药学综合实验“5-氰尿嘧啶胶囊剂的制备与质量评价”教学设计

满雪玉，令狐浪，吴 迪，焦 雪，袁泽利

（遵义医科大学药学国家级实验教学示范中心，贵州 遵义 563000）

药学综合实验是我校为药学相关专业高年级本科学生开设的一门综合实验课程，其目的是将药物化学、药物分析、药物制剂及药理学的内容串联起来，模拟新药研发全过程，使学生了解创新药物研发流程，形成一定的科研思想，锻炼查阅文献和实验操作水平，提高学生的综合素质及创新能力[1]。为切实落实本院“科教融合、协同创新”的教学理念，发挥科研对实验教学的引领作用，促进实验教学与科研的良性促动关系，药学实验教学示范中心经过多次讨论和多方论证，选择以本院袁泽利教授的专利[2]为合成方法获得5-氰尿嘧啶原料药，其合成路线简单，可操作性强。5-氰尿嘧啶综合实验以新药研发为主线，围绕化学药物的产品研发、原料药与制剂的质量分析、剂型制备及原料药活性检测开展实验，可以提高学生查阅文献能力、动手能力、解决问题能力。笔者将阐述5-氰尿嘧啶综合实验的实验之一“硬胶囊剂的制备与质量评价”实验的教学设计。

1 基本情况介绍

5-氰尿嘧啶综合实验授课时间是药学、制药工程、药剂专业为大三下学期，临床药学专业为大四下学期，集中安排两周时间进行实验。此阶段学生已经完成药物化学、药物分析、药理学及药剂学课程的学习，具备了综合分析解决药物合成、原料药质量分析、活性检测、剂型制备及质量检查等药学相关问题的能力。5-氰尿嘧啶药学综合实验一共包括4个主要内容，分别是5-氰尿嘧啶的合成、纯化，原料药的质量分析，制剂的制备及质量评价，药物活性检测，其中制剂的制备及质量评价实验为12学时，分两次授课，每次课6学时，每班10人左右，每小组 1～2人。

2 教材分析

为切实落实科研反哺教学和因材施教的方针，本实验教材没有选取现有的在售教材，而是自编教材。教材以本校教师的专利为合成方法得到的5-氰尿嘧啶为基础，5-氰尿嘧啶是一种化学合成具有抑制嘧啶分解代谢活动的药物，由于其结构中的嘧啶酮与磷酸二酯酶抑制剂具有相似的结构，在强心药方面也具有一定的潜在应用价值。根据相关知识与本校的实验条件，同时考虑到药学综合实验教学一定要与前期开设的所有实验包括基础性实验、综合性实验及设计性实验有所区别，在此基础上，设计5-氰尿嘧啶质量分析、制剂的制备与质量评价、药物活性检测等实验内容。实验内容全面、完整，覆盖了新药研发过程大部分知识点，同进很好地融会贯通了各专业课的知识，在很大程度上提高了学生综合运用药学相关知识的能力。

固体制剂在所有药物制剂中所占比例高达70%，而胶囊剂是固体制剂中除片剂外最重要最常见的一种剂型[3]，此实验项目贴近生活生产实际。通过手工制备硬胶囊剂并对其进行质量评价，使学生巩固颗粒剂的制备，学习和掌握硬胶囊剂的制备过程以及硬胶囊剂的质量评价内容和方法。

3 教学目标

根据人才培养方案、课程教学大纲，同时结合学生实际情况，制订了本次实验的三维目标及和重点、难点。

知识目标：能合理选择药用辅料的种类及用量；掌握硬胶囊剂的制备过程及手工填充硬胶囊的方法；掌握硬胶囊剂的质量评价内容和方法。技能目标：熟练制软材并制粒；能使用手工胶囊充填板充填药物；掌握检测硬胶囊剂装量差异的方法；会操作升降式崩解仪并合理判定崩解。素质目标：具有认真严谨的学习态度；具有科学的思维方法和良好的职业道德；熟悉创新药物研发的全过程。

