基于不同剂型制备的药剂学设计性实验探索*

周惠云，段希焱，周冬菊，张延萍，柴元武（河南科技大学化工与制药学院，河南洛阳471023）

基于不同剂型制备的药剂学设计性实验探索*

周惠云，段希焱，周冬菊，张延萍，柴元武（河南科技大学化工与制药学院，河南洛阳471023）

【提要】药剂学是高校药学类专业学科平台课程中的专业基础课，为综合性应用技术学科，其实验教学具有重要作用。该文基于药剂学的特点，以缓控释微球及栓剂制备为例，阐述设计性实验的开设意义，介绍药剂学设计性实验的设计方法、过程及实施效果，总结开设设计性实验对提高学生学习兴趣、培养学生动手能力、自主学习能力和创新思维能力的促进作用。

生物药学；学生；教学方法；设计性实验；剂型

药剂学是高校药学类专业学科平台课程中的专业基础必修课之一，实验教学是加强学生实践动手能力和创新能力培养、实现创新人才培养目标的重要环节。目前，药学专业的实验教学，包括药剂学实验大多以验证性实验为主，学生只是机械地按照既定的实验步骤操作，缺乏主动参与的积极性，不利于学生自主学习能力和创新思维能力的培养。

制药工程专业更是致力于培养能在医药等行业从事相关产品的生产管理、技术开发、工艺和设备设计、技术改造和经营管理等方面的工作，适应社会主义市场经济，具有创新精神和实践能力的应用型高级专业人才，因此实验教学的地位尤为重要。在本校实验技术开发基金项目的资助下，针对制药工程专业的学生探索对药剂学实验教学采用新型教学方法，对于传统实验如片剂的制备及检测采用综合性实验方法［1］，而对于其他剂型如栓剂、新剂型等尝试采用设计性实验教学。设计性实验是对传统验证性实验教学的内容、方法和手段进行改革的新型教学方式，正在不同学科的实验教学中进行尝试和探索，旨在调动学生学习的主动性和积极性、培养学生主动进行实验设计及掌握科学研究的基本步骤和方法，为今后的学习及工作奠定基础［2-6］。

1　设计性实验内容的选择及安排

近年来，药物新剂型及制剂新技术是医药领域关注的热点［7］，新辅料、新剂型及新技术层出不穷，已经成为制药企业技术革新的重点，在药剂学理论课中已进行了系统的讲解。配合实验教学提高学生的实践设计及动手能力具有重要的理论意义和实践意义，可针对教学中的重点及制剂发展方向选择实验内容。现代制剂三大新技术包括包合物、固体分散体及微球，微球制备中成球材料及制备方法多种多样，选择缓控释微球的制备作为设计性实验的内容不仅有助于学生进一步理解和掌握课堂所学的理论知识，还有利于学生了解剂型发展的前沿，为继续深造或工作奠定坚实的基础。

另外，在早期人们认为栓剂只具有润滑、收敛、抗菌、杀虫、局部麻醉等局部作用，后来发现栓剂可通过直肠吸收药物发挥全身作用，并可避免肝脏的首过效应，且栓剂采用不同的基质类型具有不同的作用机制及效果，因此栓剂的制备新技术探讨在实际生产应用中也具有广阔的开发前景。

鉴于此，在药剂学实验教学中采用药物缓控释微球及栓剂制备作为设计性实验探索的内容，根据制药工程培养大纲，将药剂学实验与其他专业课程实验合并开设制药工程专业实验课程，开设在第七学期，即在课程理论知识的讲授之后，由学生根据所学内容设计实验。

2　设计性实验的实施

2.1拟定实验方案拟定实验方案是设计性实验的第一步，要求所拟方案具有科学性、创新性和可行性，在实验开始前由学生查阅文献，总结微球及栓剂制备的方法及所用材料，如微球制备方法包括单凝聚法、复凝聚法、溶剂-非溶剂法、改变温度法、液中干燥法等物理化学法，以及物理机械法和化学法；而栓剂制备可选用不同的基质采用冷压法或热熔法制备。在学院现有的实验条件下，向学生提供具有不同理化性质的原料药（包括亲水性、疏水性、两亲性药物及化学不稳定性药物）及药用辅料，学生通过查阅文献，根据药物的物理化学性质、药理作用及临床应用的要求，选择合适的制备方法，进行微球及栓剂的制备。

将学生分为不同的小组，每组选定一种模型药物，选择合适的药用辅料进行实验设计。每组根据文献资料和所学专业知识拟定实验方案，包括处方设计和制备工艺优化，可采用适当的实验设计方法（如单因素法、正交试验或响应面法），设计制备出符合各剂型项下质量标准要求的剂型。并且要求各组分别采用不同的模型药物及制备方法，通过交流，使学生掌握更多的相关知识和技能。

