滿雪玉,令狐浪,吳 迪,焦 雪,袁澤利
(遵義醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)國家級實驗教學(xué)示范中心,貴州 遵義 563000)
藥學(xué)綜合實驗是我校為藥學(xué)相關(guān)專業(yè)高年級本科學(xué)生開設(shè)的一門綜合實驗課程,其目的是將藥物化學(xué)、藥物分析、藥物制劑及藥理學(xué)的內(nèi)容串聯(lián)起來,模擬新藥研發(fā)全過程,使學(xué)生了解創(chuàng)新藥物研發(fā)流程,形成一定的科研思想,鍛煉查閱文獻(xiàn)和實驗操作水平,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)及創(chuàng)新能力[1]。為切實落實本院“科教融合、協(xié)同創(chuàng)新”的教學(xué)理念,發(fā)揮科研對實驗教學(xué)的引領(lǐng)作用,促進(jìn)實驗教學(xué)與科研的良性促動關(guān)系,藥學(xué)實驗教學(xué)示范中心經(jīng)過多次討論和多方論證,選擇以本院袁澤利教授的專利[2]為合成方法獲得5-氰尿嘧啶原料藥,其合成路線簡單,可操作性強。5-氰尿嘧啶綜合實驗以新藥研發(fā)為主線,圍繞化學(xué)藥物的產(chǎn)品研發(fā)、原料藥與制劑的質(zhì)量分析、劑型制備及原料藥活性檢測開展實驗,可以提高學(xué)生查閱文獻(xiàn)能力、動手能力、解決問題能力。筆者將闡述5-氰尿嘧啶綜合實驗的實驗之一“硬膠囊劑的制備與質(zhì)量評價”實驗的教學(xué)設(shè)計。
5-氰尿嘧啶綜合實驗授課時間是藥學(xué)、制藥工程、藥劑專業(yè)為大三下學(xué)期,臨床藥學(xué)專業(yè)為大四下學(xué)期,集中安排兩周時間進(jìn)行實驗。此階段學(xué)生已經(jīng)完成藥物化學(xué)、藥物分析、藥理學(xué)及藥劑學(xué)課程的學(xué)習(xí),具備了綜合分析解決藥物合成、原料藥質(zhì)量分析、活性檢測、劑型制備及質(zhì)量檢查等藥學(xué)相關(guān)問題的能力。5-氰尿嘧啶藥學(xué)綜合實驗一共包括4個主要內(nèi)容,分別是5-氰尿嘧啶的合成、純化,原料藥的質(zhì)量分析,制劑的制備及質(zhì)量評價,藥物活性檢測,其中制劑的制備及質(zhì)量評價實驗為12學(xué)時,分兩次授課,每次課6學(xué)時,每班10人左右,每小組 1~2人。
為切實落實科研反哺教學(xué)和因材施教的方針,本實驗教材沒有選取現(xiàn)有的在售教材,而是自編教材。教材以本校教師的專利為合成方法得到的5-氰尿嘧啶為基礎(chǔ),5-氰尿嘧啶是一種化學(xué)合成具有抑制嘧啶分解代謝活動的藥物,由于其結(jié)構(gòu)中的嘧啶酮與磷酸二酯酶抑制劑具有相似的結(jié)構(gòu),在強心藥方面也具有一定的潛在應(yīng)用價值。根據(jù)相關(guān)知識與本校的實驗條件,同時考慮到藥學(xué)綜合實驗教學(xué)一定要與前期開設(shè)的所有實驗包括基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗及設(shè)計性實驗有所區(qū)別,在此基礎(chǔ)上,設(shè)計5-氰尿嘧啶質(zhì)量分析、制劑的制備與質(zhì)量評價、藥物活性檢測等實驗內(nèi)容。實驗內(nèi)容全面、完整,覆蓋了新藥研發(fā)過程大部分知識點,同進(jìn)很好地融會貫通了各專業(yè)課的知識,在很大程度上提高了學(xué)生綜合運用藥學(xué)相關(guān)知識的能力。
固體制劑在所有藥物制劑中所占比例高達(dá)70%,而膠囊劑是固體制劑中除片劑外最重要最常見的一種劑型[3],此實驗項目貼近生活生產(chǎn)實際。通過手工制備硬膠囊劑并對其進(jìn)行質(zhì)量評價,使學(xué)生鞏固顆粒劑的制備,學(xué)習(xí)和掌握硬膠囊劑的制備過程以及硬膠囊劑的質(zhì)量評價內(nèi)容和方法。
根據(jù)人才培養(yǎng)方案、課程教學(xué)大綱,同時結(jié)合學(xué)生實際情況,制訂了本次實驗的三維目標(biāo)及和重點、難點。
知識目標(biāo):能合理選擇藥用輔料的種類及用量;掌握硬膠囊劑的制備過程及手工填充硬膠囊的方法;掌握硬膠囊劑的質(zhì)量評價內(nèi)容和方法。技能目標(biāo):熟練制軟材并制粒;能使用手工膠囊充填板充填藥物;掌握檢測硬膠囊劑裝量差異的方法;會操作升降式崩解儀并合理判定崩解。素質(zhì)目標(biāo):具有認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度;具有科學(xué)的思維方法和良好的職業(yè)道德;熟悉創(chuàng)新藥物研發(fā)的全過程。
