Question

10．青蒿素属倍半萜内酯，可溶于乙醚，不溶于水，不易挥发，对热不稳定，60℃以上易分解，主要从黄花蒿中提取．近年又发现青蒿素具有较强的抗肿瘤作用，某科研小组按如下步骤进行了相关实验：
①提取青蒿素；②将等量癌细胞分别接种在5组培养瓶内，在适宜条件下培养24h，然后除去上清液；③向5组培养瓶中分别加入等量含2、4、8、16、32μmol/L青蒿素的培养液．适宜条件下继续培养；④2h后统计并计算各组的细胞增殖抑制率．
回答下列问题：
（1）提取青蒿素可采用有机溶剂萃取法，萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和用量，所选择的有机溶剂应具有较低的沸点，以便除去时不会导致青蒿素分解，此外还需要考虑萃取效率、对人的毒性、是否易燃、有机溶剂是否能从产品中除去、会不会影响产品质量（至少列举2点）等问题．
（2）由于有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸，萃取过程应避免明火加热，而采取水浴加热，为防止有机溶剂挥发，还要在加热瓶口安装冷凝回流装置．
（3）根据步骤②～④分析，科研小组的研究目的是青蒿素的抗肿瘤作用．步骤③中缺少对照组，应另设一组（6组）加入等量不含青蒿素的培养液，作为对照，更严谨．

Answer 1

分析 1、植物有效成分的提取的方法通常有三种：蒸馏、压榨和萃取．
蒸馏法：芳香油具有挥发性．把含有芳香油的花、叶等放入水中加热，水蒸气能将挥发性较强的芳香油携带出来，形成油水混合物；冷却后，油水混合物又会重新分成油层和水层，除去水层便得到芳香油，这种提取方法叫蒸馏法．
萃取法：这种方法需要将新鲜的香花等植物材料浸泡在乙醚、石油醚等低沸点的有机溶剂中，是芳香油充分溶解，然后蒸去低沸点的溶剂，剩下的就是芳香油．
压榨法：在橘子、柠檬、甜橙等植物的果皮中，芳香油的含量较多，可以用机械压力直接榨出，这种提取方法叫压榨法．
2、青蒿素可溶于乙醚，不溶于水，不易挥发，对热不稳定，60℃以上易分解，因此提取青蒿素时不宜使用水蒸气蒸馏法，可采用有机溶剂萃取的方法．

解答 解：（1）根据青蒿素可溶于乙醚，不溶于水，不易挥发，对热不稳定，60℃以上易分解的特点，提取青蒿素可采用有机溶剂萃取的方法，萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和用量，所选择的有机溶剂应具有较低的沸点，以便除去时不会导致青蒿素分解，此外还需要考虑萃取效率、对人的毒性、是否易燃、有机溶剂是否能从产品中除去、会不会影响产品质量等问题．
（2）由于萃取所用的有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸，所以萃取过程应避免明火加热，而采取水浴加热，为防止有机溶剂挥发，还要在加热瓶口安装冷凝回流装置．
（3）根据步骤②～④分析，科研小组设计的几组装置的自变量是含不同浓度青蒿素的培养液，据此判断其研究目的是（不同浓度）青蒿素的抗肿瘤作用；步骤③中缺少对照组，即应该另设一组（6组）加入等量不含青蒿素的培养液作为对照，以排除细胞自身原因的死亡，这样会更严谨．
故答案为：
（1）性质和用量          沸点     萃取效率、对人的毒性、是否易燃、有机溶剂是否能从产品中除去、会不会影响产品质量 
（2）有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸       冷凝回流
（3）青蒿素的抗肿瘤作用     另设一组（6组）加入等量不含青蒿素的培养液

点评 本题考查了植物有效成分的提取方法以及对照试验的设计思路与方法，考生识记植物有效成分的提取方法和原理，明确生物实验设计的原则和方法是解题的关键．