周惠云，段希焱，周冬菊，張延萍，柴元武（河南科技大學(xué)化工與制藥學(xué)院，河南洛陽471023）

基于不同劑型制備的藥劑學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)探索*

周惠云，段希焱，周冬菊，張延萍，柴元武（河南科技大學(xué)化工與制藥學(xué)院，河南洛陽471023）

【提要】藥劑學(xué)是高校藥學(xué)類專業(yè)學(xué)科平臺(tái)課程中的專業(yè)基礎(chǔ)課，為綜合性應(yīng)用技術(shù)學(xué)科，其實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有重要作用。該文基于藥劑學(xué)的特點(diǎn)，以緩控釋微球及栓劑制備為例，闡述設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)意義，介紹藥劑學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法、過程及實(shí)施效果，總結(jié)開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維能力的促進(jìn)作用。

生物藥學(xué)；學(xué)生；教學(xué)方法；設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)；劑型

藥劑學(xué)是高校藥學(xué)類專業(yè)學(xué)科平臺(tái)課程中的專業(yè)基礎(chǔ)必修課之一，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)、實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)。目前，藥學(xué)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，包括藥劑學(xué)實(shí)驗(yàn)大多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生只是機(jī)械地按照既定的實(shí)驗(yàn)步驟操作，缺乏主動(dòng)參與的積極性，不利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。

制藥工程專業(yè)更是致力于培養(yǎng)能在醫(yī)藥等行業(yè)從事相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)管理、技術(shù)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)、技術(shù)改造和經(jīng)營管理等方面的工作，適應(yīng)社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)，具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的應(yīng)用型高級(jí)專業(yè)人才，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位尤為重要。在本校實(shí)驗(yàn)技術(shù)開發(fā)基金項(xiàng)目的資助下，針對(duì)制藥工程專業(yè)的學(xué)生探索對(duì)藥劑學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用新型教學(xué)方法，對(duì)于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)如片劑的制備及檢測采用綜合性實(shí)驗(yàn)方法［1］，而對(duì)于其他劑型如栓劑、新劑型等嘗試采用設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是對(duì)傳統(tǒng)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容、方法和手段進(jìn)行改革的新型教學(xué)方式，正在不同學(xué)科的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行嘗試和探索，旨在調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性、培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及掌握科學(xué)研究的基本步驟和方法，為今后的學(xué)習(xí)及工作奠定基礎(chǔ)［2-6］。

1　設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇及安排

近年來，藥物新劑型及制劑新技術(shù)是醫(yī)藥領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)［7］，新輔料、新劑型及新技術(shù)層出不窮，已經(jīng)成為制藥企業(yè)技術(shù)革新的重點(diǎn)，在藥劑學(xué)理論課中已進(jìn)行了系統(tǒng)的講解。配合實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高學(xué)生的實(shí)踐設(shè)計(jì)及動(dòng)手能力具有重要的理論意義和實(shí)踐意義，可針對(duì)教學(xué)中的重點(diǎn)及制劑發(fā)展方向選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容?，F(xiàn)代制劑三大新技術(shù)包括包合物、固體分散體及微球，微球制備中成球材料及制備方法多種多樣，選擇緩控釋微球的制備作為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容不僅有助于學(xué)生進(jìn)一步理解和掌握課堂所學(xué)的理論知識(shí)，還有利于學(xué)生了解劑型發(fā)展的前沿，為繼續(xù)深造或工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

另外，在早期人們認(rèn)為栓劑只具有潤滑、收斂、抗菌、殺蟲、局部麻醉等局部作用，后來發(fā)現(xiàn)栓劑可通過直腸吸收藥物發(fā)揮全身作用，并可避免肝臟的首過效應(yīng)，且栓劑采用不同的基質(zhì)類型具有不同的作用機(jī)制及效果，因此栓劑的制備新技術(shù)探討在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中也具有廣闊的開發(fā)前景。

鑒于此，在藥劑學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用藥物緩控釋微球及栓劑制備作為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)探索的內(nèi)容，根據(jù)制藥工程培養(yǎng)大綱，將藥劑學(xué)實(shí)驗(yàn)與其他專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)合并開設(shè)制藥工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程，開設(shè)在第七學(xué)期，即在課程理論知識(shí)的講授之后，由學(xué)生根據(jù)所學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

2　設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施

2.1擬定實(shí)驗(yàn)方案擬定實(shí)驗(yàn)方案是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的第一步，要求所擬方案具有科學(xué)性、創(chuàng)新性和可行性，在實(shí)驗(yàn)開始前由學(xué)生查閱文獻(xiàn)，總結(jié)微球及栓劑制備的方法及所用材料，如微球制備方法包括單凝聚法、復(fù)凝聚法、溶劑-非溶劑法、改變溫度法、液中干燥法等物理化學(xué)法，以及物理機(jī)械法和化學(xué)法；而栓劑制備可選用不同的基質(zhì)采用冷壓法或熱熔法制備。在學(xué)院現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件下，向?qū)W生提供具有不同理化性質(zhì)的原料藥（包括親水性、疏水性、兩親性藥物及化學(xué)不穩(wěn)定性藥物）及藥用輔料，學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)，根據(jù)藥物的物理化學(xué)性質(zhì)、藥理作用及臨床應(yīng)用的要求，選擇合適的制備方法，進(jìn)行微球及栓劑的制備。

