	0.000 046 9	0.000 003 4	0.001 3	0.001 96	0.006 85
Cs	0.000 813	0.000 116	0.000 032 5	0.000 001 1	0.000 006 5	0.000 003 5
Ba	0.048 4	0.117 4	0.086	0.045 9	1.055 6	1.548 4
La	0.003 44	0.003 81	0.005 05	0.000 442	0.000 519	0.000 71
Ce	0.007 71	0.006 67	0.010 2	0.001 03	0.001 09	0.001 53
Pr	0.000 804	0.000 781	0.001 11	0.000 12	0.000 121	0.000 177
Nd	0.003 02	0.003	0.004 14	0.000 456	0.000 458	0.000 655
Sm	0.000 614	0.000 552	0.000 651	0.000 056 8	0.000 055 8	0.000 083
Eu	0.000 139	0.000 152	0.000 176	0.000 007 3	0.000 009	0.000 013 6
Gd	0.000 536	0.000 457	0.000 46	0.000 041 9	0.000 041 8	0.000 063
Tb	0.000 085 3	0.000 064 5	0.000 059 3	0.000 004 7	0.000 004 6	0.000 007 3
Dy	0.000 519	0.000 355	0.000 306	0.000 0191	0.000 018 5	0.000 034 3
Ho	0.000 106	0.000 067 9	0.000 065 6	0.000 002 8	0.000 002 8	0.000 006 5
Er	0.000 304	0.000 184	0.000 191	0.000 005 8	0.000 006 4	0.000 016 6
Tm	0.000 046 3	0.000 025 6	0.000 028 9	0.000 000 5	0.000 000 7	0.000 002 6
Yb	0.000 308	0.000 164	0.000 195	0.000 002 4	0.000 003 5	0.000 019 7
Lu	0.000 046 7	0.000 024 9	0.000 029 7	0.000 000 3	0.000 000 5	0.000 003 2
Ta	0.000 111	0.000 090 1	0.000 041 5	0.000 000 3	0.000 001	0.000 003 7
W	0.000 139	0.000 055 6	0.000 027 5	0.000 076 8	0.000 052 9	0.000 05
Tl	0.0000 544	0.000 027 2	0.000 029	0.000 064 9	0.000 074 3	0.000 197
Pb	0.002 93	0.001 35	0.001 38	0.007 49	0.015 4	0.032 6
Bi	0.000 063	0.00 0015	0.000 001 4	0.000 017	0.000 023 9	0.000 025
Th	0.001 16	0.000 602	0.001 13	0.000 017 5	0.000 025 3	0.000 066
U	0.000 201	0.000 19	0.000 085 8	0.000 015 1	0.000 019 7	0.000 086 5