药物分析综合性设计型实验在实验教学中的应用

朱 倩，朱丽丽，余 芳，余 欢

(安徽医科大学药学院，安徽 合肥 230032)

药物分析是药学专业知识教学体系中的一门主要专业课程，目前在我校是临床药学、药学专业本科生的专业必修课程。药物分析利用分析手段对药品进行检验，判断其是否符合药品质量标准的要求，同时应用在体内的分析技术和方法，保证药物在临床使用的安全性及有效性[1]。

药物分析课程具有很强的实践性及应用性，因此药物分析实验课是培养学生掌握基本操作技能的重要教学环节，目前在我校也作为临床药学及药学专业学生的专业必修课程，经过实验课程的学习，使学生了解并掌握药品质量控制的内容、分析方法建立的思路以及基本的实验操作。

1 药物分析实验课程现状

目前包括我校在内的国内许多院校的药物分析的实验教学模式过于陈旧，实验课程设置缺乏统一规划，教学内容单一不连贯，无法系统训练学生的实验能力[2-3]。而学生在实验课上主动性差、依赖性强，按照实验讲义上详细的实验步骤，按部就班的进行操作，独立思考及创造力培养的环节；由于实验教学都是“按方抓药”的验证性实验为主，学生参与度不高，注意力不够集中，即使是实验讲义上写明的详细的实验步骤，实验过程中依然会出现操作错误，基本操作技能不达标。因此，一味的沿用现有的实验教学模式不仅无法满足现代社会对药学类人才的要求，也无法激起学生对实验课的兴趣，老师也重复的上课过程中也容易出现倦怠心理。为了改善目前的状况，我们考虑进行实验课程改革，针对药物分析的学科特性，对学生动手能力和解决问题能力的要求，我们决定在实验课程中引入综合性设计型实验[2-4]。

2 实验教学改革的思路

综合性设计型实验教学旨在培养具有专业素质的综合性人才；在教学中更加看重学生在自主学习、团队合作，分析设计等综合能力的培养[5]，包括文献检索和整理的能力、实验方案设计的合理性、实验小组团队协作能力、在实验方案讨论及施行中的自主性、实验结果的总结、讨论与汇报等。

3 实验教学中的应用

目前我院药物分析实验课程的总学时为45学时，结合教学实践与本教研室的科研成果，我们将其中18学时的实验安排为两个综合性设计型实验的内容即“HPLC法同时测定牛黄解毒片中的黄芩苷及甘草酸的含量”以及“灌胃给药牛黄解毒片后大鼠血浆中黄芩苷和甘草酸的含量测定”。牛黄解毒片由人工牛黄、大黄、黄芩等八味药组成，具有清热解毒的功效，属于常见的非处方药。《中国药典》(2015版)中使用高效液相色谱法测定其中黄芩苷的含量对制剂进行质量控制，要求每片含黄芩以黄芩苷计，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，不仅是很好的甜味剂，还可用于镇咳祛痰、胃溃疡等，同时具有显著地肾上腺皮质激素样作用，可用于人体抗衰老、抗炎、降压、增强机体免疫力、抑制癌细胞生长等作用，具有很高的研究价值。在此基础上，再进行生物样品中黄芩苷与甘草酸的含量测定，让学生了解和掌握关于生物样品中药物含量测定的相关理论知识及实验操作。由于我校没有专门开设《体内药物分析》课程，而对于临床药学及药学专业的同学来说，体内药物分析的相关理论知识和实验方法的掌握对今后的工作及继续深造都有着重要的意义，体内药物分析知识体系涵盖了临床药理学、药物分析学、药物代谢动力学等多个方面，是综合性强，应用范围广的一门学科[6]。在实践教学中，综合性设计型实验的应用需要注意以下几个关键步骤。

3.1 高效液相色谱原理及基本操作

高效液相色谱是实验中所需的主要的分析仪器，结合前期实验、视频资料以及实验演示介绍高效液相色谱的原理及标准操作规程。验证性实验部分，高效液相色谱分析中，实验所用的色谱柱、流动相以及样品溶液都由实验老师提前准备好，学生不能全面的了解从实验准备到实验操作的全过程过程，包括流动相配制，标曲范围确定以及倍半稀释的配制方法等，而通过综合性设计型实验的进行，学生会在实验过程中逐渐掌握全部过程及注意事项。

