儲曉琴，王 茜，桂雙英，何 寧，馬格非

(安徽中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院藥劑系，安徽 合肥 230031)

生物藥劑學(xué)與藥物動力學(xué)(biopharmaceutics and pharmacokinetics)，簡稱“藥動學(xué)”，是一門新興的交叉學(xué)科，作為藥學(xué)類專業(yè)的重要專業(yè)課程之一，屬于藥劑學(xué)的分支學(xué)科。該課程由兩部分組成，“生物藥劑學(xué)”主要研究藥物及其制劑在體內(nèi)的吸收、分布、代謝與排泄過程，以此闡明藥物的劑型因素、用藥對象的生物因素和藥效三者關(guān)系；“藥物動力學(xué)”主要研究藥物及其代謝產(chǎn)物在人體或動物體內(nèi)的時(shí)間-數(shù)量變化過程，并提出用于解釋這一過程的數(shù)學(xué)模型，為指導(dǎo)合理用藥、劑型設(shè)計(jì)提供量化指標(biāo)[1]。伴隨著國家醫(yī)藥市場對仿制藥的放開以及對一致性評價(jià)的需求，高校畢業(yè)生必須同時(shí)具備扎實(shí)的理論知識、動手實(shí)踐能力以及一定的創(chuàng)新思維，那么關(guān)于高校藥動學(xué)實(shí)踐教學(xué)體系的改革與完善迫在眉睫。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)概況及存在的問題

藥動學(xué)的理論課程，藥劑專業(yè)以專業(yè)課形式開設(shè)，而藥學(xué)類其他專業(yè)如藥學(xué)、藥物分析、國際經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易等以選修課形式在我校開設(shè)，發(fā)展尚不成熟；藥動學(xué)實(shí)驗(yàn)課程發(fā)展時(shí)間較短，其實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平、實(shí)驗(yàn)條件遠(yuǎn)不及藥劑和藥理等其他專業(yè)課程。

1.1 實(shí)驗(yàn)課時(shí)較少藥動學(xué)作為藥劑專業(yè)的核心主干課程，由于是藥劑學(xué)的分支學(xué)科、新興學(xué)科，一直以來課時(shí)較藥劑、藥理少得多，累及實(shí)驗(yàn)課時(shí)就更少。經(jīng)過前期建設(shè)和培養(yǎng)方案的修訂，目前藥劑專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課時(shí)也才16學(xué)時(shí)，僅夠開展4個實(shí)驗(yàn)；另外，在新一輪培養(yǎng)方案下，為減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)，課時(shí)壓縮，想要增加總學(xué)時(shí)不太現(xiàn)實(shí)，因此實(shí)驗(yàn)課時(shí)少短期內(nèi)無法解決。而藥動學(xué)的理論課程體系涉及“ADME”四大體內(nèi)過程，尤其新藥研發(fā)中的藥動學(xué)研究要求更高，需要做生物利用度等整體藥動學(xué)實(shí)驗(yàn)，這就可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)無法滿足理論課程需求，最終與實(shí)踐脫節(jié)；造成學(xué)生走上工作崗位，無法適應(yīng)相關(guān)的實(shí)踐環(huán)節(jié)。所以課程組應(yīng)當(dāng)盡可能優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、聯(lián)合其他課程開展綜合性實(shí)驗(yàn)以壓縮實(shí)驗(yàn)時(shí)間，盡可能完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，以輔助理論知識的理解與深化。

1.2 教學(xué)手段陳舊就目前而言，大多數(shù)高校的藥動學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍然采用老師課前書寫板書，學(xué)生按部就班根據(jù)板書步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。這種傳統(tǒng)的以授課為基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的教學(xué)模式—LBL(lecture-based learing，LBL)[2]，雖然節(jié)約時(shí)間，但局限于教師主動輸出，缺少與同學(xué)的交流。在具體實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生們也很少去思考實(shí)驗(yàn)對照產(chǎn)生的原因或者該實(shí)驗(yàn)步驟存在的意義，往往由于學(xué)生思考深度不夠、不及時(shí)溝通以及問題過于抽象而導(dǎo)致結(jié)果分析錯誤，最終會養(yǎng)成學(xué)生一知半解又不求甚解的習(xí)慣。不利于學(xué)生創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)與形成，那么實(shí)驗(yàn)的開展也就變得意義不大。所以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可以采取討論、學(xué)生設(shè)計(jì)等模式，也可以采用以問題為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)方法—PBL(problem-based learning，PBL)教學(xué)法[3]，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性和積極性。

