中药药剂学范文
时间:2023-04-11 10:03:27
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篇1
在临床应用中,有些中药成分较难溶解于制剂当中,这就大大降低了中药的生物制剂的利用度。然而我们可以利用卵磷脂作为溶解中药生物制剂的媒介,从而提高机体对有效药物的吸收。卵磷脂有独特的耦合弱键与两亲性性能,这就解决了药物利用率低这一问题。然后,通过对制剂的设计,研制成药剂成品应用于临床。
加强中药制剂的监控,提高药剂的质量水平:进行增强中药生物制剂溶解性的研究,使其逐渐达到标准化与规范化。我们主要对吐温-80进行研究,如何提高其增溶性,并观察吐温-80与增溶能力的相关性。在安全性高的基础上,加强中药制剂的监控,提高药剂的质量水平。
2随着我国对科研项目的不断重视,从事科研的人员也不断增多,我国科研水平不断提高。然而,中医药事业日渐衰退,导致中药药剂学科研人员不见增多,相关的理论基础比较薄弱。
2.1对中国传统中医药的继承和创新是促进中药药剂学发展的主要方法,而中药制剂的理论基础是创新的关键。现在中药药剂的制作在设计方法上出现了严重的不足之处,在外形上表现为“粗、大、黑”等特点,在药理作用上吸收能力较差,不能完全发挥中药的药效,所以,中药制剂很难与国际接轨,无法打开国际市场。因此,我们应重视中药制剂整体理论体系的建立,完善药剂设计上的不足,传承中药的优势,不断创新,这样才能使我国中医药事业更具竞争力,才能使我国中药制剂与国际接轨,打开国内市场及国外市场。
2.2加大中药制剂的监控力度,提高中药制剂的质量:对新上市的中药制剂进行再评价,提高药品制剂的安全性。虽然有多种中药的药性差不多,但作用时间的长短不同,对于不同病情给予的药量也不一样,这样就会出现药品质量安全问题。虽然我国对药品的研发和管理较为重视,但对新上市中药制剂的再评价重视程度较低。在用药过程中就会出现患者对药物产生不良反应,或药物应用对象不合适等问题。所以,为保证患者用药安全,我们应加大中药制剂的监控力度,提高中药制剂的质量。
3中药药剂学学科的发展目标与趋向
中药药剂制作设计方法是促进中药药剂学学科发展的主要环节,是提高我国中药药剂市场竞争力的主要手段,是使我国中药药剂与国际接轨的主要战略方法。为促进中药药剂学学科的发展,我们应以中医药理论为基础,不断完善中药药剂的设计方法,提高设备水平,加强对药物质量的监督,加强中药药剂学学科的队伍建设,不断创新,使我国中药药剂学达到国际水平。
篇2
《中药药剂学》是以中医药理论为指导,运用现代科学技术,研究中药药剂的配制理论、生产技术、质量控制与合理应用等内容的一门综合性应用技术科学。它是将传统制剂技术和现代剂型理论相统一的一门综合性学科,其与制剂生产和临床应用也是紧密相联。该课程是高等中医药教育培养中药研究、生产、经营和应用各类人才的必修主干课程,也是执业药师必备的中药专业知识的重要组成部分。
目前中药药剂学的教学大多是以传统的教学模式,在课程设置、教学方法、教学手段、教学内容上均有一些需要改进之处,本文在分析该课程现阶段比较普遍的问题的基础上,结合现代的教学方法和理念,提出了一些改进的方法,并在实践中取得了初步的效果。
1 教学过程中存在的不足
1.1 教学方式单一在传统的教学方式上,一般以教师讲授为主,学生被动的接受,教与学的互动性不够,这样就会造成学生的依赖性,不去主动思考。因此在教学过程中教师要能够灵活多样地运用各种方式,让学生主动参与到学习当中来。
1.2 教学手段固定 中药药剂学现在普遍采用的教学手段是以理论教学为主,部分结合实验教学,学生在固定的理论教学或有限的实验操作中很难将所有的剂型一一熟练掌握。因此就需要在利用有限的教学资源的基础上,采用多种手段,提高学生的学习兴趣,加强学生的记忆,使其更容易掌握枯燥的理论知识。
1.3 教学内容滞后由于教材编写的相对滞后,有些内容过于陈旧繁杂,重点内容不够突出,有些内容和现代中药制剂的研究和生产不相适应。因此就需要教师在授课过程中及时更新,在讲授基本知识和基本技能的基础上,适当的授以本学科进展概况和前沿理论,以使学生能适应现代社会对人才的要求。
2 从多方面对教学进行改进
2.1 多样的教学方法应用
2.1.1 案例教学法在中药药剂学的各种制剂技术的讲解过程中,每种方法的理论相对比较抽象,学生在了解这些理论的同时,如果能结合具体的实例以加深印象,能够起到较好的教学效果。如在讲解中药的提取与精制方法时就可以针对一种常用的中药,以多种不同的方法提取,以所需要掌握的不同精制方法一一举例,如水提醇沉,醇提水沉,澄清吸附,树脂富集等。还可以结合具体的精制成分,比较各种方法的优劣,以加深各种方法的理解从而更好的掌握。
2.1.2 类比教学法在教学过程中一味以专业的理论知识讲解难免会造成枯燥的感觉,学生在每次相对较长课堂教学时间内很可能会出现精神不集中的现象,因此在讲解专业理论的同时,可以适当的以学生感兴趣的生活现象来类比。如在讲解泛制法制备丸剂时可以类比于“滚雪球”,在讲解注射剂中常用附加剂之一抗氧剂所起的作用时,可以类比于其为保护主药的“挡箭牌”等等。这样的类比一方面能活跃课堂气氛,激发学生学习兴趣,另外也能加强记忆,使学生对知识更加牢固的掌握。
2.1.3 流程教学法中药药剂学由于其剂型丰富,每种剂型所要掌握的知识内容多而散,学生普遍反映学习这门课程虽然没有深奥的理论,但应用较困难,所以考试也就难考出好成绩,为解决这一问题,首先应使学生建立一个清晰的学习思路,把各个章节独立介绍的板块之间联系起来,增强知识的系统性和逻辑性,提高学习效率。如用图表的形式将药剂学每章的基本内容归纳总结,再用“流程图”的形式给同学介绍:内容简介(介绍一章的学习内容和要求)剂型的定义、特点、分类、质量要求制备的工艺流程质量控制,学生通过比较可较容易地区分各种剂型的相同与不同之处,增强章节与章节之间的联想,起到举一反三的作用。
2.2 多种教学手段相结合
2.2.1 理论教学理论教学仍是中药药剂学的重要手段,在理论教学过程中可将传统教学方法和现代工具相结合,传统的板书教学方法仍是有效的方法。教师在书写板书的过程中,能够使学生紧密跟随教师的上课思路,从而能更好地理解所讲解的内容。另外教师在写板书的过程也保证了学生能有时间对讲解内容进一步消化,增加了课堂的节奏感,而不是一味地教师讲解,学生被动地听讲。
另外,在中药药剂教学过程中,有许多知识是和实践结合比较紧密的,这些内容板书无法形象地表达,这时就需要结合一些现代的教学手段。PPT(Power Point)幻灯片能够以图片、表格、动画、声音等多种方法将制剂中的一些设备、流程、制备过程等形象地表达出来,从而使学生能够有感观认识,加强记忆。因此,在中药药剂的教学过程中,要紧密结合这些方便有效的现代教学手段。
2.2.2 “实物”教学中药药剂学所涉及的剂型非常的多,由于教学资源有限,不可能将所有的剂型都通过实验的方式得以验证,因此可以在教学过程中利用一些上市成药的展示,加强学生对某些剂型的感官认识,特别是一些非常见的新剂型,同时还可以激发学生的学习兴趣,活跃课堂气氛。
2.2.3 参观教学中药药剂学在实际应用过程中最主要的方面是制剂的生产,学校实验室的仪器设备和工业生产的条件有所差别,因此在教学过程中,需要对某些常用的剂型,如片剂、胶囊剂等工业化大生产的过程进行了解,于是参观一些制药企业就显得非常必要。另外也可以以影像(DV)的形式将某些剂型工业化大生产的过程展现给学生,以使其有一个初步的了解,这也是在学校有限的实践教学条件下,学生对理论知识应用的很好补充。
2.2.4 自主设计性实验教学中药药剂学是一门实践性很强的课程,实验教学在整个教学过程中占有非常重要的地位,不仅可巩固和验证学生所学的专业理论知识,而且可使学生受到基本实验技能的训练和科研能力的培养。实验教学在实施过程中应该注意调动学生的主观能动性,而不是被动的接受教师所讲授的操作方法。如可以预先给学生实验主题,如某个制剂的制备,然后由学生通过查阅文献自行确定实验方法并实施,最后在教师指导下作出实验总结。这样学生就会主动积极的思考,同时也培养了学生独立的科研能力,更好的适应社会对人才的需求。
参考文献
[1] 张兆旺.中药药剂学[M].北京:中国中医药出版社,2003.