在设计过程中，指导学生积极申请大学生科研训练计划（SRTP）项目，已先后获得关于缓控释微球、微囊制备及性能研究的SRTP项目，充分调动学生设计实验、参与实验的积极性，为进一步参与科研活动奠定基础。

2.2提交讨论实验方案在实验前，每组学生按时提交具体实验设计方案，包括所用药品、试剂及仪器设备，具体的实验方法及步骤，并组织讨论，使学生明白每组设计的特点及存在的问题，进行修改后重新提交设计方案，由指导教师审阅，理论上可行后进入实施阶段。

2.3实验实施在实验过程中，制药工程专业实验采取集中2周时间开设的方法，全天开放专业实验室，由学生按照自己设计的方案进行操作，实验中仔细观察实验现象，做好实验记录。在整个实验过程中，始终以学生为主体，由学生独立完成实验过程，教师主要做好总体引导工作。与以往的验证性实验不同，设计性实验类似于科学研究，实验可预测性低，实验中可能出现各种意想不到的结果，并且实验各环节紧密衔接，需分析是学生操作的问题还是实验方案的问题，根据分析结果才能进行下一步实验。所以，要求学生必须做好准备、认真完成每一步实验，观察实验现象及实验中出现的各种情况，及时发现问题，并在每步实验结束后认真处理数据，总结、分析实验结果。通过重复实验，根据实验设计方案进行优化筛选，最终完成设计内容，获得相应剂型并按照《中国药典》制剂通则相应质量标准进行检测。

2.4实验总结实验完成后，完成实验报告。为提高学生总结实验、撰写报告的能力，设计性实验的考核方式分为两步：（1）提交实验报告并进行实验结果汇报。实验报告中首先说明方案设计的原则，如剂型、方法、剂量、辅料等选择的依据及处方优化方法；其次汇总实验结果，包括根据设计方案进行实验所得原始数据及处理过程；然后分析质量检测结果以验证实验中所制备的剂型是否符合质量标准；最后汇总结果得出各自实验结论，并进行结果汇报。（2）根据实验结果，按照科学论文撰写的格式及要求，包括摘要、前言、实验材料及方法、结果与讨论、结论等，尝试撰写研究性中英文论文，并择优修改发表［8］。

3　设计性实验的实施效果

药物剂型设计性实验的开设，不管是微球制备实验还是栓剂制备实验均取得良好的效果。通过设计性实验的开展，不但巩固了课堂所学的理论知识，而且培养了学生查阅、分析、总结文献的能力及自主学习和创新思维的能力；通过实验方案的讨论及实验结果的总结、汇报，使学生的总结能力和语言表达能力均得到了加强；并且通过论文的尝试性撰写，提前体验科学研究的过程及完成后的喜悦，调动学生参与科学研究的积极性和主动性，在后来的实习、毕业论文设计及SRTP项目中均能很快地适应并表现出较强的动手能力和主动思考解决问题的能力，得到实习单位及指导教师的好评。

总之，药物剂型设计性实验的开展对于药剂学教学质量的提高和教学改革创新均具有重要的意义，通过设计性实验的开展将有利于提高学生学习的自主性和培养学生的创新思维能力，培养更多的专业知识扎实、综合素质高、创新能力强的高级药学人才，满足社会对于药学应用型及研究性人才的需求。

［1］周惠云，段希焱，张延萍，等.基于复方片剂的综合性药剂学实验探索［J］.现代医药卫生，2014，30（8）：1249-1250.

［2］钱洁，房健民，陈志宏.生物技术专业综合性和设计性实验教学改革与实践［J］.实验室研究与探索，2014，33（1）：207-210.

［3］田运生，刘维华，王景春.综合性设计性实验项目建设的探索与实践［J］.实验技术与管理，2012，29（2）：126-129.

［4］李红霞，刘瑞江，汤建，等.《药物化学》设计性实验的教学研究［J］.中国科技信息，2012（21）：200.

［5］钟国辉.以设计性实验为牵引的微机原理课程教学［J］.高等工程教育研究，2013（3）：154-158.

［6］陶春元，喻国贞，曹小华，等.大学化学综合性、设计性实验教学实践与探索［J］.实验技术与管理，2011，28（6）：182-184.

［7］关皎，张秀荣，冯波，等.药物制剂新技术与药物新剂型设计性实验的探索与实践［J］.中国高等医学教育，2012（6）：72-73.

［8］Zhou HY，Cao PP，Li JB，etal.Preparation and release kineticsof carboxymethyl chitosan/celluloseacetatemicrospheresasdrug delivery system［J］. JApplPolym Sci，2015，132（26）：42152.

10.3969/j.issn.1009-5519.2016.02.057

C

1009-5519（2016）02-0295-03

河南科技大学实验技术开发基金项目（SY1415024、SY1415052）。

2015-08-23）