藥物分析綜合性設計型實驗在實驗教學中的應用

朱 倩，朱麗麗，余 芳，余 歡

(安徽醫科大學藥學院，安徽 合肥 230032)

藥物分析是藥學專業知識教學體系中的一門主要專業課程，目前在我校是臨床藥學、藥學專業本科生的專業必修課程。藥物分析利用分析手段對藥品進行檢驗，判斷其是否符合藥品質量標準的要求，同時應用在體內的分析技術和方法，保證藥物在臨床使用的安全性及有效性[1]。

藥物分析課程具有很強的實踐性及應用性，因此藥物分析實驗課是培養學生掌握基本操作技能的重要教學環節，目前在我校也作為臨床藥學及藥學專業學生的專業必修課程，經過實驗課程的學習，使學生了解并掌握藥品質量控制的內容、分析方法建立的思路以及基本的實驗操作。

1 藥物分析實驗課程現狀

目前包括我校在內的國內許多院校的藥物分析的實驗教學模式過于陳舊，實驗課程設置缺乏統一規劃，教學內容單一不連貫，無法系統訓練學生的實驗能力[2-3]。而學生在實驗課上主動性差、依賴性強，按照實驗講義上詳細的實驗步驟，按部就班的進行操作，獨立思考及創造力培養的環節；由于實驗教學都是“按方抓藥”的驗證性實驗為主，學生參與度不高，注意力不夠集中，即使是實驗講義上寫明的詳細的實驗步驟，實驗過程中依然會出現操作錯誤，基本操作技能不達標。因此，一味的沿用現有的實驗教學模式不僅無法滿足現代社會對藥學類人才的要求，也無法激起學生對實驗課的興趣，老師也重復的上課過程中也容易出現倦怠心理。為了改善目前的狀況，我們考慮進行實驗課程改革，針對藥物分析的學科特性，對學生動手能力和解決問題能力的要求，我們決定在實驗課程中引入綜合性設計型實驗[2-4]。

2 實驗教學改革的思路

綜合性設計型實驗教學旨在培養具有專業素質的綜合性人才；在教學中更加看重學生在自主學習、團隊合作，分析設計等綜合能力的培養[5]，包括文獻檢索和整理的能力、實驗方案設計的合理性、實驗小組團隊協作能力、在實驗方案討論及施行中的自主性、實驗結果的總結、討論與匯報等。

3 實驗教學中的應用

目前我院藥物分析實驗課程的總學時為45學時，結合教學實踐與本教研室的科研成果，我們將其中18學時的實驗安排為兩個綜合性設計型實驗的內容即“HPLC法同時測定牛黃解毒片中的黃芩苷及甘草酸的含量”以及“灌胃給藥牛黃解毒片后大鼠血漿中黃芩苷和甘草酸的含量測定”。牛黃解毒片由人工牛黃、大黃、黃芩等八味藥組成，具有清熱解毒的功效，屬于常見的非處方藥。《中國藥典》(2015版)中使用高效液相色譜法測定其中黃芩苷的含量對制劑進行質量控制，要求每片含黃芩以黃芩苷計，小片不得少于3.0 mg，大片不得少于4.5 mg。甘草酸是甘草中的主要活性成分，不僅是很好的甜味劑，還可用于鎮咳祛痰、胃潰瘍等，同時具有顯著地腎上腺皮質激素樣作用，可用于人體抗衰老、抗炎、降壓、增強機體免疫力、抑制癌細胞生長等作用，具有很高的研究價值。在此基礎上，再進行生物樣品中黃芩苷與甘草酸的含量測定，讓學生了解和掌握關于生物樣品中藥物含量測定的相關理論知識及實驗操作。由于我校沒有專門開設《體內藥物分析》課程，而對于臨床藥學及藥學專業的同學來說，體內藥物分析的相關理論知識和實驗方法的掌握對今后的工作及繼續深造都有著重要的意義，體內藥物分析知識體系涵蓋了臨床藥理學、藥物分析學、藥物代謝動力學等多個方面，是綜合性強，應用范圍廣的一門學科[6]。在實踐教學中，綜合性設計型實驗的應用需要注意以下幾個關鍵步驟。