1.3 考評方式較為單一藥動學(xué)實(shí)驗(yàn)的開設(shè)旨在培養(yǎng)學(xué)生的動手實(shí)踐與思考能力，而目前高校仍多是采用簡單書面實(shí)驗(yàn)報(bào)告評測學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成情況及掌握程度，并以此給定分?jǐn)?shù)[4]。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形成雖然離不開具體實(shí)驗(yàn)，但究其根本仍然屬于理論的范疇，那么這種簡單直接的考評方式也就違背了開設(shè)藥動學(xué)實(shí)驗(yàn)的初衷。所以我們應(yīng)當(dāng)選擇并制定綜合性較強(qiáng)的考評方式，綜合考慮到學(xué)生的預(yù)習(xí)情況、學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度、操作能力、問題與結(jié)果的分析能力。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐

2.1 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目我校自2004年開設(shè)藥動學(xué)實(shí)驗(yàn)，并于2017年被評為安徽省精品課程，起步與發(fā)展早于省內(nèi)其他高校[5]。由于實(shí)驗(yàn)課時(shí)較少，在藥動學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇上，應(yīng)該盡可能科學(xué)地選擇代表性、可操作性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，力求“少而精”[6]。課程組充分考慮到藥動學(xué)的理論系統(tǒng)框架以及行業(yè)發(fā)展需求，進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的具體內(nèi)容。

2.1.1 經(jīng)典型實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化 在有限的實(shí)驗(yàn)課時(shí)下，課程組選擇了具有三個代表性的藥動學(xué)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)：大鼠的在體腸吸收、家兔體內(nèi)藥動學(xué)參數(shù)的測定以及鹽酸環(huán)丙沙星相對生物利用度測定，并在此基礎(chǔ)上加以完善。

傳統(tǒng)的大鼠在體腸吸收循環(huán)實(shí)驗(yàn)是依據(jù)不同時(shí)間點(diǎn)測定的藥物濃度，得出小腸中的剩余藥量或者被吸收的藥量，從而計(jì)算小腸吸收速率常數(shù)；通過向供試液中加入定量酚紅，同時(shí)測定酚紅濃度，并以此計(jì)算出不同時(shí)間供試液的體積，從而校正由于小腸吸收水分造成的供試液體積變化。這種加入酚紅的校正方法，應(yīng)用廣泛，且由來已久，但是近年來也有很多研究闡述了此法的不合理性。例如，酚紅自身也會被腸道吸收[7]、可能與藥物有效成分發(fā)生反應(yīng)[8]、或者干擾了藥物的測定[7-9]、考慮到腸道吸收水分較少，也有研究采用了不加酚紅，直接精密測量的方法[10-11]。因此，課程組優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，不加酚紅，將循環(huán)液直接置于量筒中，直接讀出設(shè)定取樣時(shí)間點(diǎn)時(shí)的循環(huán)液體積，既能滿足實(shí)驗(yàn)要求，又能簡化實(shí)驗(yàn)步驟，節(jié)約時(shí)間[12]。