篇3
中药药剂学是应用各学科的基础知识、研究和阐明中药剂型的综合性应用技术学科,是主干专业课程。为了更好地贯彻教育部“以评促改,以评促建,以评促管,评建结合,重在建设”20字方针,结合我院的实际情况,中药药剂教研室对中药药剂学实验进行综合性、设计性实验改革。
1 综合性、设计性实验方法
1.1 提出设计要求:教师事先向学生布置所拟进行的实验,重点说明所拟实验设计的具体要求,要求学生查阅文献,并利用所掌握的理论知识自行拟定制剂工艺流程和质量控制方法。例如在颗粒剂设计性实验教学时,将经典名方葛根黄芩黄连汤方制为颗粒剂并进行质量检验的实验,要求学生查阅相关文献,包括处方分析、制备工艺、质量控制等研究报道情况。写出制剂工艺流程和质量控制方法。然后按工艺流程独立进行实验操作,制备制剂成品,并对所制成品进行常规检查和薄层层析色谱法鉴别。
1.2 开展课堂讨论:学生将所拟的制剂工艺流程和质量控制方法等实验操作在课堂上展开讨论,在教师指导下,并根据实验室具体情况进行可行性分析,最终确定可行的制剂工艺流程和质量控制方法,并重点指出实验中的操作关键点以确保实验的顺利进行。
1.3 自行准备操作:学生根据所拟实验的具体要求,自行准备实验所需仪器、设备、原药材、辅料,并按照上述确定的制剂工艺制备制剂成品,并按照上述确定的质量控制方法对制剂进行质量检验。
1.4 完成实验报告:实验报告书写的改革是中药药剂学综合性、设计性实验改革的一项重要内容。这次改革是以严谨为前提,但强调实验讨论方面的创意。实验总结一定要有活跃的思维和独立思考问题的能力,在老师的引导下,要积极激发学生的潜能,使其有自己的见解,包括对实验方案的改进,不要让学生养成思维惰性。实验报告要严格按照实验目的、原理、处方与分析、制备工艺与质量分析、实验结果、结论和讨论等内容完成。实验报告书写要规范,内容要真实。
1.5 实验综合成绩的计算:实验成绩包括实验准备、实验纪律、实验操作、实验结果和实验报告书写等各个环节的综合评分。
2 改革的措施
2.1 剂型多样化,注重学生学习兴趣的培养:中药药剂学具有综合性、应用性与创新性强的特点,与临床上用药息息相关,这势必会增加学生的好奇心,那么如何增强学生学习的兴趣,进而加强学生对所学理论知识的记忆呢?这就要求我们开设多种剂型的综合性设计性实验。例如在葛根芩连颗粒剂的制备及质量检查实验中,我们选定的实验是传统理论成熟,现代研究应用较多的经典名方葛根黄芩黄连汤方,一方面大多数同学对这一经典名方有一定了解,增强了学生研究该经典名方的好奇心,对下面的剂型和工艺设计有一定的帮助。另一方面,学生在剂型及质量检查时要应用以往所学的综合专业知识,这势必会提高学生运用综合专业知识独立分析问题和解决问题的实际工作能力。
2.2 课堂上善于提问、引发思考:教师必须根据实验设计的目的,将实验设计的方法、要求及关键循序渐进地引导学生展开讨论,让学生自己提出问题,大家讨论解决,最后教师总结,这样有利于学生在激烈的讨论中增强对所学理论知识的加深记忆,从而提高学生分析问题解决问题的能力。
在中药药剂学综合性、设计性实验教学中,我们尝试采用问题教学法,即在课前实验内容的布置,实验前后的课堂讨论,通过问题教学引导学生思考。这种教学方法使得课堂气氛非常活跃,而且学生注意力相当集中,一直都在思考问题,处于一种主动学习的状态,这样进一步加深了学生对所学理论知识的记忆。实践证明,采用这种教学方式,不仅加强了学生学习的主动性,还提高学生分析问题的能力。
2.3 完善实验课的考核形式和内容:实验报告能反映学生对实验原理、实验程序的掌握程度, 能体现学生的思考、分析以及表达能力, 通过书写中药药剂学实验报告也可锻炼学生参加工作后写工作报告和学术论文的能力。在实验中有的同学自己不做实验,抄袭他人结果和讨论,有的同学实验失败了,修改数据。对此, 教师除了在实验过程中要激发学生对实验的兴趣, 鼓励团结合作外, 也要将实验纪律、准备、操作表现作为考核依据, 并且在批改实验报告时应把重点放在实验结果的分析、讨论部分;对操作失败的小组及时引导, 鼓励他们分析失败原因以及重新操作。这样可培养学生对科学的严谨态度, 提高学生分析问题、解决问题、表达问题的能力。
3 中药药剂学综合性、设计性实验改革的启示
3.1 有利于增强学生学习的主动性:通过综合性和设计性实验改革,我们发现许多同学表现了强烈的求知欲和学习兴趣,通过自身的主观努力,基本摆脱了对书本和教师的依赖。
3.2 有利于学生对理论知识的融会贯通:中药药剂学综合性、设计性实验的实施很有必要,而且中药药剂教研室对中药药剂学综合性、设计性实验的探索是成功的。事实证明,在综合性、设计性实验中表现突出的学生,对中药药剂学理论的理解也较深刻,这些学生的理论课考试成绩也较优秀。
3.3 有利于提高学生分析问题、解决问题的能力:综合性、设计性实验就要求学生在没有实验讲义的详细指导前提下,学生自行全面统筹考虑实验方案,独立分析与解决实验中所出现的问题,这就大大提高了学生分析问题、解决问题的能力。
3.4 有利于学生科研素质的培养:在实验课中开展综合性、设计性实验是实验教学的一项重要改革,可培养和提高学生的创新精神和实践能力。在完成实验的过程中,同学们各自发挥自己的特长,合理分工,密切合作,通过交流、对话、商讨、争论,真正体现了科研工作中团结协作的重要性。
篇4
[关键词]中药药剂学中药学专业教学改革应用型人才
[中图分类号]G642.0[文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2013)22-0110-02
本文就目前中医药院校中药药剂学课程教学改革中存在的问题,结合长春中医药大学中药药剂教研室理论与实践教学的改革经验,探索培养应用型中药药剂学人才的措施及途径。
一、教辅手段——多媒体在中药药剂学教学中的应用优势
(一)静态信息动态化,有利于反映生产过程,能有效地突破教学难点
药厂GMP车间对环境有严格的要求,学生很少有实地参观考察的机会,而使用影像资料可以生动直观地反映生产过程,轻松突破空间限制,让学生获得印象深刻的直观认识。使用影像资料可生动直观地再现生产过程中的各个环节,配以解说等能给学生以身临其境般的感受,且逻辑性强,印象深刻。利用Flash动画模拟制药设备运行状况,有利于讲解制药设备的工作原理。如讲解压片机的构造和原理时,用Flash动画表现压片过程中上冲、下冲的运动过程,让学生对压片的细节过程有一定认识,再用录像展示压片的全过程,可以激发学生学习的兴趣,取得传统教学方式不能达到的效果。
(二)抽象概念直观化,有利于抽象知识的理解
中药药剂学授课中的一些概念特别是新剂型比较抽象,实践教学中又不能涉及,学生缺乏直观印象,往往难以理解,利用图片则可形象展示其外观或内部构造,有利于抽象概念的掌握。如利用实物照片展示纳米乳剂的透明外观及普通乳剂的白色浊液,进而指出纳米乳剂因其质点粒径小于可见光波长而使光线可透过形成透明外观,可使学生留有深刻印象。再如用图片展示微囊、脂质体等药物载体的结构或其电镜照片,形象而直观,教学效果远远超出教师口述描绘。
(三)信息量大,可灵活调整,容易跟踪学科前沿,形成对教材的补充
由于教材本身具有滞后性,又受篇幅所限,往往不能全面反映学科的研究动向。多媒体教学允许教师通过查阅文献或结合自己的科研补充相关知识,拓展学生的视野。如靶向给药中的受体途径,近年来病理学的研究特别是肿瘤细胞病理学的研究发现了诸多的受体途径,教材中均未涉及,在教学时间允许的情况下教师可向学生介绍,让学生及时了解到这个领域的科研动向。
(四)可形成网络课件,打破授课的时空限制,形成良好互动
目前很多高校已建设了网络教学平台,教师可将相关教学材料上传至网络,让学生随时随地地复习相关知识,巩固课堂教学效果。学生还可以在网络平台中自由发言,就自己的疑惑提出问题寻求教师帮助,或者就多媒体授课的效果进行评价,发表自己的意见,这一点对在课堂授课中不善于表达个人疑问的学生具有更重要的意义。教师亦可在网络平台上解答学生提出的疑问,或根据学生在网络平台提出的意见对授课进行适当调整,逐渐形成以学生为主体的学习方式。
二、教学内容与科研、生产实际、社会需求紧密结合
(一)教学内容与生产实际紧密结合
中药药剂学课程直接与生产实际相关连,实践性强。为弥补欠缺生产实践教学的现状,在教学过程中教师可通过对布局合理、设备先进的药品生产企业拍摄的常用中药制药设备工作运行以及常见剂型生产工艺过程的影像资料逐步补充到多媒体课件中,使学生对中药制剂的生产有较为感性的认识,对理论课教学相对抽象、空洞的现象有较大改观。
(二)教学内容与科学研究紧密结合
在中药药剂学课程教学过程中,可将教师的最新研究成果、本学科前沿知识、发展动态及时补充到教学内容中去。如本课程组成员承担着国家支撑项目、省科技重大专项等多项科研课题的研究,在教学过程中,将在科研活动中的收获、体会以及经验教训结合相应教学内容与学生交流,提高学生学习本课程的兴趣以及基础的科研素质的养成。针对本课程属综合性应用技术科学、发展较快的特点,指导学生利用网络、图书查阅相关资料,引导学生使用学校现有的学科数据库资源,获取相关信息,每学年与学生进行不少于2次面对面的交流。使学生能够加深对本课程的认识,加强对学生主动学习、自我提高方面的能力培养。
(三)教学内容与社会需求紧密结合
注重学生实践能力的培养:本课程授课对象有近80%的学生毕业后直接参加工作。在教学过程中教师应注意将掌握的本行业的相关信息、动态介绍给学生,对学生就业起一定的引导作用。
三、构建较为完善系统的实验教学内容体系
在实验教学中,按照学校人才培养方案及实验教学大纲的要求,结合学科的特点,可对实验教学内容进行改革。比如将实验内容分为验证性实验和设计实验两部分,验证性实验着重对学生的基本功和基本技能进行训练,强调统筹安排实验内容和手技,达到合理安排、规范操作的效果;设计实验突出综合性、创新性。除中药制剂工艺设计实验以外的三个设计实验着重培养学生对本学科知识的综合运用能力;中药制剂工艺设计实验培养学生对所学知识的综合运用能力以及创新意识。学生通过设计实验训练达到基本掌握能根据处方特点、要求以及临床需要,进行中药新制剂设计的基本方法;熟悉中药制剂工艺条件、稳定性的考察和优选。
四、充实“综合技能培训”的内容
“综合技能培训”(中药药剂部分)主要是对中药学类专业学生毕业实习前,对其进行中药制剂生产常用生产设备的使用及调试、保养及注意事项等方面进行较为系统的培训。培训过程中主要针对与中药生产企业联系密切的特点,结合实例介绍中药生产企业的生产工艺过程及管理程序、基本运营情况以及相应岗位的基本工作技巧等,并加强与学生的互动与交流,突出培训的实效性,使学生对中药生产企业管理运营有了一个初步了解。同时,对学生毕业前由于就业压力带来的迷茫甚至恐惧心理起到了一些缓解作用,增强了学生的自信心。
五、激发学生的学习兴趣,贯彻“四问”教学法
教学方法方面,采用问题式、启发式、质疑式、讨论式相结合的“四问”教学法。在传授知识的同时,不仅发展学生的智力,而且注重培养学生的能力。同时,在授课中还注意学生哲学思维的训练,以提高学生的人文素养。
提出疑点式问题,激发学生主动思考。在上课时,适时质疑问题,激发学生思考问题的兴趣,调动学生思维的积极性和创造性;设计导向式问题,促使学生主动探究。根据教学内容、教学进程,在较为关键之处,提出彼此相关的问题,连续提问,使学生主动参与教学过程,积极进行探究和总结;提出发散式问题,引导学生变换思维角度。在教学中变换思维角度,探求不同的解决问题途径,开拓新思路,对激发学生的创造性思维非常重要;设计互逆式问题,启发和训练学生举一反三、逆向思考,使学生不仅知其一,而且知其二,从而加深了学生对基础知识的全面理解和掌握。
六、引入PBL教学法,并形成自己特色
我们在中药学专业的部分学生中开展了题目为“浸出制剂制备工艺的设计”的PBL教学,先由主讲教师制定出PBL教学法实施计划,根据中药药剂学理论课讲授的中药制剂的浸提、分离、纯化、浓缩的单元操作及浸出制剂的制备内容,每组由指导教师给学生提供处方,由学生查阅相关资料,完成设计方案,组织学生讨论,最终制定出合理的制备方法。通过学习,使学生掌握了中药浸出制剂制备工艺的设计过程,加深了对基础理论知识的掌握、理解并与生产实践相结合,提高了学生分析问题和解决问题的能力。授课教师通过组织学生座谈,认真总结,不断改进,增加了学生的学习兴趣,提高了教师的教学效果,为今后的教学方法改革奠定了基础。
七、结语
在培养具备创新科研能力的中药学高水平人才的过程中,建立以培养学生的综合能力为目标的教学模式已成为目前高等中医药院校中药药剂学教学改革的重中之重,任课教师在教学实践中需要不断积累经验,研究并改进教学方法、教学内容,为中医药事业培养出更多优秀的实用型人才。
作者:贾艾玲等
[ 参 考 文 献 ]
[1] 储晓琴等.中药药剂学的教学改革探索[J].药学服务与研究,2012,12(5).
