中药学专业开设生物药剂学与药物动力学课程的探索与实践

王 岩 周毅生 崔升淼 陈求芳 黄嗣航 王 芳 时 军

(广东药学院,广东 广州 510006)

生物药剂学与药物动力学是我校中药学本科专业的主干课程之一。该课程根据研究内容的不同分为生物药剂学(biopharmacertics)、药物动力学 (pharmacokinetics)两个部分,其中生物药剂学是研究药物及其剂型在体内的吸收、分布、代谢与排泄过程,阐明药物的剂型因素、机体生物因素和药物疗效之间相互关系的科学。而药物动力学是应用动力学原理与数学处理方法,定量地描述药物通过各种途径(如静脉注射、静脉滴注、口服给药等)进入体内的吸收、分布、代谢、排泄(即ADME)过程的“量时”变化或“血药浓度经时”变化动态规律的科学[1,2]。

自2003年起在我校中药学专业、中药学专业(中药现代化技术方向)及中药学专业(中药制药方向)大学四年级作为专业限选课开设,共54学时,包括36个理论学时和18个实验学时。该课程以生理学、高等数学为学习基础,具有理论性与抽象性强、内容多的特点,而中药学专业学生的生理学、高等数学基础普遍比较薄弱,如何在有限的学时内按照教学大纲的要求完成教学计划,对学生的学习及教师的讲授均有较大的挑战。笔者及其他老师在授课过程中对教学模式和教学手段进行了一些探索和实践,取得了良好的教学效果。

一、理论教学

1.课程基本要求

课程分为掌握、熟悉、了解三种层次要求:“掌握”的内容要求理解透彻,能在本学科和相关学科的学习工作中熟练、灵活运用其基本理论和基本概念;“熟悉”的内容要求能熟知其相关内容的概念及有关理论,并能适当应用;“了解”的内容要求对其中的概念和相关内容有所了解。通过该课程的学习,使学生能够掌握生物药剂学与药物动力学的基础理论、基本知识和技能,熟悉药物体内过程与生物等效性研究的基本过程和基本理论;了解国内外生物药剂学与药物动力学研究新进展。该课程的理论课配套使用教材是卫生部规划教材《生物药剂学与药物动力学》第3版。

2.课程目的和任务

通过生物药剂学与药物动力学课程的学习,旨在使学生掌握剂型因素、生物因素在药物的体内吸收、分布、代谢和排泄过程中对临床疗效的影响;掌握药物动力学基本原理,药物动力学参数的意义及其测算方法;熟悉生物药剂学研究原理与方法在新药设计、新剂型新制剂开发、药物质量评价和临床用药中的应用;熟悉药物动力学解决给药方案的设计、指导新药和新剂型的设计与开发中的应用;了解生物药剂学与药物动力学的研究进展;了解药物动力学房室模型的建立和数学模型的推导;为从事现代药学工作奠定基础。

3.教学方法的改进

(1)加强基础知识复习

由于该课程具有一定的抽象性,特别是药物动力学部分,涉及到大量数学公式的推导和应用,而高等数学为中药学专业大学一年级开设的课程,学生普遍对相关知识点有所遗忘,这就对药物动力学的学习造成了一定的难度。根据这一特点,我们在课堂教学中,在讲解公式前先进行高等数学微积分内容的复习,以增强对药动学计算公式推导过程的理解和公式的记忆。如在静脉注射血药浓度 -时间公式推导时要用到不定积分知识,在曲线下面积(AUC)计算公式推导时要用到广义积分知识等。为后面药物动力学公式的逐渐深入学习起到了良好的铺垫作用。

(2)增强课堂教学互动

在课堂教学过程中,加强实例教学,促进教师与学生的互动,有助于集中学生的注意力,融入到教学内容中来。如:残数法求算药动学参数为药物动力学部分的难点内容,我们在课堂上先讲解教材上的理论内容,为了增强学生解决实际问题的能力,进行了二室模型静脉注射给药与血管外给药途径的药动学参数求算例题分析,随机选择学生上讲台进行解题演示,然后教师对其解题过程进行点评和讲解。通过这种形式,学生对许多课程的难点问题加深了印象,学习兴趣和学习效果普遍有所提高。

(3)丰富教学形式和手段

在教学过程中采用课堂讲授、课堂及课后作业、课堂讨论等多种教学形式,充分利用图表、幻灯、录像、多媒体课件等多种形象化教学手段。在生物药剂学教学内容中,吸收、分布、代谢、排泄过程均存在药物的转运,如药物跨膜转运、肝首过效应、肠肝循环等均为生物药剂学部分的重点和理解难点,通过制作 Flash课件可清晰地描绘出药物的转运路线,在促进对相关知识点理解的同时,加深了印象;在药物动力学内容中,如血药浓度 -时间曲线的绘制、消除速率常数 k等主要参数的计算等,不拘泥于教材上的内容,运用 EXCEL软件逐步演算、分解步骤,在达到该课程教学效果的同时,提高了学生的实际应用能力和电脑操作水平。