3.2 实验方案的设计

在实验开始之前两个星期，教师就将实验的主要内容告知学生，学生有针对性的进行文献检索和资料查阅，每4～6人自行进行分组，进行组内的实验方案的讨论，之后教师对每组学生提交的实验方案进行初审，提出修改意见后，确定最终的实验方案。实验方案设计中可能存在的问题有以下几点。

3.2.1 同时测定多种成分实验方法的建立

在验证性实验中，学生根据实验讲义中给出的色谱条件进行含量测定，并且都是单一组分。而对于同时测定复方制剂中的多种成分，就对方法的专属性、分离效果都有更高的要求；学生要通过实验了解分析方法建立的流程，特别是要树立“分析方法的验证是分析方法建立中的重要组成部分”的概念，明确方法学验证的重要性。

3.2.2 生物样品的定量分析

与“HPLC法同时测定牛黄解毒片中的黄芩苷及甘草酸的含量”相比较，通过对生物样品中药物含量的测定，了解药物分析与体内药物分析方法建立与验证的异同点。体内药物分析方法的建立由空白溶剂实验、空白生物基质实验、模拟生物样品实验以及实际生物样品实验四个步骤组成。

在方法学考察中，体内药物分析需对不同浓度范围的指标分别进行考察，一般分为高、中、低三个浓度范围。而在样品检测过程中，也要特别注意利用随行曲线和随行质控来确定分析结果的可靠性。

3.2.3 生物样品的获取与处理

对于生物样品中的药物测定，样品来源为大鼠血浆，首先要进行动物实验，选择合适的剂量给药、取血及制备血浆等，随后对血浆样品进行预处理。学生通过实验掌握体内药物分析的基本实验操作，包括常见生物样品的采集和制备，生物样品预处理的目的和方法。实验室中对生物样品的预处理方法主要有蛋白质沉淀和被测药物的提取，蛋白质沉淀的方法包括有机溶剂沉淀(如乙腈、甲醇)、强酸沉淀(如10%高氯酸， 6%高氯酸)等；提取方法包括选用合适的有机溶剂进行液-液萃取或者是固相萃取。具体预处理的方法需要学生进行必要的预实验进行选择和确定。

3.3 实验数据处理

要求学生通过实验学习标准曲线法计算未知浓度药物含量的方法，并学会对结果进行分析。

3.4 实验考核

实验结束后，指导教师结合各组的实验结果以及每组学生在实验过程中的参与度与操作能力进行综合性的评价，综合性设计型实验的成绩占最终实验课程总成绩的50%。这种考核方式不以一考定成绩，而是注重过程考核，有助于培养和激励学生的科研思维能力和动手操作的热情，只做一个“旁观者”和抄抄实验报告再也无法获得理想的成绩。

4 总结

综合性设计型实验的开展，不仅对学生提出了更高的要求，同时也需要学校及教师相应更高程度的配合。就学校而言，对于这种综合性的拓展的实验内容需要有足够的教学资源来辅助，包括实验中部分内容可能需要课下进行，公共实验平台的建立及对学生的开放至关重要。对于教师的要求也更高，“照本宣科”显然无法满足实验需求，在实验设计和进行的过程中，指导学生和帮助学生解决问题需要教师有着更加丰富的知识储备、更严谨的科研思维以及更为扎实的实验操作能力。在实践教学中，我们通过以下措施尽可能的满足实验各方面的需求：(1)加强理论课教学，夯实基础；(2)提高教师自身教学科研水平，重视实验教学，积极指导学生；(3)开展开放性实验等课外科研活动，面向学生展开一部分实验平台，让学生有更多的时间自己动手进行操作，提高对科研的兴趣。希望通过综合型设计性实验的开展，不仅使得学生在药物分析实验课程中能够提高自己的实验基本操作技能，同时更重要的是对科学严谨的科研思维的培养，全方位提高学生的专业水平和素养。