[2] 时军等.中药药剂学启发式教学的认识与实践[J].安徽医药,2010,14(12).
[3] 王晓颖.中药药剂学教学中探讨教改关键之教师因素[J].海峡药学,2011,23(3).
篇5
[关键词] 生物药剂学分类系统;中药生物药剂学分类系统;构建分析
[收稿日期] 2014-07-18
[基金项目] 国家自然科学基金项目(81473362)
[通信作者] *董玲,副研究员,硕士生导师,主要从事新剂型给药系统研究,Tel:(010)64286245,E-mail:
[作者简介] 刘洋,副教授,硕士生导师,主要从事药物代谢研究,Tel:(010)84738629,E-mail:
口服给药是临床治疗的主要途径。口服固体即释制剂在服用后,都会经历崩解、溶出、溶解后吸收的过程,虽然中医临床最常用的汤剂以液体形式使用,但其中成分也多数通过吸收而进入机体发挥疗效。然而药物中成分吸收的过程需克服多重屏障才能入血后分布到组织器官而发挥作用[1]。基于药物成分在胃肠道的吸收主要受其溶解性和肠渗透性影响的观点,Amidon等提出了生物药剂学分类系统(biopharmaceutics classification system,BCS)[2]的科学框架。用BCS理论来预测药物在胃肠道内的吸收并确定其限速步骤,进而考察体外溶出试验与体内吸收的相关性,以此确定是否可对口服固体即释制剂进行生物等效性豁免,在国外监管机构中应用广泛[3],但其研究与分类对象常适用于单一成分的化学药品。
伴随全球回归自然、崇尚天然药物潮流的兴起,中药成为继化学药物、生物制品后最具发展前景的药物[4]。但目前中药生物药剂学的发展相对缓慢,国内外与中药相关的BCS研究亦较少。已报道的有关中药的BCS实验性研究,其对象为中药内含单体成分[5-6],并未将中药多成分复杂环境的影响纳入到研究之中。考虑到中药多成分属性,前辈学者提出了“中药成分生物药剂学分类系统”[7]、“中药组分生物药剂学分类系统”[8]等概念,前者从单一成分具体研究点方面提出见解,对中药BCS研究有一定参考意义,而后者虽以中药整体开展BCS研究,但仅对中药组分及组分性质的评价指标“离散度”重点阐述,而将中药的本质多成分体系落实到BCS分类的内容涉及不多。
总体而言,现有中药领域的BCS研究尚无明确的学术思想、相关理论及研究方法,本研究在前期理论分析和实验探索[9-10]的基础上,借鉴BCS的科学框架和分类要素,按照中药多成分复杂体系的特点,构建属于中药的生物药剂学分类系统,从中药多成分吸收角度提出相关的学术思想、基本理论和研究方法。
1 中药生物药剂学分类系统(biopharmaceutics classification system of Chinese materia medica, CMMBCS)的构建
1.1 构建背景及可行性
1.1.1 中药的多成分本质属性
除了中药一类新药外,无论是单味中药材还是中药复方,临床过程的本质是多成分对机体的综合作用,因此中药本身为多成分体系。中医理论下,众多学者就多成分物质基础临床疗效的阐述,提出了“证治PK假说”、“中药复方霰弹理论”、“直接物质基础”、“功能组分”、“‘一二三四’广义成分论”等多种理论和研究方法,为多成分药效物质基础的研究奠定了基础[11]。现代医学生物学理论下,中药多成分显效研究由经典的拆方组方研究方法、血清药理学和血清药物化学等方法发展延伸到分子生物学、代谢组学等领域,并从不同维度完善和发展[12]。而多成分药物研究[13],尤其是多成分药物代谢研究的兴起[14],除多成分多靶点的作用被揭示外,更注重将具体的每一中药成分置于多成分环境中开展研究,并注重因成分间相互影响所引起的临床疗效表达和作用机制阐述。同时,亟待解决的多成分体外实验与吸收代谢后体内靶点的相关性问题,多成分到达靶点治疗的动态过程及成分靶点配伍和靶点分布问题,都需要以多成分为整体开展研究。
1.1.2 中药BCS研究的难点
虽然BCS被广泛应用于化药的研究,但中药的特殊性在于每种中药成分处于被其他成分影响的多成分环境中,受其他成分影响可能改变其溶解性和渗透性。在多成分环境下,溶解性和渗透性一旦改变,化学成分的BCS归属也随之改变,显然化药的BCS不完全适用于中药。同时,由于中药区别于化药的特殊性与其多成分的复杂性,及由此引起的安全性、稳定性和生物利用度等问题,更使得研究工作量大、周期长、投入多,均为中药进行BCS的研究带来诸多困难。
1.1.3 构建的可行性及意义
作为多成分属性的中药,其口服吸收进入机体的基本过程与化药并无差别。中药的药效物质基础是其所含的化学成分,除直接作用外,口服吸收进入血液而发挥疗效的成分众多,但中药成分吸收的本质属性是成分的溶解性和渗透性,而多成分环境下的中药成分溶解性和渗透性变化是可测的。由此提示构建中药生物药剂学分类系统是可行的。
借鉴化药BCS理念、方法和技术,开展符合多成分特点的中药生物药剂学分类系统的研究,不仅可对中药口服吸收性质进行系统科学地论述,也可揭示中药多成分环境下的作用特点、规律及其疗效机制,为阐明中药科学问题提供参考和支持。
1.2 中药生物药剂学分类系统(CMMBCS)的概念及特点
1.2.1 概念
本研究锁定中药多成分吸收相互影响的科研方向,首次提出“中药生物药剂学分类系统(biopharmaceutics classification system of Chinese materia medica, CMMBCS)”,它是指中药口服使用时,根据其内含成分的水溶解性和肠渗透性,对中药进行分类的一种科学框架或方法。
1.2.2 特点
由于药物在模拟肠道环境不同释放介质中的溶解度及其溶出度间有直接的关系,根据溶解度即可预测药物的溶出度性质,故在生物药剂学研究中可有针对性的开展溶解度和渗透性2个指标的研究。鉴于中药为多成分复杂体系,CMMBCS研究分为定性和定量2个层次进行:在多成分环境下,在定性锁定可吸收成分的基础上,定量测定可吸收成分的水溶解性和肠渗透性数据从而进行科学归类,同时通过建立溶出度和溶解度的关联关系而完善CMMBCS。
BCS的分类归属是单一成分在不受其他成分影响的环境下测定的,而可依据溶解性和渗透性分类的不止是单成分,还包括多成分。CMMBCS的分类归属是由其自身性质和所处多成分环境共同决定的,既要考虑成分自身的溶解性和渗透性,即BCS分类归属,还要考虑成分自身受其他成分影响(比如:增溶、外排转运蛋白抑制或诱导)而造成的溶解性和渗透性变化,即CMMBCS分类归属,这也是CMMBCS与BCS之间存在差异的原因。本研究将化药BCS的单一成分研究层面,扩展到中药多成分层面;将中药由多成分研究层面,扩展到中药整体研究层面,这也是CMMBCS突出特点及优势之处。
2 CMMBCS研究思路与方法
2.1 多成分环境下CMMBCS研究
2.1.1 理论基础
2.1.1.1 围绕BCS的吸收研究为核心 BCS在生物药剂学的研究范围中指向药物吸收,并通过影响药物吸收的溶解性和渗透性2个主要因素将药物进行科学分类。CMMBCS贯彻BCS以吸收为核心的分类理念,同时结合中药临床疗效实际,按照中药多成分复杂体系的特点,以“溶解性”和“渗透性”作为实验内容和数据依据。
2.1.1.2 口服中药产生疗效时的归类基础 口服中药疗效的表达,是多成分通过多途径作用后的效应叠加,其中有吸收入血后被运载到效应部位发挥疗效的成分,也有作用于肠道菌群、刺激肠道免疫应答、物理作用刺激肠道功能变化显效等不吸收情况而发挥疗效的成分。故对中药疗效物质基础的认知,应建立在中药成分消化道吸收归类基础上,需将成分归类为消化道吸收部分和不吸收部分2类情况。
口服中药产生的疗效,可以通过药效学实验进行系统研究,即使有些药效的具体分子机制不明,但药效产生的具体部位多很明确。针对于某种疗效,作为药效物质基础的化学成分发挥作用可分为3类情况:一是药效完全由消化道吸收成分到达作用部位后起效,如川芎中消化道吸收后进入中枢神经系的成分;二是药效完全由不吸收成分通过肠道免疫应答、菌群影响和物理作用而起效,如黄芪中消化道不吸收的成分;三是药效源于吸收成分到达作用部位与不吸收成分的肠道内作用叠加,如桑叶中黄酮类吸收成分降糖,多糖、生物碱等不吸收成分抑制α-葡萄糖苷酶降糖的作用叠加。
2.1.1.3 多成分背景下BCS研究 BCS目前在化学药物研究工作开始前的单一化合物结构清楚,不必进行定性研究的重复性工作,其应用主要以定量研究数据作为生物药剂学分类的依据。而由于中药的多成分属性,在研究工作前期,中药中多成分结构未知,故而确定CMMBCS研究中应以吸收与否为界,分别定性研究吸收成分与非吸收成分,然后再对吸收成分的吸收程度定量研究。
此外,在定性研究时,所面对的中药成分有些是先代谢再吸收、或者代谢与吸收同时进行的动态过程,而且还要面对多成分环境下其他成分对于消化道转运蛋白及肠壁细胞内代谢酶的竞争性抑制、诱导等情况,所以在吸收研究时还要充分考虑代谢对吸收的影响。
2.1.2 研究方法