3.1 高效液相色譜原理及基本操作

高效液相色譜是實驗中所需的主要的分析儀器，結合前期實驗、視頻資料以及實驗演示介紹高效液相色譜的原理及標準操作規程。驗證性實驗部分，高效液相色譜分析中，實驗所用的色譜柱、流動相以及樣品溶液都由實驗老師提前準備好，學生不能全面的了解從實驗準備到實驗操作的全過程過程，包括流動相配制，標曲范圍確定以及倍半稀釋的配制方法等，而通過綜合性設計型實驗的進行，學生會在實驗過程中逐漸掌握全部過程及注意事項。

3.2 實驗方案的設計

在實驗開始之前兩個星期，教師就將實驗的主要內容告知學生，學生有針對性的進行文獻檢索和資料查閱，每4～6人自行進行分組，進行組內的實驗方案的討論，之后教師對每組學生提交的實驗方案進行初審，提出修改意見后，確定最終的實驗方案。實驗方案設計中可能存在的問題有以下幾點。

3.2.1 同時測定多種成分實驗方法的建立

在驗證性實驗中，學生根據實驗講義中給出的色譜條件進行含量測定，并且都是單一組分。而對于同時測定復方制劑中的多種成分，就對方法的專屬性、分離效果都有更高的要求；學生要通過實驗了解分析方法建立的流程，特別是要樹立“分析方法的驗證是分析方法建立中的重要組成部分”的概念，明確方法學驗證的重要性。

3.2.2 生物樣品的定量分析

與“HPLC法同時測定牛黃解毒片中的黃芩苷及甘草酸的含量”相比較，通過對生物樣品中藥物含量的測定，了解藥物分析與體內藥物分析方法建立與驗證的異同點。體內藥物分析方法的建立由空白溶劑實驗、空白生物基質實驗、模擬生物樣品實驗以及實際生物樣品實驗四個步驟組成。

在方法學考察中，體內藥物分析需對不同濃度范圍的指標分別進行考察，一般分為高、中、低三個濃度范圍。而在樣品檢測過程中，也要特別注意利用隨行曲線和隨行質控來確定分析結果的可靠性。

3.2.3 生物樣品的獲取與處理

對于生物樣品中的藥物測定，樣品來源為大鼠血漿，首先要進行動物實驗，選擇合適的劑量給藥、取血及制備血漿等，隨后對血漿樣品進行預處理。學生通過實驗掌握體內藥物分析的基本實驗操作，包括常見生物樣品的采集和制備，生物樣品預處理的目的和方法。實驗室中對生物樣品的預處理方法主要有蛋白質沉淀和被測藥物的提取，蛋白質沉淀的方法包括有機溶劑沉淀(如乙腈、甲醇)、強酸沉淀(如10%高氯酸， 6%高氯酸)等；提取方法包括選用合適的有機溶劑進行液-液萃取或者是固相萃取。具體預處理的方法需要學生進行必要的預實驗進行選擇和確定。

3.3 實驗數據處理

要求學生通過實驗學習標準曲線法計算未知濃度藥物含量的方法，并學會對結果進行分析。

3.4 實驗考核

實驗結束后，指導教師結合各組的實驗結果以及每組學生在實驗過程中的參與度與操作能力進行綜合性的評價，綜合性設計型實驗的成績占最終實驗課程總成績的50%。這種考核方式不以一考定成績，而是注重過程考核，有助于培養和激勵學生的科研思維能力和動手操作的熱情，只做一個“旁觀者”和抄抄實驗報告再也無法獲得理想的成績。

4 總結

綜合性設計型實驗的開展，不僅對學生提出了更高的要求，同時也需要學校及教師相應更高程度的配合。就學校而言，對于這種綜合性的拓展的實驗內容需要有足夠的教學資源來輔助，包括實驗中部分內容可能需要課下進行，公共實驗平臺的建立及對學生的開放至關重要。對于教師的要求也更高，“照本宣科”顯然無法滿足實驗需求，在實驗設計和進行的過程中，指導學生和幫助學生解決問題需要教師有著更加豐富的知識儲備、更嚴謹的科研思維以及更為扎實的實驗操作能力。在實踐教學中，我們通過以下措施盡可能的滿足實驗各方面的需求：(1)加強理論課教學，夯實基礎；(2)提高教師自身教學科研水平，重視實驗教學，積極指導學生；(3)開展開放性實驗等課外科研活動，面向學生展開一部分實驗平臺，讓學生有更多的時間自己動手進行操作，提高對科研的興趣。希望通過綜合型設計性實驗的開展，不僅使得學生在藥物分析實驗課程中能夠提高自己的實驗基本操作技能，同時更重要的是對科學嚴謹的科研思維的培養，全方位提高學生的專業水平和素養。