傅 建,付慧曉,徐 劍,宋信莉,劉 耀,郭 玲
(1.貴州中醫(yī)藥大學(xué) 藥學(xué)院,貴州 貴陽 550025;2.2貴陽市第一人民醫(yī)院,貴州 貴陽 550002)
2019年英國《自然》雜志聚焦我國材料科學(xué),文中描述到中國在材料科學(xué)領(lǐng)域的影響力正與日俱增,在2017年發(fā)文量比第二的美國多出兩倍,已成為納米材料、凝聚體物理和結(jié)構(gòu)材料等材料科學(xué)領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊,且尤為注重在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用[1]。藥用高分子材料的飛速發(fā)展為藥物制劑新劑型的開發(fā)奠定了基礎(chǔ),如自調(diào)式給藥系統(tǒng)、靶向給藥系統(tǒng)、納米給藥系統(tǒng)都歸功于新型高分子材料的開發(fā)與應(yīng)用,他們在提高療效、降低副作用、提高病人順應(yīng)性等方面發(fā)揮著積極的作用。我校非常注重課程設(shè)置的層次性和系統(tǒng)性,為藥物制劑、制藥工程、藥學(xué)、中藥制藥等專業(yè)設(shè)置了藥用高分子材料學(xué)的必修(選修)課。但是通過對學(xué)生的問卷調(diào)查,學(xué)生們普遍反饋:藥用高分子材料學(xué)這門學(xué)科難以記憶、邏輯性不強,普遍存在邊記邊丟的現(xiàn)象。筆者認為這是因為這門學(xué)科的知識點分散,如前幾章節(jié)主要介紹高分子的基本概念、結(jié)構(gòu)和性能,涉及多學(xué)科交叉,包括物理和化學(xué)知識,如果同學(xué)們基礎(chǔ)不扎實,則較易產(chǎn)生畏難情緒;而藥用天然高分子材料、藥用合成高分子材料章節(jié)涉及的材料種類繁雜,同學(xué)們沒有吃透共性和特性、無法透徹消化其內(nèi)部規(guī)律,最終導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣下降、成績停滯不前,兩者惡性循環(huán),從而無法保障教學(xué)質(zhì)量。通過與授課老師的互相交流,達成該課程綜合性和實踐性強的共識,而傳統(tǒng)的理論教學(xué)模式跟不上日新月異的材料學(xué)發(fā)展,因此為了加強理論與應(yīng)用的結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力,加深對材料學(xué)的認知,根據(jù)中醫(yī)藥院校的特色,增設(shè)綜合設(shè)計性實驗,在教學(xué)過程中引入金銀花涂膜劑的實驗教學(xué)。
首先掌握涂膜劑成膜材料的性能及應(yīng)用;其次掌握金銀花涂膜劑制備方法,涂膜劑外觀性狀考察;最后熟悉正交設(shè)計優(yōu)化處方。
金銀花為忍冬科植物忍冬(Lonicera japonica Thunb.)的干燥花蕾或帶初開的花,富含環(huán)烯醚萜類、三萜及三萜皂苷類、有機酸類、揮發(fā)油多種活性成分[2],在抗菌、抗炎、抗病毒等方面作用明顯[3]。自古以來,金銀花在疾病的防治方面應(yīng)用廣泛,尤擅長于外科瘡瘍諸證,取其清熱解毒之功,如仙方活命飲中重用金銀花,因此該方亦被稱為“瘡癰之圣藥,外科之首方”[4]。涂膜劑是將藥物溶解或分散于含成膜材料的溶劑中,涂搽患處后形成薄膜的外用液體制劑,具有制備工藝簡單,使用安全且方便,易于攜帶,藥效持續(xù)時間長且質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點,具有廣闊的應(yīng)用前景[5]。本實驗采用正交試驗方法,以涂膜劑的成膜時間和外觀性狀(均勻度、延展性、粘稠度)為考察指標(biāo),聚乙烯醇(PVA-124)、吐溫-80和甘油的用量為考察因素,優(yōu)選金銀花涂膜劑成膜材料的最佳配比。
為節(jié)省實驗時間,前期通過單因素考察已將處方選定,將處方量的PVA-124用70 mL 10%的乙醇進行有限溶脹,再置80℃水浴上加熱攪拌無限溶脹使成凝膠狀,然后逐次加入吐溫-80(Tween-80)、甘油、氮酮,溶解、攪拌均勻,作為成膜基質(zhì)。取1 g金銀花提取物加10 mL 10%乙醇進行溶解與成膜基質(zhì)混合均勻,超聲脫氣,即得。
