药物合成反应实验教学模式的评价与优化

侯桂革， 孙居锋，王春华，侯 云

(滨州医学院 药学院，山东 烟台 264003)

药物合成反应实验教学模式的评价与优化

侯桂革， 孙居锋，王春华，侯 云

(滨州医学院 药学院，山东 烟台 264003)

药物合成反应理论和实验教学，是本学院药学化学课程一体化教学模式下的精品课程。本论文，对本学院近三年药学本科药物合成反应实验教学过程中的实验内容和方法、实验路线设计与分析、实验现象与分析、实验记录与报告情况作出初步评价与优化，以期为药学化学课程一体化教学模式下的药物合成反应理论与实验教学改革提供可靠的依据。

药物合成反应实验； 药学化学课程一体化； 设计性实验

药物合成反应是药学专业的一门实践性很强的专业课，实验教学尤为重要。药物合成反应实验是学生在完成有机化学实验的基础上，综合应用药学基础理论和基本技能进行的药物合成实验[1]。本学院药学专业2012年新开设药物合成反应理论和实验教学，是药学化学课程一体化教学模式下的精品课程，同时，实验教学体现了理论和实验的结合，已经成为学院的教学观摩课。

实验教学是药物合成反应课程考试的重要部分[2]，实验内容主要包括综合性实验和设计性实验两部分，其中综合性实验介绍了2个临床上常用药物的合成、精制及结构确证实验，使学生能够对药物合成有全面的了解。设计性实验设立了1个比较典型的药物，学生在教师指导下查阅文献、设计合成路线及工艺过程，培养学生进行药物合成实验以及药物合成路线的设计能力。我们通过评价该实验路线的设计可行性和实验过程，能获得一些反馈信息，以此来评估教学效果的优劣，指导教学过程中的问题和薄弱环节，探索该教学模式的可行性，从而促进教学，提高教学质量。本论文，对我校近三年药学本科药物合成反应实验教学过程中教学内容与方法、实验现象与分析、实验总结与报告情况作出初步评价与分析，以期为药学化学课程一体化教学模式下的药物合成反应理论与实验教学改革提供可靠的依据[3]。

1 实验内容与方法

药物合成反应课程85学时，其中实验教学34学时，占总学时的40%。本实验教学选用《药学化学实验II》[4]为实验讲义。实验内容以综合性、设计性实验为主。综合性实验包括实验1：抗癫痫药物苯妥英钠的合成(12学时)和实验2：香豆素-3-羧酸的合成(10学时)。设计性实验3局部麻醉药苯佐卡因的合成(12学时)。

根据近三年实验教学的情况来看，实验1中安息香缩合、二苯基乙二酮的制备、苯妥英的制备、苯妥英钠的制备四步反应实验安排合理，实验现象明显，实验操作涵盖了回流反应装置、抽滤装置、尾气吸收装置、重结晶、活性炭脱色，能够在有机化学实验的基础上提高学生的基本操作能力。

实验2在理论学习的基础上，首先分析比较了Perkin反应和Knovengel反应[5]不同，选择出实验室内最佳的合成方法，即在六氢吡啶催化下，水杨醛与丙二酸二乙酯缩合生成中间体香豆素-3-甲酸乙酯，加碱水解，酯基和内酯基都被水解，然后酸性条件下环内酯化，重结晶后得到目标产物香豆素-3-羧酸。根据近三年的实验经验，本实验主要包括两步反应，两次实验即6课时就可顺利完成，大纲中预定的10学时明显偏多，明显多出4学时，在今后的实验教学中应当适当更改。

表1 药物合成反应实验内容和学时分配

苯佐卡因的合成为设计性实验，以对硝基甲苯或对氨基甲苯为原料，学生以小组为单位，设计路线，经老师审核和指导下开展实验。这样就会出现很多不确定因素，有时导致实验的产率底下，甚至失败。所以，大纲中设定的12学时基本是不够的。巧合的是，实验2中多余的4学时，可以调整到本实验中进行。