对于中药这样一个复杂系统而言,单独对有效成分研究则脱离了复杂体系这一主体,对整体进行研究则不容易分清主次,将复杂体系中非线性规律部分降价、降维为线性规律研究,多个线性规律的综合研究与分析有助于对复杂体系的认识[15]。因此,中药研究应由简到繁、由易到难和由一般到普遍的思路进行研究,宜由复杂系统的基本单元再到高层结构递进式研究[16],故对中药疗效机制等研究应在单一具体成分准确认知的基础上,以多成分为整体进行研究。
本研究创新性提出采用“多成分层次差异比较法”,首先对多成分中的主要单一成分开展生物药剂学主要参数中的溶解度、溶出度和渗透性研究,并进行分类归属,作为底层基础研究;进而将其置于多成分环境中进行实验,通过多成分环境中目标化合物的定性锁定、定量测试和数学分析,开展多成分环境对这些参数的影响研究,并进行分类归属,作为顶层研究;最后对每一单成分在“多成分环境”中的变化作为研究对象,考察底层与顶层差异变化的数据特征,作为中间层分析而阐述中药的科学问题。通过“多成分层次差异比较法”研究并构建数学模型,从单一成分固有性质到多成分环境下变化的数据中挖掘出中药生物药剂学的本质特色属性,评价中药成分吸收情况,明确吸收受限成分的影响因素,提出改善方向,并证实成分配伍影响吸收的趋势。
2.1.3 多成分CMMBCS具体框架
2.1.3.1 多成分环境下单成分分类基础框架 针对于具体单一成分,在多成分环境下,除成分自身溶解性和渗透性外,充分结合多成分环境造成的溶解性和渗透性各自提升度为分类基础,以经典四分相限图表示(图1)。该框架的构建为下一步的理论构建与研究奠定基础,此外为了长期积累数据的实验方法一致性,CMMBCS采用相应的数据采集实验技术如体外溶出试验、在体实验等,期待未来通过数据挖掘,界定溶解性和渗透性的具体量化标准。
图1 多成分环境下单成分分类基础框架
Fig.1 The basic framework of single component in multicomponent environment
2.1.3.2 多成分CMMBCS理论研究框架 整体结合单一成分固有性质,研究中药多成分吸收代谢的生物药剂学属性,以阐述中药疗效产生的影响因素;单一成分的固有性质(BCS归类)如在多成分环境下发生变化而表现综合性质(CMMBCS归类),就使吸收进入机体产生疗效的物质基础发生变化。而多成分显效也不只是各单一成分的疗效简单叠加,可能还涉及因吸收代谢变化而形成的吸收后配伍比例组合,从而实现更复杂的疗效呈现。在理论基础及“多成分层次差异比较法”指导的前提下,提出多成分CMMBCS的理论研究框架(图2)。
图2 多成分CMMBCS理论研究框架
Fig.2 The CMMBCS theoretical research framework of multicomponent
在理论研究框架中,CMMBCS-Ⅰ及BCS-Ⅰ的所指都为:溶解性高、渗透性高的成分;CMMBCS-Ⅱ及BCS-Ⅱ的所指都为:溶解性低、渗透性高的成分;CMMBCS-Ⅲ及BCS-Ⅲ的所指都为:溶解性高、渗透性低的成分;CMMBCS-Ⅳ及BCS-Ⅳ的所指都为:溶解性低、渗透性低的成分。
2.1.4 研究内容
多成分环境下中药成分的BCS属性通过溶解度、溶出度及肠渗透性实验进行研究,采集平衡溶解度、特性溶出速率、有效渗透系数(Peff)、药物最大吸收量(MAD)和吸收百分率(Fa)等关键参数的实验数据并构建数学模型进行分析。总体步骤为:首先展开单一成分实验,对基础数据进行采集,研究单一成分环境对目标成分的影响;进而加入其他成分建立多成分环境,研究多成分环境对目标成分的影响;第三步,进行单一成分在药材中多成分环境下的实验,研究单味药材对目标成分的影响;第四步,进行单一成分复方制剂中多成分环境下的实验,研究复方环境对目标成分的影响。通过这种分层递进式研究进一步明确目标成分相关特性是否影响目标成分在机体内的吸收,进而可以从单一成分固有性质到多成分环境下变化的数据中挖掘出中药生物药剂学的本质特色属性。
2.2 中药整体CMMBCS研究
2.2.1 中药整体性研究内涵
CMMBCS对中药整体性研究是以中药多成分环境下BCS属性的变化及规律系统研究为基础,充分利用多成分环境下CMMBCS研究理论与结果,将中药及复方作为一个多成分集合体进行BCS整体性研究。
2.2.2 研究方法
多成分层次差异比较法实际上仍是在单一成分研究的基础上再对其多成分环境下的特性和规律进行研究,依旧是自下而上的研究模式,是针对中药复杂环境而采用的研究方法。而中医药理论提倡整体观念,中药复方则体现了中药配伍的整体性,遵从由简到繁、由易到难和由一般到普遍的思路,最终仍要回归到以中药或复方为整体的研究中去。因此,本研究亦采用了“中药整体CMMBCS研究方法”,建立中药代表性目标成分、多成分背景下目标成分、复方整体3个层次的CMMBCS研究体系;利用数学建模方法,探讨建立中药代表性目标成分、多成分背景下目标成分、复方整体3个层次之间的内部规律,从而建立CMMBCS预测模型。
2.2.3 研究内容
中药整体性研究涉及中药多成分间接溶解度研究和中药多成分肠渗透性研究两部分。中药多成分间接溶解度研究方法是将复方中各味药材及复方整体提取物制成制剂,采用整体IDR(特性溶出速率)实验方法对上述药物制剂中所有可检测成分进行整体实验研究,进而对中药中所有可检测成分的溶解度高低进行间接判定。中药多成分肠渗透性研究方法是将中药提取物作为整体,进行大鼠肠渗透性研究,可以间接测定中药中所有可检测成分的渗透性,采用相关性分析和Mahalanohis距离等方法,从CMMBCS角度,同时结合成分定性及定量结果,筛选出中药征指标性成分。针对上述确定的中药特征指标成分,建立中药整体CMMBCS吸收特征,从CMMBCS角度,为药材质量控制提供依据,阐述中药复方配伍的合理性。
3 小结与展望
中药生物药剂学分类系统(CMMBCS)考虑到以溶解性和渗透性分类的不止是单成分,还包括多成分,将化药BCS的单一成分研究层面,扩展到中药多成分层面;此外,因多成分间代谢相互作用,在研究吸收的同时兼顾代谢的研究,这是该理论研究的特色所在。通过中药中多成分间相互作用的研究,如某一或某几个成分对环境中其他成分溶解性或渗透性的提升或抑制,可进一步考察其吸收或代谢的内在规律及作用机制;考虑到中药“黑箱”内部的复杂性,以中药多成分本质属性为切入点,进而将中药整体作为研究对象,通过特征性指标监测,可考察药材质量,也为阐释中药的科学性和合理性提供理论基础。同时,中药研究工作庞大而繁杂,多学科知识交杂应用,需要各领域的专家学者及研究人员多种观点的交流碰撞,作者在此提出观点,望与各界专家学者交流探讨,不断丰富与完善中药的科学内涵,共同推动中药事业的蓬勃发展。
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Construction of biopharmaceutics classification system of
Chinese materia medica
LIU Yang, WEI Li, DONG Ling*, ZHU Mei-ling, TANG Ming-min, ZHANG Lei
(Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100102, China)
[Abstract] Based on the characteristics of multicomponent of traditional Chinese medicine and drawing lessons from the concepts, methods and techniques of biopharmaceutics classification system (BCS) in chemical field, this study comes up with the science framework of biopharmaceutics classification system of Chinese materia medica (CMMBCS). Using the different comparison method of multicomponent level and the CMMBCS method of overall traditional Chinese medicine, the study constructs the method process while setting forth academic thoughts and analyzing theory. The basic role of this system is clear to reveal the interaction and the related absorption mechanism of multicomponent in traditional Chinese medicine. It also provides new ideas and methods for improving the quality of Chinese materia medica and the development of new drug research.