家兔體內(nèi)藥動學(xué)參數(shù)的測定實(shí)驗(yàn)中，課程組前期選用注射給藥，測定藥物的藥動學(xué)曲線，經(jīng)發(fā)展完善后，采取口服與靜注兩種給藥方式，將班級同學(xué)每5人一組，共分為12組，前6組采用灌胃給藥，后6組采取靜脈注射給藥，這樣在同一次實(shí)驗(yàn)中可以獲得兩組數(shù)據(jù)，不僅能計(jì)算藥物的相關(guān)體內(nèi)藥動學(xué)參數(shù)，還能兩組比較，從而計(jì)算出該藥的絕對生物利用度；同學(xué)之間相互交流，教師從旁指導(dǎo)，在有限的時(shí)間里發(fā)揮最大的作用，事半功倍。生物樣品的制備與測定不同于體外的樣品，操作繁瑣，樣品濃度低，不利檢測。血藥濃度的測定可以采用高效液相色譜法(High Performance Liquid Chromatography，HPLC)，也可以采用紫外色譜法(Ultraviolet-visible Spectrophotometry，UV)，實(shí)驗(yàn)組一直采用UV法測定，在課程建設(shè)過程中，為提高學(xué)生使用HPLC儀的實(shí)操能力，設(shè)計(jì)了HPLC測定方法，但是發(fā)現(xiàn)此法測定時(shí)，儀器穩(wěn)定時(shí)間長，樣品的精度要求高，經(jīng)常標(biāo)準(zhǔn)曲線都要花費(fèi)很長時(shí)間才能符合要求，而且需要色譜純試劑、色譜柱，故沿用UV法測定藥物含量，方便快捷，操作簡單，省時(shí)省料[13]。

除了經(jīng)典的血藥濃度法，尿藥法也是不可忽略的藥物體內(nèi)研究方法，但此法原理抽象，不易理解。鹽酸環(huán)丙沙星相對生物利用度的測定實(shí)驗(yàn)中，通過灌胃給藥后定時(shí)收集大鼠尿液，在不傷害動物的情況下，采取生物樣本，測定濃度。這將極大地有助于學(xué)生理解尿藥法的原理與應(yīng)用。課程組教師采用大鼠作為受試動物，經(jīng)多次預(yù)實(shí)驗(yàn)后，確定了受試動物的給藥劑量、集尿時(shí)間點(diǎn)和UV檢測方法，順利開設(shè)實(shí)驗(yàn)。為補(bǔ)充生物利用度的研究方法，該實(shí)驗(yàn)也同前，采用分組進(jìn)行的方法。有一半學(xué)生給大鼠灌胃膠囊劑，另一半灌胃片劑，兩組的藥時(shí)曲線相比得出相對生物利用度。如此，不但讓學(xué)生掌握了尿藥法測定藥動學(xué)參數(shù)的基本流程，同時(shí)也掌握了相對生物利用度的測定方法。

我校藥劑專業(yè)開設(shè)了這三個經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)教研組老師對實(shí)驗(yàn)的精選與優(yōu)化，在有限的實(shí)驗(yàn)課程中，學(xué)生熟悉生物藥劑學(xué)與藥物動力學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)操作和原理，契合理論課程發(fā)展需求及人才培養(yǎng)方案。

2.1.2 綜合性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì) 根據(jù)藥劑專業(yè)人才培養(yǎng)需要，課程組為調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和積極性，培養(yǎng)科研與創(chuàng)新思維，提高自主分析思考和解決實(shí)際問題的能力，在不增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)及操作難度的情況下，為藥劑專業(yè)學(xué)生增設(shè)了兩個綜合性實(shí)驗(yàn)：硝苯地平緩控釋制劑的制備及體內(nèi)外評價(jià)、鹽酸青藤堿外用凝膠的制備及體內(nèi)外評價(jià)。我校藥劑專業(yè)兩個班級，每班開展其中一個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，藥劑實(shí)驗(yàn)室提供相關(guān)設(shè)備，班級內(nèi)部分組，小組學(xué)生通過查閱資料，分析藥物的理化性質(zhì)、給藥途徑，設(shè)計(jì)合適的處方組成及制備工藝，在教師指導(dǎo)下充分討論實(shí)驗(yàn)可行性后，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)過程[14]。

在硝苯地平緩控釋制劑的制備及體內(nèi)外評價(jià)實(shí)驗(yàn)中，將班級60名學(xué)生分為12組，每組5人，選出組長。學(xué)生根據(jù)查閱的文獻(xiàn)，選擇合適的處方，4組學(xué)生完成緩釋制劑的制備，4組學(xué)生完成控釋制劑的制備，另外4組制備普通制劑；制劑完成后，測定其硬度、脆碎度及溶出度；最后將制劑大鼠灌胃給藥，眼眥采血，測定不同時(shí)間的血藥濃度，在教師指導(dǎo)下，利用藥動學(xué)DAS軟件繪制量-時(shí)曲線，得到藥動學(xué)參數(shù)，并進(jìn)行組間比較，計(jì)算硝苯地平不同制劑的相對生物利用度。