2 实验路线设计与分析

苯佐卡因的设计性实验是为了培养学生利用所学知识，掌握文献查阅和局麻药苯佐卡因合成路线选择的基本原理和评价，掌握氧化、酯化、还原、酰化反应的原理和操作方法，了解化合物的酸碱性进行纯化的方法，进一步培养学生独立设计实验和完成实验的能力。苯佐卡因的合成为设计性实验，限定对硝基甲苯或对氨基甲苯两种原料，学生们设计出两条合成路线：

方法一选用对硝基甲苯为起始原料，经氧化得到对硝基苯甲酸，再经乙酯化后还原得到目标产物。该路线经济合理，步骤简便。大约65%的学生选用该路线。

方法二采用对氨基甲苯为原料，经酰化保护氨基，利用KMnO4氧化、水解，最后经过乙酯化得到苯佐卡因。此路线比方法一的路线长一些，只有35%的学生选用此路线，但原料易得，操作方便，比较适合于实验室小量制备。

3 实验现象与分析

特别要提出的是，实验一中二苯基乙二酮的制备过程中，需要用浓硝酸参与的氧化反应，反应过程产生大量的氮氧化物有毒气体，这就需要学生通过尾气吸收装置来避免尾气的排放，不仅培养学生在实验过程中的尾气处理方法，而且能够培养学生的环保意识，为他们以后从事化学、制药等相关工作做准备。

另外，在香豆素-3-羧酸重结晶过程中，学生需要根据粗产品的多少自己探索溶剂的比例，即乙醇和水的比例。乙醇为良性溶剂，而水为不良性溶剂，溶剂比例的选择对重结晶的效果影响很大。通过该实验，将有机化学的基本理论应用到药物合成反应的实验中，能有效提高学生对混合溶剂重结晶的理解和应用。

4 实验记录与报告

做好实验记录和实验报告是每一个学生必备的基本素质。实验记录必须记在专门的实验记录本上。实验过程中观察到的现象、实验时间、实验数据、操作步骤和后处理方法、意外事故均应及时、准确、详细地记录清楚，并签名，保证实验数据的完整性、连续性和原始性。实验报告需包含实验原理、实验材料与仪器、实验步骤与现象、实验数据、结果分析等，并对实验思考题作出详细解答。作为药物合成反应的实验教师，经过三年的指导发现，前两个实验的实验报告中出现的问题可以在后面的实验中总结和解答，但是第三个实验结束后，实验报告中出现的问题没有合适的时间解答，所以，根据实验需要将最后一个实验调整为五次(15学时)比较合适，剩余1学时作为实验的结果分析与问题解答，这样更能体现实验教学的指导性。

[1] 刘 丹, 孟艳秋, 杨桂秋,等.《药物合成反应》课程教学探讨[J]. 今日药学, 2010, 20(12), 60-62.

[2] 孙居锋, 王春华, 侯桂革. 药物合成反应考试试卷分析[J]. 大学教育,2015(8)： 150-151.

[3] 兰作平, 谢庆娟, 米庆林, 等. 药物化学课程"理实一体化"教学模式的改革与实践[J]. 重庆医学, 2015(3)： 422-424.

[4] 王春华.药学化学实验II[M].北京：科学出版社，2015.

[5] 申海旺, 李建芬, 高大伟. 催化剂对肉桂酸合成的影响[J]. 化学与生物工程, 2004, 21(4), 40-41.

(本文文献格式：侯桂革， 孙居锋，王春华，等.药物合成反应实验教学模式的评价与优化[J].山东化工，2016，45(12)：156-157.)

2016-04-14

山东省本科高校教学改革研究项目(2015M029)；滨州医学院教学改革项目(JYKT201242)

侯桂革(1981—)，博士，副教授，研究方向：药物合成与评价。

G6420

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1008-021X(2016)12-0156-02