(4)规范命题与考试

试题采用出题小组的方式进行命题,考试采取闭卷方式进行。试题题型采用多样性,包括选择题、名词解释、填空题、简答题和计算题。其难易程度和区分度符合中药学专业学生的培养目标和教学大纲要求。覆盖面涉及到生物药剂学与药物动力学各章节的基本内容和重点要求,有利于培养学生的智能,训练学生综合运用所学知识、分析问题、解决问题的能力;记忆性和理解性内容相结合,广度与深度相结合,其中“三基”内容的试题占全部试题的 60%,属于灵活运用所学知识的占30%,有一定难度和深度的占10%。试题分数为100分,考试时间为120分种。试卷分为A、B两种。其中生物药剂学占总分数的 50%,药物动力学部分占总分数的50%。选择题占 20%、名词解释占 20%,填空题占15%,简答题占30%,计算题占15%。

二、实验教学

1.实验教学的指导思想和教学目的

生物药剂学与药物动力学属于药物临床应用学科的范畴,具有综合性强、应用性强、创新性强等特点。生物药剂学与药物动力学实验是教学的重要组成部分,是理论与实践结合的主要方式之一。通过实验课不仅能印证、巩固和扩展教学内容,还能训练基本操作技能,培养良好的实验作风。

2.实验考核

生物药剂学与药物动力学实验是生物药剂学与药物动力学教学的重要组成部分,是理论联系实际的重要环节和主要方式之一。因此,实验成绩按 20%计入该课程总成绩中。实验总成绩由以下三部分组成:

(1)考勤 10%

全勤得满分;迟到、早退扣3分;旷课得0分。

(2)实验过程 40%

实验态度 10分;操作能力 20分;卫生清洁 10分;旷课得0分。

(3)实验报告 50%

实验报告的完整性 10分;书写的整洁性、条理性10分;实验数据的准确性 20分;结果分析的合理性 10分;旷课得0分。实验报告成绩按优、良、中、及格、不及格划分为5档,分别以A、B、C、D、E表示:

优:＞45分,其中:A 45分,A+47.5分;良:40～44分,其中:B 40分,B+42.5分;中:35～39分,其中: C 35分,C+37.5分;及格:30～34分,其中:D 30分, D+32.5分;不及格:＜30分 E。

3.实验内容

实验课教材是我系教师在兄弟院校生物药剂学与药物动力学实验教材基础上,根据我院中药学的专业特点自行编写的,共精选3个实验,每个实验均为6学时。其中验证性实验为片剂溶出度测定、尿药法测定水杨酸钠片剂的生物利用度,综合性实验为扑热息痛血管外给药的药物动力学研究。实验时 4人为一小组,由任课教师在课堂作实验原理讲解,并要求学时作课前预习。

(1)片剂溶出度测定

片剂溶出度是指固体制剂中的药物在体外适宜介质中溶出的速度和程度,是体外评价制剂生物利用度的重要指标,也是生物药剂学的主要内容之一。该实验选择难溶性药物扑热息痛片为模型药物,采用紫外分光光度法测定其在人工胃液中不同时刻的溶出度,描绘溶出曲线,根据威布尔分布公式计算 t50和 td。

(2)尿药法测定水杨酸钠片剂的生物利用度

在多数情况下,尿药浓度高于血药浓度,定量分析精密度好,测定方法较易建立,且取样方便,可免除受试者多次抽血的痛苦。因此,在体内药物大部分以原型从尿中排出的条件下,通常可用尿药法提取消除速度常数、生物半衰期等动力学参数。本实验采用口服真溶液剂为参比,测定水杨酸钠片剂的相对生物利用度。

(3)扑热息痛血管外给药的药物动力学研究

本实验为综合性实验,通过实验要求学生既掌握生物样品分析方法的基本要求,同时掌握血药浓度测定方法及有关参数的计算。实验中选取扑热息痛注射液为模型药物,家兔为实验动物,以大腿内侧肌肉注射给药,耳缘静脉取血,采用比色法测定血药浓度,描绘血药浓度 -时间(C-t)曲线,计算消除速度常数 k,再用残数法求出吸收速度常数 ka,并从药动学方程中提取参数:生物半衰期 t1/2、达峰时间 tp、峰浓度Cp及曲线下面积AUC0-∞。

三、结语

生物药剂学与药物动力学课程学时少、难度大,需要在实践中不断对教学方法和手段进行改进和提高。在对历年学生考试成绩的质量分析结果表明,基础知识和记忆题型得分较高,而综合应用题型得分偏低,如计算题、案例分析题等,这反映了学生发现并解决问题的能力有所欠缺。在今后的教学中,应进一步要求学生对每次上课的内容进行预习和课后复习,提高课堂提问的覆盖面和频率,鼓励学生多提问,加强课后的辅导力度。另外,在实验教学过程中,对每个实验小组跟踪指导,对学生可能产生疑惑的实验步骤讲解透彻,即时答疑,以达到消化理论课内容、提高学习兴趣和学习效果的目的。

[1] 梁文权主编.生物药剂学与药物动力学 (第 3版)[M].北京:人民卫生出版社,2007

[2] 魏树礼主编.生物药剂学与药物动力学 (第 2版)[M].北京:北京大学医学出版社,2004年