課程組有老師長期從事鹽酸青藤堿的新型遞藥技術(shù)研究[15-16]，科研反哺教學(xué)，設(shè)計(jì)了鹽酸青藤堿外用凝膠的制備及體內(nèi)外評價(jià)實(shí)驗(yàn)。分組同上，4組學(xué)生制備卡波姆凝膠，4組制備脂質(zhì)體凝膠，另4組制備微乳凝膠；制劑完成后進(jìn)行粒度檢查及體外透皮實(shí)驗(yàn)，得到粒度分布及藥物從不同劑型透過皮膚的滲透系數(shù)；最后將制劑敷于大鼠皮膚上，定時(shí)采血，進(jìn)行藥動學(xué)研究。

這種綜合性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多，難度較大，貫穿了藥物設(shè)計(jì)、制劑、分析等全過程，特別有利于培養(yǎng)藥劑專業(yè)學(xué)生的全流程制劑及評價(jià)能力，在整個實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生討論及教師指導(dǎo)不可或缺。由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長，所以與藥劑課程組聯(lián)合開展，制劑的制備及體外評價(jià)占用藥劑學(xué)實(shí)驗(yàn)的4個學(xué)時(shí)，制劑的藥動學(xué)研究占用藥動學(xué)實(shí)驗(yàn)的4個學(xué)時(shí)。然而，實(shí)際操作中，耗費(fèi)時(shí)間遠(yuǎn)不止此。例如，控釋制劑如果設(shè)計(jì)為24h給藥一次，溶出度實(shí)驗(yàn)就必須取樣1d。藥動學(xué)的采血點(diǎn)時(shí)間至少也要24h。因此，順利開展實(shí)驗(yàn)需要利用學(xué)生的課余時(shí)間，必須設(shè)計(jì)好取樣點(diǎn)，才能保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的完整性。同時(shí)，教師也付出了一些不算工作量的教學(xué)時(shí)間，要有奉獻(xiàn)精神。后期打算與藥物分析的教師協(xié)商，最好將生物樣品的處理及測定放在藥分實(shí)驗(yàn)室，作為體內(nèi)分析的實(shí)驗(yàn)來開展，這樣時(shí)間上游刃有余！內(nèi)容上系統(tǒng)完整。

2.2 完善形成性評價(jià)形成性評價(jià)，是對學(xué)生在平時(shí)學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)、所取得的成績等方面的發(fā)展做出的評價(jià)，是在對學(xué)生學(xué)習(xí)全過程的長時(shí)間觀察、記錄、反思基礎(chǔ)上做出的過程性評價(jià)。為提高藥動學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量，全面反映學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)和掌握情況，課程組采取綜合性的考評方式[17]。

對于經(jīng)典型實(shí)驗(yàn)的考評，主要包括兩方面：實(shí)驗(yàn)操作占50%、實(shí)驗(yàn)報(bào)告占50%。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)過程中老師根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作及解決問題的能力進(jìn)行打分，避免學(xué)生抄襲、考評不客觀等現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)報(bào)告是學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)去論證或者檢驗(yàn)?zāi)撤N實(shí)驗(yàn)結(jié)果或者假設(shè)，然后將實(shí)驗(yàn)的過程中觀察到的現(xiàn)象、得出結(jié)果進(jìn)行綜合分析而記錄下來，它保證了整個實(shí)驗(yàn)操作過程的完整度，也包含了學(xué)生關(guān)于實(shí)驗(yàn)的思考與反思。

對于綜合性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過資料查詢后，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，擬定實(shí)驗(yàn)過程，并對實(shí)驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行預(yù)測，并寫出注意事項(xiàng)，最終完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)交由老師打分，占20%；學(xué)生的制劑與體外評價(jià)的實(shí)驗(yàn)操作占30%；藥動學(xué)實(shí)驗(yàn)操作占30%；在實(shí)驗(yàn)操作結(jié)束后，以小論文的形式提交完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，占20%。