篇6
[关键词] 中药生物药剂学分类系统;多成分环境;溶解度;葛根素;数学建模
[收稿日期] 2014-07-18
[基金项目] 国家自然科学基金项目(81473362);北京中医药大学创新团队发展计划项目(2011-CXTD-13)
[通信作者] *董玲,副研究员,硕士生导师,主要从事新剂型给药系统研究,Tel:(010)64286245,E-mail:;*张强,助理实验师,主要从事中药制剂分析研究,Tel:(010)84738629,E-mail:
[作者简介] 侯成波,硕士研究生,E-mail:
中药生物药剂学分类系统中,对溶解性的评价,一定要注重成分所处的多成分环境,在多成分环境中呈现的溶解度才是CMMBCS的真正分类依据。无论何种药物,其成分只有在溶解状态才能被吸收,在肠液中溶解度较差的药物,肠道内的吸收就被限制[1]。单一成分溶解度的研究已经有了较成熟的研究方法与评价体系,而对于多成分的中药,其多成分环境下药物的溶解度值得深入研究。因此,本研究选取中药复方中的高含量成分(对环境影响大)设计人工多成分环境,通过递进式实验采集实验数据,进而用所获数据数学建模,总结多成分环境对葛根素溶解度影响的规律。
本研究基于经方葛根芩连汤(葛根、黄芩、黄连和甘草组成),以葛根素为研究对象,选择复方中其余3味药的高含量成分黄芩苷、小檗碱和甘草酸人工设计葛根素溶解度研究的多成分环境,用于数据采集。借鉴化学药品的溶解度实验基本方法,采用递进式的实验流程,依次实验考察黄芩苷、甘草酸和小檗碱各单一成分、任意两成分组合和全部三成分背景下的葛根素的溶解度,并用实验所获数据建模。
1 材料与试剂
1.1 仪器
Waters液相色谱系统(600四元泵,美国Waters公司),2487双波长紫外检测器,Empower 2工作站;电子分析天平(BT-25S,北京赛多利斯仪器有限公司);pH酸度计(FE20,梅特勒-托利多仪器上海有限公司)。
1.2 药物
葛根素对照品(批号110752-200912,中国食品药品检定研究院);葛根素原料(批号120504,陕西中鑫生物技术有限公司);黄芩苷原料(批号ZL-A-018,南京泽朗医药科技有限公司);盐酸小檗碱原料(批号120212,陕西中鑫生物技术有限公司);甘草酸单铵原料(批号GU20120611,武汉金诺化工有限公司)。
1.3 试剂
乙腈购买于美国Fisher公司(色谱级);磷酸购买于北京化工厂(分析级);娃哈哈纯净水购买于娃哈哈集团公司(中国杭州)。盐酸、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、氢氧化钠、一水枸橼酸、磷酸氢二钠(均购自北京化工厂)等试剂都为分析纯。
2 方法
2.1 不同pH缓冲液的配制
pH 1.0盐酸溶液配制:量取盐酸溶液9 mL,加水稀释至1 000 mL,即得。pH 4.0缓冲液配制:取一水枸橼酸12.90 g,取磷酸氢二钠27.25 g,加水1 000 mL溶解,即得。pH 6.8缓冲液配制:取磷酸二氢钾1.70 g和磷酸氢二钾1.78 g,加水溶解稀释至1 000 mL,即得。pH 7.4缓冲液配制:取磷酸二氢钾6.81 g,加0.1 mol・L-1氢氧化钠溶液395 mL稀释至1 000 mL,即得。
2.2 对照品溶液制备
精密称取葛根素对照品10 mg,置100 mL量瓶中加入不同的溶出介质适量,置超声仪中使完全溶解,加溶出介质至刻度,摇匀,制成质量浓度约为0.1 g・L-1的对照品溶液。
2.3 色谱方法
Phenomenex Luna C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流速1.0 mL・min-1;检测波长250 nm;柱温30 ℃;进样量20 μL;流动相0.05%磷酸溶液-乙腈(82∶18)。
2.4 葛根素溶解度研究[2]
2.4.1 葛根素在不同pH缓冲液中溶解度研究 精密称取葛根素200 mg,分别加入pH为1.0,4.0,6.8,7.4的缓冲液10 mL,混合均匀,置于37 ℃水浴,每5 min震摇30 s,30 min后取出,静置10 min,取上清液,稀释至适宜浓度后过0.45 μm滤膜,进行HPLC分析。
2.4.2 葛根素单成分及两成分背景中溶解度研究 精密称取葛根素200 mg,加入不同配比黄芩苷、小檗碱及甘草酸,同2.4.1项描述方法进行溶解度考察。单一成分背景配比:黄芩苷加入比例:30%,50%,80%,100%,120%,150%;小檗碱加入比例:低浓度区域2%,4%,6%,8%,10%;高浓度区域12%,15%,20%,30%,40%,50%,60%,100%;甘草酸加入比例:10%,30%,50%,80%,100%,120%,150%,200%。两成分背景配比:黄芩苷+甘草酸加入比例:25%+25%,60%+25%,25%+60%,25%+75%,75%+25%,75%+75%,60%+60%,100%+60%,60%+100%;黄芩苷+小檗碱加入比例:6%+100%,30%+100%,100%+100%,60%+60%,6%+10%,10%+6%,30%+2%,30%+10%,60%+6%,100%+10%;甘草酸+小檗碱加入比例:10%+100%,30%+60%,80%+100%,30%+6%,10%+10%,80%+2%,80%+10%,100%+60%,100%+6%,150%+100%,150%+10%。
2.4.3 三成分背景中葛根素溶解度研究 为系统研究黄芩苷、甘草酸和小檗碱对葛根素溶解度的影响趋势,选择响应曲面方法(response surface methodology,RSM)对输出变量(葛根素溶解度)和因素之间(加入成分比例)的非线性关系进行准确的评估。以响应曲面方法中的不旋转中心复合设计(central composite design,CCD)实验,根据上述已完成试验的初步结果,选择黄芩苷加入比例(X1)、甘草酸加入比例(X2)和小檗碱加入比例(X3)为考察因素,其水平范围分别为:X1:6%~80%;X2:10%~80%;X3:2%~60%,实验设计的代码水平见表1,2。
表1 CCD实验设计因素水平表
Table 1 The factor level table of CCD experimental design
水平黄芩苷加入比例
/%甘草酸加入比例
/%小檗碱加入比例
/%
-16102
0434531
+1808060
表2 CCD设计实验安排表
Table 2 The schedule of CCD experimental design
No.模式黄芩苷加入
比例/%甘草酸加入
比例/%小檗碱加入
比例/%葛根素溶解度
/g・L-1
10--645318.93
2+0-80806012.58
3043803111.56
40+-4345608.89
5++0680607.99
6-0-80453111.76
70-+8010609.43
8+0+610606.11
9-+08080212.01
10--068028.83
11+-04345211.75
120++43453110.36
13-0+4310319.76
14---61029.30
15+--8010212.01
2.5 数学模型建立方法[3]
2.5.1 葛根素多成分环境下溶解度单元模型建立 以葛根素溶解度研究中不同成分加入比例作为过程输入变量,以葛根素的溶解度作为结果输出变量,建立相应的研究模型。并以方程拟合优度参数对模型性能进行检验。采用全项二次多项式方法,建立回归模型,基于OLS进行数据模型参数估计与计算。方程的拟合优度检验主要是以均方根误差(root mean square error,RMSE)和决定系数R2作为方程拟合优度的评价,RMSE越接近于0,R2越接近于1,方程拟合质量越高。主要算法及自适应建模均由JMP pro10.0平台实现。
2.5.2 葛根素多成分环境下溶解度组合模型建立 在进行单元建模时发现不同的化学环境对葛根素溶解度的影响变化较大,不同的加入成分其自身处于不同化学环境时,其表现出对葛根素溶解度的影响程度也会发生变化,也就是说输出变量变化的同时,自变量效应大小会因为自变量的组合方式不同而发生改变。基于这种情况,有必要对上述单元建模的数据进行系统汇集,进行单元组合建模,这样不仅能简化预测方程数量,同时能将上述所阐述的各种变化的信息融合到一个数据模型中,能实现更准确地用一种模型去预测多成分对葛根素溶解度的影响。对不同成分配比背景下葛根素溶解度单元模型的数据进行系统汇集,进行单元组合建模,以黄芩苷、甘草酸和小檗碱加入比例作为过程输入,以葛根素溶解度作为过程输出,对此过程采用回归模型(OLS)、高斯过程(GPR)[4]、神经网络(ANN)3种建模方法,建立相应的模型,并以RMSEC,RMSEP,AAEC,AAEP和决定系数R2对各模型的性能进行评价。
3 结果
3.1 葛根素在不同pH缓冲液中的溶解度研究
葛根素属于弱酸性化合物,在不同pH背景下溶解度不同,对葛根素在不同pH缓冲液中溶解度研究实验表明,葛根素的溶解度在pH 1.0盐酸溶液中为3.38 g・L-1,在其他缓冲溶液中,随着pH增加,当pH小于4.0时,葛根素的溶解度基本达平,不再随着溶液pH的变化而变化。在pH 4.0~7.4有规律增加,并在pH 7.4缓冲液溶解度最大,达到7.56 g・L-1,见图1。
图1 葛根素在不同pH缓冲液中溶解度
Fig.1 The solubility of puerarin in different pH
3.2 单一成分背景对葛根素溶解度影响研究
加入不同比例的黄芩苷均能增加葛根素在pH 7.4缓冲液中的溶解度,并且随着黄芩苷加入比例的增加,葛根素的溶解度逐渐增加;加入不同比例的甘草酸均能增加葛根素在pH 7.4缓冲液中的溶解度,随着甘草酸加入比例的增加,葛根素的溶解度逐渐增加;并且在甘草酸加入量为50%~150%,甘草酸对葛根素溶解度的影响呈现明显的线性关系,决定系数R2为0.990 9;加入小檗碱时,在低浓度区域(小于10%)可以增加葛根素的溶解度,在高浓度区域(10%~100%),可以降低葛根素的溶解度,见图2。
A.黄芩苷;B.甘草酸;C.小檗碱(低浓度区域);D.小檗碱(高浓度区域)。
图2 不同比例黄芩苷、甘草酸、小檗碱对葛根素溶解度影响趋势
Fig.2 The influence trend of baicalin, glycyrrhizic acid, berberine on the solubility of puerarin
采用Excel 2010 对上述数据进行一元三次多项式回归模型拟合,如一元三次多项式回归方程为Y=b0+b1X+b2X2+b3X3,其中甘草酸加入量在50%~150%,由于具有良好的线性关系,此区域单独采用一元线性拟合,具体的拟合方程见表3。
表3 溶解度试验数据拟合方程
Table 3 Fitting equation of solubility test data
葛根素溶解度方程拟合方程R2
黄芩苷Y=2.394 6X3-8.557 6X2+10.879X+7.771 50.998 6
甘草酸Y=-1.629X3+5.360 3X2-1.064 1X+8.001 50.991 5
Y=4.667 3X+6.009 9(线性方程)0.990 9
小檗碱Y=3.075X3-9.762X2+3.299 9X+7.853 6(高浓度)0.997 4
Y=1 048.7X3-528.21X2+58.708X+7.765 4(低浓度) 0.915 6
3.3 两成分背景对葛根素溶解度的影响研究
在研究两成分同时存在的化学背景下,二者联合作用对葛根素溶解度的影响趋势见图3。以葛根素溶解度研究中不同成分加入比例作为过程输入变量,以葛根素的溶解度作为结果输出变量,建立相应的研究模型。并以方程拟合优度参数对模型性能进行检验。采用全项二次多项式方法,建立回归模型,基于OLS进行数据模型参数估计与计算。
A.黄芩苷+甘草酸;B.黄芩苷+小檗碱;C.小檗碱+甘草酸。
图3 不同比例两成分背景对葛根素溶解度影响
Fig.3 The influence trend of two component environment on the solubility of puerarin
3.3.1 葛根素中加入不同比例黄芩苷和甘草酸溶解度模型 Y=8.259+3.900X1+3.997X2-2.925(X1-0.505)×(X2-0.505),由模型方程的评价结果可知,模型方程的RMSE为0.858 5,决定系数R2为0.902 8,该模型方程可以解释样本中约90%的数据,可解释能力较强。
3.3.2 不同比例黄芩苷和小檗碱对葛根素溶解度影响模型 Y=7.953+3.584X1-4.537X2+1.770(X1-0.392 73)×(X2-0.367 27),由模型方程的评价结果可知,模型方程的RMSE为0.288 2,决定系数R2为0.987 9,该模型方程可以解释样本中约98%的数据,符合要求。
3.3.3 不同比例甘草酸和小檗碱对葛根素溶解度影响模型 Y=7.390+3.949X1-2.933X2+3.013(X1-0.683 3)×(X2-0.386 7),由模型方程的评价结果可知,模型方程的RMSE为0.910 8,决定系数R2为0.904 5,该模型方程可以解释样本中约90%的数据,符合要求。
3.4 三成分背景对葛根素溶解度的影响研究
在研究黄芩苷、甘草酸和小檗碱同时存在的化学背景下,三者联合作用对葛根素溶解度影响建模时,发现三者对葛根素溶解度影响程度差别较大,呈现出黄芩苷>小檗碱>甘草酸的特征,甘草酸和小檗碱具有交互作用。以葛根素溶解度研究中黄芩苷、甘草酸和小檗碱加入比例作为过程输入变量,以葛根素的溶解度作为输出变量,建立相应的研究模型为:Y=8.972+5.006X1+1.146X2-3.170X3-5.764(X2-0.45)×(X2-0.45)+8.18(X2-0.45)×(X3-0.31),模型方程的RMSE为0.401 8,决定系数R2为0.977 3,该模型方程可以解释样本中约97%的数据,符合要求。
