劉 軍,謝佳琦,李 容
(湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南 株洲 412002)
近年來(lái),隨著新的教學(xué)理念、教學(xué)模式和教學(xué)形式不斷出現(xiàn),為高等職業(yè)教育的改革注入了新的想法和活力。特別是基于網(wǎng)絡(luò)視頻信息技術(shù)的興起,微課逐漸走入大家的視野,成為教學(xué)改革的熱點(diǎn)[1]。藥物分析是運(yùn)用化學(xué)的、物理學(xué)的、生物學(xué)的以及微生物學(xué)的方法和技術(shù)來(lái)研究研究藥物的化學(xué)檢驗(yàn) 、藥物穩(wěn)定性、生物利用度、藥物臨床監(jiān)測(cè)和中草藥有效成分的定性和定量等的一門學(xué)科[2]。阿司匹林是藥物分析中芳酸類藥物的代表,針對(duì)阿司匹林的知識(shí)點(diǎn),本文欲開(kāi)發(fā)和制作一堂可視化、情景化、趣味性的數(shù)字化微課資源。具體的微課設(shè)計(jì)方案如下:
錄制工具:屏幕錄像專家camtasia studio、攝像機(jī)、手機(jī)、電腦等。
方法:錄屏、排視頻、剪輯視頻。
阿司匹林在生活中常見(jiàn)的解熱鎮(zhèn)痛藥,提出三個(gè)問(wèn)題,引入“阿司匹林的分析”教學(xué)內(nèi)容。
(1)阿司匹林的發(fā)現(xiàn)史。
(2)阿司匹林的化學(xué)結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)之間的關(guān)系。
(3)阿司匹林含量的測(cè)定方法:兩步滴定法。
①教師先講解為什么要采用兩步滴定法測(cè)定阿司匹林片劑的含量;
②兩步滴定法的原理;
③教師演示兩步滴定法測(cè)定阿司匹林含量的實(shí)驗(yàn)過(guò)程;
④阿司匹林含量的計(jì)算;
⑤實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)。
用回顧思考的方式進(jìn)行小結(jié)。
提出問(wèn)題,引發(fā)學(xué)生思考,并介紹本節(jié)課的內(nèi)容[攝像,真人出鏡]。阿司匹林是一種歷史悠久的解熱鎮(zhèn)痛藥,人們?cè)谝蚋忻岸痤^痛發(fā)燒的時(shí)候,就會(huì)按照說(shuō)明書服用適當(dāng)劑量來(lái)緩解癥狀。阿司匹林是怎樣被發(fā)現(xiàn)的呢?有怎樣的分子結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)?怎么測(cè)定它的含量呢?
阿司匹林的傳奇歷史和人類文明幾乎一樣悠長(zhǎng)。公元二千多年以前,埃及人已經(jīng)知道柳樹葉子具有止痛功效。
1897年:霍夫曼首次合成純度高、性質(zhì)穩(wěn)定的乙酰水楊酸。
1899年:ASPIRIN,作為一個(gè)商標(biāo),正式在柏林專利局注冊(cè)。
1985年:美國(guó)衛(wèi)生與民眾服務(wù)部長(zhǎng)瑪格麗特·赫克勒宣布:一天一片阿司匹林,有效預(yù)防第二次心肌梗死發(fā)作。
1988年:轟動(dòng)一時(shí)的“內(nèi)科健康醫(yī)師研究”公布:阿司匹林使健康男性首次心肌梗死發(fā)生率下降44%。
阿司匹林從發(fā)明至今已有百多年的歷史,它與青霉素、安定合稱為“醫(yī)藥史上三大經(jīng)典杰作”,阿司匹林最基本的藥理作用是解熱、鎮(zhèn)痛、抗炎、防血栓等。并且,人們不斷發(fā)現(xiàn)阿司匹林的新效用,因此,它被稱為“神奇藥”。
藥物的分析方法包括理化分析法、儀器分析法以及生物學(xué)法。藥物的理化性質(zhì)是分析方法建立的主要依據(jù)。藥物的理化性質(zhì)又是由藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)決定的。在了解了阿司匹林的發(fā)展史之后,首先從阿司匹林的化學(xué)結(jié)構(gòu)入手,認(rèn)識(shí)阿司匹林的結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)之間的關(guān)系,在這個(gè)基礎(chǔ)之上,繼續(xù)學(xué)習(xí)阿司匹林的含量測(cè)定的方法。
阿司匹林的化學(xué)名稱是乙酰水楊酸,屬于水楊酸類藥物,阿司匹林的結(jié)構(gòu)中,在苯環(huán)上連有羧基,羧基的鄰位連有乙?;?。阿司匹林在乙醇中易溶,在水中溶解度小,多以醇為溶劑進(jìn)行分析;由于阿司匹林的分子結(jié)構(gòu)中有游離的羧基,因此,其溶液呈酸性。分子結(jié)構(gòu)中含酯鍵,不穩(wěn)定,易水解;之間水解后生成游離的酚羥基,可與鐵離子發(fā)生呈色反應(yīng),分子結(jié)構(gòu)中有苯環(huán),在紫外光區(qū)有特征吸收。藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)可以為分析方法的建立提供重要依據(jù),如果我們想知道每片阿司匹林腸溶片中阿司匹林的含量,根據(jù)阿司匹林的化學(xué)結(jié)構(gòu),同學(xué)們能想到什么樣的分析方法呢?