將學(xué)生分為不同的小組，每組選定一種模型藥物，選擇合適的藥用輔料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。每組根據(jù)文獻(xiàn)資料和所學(xué)專業(yè)知識(shí)擬定實(shí)驗(yàn)方案，包括處方設(shè)計(jì)和制備工藝優(yōu)化，可采用適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法（如單因素法、正交試驗(yàn)或響應(yīng)面法），設(shè)計(jì)制備出符合各劑型項(xiàng)下質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的劑型。并且要求各組分別采用不同的模型藥物及制備方法，通過交流，使學(xué)生掌握更多的相關(guān)知識(shí)和技能。

在設(shè)計(jì)過程中，指導(dǎo)學(xué)生積極申請(qǐng)大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃（SRTP）項(xiàng)目，已先后獲得關(guān)于緩控釋微球、微囊制備及性能研究的SRTP項(xiàng)目，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、參與實(shí)驗(yàn)的積極性，為進(jìn)一步參與科研活動(dòng)奠定基礎(chǔ)。

2.2提交討論實(shí)驗(yàn)方案在實(shí)驗(yàn)前，每組學(xué)生按時(shí)提交具體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，包括所用藥品、試劑及儀器設(shè)備，具體的實(shí)驗(yàn)方法及步驟，并組織討論，使學(xué)生明白每組設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及存在的問題，進(jìn)行修改后重新提交設(shè)計(jì)方案，由指導(dǎo)教師審閱，理論上可行后進(jìn)入實(shí)施階段。

2.3實(shí)驗(yàn)實(shí)施在實(shí)驗(yàn)過程中，制藥工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)采取集中2周時(shí)間開設(shè)的方法，全天開放專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，由學(xué)生按照自己設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行操作，實(shí)驗(yàn)中仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，做好實(shí)驗(yàn)記錄。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，始終以學(xué)生為主體，由學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)過程，教師主要做好總體引導(dǎo)工作。與以往的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)不同，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)類似于科學(xué)研究，實(shí)驗(yàn)可預(yù)測性低，實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)各種意想不到的結(jié)果，并且實(shí)驗(yàn)各環(huán)節(jié)緊密銜接，需分析是學(xué)生操作的問題還是實(shí)驗(yàn)方案的問題，根據(jù)分析結(jié)果才能進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。所以，要求學(xué)生必須做好準(zhǔn)備、認(rèn)真完成每一步實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并在每步實(shí)驗(yàn)結(jié)束后認(rèn)真處理數(shù)據(jù)，總結(jié)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過重復(fù)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化篩選，最終完成設(shè)計(jì)內(nèi)容，獲得相應(yīng)劑型并按照《中國藥典》制劑通則相應(yīng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測。

2.4實(shí)驗(yàn)總結(jié)實(shí)驗(yàn)完成后，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。為提高學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)、撰寫報(bào)告的能力，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的考核方式分為兩步：（1）提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯報(bào)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告中首先說明方案設(shè)計(jì)的原則，如劑型、方法、劑量、輔料等選擇的依據(jù)及處方優(yōu)化方法；其次匯總實(shí)驗(yàn)結(jié)果，包括根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所得原始數(shù)據(jù)及處理過程；然后分析質(zhì)量檢測結(jié)果以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中所制備的劑型是否符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；最后匯總結(jié)果得出各自實(shí)驗(yàn)結(jié)論，并進(jìn)行結(jié)果匯報(bào)。（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，按照科學(xué)論文撰寫的格式及要求，包括摘要、前言、實(shí)驗(yàn)材料及方法、結(jié)果與討論、結(jié)論等，嘗試撰寫研究性中英文論文，并擇優(yōu)修改發(fā)表［8］。

3　設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施效果

藥物劑型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)，不管是微球制備實(shí)驗(yàn)還是栓劑制備實(shí)驗(yàn)均取得良好的效果。通過設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開展，不但鞏固了課堂所學(xué)的理論知識(shí)，而且培養(yǎng)了學(xué)生查閱、分析、總結(jié)文獻(xiàn)的能力及自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新思維的能力；通過實(shí)驗(yàn)方案的討論及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的總結(jié)、匯報(bào)，使學(xué)生的總結(jié)能力和語言表達(dá)能力均得到了加強(qiáng)；并且通過論文的嘗試性撰寫，提前體驗(yàn)科學(xué)研究的過程及完成后的喜悅，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與科學(xué)研究的積極性和主動(dòng)性，在后來的實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文設(shè)計(jì)及SRTP項(xiàng)目中均能很快地適應(yīng)并表現(xiàn)出較強(qiáng)的動(dòng)手能力和主動(dòng)思考解決問題的能力，得到實(shí)習(xí)單位及指導(dǎo)教師的好評(píng)。

總之，藥物劑型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開展對(duì)于藥劑學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提高和教學(xué)改革創(chuàng)新均具有重要的意義，通過設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開展將有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，培養(yǎng)更多的專業(yè)知識(shí)扎實(shí)、綜合素質(zhì)高、創(chuàng)新能力強(qiáng)的高級(jí)藥學(xué)人才，滿足社會(huì)對(duì)于藥學(xué)應(yīng)用型及研究性人才的需求。

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C

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河南科技大學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)開發(fā)基金項(xiàng)目（SY1415024、SY1415052）。

2015-08-23）