重點:手工填充硬膠囊的方法;硬膠囊劑質(zhì)量評價內(nèi)容和方法。難點:填充物料的制備;硬膠囊劑的充填。
教師提前布置課前學(xué)習(xí)任務(wù),學(xué)生自行查閱文獻(xiàn),設(shè)計實驗方案,并與授課教師討論實驗方案的可行性并確定最終的實施方案。通過文獻(xiàn)查閱,學(xué)生對硬膠囊的制備過程和質(zhì)量評價內(nèi)容有了一定程度的了解。實驗所需試劑耗材,統(tǒng)一存放實驗室某個地方,且多種多樣,如黏合劑有吡咯烷酮乙醇溶液、淀粉漿,稀釋劑有淀粉、糊精等,同時,還有多種潤濕劑、潤滑劑等,但不會提供5-氰尿嘧啶原料藥,學(xué)生必須使用在之前的實驗課上自己合成得到的樣品,所以要求學(xué)生需在前面的實驗課堂上合成得到足夠多合格的5-氰尿嘧啶原料藥,以便滿足在制作膠囊和后續(xù)實驗課上使用。實驗過程中學(xué)生可根據(jù)實驗需要自行選擇合適的試劑與耗材,以培養(yǎng)學(xué)生自主實驗的能力,為畢業(yè)實習(xí)和提升科研能力打下良好的基礎(chǔ)。
第一次實驗課上,指導(dǎo)教師先通過PPT講解實驗規(guī)則、注意事項,演示通過手工膠囊板充填膠囊的方法,講解時間大概為40分鐘,學(xué)生的實驗任務(wù)是必須制備出足量的硬膠囊以用于質(zhì)量檢查。第二次實驗課上,指導(dǎo)教師演示升降式崩解儀的使用方法,所用時間約20分鐘,學(xué)生的實驗任務(wù)是檢查自己所制膠囊是否合格,包括外觀、崩解時限、裝量差異。
在整個實驗過程中,強調(diào)學(xué)生自主實驗,淡化教師的指導(dǎo)作用。實驗指導(dǎo)教師主要負(fù)責(zé)供應(yīng)材料和安全等問題,不過也不能太高估學(xué)生的水平,必要時需要演示或者點評,比如制備填充物料時,雖然在藥劑學(xué)的實驗里已經(jīng)學(xué)過制軟材,但很多學(xué)生對軟材的標(biāo)準(zhǔn)“輕握成團(tuán),輕壓即散”把控不好,導(dǎo)致制成的顆粒要么粉末很多要么成長條,但通過幾次練習(xí)之后,學(xué)生都能制得合格的顆粒。在測定硬膠囊的崩解時限時,大部分學(xué)生會按照《中國藥典》2015年版[4]的方法配制溶液,有些學(xué)生考慮到人體胃液在不同的時段如餐前、餐后等有一定的波動范圍,所以可以讓學(xué)生在pH為1.5~3.0范圍內(nèi)取幾個不同的值進(jìn)行測定,以考察pH值對崩解時間的影響程度。不同的學(xué)生對崩解有不同的理解,很多學(xué)生會將崩解理解為所有的材料都必須通過篩網(wǎng),事實上應(yīng)該是若只剩下破碎的膠囊殼而內(nèi)容物全部通過篩網(wǎng)即可認(rèn)為已完全崩解。所以在檢測崩解時限時可通過真實的實驗現(xiàn)象向?qū)W生講解何為崩解。
實驗過程中教師還需觀察學(xué)生的操作細(xì)節(jié),比如一些學(xué)生在裝膠囊和檢測裝量差異時,會忘記戴手套,一些會將膠囊帽或制好的膠囊直接放置在實驗臺上。為規(guī)范學(xué)生的實驗操作,指導(dǎo)教師需加強巡視,同時,還需加強與學(xué)生的溝通交流,可討論不同劑型和不同輔料的特點、硬膠囊內(nèi)容物的形式等,使學(xué)生回憶藥劑學(xué)方面的知識。實驗結(jié)束后,授課教師先檢查學(xué)生的原始記錄,看所制膠囊是否符合硬膠囊劑的質(zhì)量要求,然后和學(xué)生一起分析實驗過程中出現(xiàn)的問題,最后進(jìn)行總結(jié)。
學(xué)生通過學(xué)習(xí)5-氰尿嘧啶綜合實驗,綜合運用藥物化學(xué)、藥物分析、藥劑學(xué)和藥理學(xué)等學(xué)科的相關(guān)知識,對創(chuàng)新藥物的研發(fā)過程形成比較全面的認(rèn)識,提高學(xué)生的實驗操作能力、科研能力。
藥學(xué)綜合實驗自開設(shè)以來取得了良好的效果,但仍有一些問題值得我們思考和解決。首先,5-氰尿嘧啶綜合實驗是一個綜合性實驗,對學(xué)生尤其是指導(dǎo)教師有更高的要求,因為要求教師具備將各門知識有機聯(lián)系綜合運用的能力,同時也需要有更強的責(zé)任心,才能在學(xué)生實驗過程中及時給予指導(dǎo)。藥學(xué)綜合實驗要求學(xué)生將前期所學(xué)的藥學(xué)專業(yè)知識和技能快速準(zhǔn)確地提取出來并投入實驗,還要及時與指導(dǎo)教師進(jìn)行有效溝通,充分調(diào)動學(xué)生和教師的積極性,如此一來,才能將該門實驗課程開展得更好。此外,藥學(xué)綜合實驗不僅僅局限于化學(xué)藥物,若有相應(yīng)的條件,可同時開設(shè)化學(xué)藥物和中藥兩個方面的綜合實驗,讓學(xué)生的實驗綜合能力得到更全面的鍛煉和提升。