重点：手工填充硬胶囊的方法；硬胶囊剂质量评价内容和方法。难点：填充物料的制备；硬胶囊剂的充填。

4 教学过程

4.1 课前准备阶段

教师提前布置课前学习任务，学生自行查阅文献，设计实验方案，并与授课教师讨论实验方案的可行性并确定最终的实施方案。通过文献查阅，学生对硬胶囊的制备过程和质量评价内容有了一定程度的了解。实验所需试剂耗材，统一存放实验室某个地方，且多种多样，如黏合剂有吡咯烷酮乙醇溶液、淀粉浆，稀释剂有淀粉、糊精等，同时，还有多种润湿剂、润滑剂等，但不会提供5-氰尿嘧啶原料药，学生必须使用在之前的实验课上自己合成得到的样品，所以要求学生需在前面的实验课堂上合成得到足够多合格的5-氰尿嘧啶原料药，以便满足在制作胶囊和后续实验课上使用。实验过程中学生可根据实验需要自行选择合适的试剂与耗材，以培养学生自主实验的能力，为毕业实习和提升科研能力打下良好的基础。

4.2 实施过程

第一次实验课上，指导教师先通过PPT讲解实验规则、注意事项，演示通过手工胶囊板充填胶囊的方法，讲解时间大概为40分钟，学生的实验任务是必须制备出足量的硬胶囊以用于质量检查。第二次实验课上，指导教师演示升降式崩解仪的使用方法，所用时间约20分钟，学生的实验任务是检查自己所制胶囊是否合格，包括外观、崩解时限、装量差异。

在整个实验过程中，强调学生自主实验，淡化教师的指导作用。实验指导教师主要负责供应材料和安全等问题，不过也不能太高估学生的水平，必要时需要演示或者点评，比如制备填充物料时，虽然在药剂学的实验里已经学过制软材，但很多学生对软材的标准“轻握成团，轻压即散”把控不好，导致制成的颗粒要么粉末很多要么成长条，但通过几次练习之后，学生都能制得合格的颗粒。在测定硬胶囊的崩解时限时，大部分学生会按照《中国药典》2015年版[4]的方法配制溶液，有些学生考虑到人体胃液在不同的时段如餐前、餐后等有一定的波动范围，所以可以让学生在pH为1.5～3.0范围内取几个不同的值进行测定，以考察pH值对崩解时间的影响程度。不同的学生对崩解有不同的理解，很多学生会将崩解理解为所有的材料都必须通过筛网，事实上应该是若只剩下破碎的胶囊壳而内容物全部通过筛网即可认为已完全崩解。所以在检测崩解时限时可通过真实的实验现象向学生讲解何为崩解。

实验过程中教师还需观察学生的操作细节，比如一些学生在装胶囊和检测装量差异时，会忘记戴手套，一些会将胶囊帽或制好的胶囊直接放置在实验台上。为规范学生的实验操作，指导教师需加强巡视，同时，还需加强与学生的沟通交流，可讨论不同剂型和不同辅料的特点、硬胶囊内容物的形式等，使学生回忆药剂学方面的知识。实验结束后，授课教师先检查学生的原始记录，看所制胶囊是否符合硬胶囊剂的质量要求，然后和学生一起分析实验过程中出现的问题，最后进行总结。

5 展望

学生通过学习5-氰尿嘧啶综合实验，综合运用药物化学、药物分析、药剂学和药理学等学科的相关知识，对创新药物的研发过程形成比较全面的认识，提高学生的实验操作能力、科研能力。

药学综合实验自开设以来取得了良好的效果，但仍有一些问题值得我们思考和解决。首先，5-氰尿嘧啶综合实验是一个综合性实验，对学生尤其是指导教师有更高的要求，因为要求教师具备将各门知识有机联系综合运用的能力，同时也需要有更强的责任心，才能在学生实验过程中及时给予指导。药学综合实验要求学生将前期所学的药学专业知识和技能快速准确地提取出来并投入实验，还要及时与指导教师进行有效沟通，充分调动学生和教师的积极性，如此一来，才能将该门实验课程开展得更好。此外，药学综合实验不仅仅局限于化学药物，若有相应的条件，可同时开设化学药物和中药两个方面的综合实验，让学生的实验综合能力得到更全面的锻炼和提升。