甲硝唑与牛血清白蛋白相互作用研究的本科论文教学实践与反思

甲硝唑与牛血清白蛋白相互作用研究的本科论文教学实践与反思
摘要：在本实验室条件下，指导本科生毕业论文实验。

通过对“甲硝唑与牛血清白蛋白相互作用研究”这一课题的教学，发现同学们在实验过程中能够展现出良好的实验热情，但也暴露出一下问题，如缺乏实验耐性、操作不规范、实验数据记录不完整等。

这与老师的管理和学生的科研素质都有一定的关系。

笔者根据自己的实验教学经验，反思实验实践过程中的不足之处，提出应对措施，为以后获得更好的教学效果打下基础。

关键词：本科论文；教学反思；甲硝唑；牛血清白蛋白；荧光光谱
引言
本科毕业论文是大学本科学业教育的重要环节，是对学生运用所学专业知识解决生活实践中科学问题的能力的综合测评[1]。

毕业论文不仅能够增强学生学以致用的综合实践能力，也是衡量高校教育、教学质量好坏的重要评价内容，它直接影响着高校毕业生走上工作岗位能力的发挥[2-4]。

“无实验，不化学”，不经过化学实验的洗礼，不掌握一定的化学实验技能，就不是一名合格的化学本科毕业生[5]。

目前国内很多高校实施本科生导师制，该机制除了咨询、指导、管理等职能外，还要求老师为学生进行实践综合性教学，主要体现在对本科生的毕业论文的指导[6]。

学生通过导师的指导，在科研方面得到系统的训练，将理论和实践相结合，有助于高质量的完成自己的本科毕业论文。

分析化学是许多理工科本科学生的一门专业基础课程，通常在二年级就学习了分析化学和仪器分析的课程，分析化学实验和仪器分析实验也同步进行。

学生具备一定的理论知识和实验能力，非常适合在三年级进行毕业论文实验。

趁热打铁，在老师的指导下，加深对知识点的理解并提高专业实验的操作能力。

在这一过程中，书本里的知识点与具体的实验相结合，让学生系统地了解科研方法，提
高自身的科研素质。

日后无论是考研，还是找工作，这都将是增强学生竞争力的重要资本。

一、论文课题的选定
本人研究方向之一是药物分析，根据实验室的仪器和试剂条件，本科生主要进行药物检测以及开展药物与蛋白的作用关系的研究。

通过查阅文献，同学们得知蛋白质是在生命的运动和发展中起着关键作用的重要生命物质。

血清白蛋白（BSA）是重要的载体蛋白，具有储运内源性代谢物和外源性药物小分子等重要生理功能，是药物发挥药效的靶分子[7,8]。

与BSA存在作用关系的药物很多，同学们查阅文献并走进药店咨询，对甲硝唑（MET）这种药物感兴趣。

因为MET是一种应用广泛的抗厌氧菌药物，临床主要用于预防和治疗厌氧菌引起的感染。

但甲硝唑使用过量时会会产生毒副作用，导致荨麻疹，膀胱炎等病症[9-11]。

因此，确定课题“甲硝唑与牛血清白蛋白相互作用研究”，通过讨论，认为该方案对指导药剂用量和临床医学研究意义重要。

二、教学要求
（1）了解电化学、荧光和紫外分光光度法的原理。

（2）熟悉研究药物与蛋白作用关系的常用手段和评价标准。

（3）学生自己设计方案，老师把关，确定可行性后进行实验。

（4）掌握电化学工作站，荧光光度计的使用方法以及化学修饰电极的制备方式。

（5）获得合理的实验数据，进行科学分析，给出MET与BSA作用关系的结论。

四、实验教学内容
（一）修饰电极的制备
取一只10 mL容量瓶，加入5.0 mL饱和L-酪氨酸，2.5 mL 石墨烯（GN）分
散液，1 mL pH 5.0的PBS溶液，用亚沸水定容，配成聚合液，超声分散2 min
后转移到电解池中。

将预处理好的玻碳电极(Ф=3 mm)放入聚合液中。

聚合时循
环扫描的参数如下，静置时间为2 s，电位范围为2.3 ~ -1.0 V，扫描速率为
0.08 V·s-1，循环扫描次数为8周。

取出后用去离子水淋洗电极，滤纸吸干水分，自然晾干，即制得PLT-GN/GCE电极。

该修饰电极的制备过程的循环伏安曲线如
图1所示。

图1 聚合循环伏安曲线
（二）MET与BSA相互作用的电化学图谱、荧光和紫外图谱
图2为MET(a)和MET-BSA(b)体系的SWV图，其中C MET=5.00×10-5mol·L-1;
C BSA=2.00×10-5mol·L-1，在pH=8.0的PBS缓冲溶液中，在-0.05 ~ -1.1 V电
位范围内，MET在PLT-GN/GCE电极上在-0.6 V产生一个灵敏的还原峰，加入BSA
后MET的后峰位置基本不变，但峰电流明显降低，表明两者之间发生了相互作用[10]。