2.3 促進(jìn)科研創(chuàng)新我校開放實(shí)驗(yàn)室，鼓勵學(xué)生參與創(chuàng)新訓(xùn)練，提高科研能力。學(xué)生可根據(jù)興趣自主聯(lián)系老師，除了日常實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)外，可參加各種創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽或?qū)嶒?yàn)技能比賽。對于國內(nèi)正在開展的藥物一致性評價(jià)，邀請做此類項(xiàng)目的校友回來做專題講座，便于學(xué)生了解相關(guān)技術(shù)要求及研究內(nèi)容。2017年課程組帶領(lǐng)3位具有科研熱忱的藥劑專業(yè)學(xué)生，申請了大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目：市售三七超微粉的粒度與生物利用度的調(diào)查研究。在教師指導(dǎo)下，實(shí)驗(yàn)室的研究生幫助下，他們購進(jìn)了不同廠家的三七粉，測定了粉體粒度，研究了大鼠體內(nèi)的藥動學(xué)過程。良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境以及各種科研實(shí)踐極大地激發(fā)本科生的科研熱情，培養(yǎng)了科研思路，目前這幾位同學(xué)均在考研備戰(zhàn)中。2018年，課程組積極參加第二屆醫(yī)藥院校藥學(xué)/中藥學(xué)世界大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練暨實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革大賽，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“丹皮酚提取、包合物的制備及評價(jià)”，在與外校專家的交流中，獲得肯定，榮獲二等獎。

2.4 開展教材建設(shè)實(shí)驗(yàn)體系的完善需要依賴于一套好的實(shí)驗(yàn)教材，課程組老師參考其他兄弟高校的實(shí)驗(yàn)教材，結(jié)合實(shí)驗(yàn)開展過程中存在的具體問題以及注意事項(xiàng)，自行編寫了實(shí)驗(yàn)教材。教材內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)操作以及操作過程中的注意事項(xiàng)。除此之外，教材留有課后習(xí)題，針對實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題、實(shí)驗(yàn)步驟存在的合理性以及實(shí)驗(yàn)條件的選擇等方面進(jìn)行設(shè)問。同時(shí)我們參與編寫省內(nèi)“十三五”規(guī)劃教材中的《藥動學(xué)實(shí)驗(yàn)》，力求內(nèi)容豐富、圖文并茂、可操作性強(qiáng)。

3 思考

課程組通過對實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐，訓(xùn)練了本科生的基本實(shí)驗(yàn)操作技能，培養(yǎng)學(xué)生科研創(chuàng)新能力，促進(jìn)了藥動學(xué)與相關(guān)交叉學(xué)科的融合，節(jié)約了教學(xué)資源。但其作為一門應(yīng)用性較強(qiáng)的學(xué)科，從各專業(yè)的反應(yīng)情況來看，一直屬于難理解、難掌握、數(shù)據(jù)不易處理的課程。對于理論課的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)建立了較為完備的教學(xué)模式。而關(guān)于藥動學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，雖然克服了多數(shù)高校存在的普遍問題，但是仍然存在一些有待解決的問題。包括：(1)一個完整的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系應(yīng)該還包括最終的教學(xué)效果反饋；(2)實(shí)驗(yàn)開展受實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)室數(shù)目的限制，開展具體實(shí)驗(yàn)室多是4～5人一組，有一小部分積極性不高的同學(xué)仍然無法完全參與到實(shí)驗(yàn)中；(3)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)存在一定的不可控性。在接下來的實(shí)驗(yàn)教學(xué)完善中，教師應(yīng)該積極引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)反思，培養(yǎng)學(xué)生科研興趣，增加實(shí)驗(yàn)反饋環(huán)節(jié)，例如實(shí)驗(yàn)結(jié)束后引導(dǎo)發(fā)問、對失敗實(shí)驗(yàn)的思考和改進(jìn)、總結(jié)實(shí)驗(yàn)心得和經(jīng)驗(yàn)、課后師生的點(diǎn)評和交流，努力延伸、拓展課堂。