3.5 葛根素在多成分环境下溶解度组合建模
在进行单元建模时发现不同的化学背景对葛根素溶解度的影响变化较大,不同的加入成分其自身处于不同化学背景时,其表现出对葛根素溶解度的影响程度也会发生变化,也就是说输出变量变化的同时,自变量效应大小会因为自变量的组合方式不同而发生改变。
基于这种情况,有必要对上述单元建模的数据进行系统汇集,进行单元组合建模,这样不仅能简化预测方程数量,同时能将上述所阐述的各种变化的信息融合到一个数据模型中,能实现更准确地用一种模型去预测多成分对葛根素溶解度的影响。以黄芩苷、甘草酸和小檗碱加入比例作为过程输入,以葛根素溶解度作为过程输出,对此过程采用3种建模方法,分别为回归模型、高斯过程、神经网络,建立相应的研究模型。并以RMSEC,RMSEP,AAEC,AAEP和决定系数R2对各模型的性能进行评价,各模型评价结果见表4。
表4 模型构建评价表
Table 4 Evaluation form of model building
No.建模方法
校正集(Calibration set)验证集(Validation set)
RMSECAAECR2RMSEPAAEPR2
1回归模型(OLS)0.772 00.619 90.928 40.836 40.727 50.859 4
2高斯过程(GPR)001.000 01.232 90.968 80.694 5
3神经网络(ANN)0.725 30.587 90.936 80.663 00.585 40.911 6
注:RMSE:均方根误差;Average Absolute error(AAE):平均绝对误差;R2:决定系数。
由3种模型的评价结果可以发现,不同模型对于校正集样本的拟合及对于验证集样本的预测结果存在一定的差异。从校正结果可以发现,神经网络建模RMSEC(0.725 3)最低,AAEC(0.587 9)最低;而预测结果中,也是神神经网络建模的RMSEP(0.663 0)最低,AAEC(0.585 4)最低,决定系数(0.911 6)最大。因此选择神经模型作为单元组合建模的数学模型。
4 讨论与展望
4.1 葛根素溶解度研究的最佳pH制缓冲液选择
葛根素的溶解度受溶液的pH背景影响较大。pH在4.0以下时,pH对葛根素溶解度几乎没有影响,并且溶液中随着葛根素溶解度的增加溶液的pH不变。为了在后续试验中,继续观测这种溶液pH变化对葛根素溶解度的影响情况,因此pH 1.0和pH 4.0的缓冲体系不适合做为实验对象。此外,葛根素pKa1约为7.4[5],根据Henderson-Hasselbalch方程[6],葛根素在pH 7.4背景下,其解离型和未解离型的比例约为1∶1,在pH 6.8和pH 7.0条件下其解离型和未解离型的比例约为1∶10和1∶2.5。加入其他成分后溶液的pH主要是向弱酸性方向调节,更多的是对葛根素解离变化有影响,因此如果选择pH 6.8和pH 7.0缓冲液的话,葛根素的解离型所占比例较少,pH微弱的增加或者减少都会对整体产生较大的变化,使实验测定的误差变大。同时,考虑到后续葛根素在体肠吸收研究中,实验中所用到的K氏液pH为7.4(肠道生理背景),溶解度试验所选择的pH背景与后续试验的pH环境保持一致更为理想。综上所述,葛根素在多成分环境下的溶解度研究选择pH 7.4缓冲溶液作为pH环境溶液。
4.2 中药生物药剂学分类系统溶解性研究的数学建模方法
单一成分的溶解度研究已经提出了明确的理论基础和研究方法,并建立了多种研究模型,但是多成分体系下研究药物吸收评价方法和理论基础相对缺乏,本实验以多成分环境的影响为对象,重点考察其对溶解性的影响,探索中药生物药剂学分类系统中溶解度研究的方法。鉴于中药成分的复杂性,逐一成分实验测定溶解度的工作量巨大,同时也受到中药化学成分标准品缺少的影响,因此作者利用复方中高含量成分,设计人工构建多成分环境的方法,通过少量实验构建数学模型方程的方法开展研究,以期利用数学模型方程对多成分环境对中药成分溶解度进行预测,并结合实验阐明溶解度受多成分环境影响的变化规律。
4.3 展望
多成分多靶点的中药特点已被前辈科研工作者在不同角度的科研点上得以发现并阐述,在中药生物药剂学分类系统研究中,溶解性作为分类依据之一,应着重于多成分环境对其影响的整体结果呈现。但一直没有恰当的方法对多成分环境下的溶解度进行整体评价。因此采用递进方案,从单成分到多成分进行层次化论证,并以多成分环境作为整体开展对目标成分受多成分环境影响开展研究是可探索的发展方向。
[参考文献]
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[5] 刘西京,杨大坚,罗杰英,等.紫外分光光度法测定葛根素的解离常数[J]. 时珍国医国药,2006,17(11):2206.
[6] De Levie Robert. The henderson-hasselbalch equation: its history and limitations[J]. J Chem Educ,2003,80:146.
Impacts of multicomponent environment on solubility of puerarin in
biopharmaceutics classification system of Chinese materia medica
HOU Cheng-bo1, WANG Guo-peng2, ZHANG Qiang1*, YANG Wen-ning1, LV Bei-ran1, WEI Li1, DONG Ling1*
(1.Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100102, China;
2. Zhongcai Health (Beijing) Biological Technology Development Co., Ltd., Beijing 100055, China)
[Abstract] To illustrate the solubility involved in biopharmaceutics classification system of Chinese materia medica (CMMBCS), the influences of artificial multicomponent environment on solubility were investigated in this study. Mathematical model was built to describe the variation trend of their influence on the solubility of puerarin. Carried out with progressive levels, single component environment: baicalin, berberine and glycyrrhizic acid; double-component environment: baicalin and glycyrrhizic acid, baicalin and berberine and glycyrrhizic acid and berberine; and treble-component environment: baicalin, berberin, glycyrrhizic acid were used to describe the variation tendency of their influences on the solubility of puerarin, respectively. And then, the mathematical regression equation model was established to characterize the solubility of puerarin under multicomponent environment.
篇7
Abstract: Pharmaceutics of Chinese Medicine is one of main courses for students majoring in Chinese Medicine. The traditional teaching model can't meet the demands of students, and digital informatization teaching method is supplement to the traditional one. The application of digital informatization teaching method can improve the students' interest and learning enthusiasm on this subject, cultivating the students' innovation consciousness and independent learning ability.
关键词: 数字信息化;中药药剂;教学手段
Key words: digital informatization;Pharmaceutics of Chinese Medicine;teaching means
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)26-0178-02
0 引言
中药药剂是高职院校中药专业的专业核心课程之一,是一门实践性强、应用面广、多学科交叉的应用型技术学科[1]。通过这门课程的学习不仅要求学生掌握中药药剂的基本理论、生产工艺技术及质量控制的基础知识,更重要的是通过实验、实训及实习,让学生掌握中药制剂的操作技能以及解决制剂质量问题的能力。然而,传统的教学模式在中药药剂的教学中正面临着诸多的难题和挑战:第一、有效的实验仪器数量严重不足且比较陈旧,与国家GMP要求规定的药品现代化大生产相脱节,不适应培养高素质技能型人才的要求也不能达到预期的实验效果;第二、实验教学内容大多以基础性、单项验证性试验为主,不能培养学生的创新意识及科研设计能力。因此,全日制高职中药药剂的教学急需一种全新的教学手段来辅助传统的教学模式。
在《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》中明确提出要加快教育信息化进程,苏教高〔2012〕16号《江苏省教育厅江苏省财政厅关于开展“十二五”高等学校重点专业建设工作的通知》也要提倡信息化教学资源建设,以现代信息技术为支撑,开发虚拟工厂、虚拟车间、虚拟工艺等[2]。数字信息化校园建设为中药药剂教学注入了新的活力,数字信息化在中药药剂教学中的应用将极大地调动学生学习的主动能动性,让学生掌握与适应药厂发展需要的操作技能,增强了学生的核心竞争力。
1 理论教学,形象生动
利用数字信息配以图片、动画、视频等不同的表现形式将药品生产工艺流程、制剂设备的工作原理直观、生动、形象地展示出来[3],提高学生对技术原理的理解力,进而为实践操作打下扎实的理论基础。例如,在介绍中药片剂章节,我们利用数字信息化技术,向学生展示旋转式压片机的三维立体图,让学生在课堂上就能对这个“庞然大物”有感性认识,然后给学生展示旋转压片机压片过程原理的Flas,最后给学生看一段旋转压片机压片的视频录像,如此操作,使学生循序渐近,由浅入深地理解和掌握了抽象、死板的旋转压片机工作原理。另外,针对中药片剂章节中的教学难点——如何解决中药压片中容易出现的问题,我们采用在实训车间,现场演示的方式,对裂片、松片、粘冲等现象加以展现,让学生边看动画边思考“如何避免这些现象的发生?”,使学生在轻松愉悦的教学氛围中理解全部的教学重点。
2 紧贴生产,重组内容
《中药药剂》的实践教学最终要服务于大生产,而实验教学使用的教材明显滞后,学校实验室和实训中心的设备陈旧落后、卫生条件也达不到GMP要求,也不太可能每年更新设备。在这种情况下,教师可以借助数字信息化,边讲解边上网,把最前沿的内容传授给学生,让学生紧紧跟上中药药剂发展的步伐,开拓学生视野,激发学生的创新意识,增加课堂知识容量。
利用数字信息化技术,在课余时间,学生也可以利用手机或电脑通过wi-fi上网,浏览中药药剂精品课程网站或多媒体资源库,随时随地温习上课内容或做课后练习题,也可以在中药药剂的论坛中发贴跟老师探讨学习问题,与同学交流学习心得。
3 模拟实训,身临其境
药品生产必需符合《国家药品生产质量管理规范(GMP)》。全日制中药专业的学生应掌握GMP管理的基本流程和岗位的规范操作(SOP),但学校的教学实验室不可能建设成符合GMP要求的药品生产车间,也不可能将教学实验放到正式的药品生产车间进行,如果我们应用数字信息化技术,将各种设备和工艺流程与软件结合起来,开发模拟工厂、模拟车间、模拟工艺、模拟实验,使学生在学校就能在模拟环境下进行模拟生产。如中国药科大学研制的《药物制剂实训仿真系统》,有逼真的虚拟实验环境,学生可以采用单项练习、综合练习和对比练习三种操作方式,具备高度仿真度,满足了高职院样的教学要求,实现了与药品生产企业零距离接轨。
仅管数字信息化为中药药剂的教学带来了极大的便利,但它只是传统教学模式的一种补充,因为数字信息化教学信息量大,教师在教学内容选择上,一定要将重难点放在与实际生产联系紧密的环节上,使学生在掌握重难点的同时再拓展一些内容。要实现高职中药专业学生的 “零距离”就业,主要应该在实训和实习教学上花大力气,只有不断地实际操作才能让学生具有过硬的生产技术能力,增强学生的就业竞争力,在这一过程中,数字化信息教学只是辅助手段,对它的作用不能夸大。
参考文献:
[1]胡文主.职业院校中药药剂学课程实践教学改革的探索[J].中国中医药现代远程教育,2011,9(7):55-56.