图2方波伏安曲线
蛋白质中含有色氨酸和酪氨酸等残基而发射较强的内源荧光。

从BSA和MET
相互作用的荧光光谱图（图3）中可以看出，BSA在342 nm处有荧光最大发射峰，当固定BSA的浓度不变时，随着MET浓度的增加，BSA的内源荧光强度逐渐降低，并且随着MET浓度增大，荧光最大发射峰发生红移，表明MET能淬灭BSA的内源
荧光，两者之间发生了相互作用。

图3 MET和BSA相互作用的荧光淬灭光谱
紫外-可见光谱法是检测复合物形成与否的一种有效的方法。

为了确证MET
与BSA之间发生了作用，测定了MET和BSA及混合体系的吸收光谱。

由图4可见，在pH=6.5的条件下，2.00×10-5mol·L-1 MET (a)的吸收峰在318 nm处，2.00×10-6mol·L-1 BSA (b)的吸收峰在278 nm处，两者混合后(c)，在318 nm和283 nm处出现两个吸收峰，吸光度不呈加和性，说明MET与BSA发生了相互作用，生成新的复合物，造成MET在318 nm处吸光度降低，BSA
吸收峰吸光度增大，并出现红移，验证了上述电化学和荧光谱图现象。

图4紫外可见吸收光谱图
（三）实验结论
利用电化学法，荧光光谱和紫外可见吸收光谱探究MET与BSA相互作用关系。

得出相同的结论，即MET对BSA具有淬灭作用。

五、教学总结
本科论文是学生毕业的最重要的环节，也是打下科研基础的难得机会。

对于
一些非重点院校而言，毕业论文的教学效果往往不是很好。

一方面因为学生的重
视程度不够，另一方面与老师教学方式有关。

对于老师而言，应该对基础知识重
新讲解，加深学生理解，引导学生学会应用理论知识解决实际问题。

此外，有些
实验操作，需要老师亲自示范，学生正确操作后方可进行实验。

再者，训练学生
的耐性，学生既需要静心看文献，也要能承受住实验失败。

最重要是，加强监督，及时检查实数据，发现问题，及时指导。

师生之间多沟通交流，打好组合拳，这
样才能在本科论文实验过程中全面提高学生的科研素质。

参考文献
[1] 雷洪，赵岩.本科生毕业论文的现状和改革[J].教育教学论坛，2020（36）：303-304.
[2] 高扬.本科毕业论文指导工作中教师的任务探讨[J].科技视界，2020（18）：70-72.
[3] 张文惠，岳鹿.环境工程专业本科毕业论文（设计）教学探讨[J].科技视界，2022（21）： 105-107.
[4] 侯丽，莫蔚明，林天然.化学类专业本科毕业论文(设计)教学改革初探[J].广东化工，2017（23）：126-136.
[5] 白志玲，秦丙克.本科毕业论文质量提升的改革措施[J].大学，2022（26）：28-31.
[6] 郑淘，肖嫩群，葛云鹏，裴刚.本科生导师制在毕业设计（论文）中的应用与实践创新[J].高教学刊，2020（9）：24-26.
[7] 李淑娟，李红俊，吕晓东，姚彩红，周莎.两种黄酮小分子与人血清白蛋白相互作用的研究[J].广东化工，2020（19）：40-42.
[8] 陈开意，何文妮，邵波.牛血清白蛋白与二苯酮-4相互作用的荧光法研究进展[J].化学工程与装备，2020（10）：1-5.
[9] 闫虹，于佳楠，邸欣，王鑫，刘诗雯，刘有平.LC-MS/MS法同时测定兔血浆中甲硝唑和盐酸克林霉素的浓度[J].沈阳药科大学学报，2021（38）：1272-1278.
[10] 王艳，王淼，刘菊才，吴艳云，徐艺芮，罗培林.超高效液相色谱-串联质谱法同时检测鸡蛋中甲硝唑与地美硝唑及其代谢物残留[J].现代农业科技，2020（22）：191-193.
[11] 李金凰，陈毅挺，郑晶晶，潘彦.日落黄与牛血清白蛋白相互作用的电化学研究[J].分析测试技术与仪器，2017（23）：6-10.
基金项目：淮北师范大学校级质量工程项目“应用电化学课程融入课程思政的探索与研究”(2021xjxyj006)
作者简介：
刘根(1988-)，男，安徽淮北人，副教授，博士，主要从事分析化学教学和电化学发光研究；
作者邮箱：
刘根******************。