[學(xué)生提問(wèn),錄屏]老師,從阿司匹林的理化性質(zhì)我們了解到,阿司匹林呈酸性,可以采用直接酸堿滴定法來(lái)測(cè)定阿斯匹林腸溶片的含量嗎?
[教師回答,錄屏]在回答這個(gè)問(wèn)題之前,我們來(lái)了解阿司匹林腸溶片的成分吧。阿司匹林片劑中除了加入少量酒石酸或枸櫞酸穩(wěn)定劑外,又可能有水解產(chǎn)物水楊酸、乙酸,因此不能采用直接滴定法,必須采用氫氧化鈉先中和共存酸,然后,阿司匹林與過(guò)量的氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng),以及在堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng),水解完成后,生成水楊酸鈉,接下來(lái),以硫酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定剩余的氫氧化鈉,同時(shí)做空白試驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所使用的試劑和器材有:氫氧化鈉 標(biāo)準(zhǔn)溶液、硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液、酚酞指示劑、已研磨好的阿司匹林腸溶片粉末、酸堿兩用滴定管、錐形瓶。
(1)精密稱取已經(jīng)研磨好的阿司匹林腸溶片粉末0.3~0.4g,置于錐形瓶中。
(2)加中性乙醇20mL,振搖使阿司匹林完全溶解后,加酚酞指示液3滴,滴加氫氧化鈉滴定液(0.1mol/L)至溶液顯粉紅色,記錄下所用氫氧化鈉的體積數(shù)V1。
(3)再加氫氧化鈉滴定液(0.1mol/L)40mL,置電爐上加熱15分鐘并時(shí)時(shí)振搖,迅速放冷至室溫,用硫酸溶液 (0.1mol/L)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至粉紅色消失,記錄消耗的硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積數(shù)V2。
老師:通過(guò)老師的演示實(shí)驗(yàn),同學(xué)們還有什么疑問(wèn)嗎?
學(xué)生:老師,我們?yōu)槭裁匆弥行砸掖甲鳛槿軇┠兀?/p>
老師:由于乙醇中含有乙酸等雜質(zhì),這些酸性雜質(zhì)會(huì)和氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng),首先要用氫氧化鈉中和掉乙醇中的酸直到乙醇為中性。
學(xué)生:老師,為什么阿司匹林在加熱水解的時(shí)候也要振搖呢?
老師:這是為了讓阿司匹林水解得更完全,阿司匹林加熱水解的時(shí)候要振搖,這一步不能省。
學(xué)生:老師,為什么要做空白試驗(yàn)?zāi)兀?/p>
老師:一方面是為了消除所用試劑中雜質(zhì)的干擾,另一方面,在加熱氫氧化鈉溶液時(shí),易吸收空氣中的二氧化碳,降低氫氧化鈉的濃度而影響結(jié)果,應(yīng)在同樣條件下做空白試驗(yàn)。
通過(guò)這次課的學(xué)習(xí),知道阿司匹林從發(fā)明至今已有百多年的歷史,它具有解熱、鎮(zhèn)痛、抗炎、防血栓等藥理作用。
阿司匹林的化學(xué)名稱為乙酰水楊酸,分子結(jié)構(gòu)中含有羧基和脂鍵,因此,阿司匹林具有酸性、易水解。阿司匹林的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì),為其含量測(cè)定提供重要的理論依據(jù),通常,可采用兩步滴定法測(cè)定阿司匹林腸溶片的含量。
對(duì)藥物分析課程開(kāi)展微課教學(xué)還處于改進(jìn)和完善階段,還有很多工作有待完善。但是總體來(lái)說(shuō),開(kāi)展微課教學(xué)的成果是比較顯著的,不僅使學(xué)生直觀的掌握阿司匹林的發(fā)展史、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和含量的測(cè)定方法,更有助于學(xué)生對(duì)該藥物建立全面的認(rèn)識(shí)。接下來(lái),我們將嘗試設(shè)計(jì)更多的微課用于藥物分析的教學(xué)。