篇8
[关键词]药剂学; 实验教学; 人才
中图分类号:R-4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)42-0337-01
药剂学为药学专业的一门专业必修课,随着科技的进步,教育事业的改革,传统的实验课教学不再适应“实用型”人才的要求。药剂学作为药学知识的专业课,位于药学知识结构金字塔的顶部,是研究药物制剂的基本理论、处方设计、制备工艺、质量控制和合理使用等内容的综合性应用科学,也是一门具有较强理论性的工艺学,我们更有必要对其进行教学上的改革。因此,我们就药剂学课程改革进行了一些探讨。心理学家皮亚杰指出:“智慧是从动手开始的,只有亲自经历艰辛的探索实践活动,才能使大脑变得更加聪慧,更有创造活动。”为使我们的学生具有适应新世纪社会科技、经济发展所必备的品质,创新是每个人生来就有的潜质,开发这种潜质应当是教育本身必须担负的功能。因此在实验课教学中,要重视学生创新能力、动手能力的培养。足以说明实验技能在药剂教学中占有重要地位,因此药剂学课程的改革重点就在实验课的教学上。本人对中技学校药剂实验课的现状进行了一些总结,就药剂实验的教学模式、考核方法、现场教学的改革进行了探索,并提出了一些设想方案。
1、 我校《药剂学》开课现状:
1.1 就09年《药剂学》教学任务解析。
一学期总课时:144节其中:理论114节,占总课时79%(机动4节,复习10节,考试6节),实习30节 ,占总课时21%,共有九个实验开发,包括,实验一:粉碎、混合操作,4节;实验二:颗粒剂的制备(手动过筛制粒)4节;实验三:胶囊填充实验,2节;实验四:片剂的制备(压片),2节;实验五:片剂的制备(包衣),2节;实验六:浸出药剂的制备,2节;实验七:乳化剂的使用(乳剂制备)4节,实验八: 软膏剂的制备,4节;实验九:冻干制剂的制备,4节。
1.2 我校现有的药剂教学教室与设备:
教室:无一个能教学实验一体化的多媒体教室
设备:万能粉碎机一台,ZS系列漩涡震荡筛一台,三维混合机一台,摇摆机颗粒机一台,热风循环烘箱一台,CT-400半自动胶囊机一台,ZP5型旋转压片机,糖衣机一台,泡罩包装机一台,YFT20中药煎药机两台,配液灌一台,板框压滤机一台,YG-10B型口服液灌装机一台,LGJ-50C型冻干机干燥机一台。
2 现状的解析:
2.1我校药剂实验课开出率远远低于50%。对于每个班超出50人次的教学计划,我校实验室与实验器材的明显不足,往往造成教师想进行实验教学,却没有实验室或无法同时操作相应的实验器材,从而影响了教学计划的进行。
2.2 教学模式
现在进行的药剂实验课大部分为传统的药剂实验,教学模式几乎完全是验证型实验。所谓验证型实验,是指学生通过实验来直接验证已学过的基本理论、基本知识。在这种实验模式中,教师包办一切,学生只需按部就班地操作就能得出结论,造成学生只会动手、不会动脑,“提出问题,研究问题,解决问题”的能力明显不足。教师给予学生的依然是灌输式教学,机械式操作,结论性结果,相对于素质教育所要求的参与式教学、启发式操作、问题型结果相去甚远,它所带来的后果有目共睹:(1)实验教学形式单一、内容陈旧、过程死板,学生缺乏实验学习的热情和主动性;(2)教师指定实验材料、实验仪器,学生缺乏创造、改变实验条件的机会,灵活性严重不足;(3)学生不能自己设计实验,只是被动地完成实验,目的性不强,实验技能的培养达不到预期效果;(4)如此环境下培养出的学生,无法符合现代社会对人才在操作技能、创新能力方面的要求。 (5)我校药学专业起步较晚,并在课程设计上明显偏向化工,药剂实验课开设时间不长;在实验方法上基本是机械模仿,学生始终处于被动地位;学生从思想上不够重视,认为实验课对自身的学业帮助不大,常常心不在焉、敷衍了事,有些学生甚至经常在实习基地上闲坐着不自觉动手。
3.药剂学实验课改革方案
3.1教学模式的改革
药剂学教学目的是使学生掌握药物剂型的设计与药物制剂制备、生产的理论知识和技能,掌握药物制剂质量控制的方法,并能对药物制剂的质量进行正确的评价。教学目标是通过具体的实验内容来实现的,实验内容是否合理直接影响实验的教学效果。因此,我们可以尝试将实验内容分为基本技能性实验、综合实践性实验、实习基地见习三部分何为一体(一体化教学法)进行教学改革。
3.1.1基本技能性实验
主要是对学生进行基本技能、基本方法和基本仪器设备的训练与应用,培养学生动手能力。
基本技能训练内容主要是粉碎、过筛、混合、溶解、增溶、助溶等操作训练。如粉碎操作,是药剂学中最基本的操作。粉碎的方法和车间中粉碎的器械很多,为使学生掌握正确的操作并能根据原料的性质、粉碎度的要求,选择粉碎方法和粉碎器械,我们除了按教材内容进行训练外,还应结合日常生活中一些通俗的方法做比较,让学生自行选择粉碎器械和方法,然后进行粉碎度的比较,得出最佳粉碎方法。这样便既达到了训练目的,又调动了学生的学习积极性。
3.1.2综合实践性实验
主要发挥学生应用所学知识进行处方设计、质量控制的训练与应用,培养学生分析、思维能力。
实验内容主要是学生自主设计实验方案并进行实验,对实验中出现的问题进行分析。如软膏剂中药物的释放问题。软膏剂中由于皮肤病灶的深浅不同,要求药物作用产生的部位也不同。有些软膏只须在皮肤表面起作用,不必透皮吸收;有些药物要求透过表皮才能在皮肤内部发挥疗效,如治疗皮炎的激素软膏、抗真菌的癣净软膏;有些药物则要求透过表皮被吸收入血而产生全身治疗作用,如硝酸甘油软膏和抗过敏类软膏。影响药物透皮吸收的因素很多,其中基质的性质对药物透皮吸收影响较大。为此我们为学生提供不同的基质,让学生自主设计处方进行实验,将生产出的产品进行体外释药速度测定,最后将学生得到的实验数据总结归纳,分析比较软膏中药物释药能力不同的原因。并鼓励学生常去图书馆查阅资料自主开发试验项目。
3.1.3实习基地见习
主要针对我校实验室、试验仪器设备有限的实际问题,采取个别实验到实习基地、工厂见习的方法,利用实习基地、附近药厂的资源,保证实验教学顺利进行,达到设备共用、资源共享的目的。如灭菌制剂的生产、全自动胶囊充填机操作、气雾剂的制备等。通过参观见习,学生能将理论知识与实践相结合,对药物制剂的制成有了亲身体会,开阔了视野,缩短了实验时问,节省了人力物力,提高了对药剂学学习的兴趣。
3.2 实验考核方法的改进
实验考核是检查学生能否将所学理论知识运用到实践中的一种手段,我们将学生的实验考核成绩分为平时成绩和期末成绩两种方式。平时成绩是根据每一次实验得分总和来确定,实验成绩分为A、B、C、D四等,以下从五个方面进行评定:
3.2.1实验前预习。通过提问的方式,要求学生熟悉此次实验需采用的方法和操作步骤, 做到心中有数。
3.2.2实验物品的选用。要求学生能根据实验内容,正确地选用仪器、设备,爱护仪器设备,尽量避免损坏。
3.2.3实验操作。要求学生正确使用仪器、设备,严格遵守操作规程,谨慎、细致地进行每一步操作,培养学生良好的操作技能。
3.2.4工作台面清洁,实验有条不紊,强调质量意识。
3.2.5实验报告要求学生如实记录实验过程、实验数据,对实验过程中出现的问题要有分析报告,培养学生严谨的科学态度。
3.2.6在学期末进行考试,具体做法是由实验教师拟定实验题目,学生2人一组, 采取抽签方法得到考题,2人互相配合,共同完成。
3.3加强现场教学方式
我们采用“走出去”的方法,带领学生到药厂、药店现场参观学习。现场教学是课堂教学和实验教学的补充。我们带领学生走出校门,到仪器、设备齐全、先进的药厂、药店、药品研究所进行参观,观看操作演示;请有实际工作经验的工程师现场介绍车间的工序、布局、工艺条件,以及主要设备的结构、工作原理、操作方法,各工序技术管理要点、质量控制等。学生开拓了眼界,弥补了书本知识的局限性,加深了对所学知识的领悟,以及对药剂学发展趋势的了解。
4.面临的困难
试验室耗材是可以通过学校的配合可以改变的,现在面临一个最严峻问题,没有固定的实习基地,没有校企合作,无法配合现场教学方法,学生人数较多,药厂药店因工作地方受限,无法带领学生走出校门自我演习,自我锻炼,实际操作严重匮乏,无法达到教学改革。
篇9
[关键词]校企合作;中职院校;药剂学课程
[中圖分类号]G712[文献标志码]A[文章编号]2096-0603(2017)33-0065-01
中职学院的课程开设就是以实际技能的应用为核心,锻炼学生专业的技巧,塑造学生适应社会竞争的激烈模式,促使学生在所学领域中拥有立足之地。药剂学专业课程的开设涉及多种学科的综合应用,学生的学习效果直接影响日后的就业状态,因此利用校企合作的模式着重加强对学生的教导和培训,在保证学生学习质量的同时提高学生的个人水平。