成膜時間測定:取“1.3”項下金銀花涂膜劑1 mL,涂展于玻璃板上。開始計時,當(dāng)成為不可流動的固態(tài)薄膜時停止計時,即為成膜時間。
外觀性狀評價:取“1.3”項下金銀花涂膜劑1 mL,涂展于玻璃板上,室溫干燥,觀察其均勻度、延展性、粘稠度。對以上3個指標(biāo)進行打分,每個指標(biāo)滿分10分,其中性能良好為10~7分,一般為6~4分,性能差則為3~1分。綜合評價:參考文獻方法[6],采用加權(quán)法來計算綜合得分(成膜時間占比為40%,性狀評分占比為60%)。綜合得分=(最小成膜時間/成膜時間)×40+(性狀評分/性狀評分最大值)×60。學(xué)生自主設(shè)計因素水平和正交試驗,并采用SPSS 17.0軟件進行單因素方差分析,優(yōu)選最優(yōu)處方并進行分析。
該綜合性實驗涉及兩門課程的知識點,要求同學(xué)們對知識點之間進行相互關(guān)聯(lián),產(chǎn)生聯(lián)想思維。首先要對涂膜劑的處方進行分析,其常用成膜材料有聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、乙基纖維素、火膠棉等,常用的揮發(fā)性溶劑有:乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙醚等,加入少量增塑劑鄰苯二甲酸二丁酯、甘油、丙二醇、山梨醇、甘露醇等。則要求同學(xué)們要熟悉以上高分子材料的性能及應(yīng)用,并能掌握其共性和特性,以點概面歸納涂膜劑材料的應(yīng)用范圍,并結(jié)合實驗內(nèi)容優(yōu)選處方。在掌握高分子材料的基礎(chǔ)上結(jié)合中藥藥劑學(xué)所學(xué)知識,掌握涂膜劑的特點、制法及評價指標(biāo)。
綜合性實驗室在基礎(chǔ)上性實驗的深入,綜合性實驗要求學(xué)生具有一定的基本知識和基本技能的基礎(chǔ)上,運用一門課程或多門課程的知識對學(xué)生實驗技能和方法進行綜合訓(xùn)練的一種復(fù)合型實驗[7],要求學(xué)生能充分運用已學(xué)到的知識,去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。本實驗項目設(shè)計構(gòu)思嚴謹,緊扣中醫(yī)藥院校的特色教學(xué),實驗內(nèi)容豐富,綜合性較強,實驗原理和實驗操作緊扣理論教學(xué)重點知識點。相較于常規(guī)的教學(xué)模式,開設(shè)綜合性實驗更易發(fā)散學(xué)生的思維,激發(fā)學(xué)生的主觀能動性。除此之外,實驗過程中要求學(xué)生詳細記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù),通過實驗過程和結(jié)果分析,加深對理論知識的理解,培養(yǎng)了學(xué)生縝密科研思維能力,有效提升了學(xué)生科技論文的撰寫能力。
該綜合性實驗已在我校中藥學(xué)專業(yè)開展且運行良好,通過金銀花涂膜劑的處方設(shè)計、制備及評價等實驗內(nèi)容,有利于理論知識的歸納和理解,使學(xué)生進一步掌握高分子材料的性質(zhì)及其應(yīng)用原理,有利于實踐操作的訓(xùn)練和創(chuàng)新能力的培養(yǎng);有利于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高課程教學(xué)質(zhì)量,為藥用高分材料學(xué)實驗教學(xué)體系建設(shè)奠定基礎(chǔ)。此外,本實驗項目綜合性強,實驗流程設(shè)計可科學(xué);實驗操作簡便,現(xiàn)象明顯,數(shù)據(jù)客觀,處理嚴謹,可操作性強,易于實施,具有極好的推廣應(yīng)用潛力。本綜合性實驗以金銀花為原料設(shè)計成偏重于西藥的涂膜劑,將中西醫(yī)有機融合,對增加同學(xué)的中醫(yī)藥文化自信將大有裨益。