一、当前中职学院中药剂学课程存在的相关问题
(一)着重强调理论教学,而忽视实践操作应用
药剂学的课程学习涉及很多理论知识需要学生理解记忆,教师为了保证学生的学习效果,在讲解方式上还是一直沿用传统的教学模式,增加了对学生的理论教学,相应地减少了实践操作练习,使学生的学习趋于表面形式化,而没有真正将所学知识内化成自己的宝贵财富。这种学习模式一定程度上违反了中职院校的学习理念,学生的学习不能真正投入应用于实践生活中,严重影响了学生的就业。这是现在中职学院药剂学课程教学中存在的主要问题。
(二)教师思维观念陈旧,硬件设施相对落后
很多教师常年在学校任教,其思维模式主要以学校教育为主,因而在执教中也容易传达给学生此种理念。药剂学课程不同于其他学科的学习,必须真正做到与社会企业相联系,才能发挥其教育教学的优势。所以教师的思维观念对学生的影响也甚为重要,如果教师的思维观念相对先进,则带给学生积极的影响,反之,则阻碍学生的思维模式。此外,再加上中职院校的薪资待遇等客观需求,很多资历深厚的教师不会长期任教,而很多年轻的教师社会经验不足,在教学时难免过于刻板,不能灵活变通。同时药剂学的学习也有很多内容需要依靠实验探索才能引导学生学习,这就要求仪器设备必须齐全,精密度必须准确。而这一过程的运转都需要强大的经济基础做后盾,其实验器械的应用在一定程度上影响了学生的学习效果。由此药剂学课程的开展还必须要求中职院校具有强大的经济基础来维系,避免出现硬件设施相对落后的现象,影响学生的学习质量。
二、在校企合作模式的开展下对中职院校开展药剂学的有效探索
(一)确定人才定向培养的大体方向,促使学生的学习更加具有针对性
校企合作就是在学校教育的管理中增加企业教育的内容,由专业的企业负责人进行讲解,主要以企业中的实际操作为内容,帮助学生更加深入地了解药剂学行业的运作模式和发展前景。这种模式的运用有助于学生在学习阶段明确自己的学习方向和就业目标,从而调动学生的学习热情,以使学生在实习期间更容易根据自己的需求选择相关岗位,明确自己的发展方向和目标,让学生的学习和实践更加具有针对性和可操作性,能够在毕业后直接面向市场和企业需求,侧面反映了中职院校教学的成功。
(二)弥补教师教学能力的不足,激发学生的内在潜力
校企合作模式的开展可以极大地弥补学校教师教学能力的不足,给学生增加实践操作的应用基础。尤其是在实验教学的过程中,企业教师能够现身说法,在药剂生产和配置中会出现哪些情形,并怎样在最短时间内寻找到合适的方法予以补救。这种实践操作的应用是学校教师难以真正教导给学生的内容,因而更容易激发学生的内在潜力,促使学生的自身优势得到充分发挥。同时这种授课模式的启用,增强了学生的新鲜感,发挥了中职院校技能培训的核心优势。
(三)利用企业优势增加学生的实践操作,弥补学校硬件设施的不足
校企合作的优势还在于增加学生的实践机会和操作应用,即让学生真正进入到企业的操作室中实际感受,并且利用操作室中的实验器材进行学习和实习,如此缓解了学校因经费不足等而导致的硬件设施准备不充分的问题,同时给学生提供了更大的施展空间和舞台,让企业教师和学校教师有足够的精力和时间引导学生自主学习、自主研发,学会在实践操作的应用下实现自我创新。
综上所述,校企合作教学模式给中职院校的药剂学课程带来了新的发展契机,能够给学生创造更加丰厚的条件,达到吸引学生、保证学习质量的最终目的,同时以校企合作的模式评价学生的学习成果,更加具有权威性。这是教学内容跟随时代进步的发展结果,也是培养企业人才、可创造人才的重要过程,有利于学生自身的发展创造,更容易步入就业岗位,寻求自己的价值,有利于中职院校在社会竞争中拥有自己的立足之地,培养出适合社会需求的专业化人才,更有利于药剂学专业的长久发展。
参考文献:
[1]蔡湘敏.校企合作 助推中职药剂学课程教学模式改革[J].卫生职业教育,2016(7).
篇10
关键词:药剂学实验;开放性实验;教学模式
药剂学是研究药物制剂剂型的基本理论、处方设计、制备工艺、质量控制和合理应用的综合性应用技术科学[1]。其理论知识和实验技能应用紧密结合,在药学领域具有极其重要的地位,药剂学实验技能专门人才市场需求较大。传统药剂学实验教学均为是验证实验,书本上怎么写,课堂上就怎么做,教学方法单一,以纯粹的经典实验为教学内容,而这些实验都是反复做过几年甚至十几年的,在教学模式方面是传统的以"教"为中心的教学模式。开放性实验是以学生为主导,教师提供实验主题和基本材料,有学生根据教师提供的相关材料自行设计实验方案,实施实验计划的教学方法。在整个教学过程中,老师仅负责对学生设计的方案进行修改和调整,并在实验过程中对学生遇到的问题进行指导,这样可极大地提高学生的动手能力,同时其综合思维和创新能力也可得到进一步的锻炼和提高[2]。
一、教学模块的设置
1、经典实验模块
知识基础是开放性实验能够良好运行的基础,学生在进行开放性实验之前需掌握各类剂型的基本知识,如处方的组成,常用的制备方法等,为此在实施开放性实验之前,仍然需要将经典实验在传统教学模式下对学生进行教学,使学生具有自主进行药剂学实验的基本能力。为此,我们在教学改革中进行了教学模块的设置,对原有经典剂型的教学内容进行了调整将原来分散的各种不同剂型的教学进行整合压缩,最后形成"经典实验模块",在"经典教学模块内"再分成按分散系统和技术手段分类的4大模块即"液体制剂模块"、"固体制剂模块"、"半固体制剂模块"、"药物制剂新剂型与新技术模块",使用模块化教学,使学生在较短的实验教学学时内未完成各种剂型的制备工艺和处方设计的学习。
2、综合性实验模块
综合性实验是将学生在经典实验教学模块所学习的不同剂型辅料中的附加剂部分单独拿出来在相应剂型中进行讨论,如油相乳化所需HLB值的测定、混悬剂常用稳定剂的考察、抗氧剂性能的考察、抑菌剂性能的考察、片剂常用崩解剂和粘合剂的筛选等实验。学生依照教师设计的实验思路,自行设计实验方案,通过该模块的教学,学生在掌握了基本的处方分析和制备方法后对处方中所需要的各种附加剂有了更进一步的了解,并能在各种不同的处方中进行灵活应用,使学生在后期开放性实验中能够根据教师所给材料,自行判断处方的组成,同时能够合理的应用药物制剂的附加剂使制备的剂型符合要求。
3、开放性实验模块
通过经典实验模块和综合性实验模块的学习,学生已经具备了独立完成已知剂型的设计和制备能力。开放性实验通常以研究性实验为蓝本,在学生掌握本实验基本技能后进行技能的转化和应用,使学生能够独立动手和解决实验过程中所遇到的问题,提高学生对知识的掌握和应用能力。在本实验模块中我们结合生活及生产实际和研究热点设计了液体制剂开放性实验,包括维生素E乳液、中药提取物保湿水;固体制剂开放性实验,包括维生素C泡腾片、中药足浴分散片、维生素C口腔崩解片;半固体制剂开放性实验,包括水包油型维生素E霜、油包水型防冻蛇油护手霜、丝瓜提取物保湿凝胶(注:实验中的中药提取物由天然药物化学实验提供)。
在以上教学内容中教师根据剂型特点给出该剂型常用的各种辅料,学生根据自己在前期所学的专业知识,自己设计处方并进行制备,通过产品的质量控制来检查学生对所学专业知识的掌握情况,并和学生共同探讨实验过程中所出现的问题。
二、教学模式改革
1、经典实验模块的教学模式
经典实验的教学内容继承了传统药剂学实验教学,旨在让学生掌握基础知识,在教学方式生讲授和现场指导仍然是不可替代的教学模式,这一部分仍然以"教"为中心,学生学要在教师的"教"中学,使学生能够掌握药剂学基本的实验技能。
2、综合性实验模块的教学模式
综合性实验模块的教学中教师主要是提出问题,学生应用所学知识对教师所提出的问题进行分析和解决,如给出一个乳剂的处方,但教师不给出该乳剂中乳化剂的用量,学生需要思考如何应用所学知识进行该处方的制备才能得到质量稳定的乳剂。在综合性实验教学模块上可采用的教学模式比较丰富如抛锚式教学模式,PBL教学模式等。
3、开放性实验模块的教学模式
开放性实验要求学生通过所学的药剂学专业知识将教师所给出的药物剂型进行处方的探索和设计,制备工艺的研究与实践,通过自己设计的处方和工艺将产品制备出来,并分析产品的优劣及其原因,在教学模式上学生为主导,教师只参与产品制成后,相关问题的探讨,因此该模块的教学通常以分组探讨式和协商式教学模式进行,根据教学内容将原来分散成2-3人的小组实验,合并成整个教学班分成2-3个大组,对同一类别下的开放性实验分别进行探讨和协商,提出不同的见解,根据大组内形成的不同设计思路再分组进行制备并比较工艺的优劣,最后进行探讨。
三、结语
本次教学探索中将开放性实验教学与传统的经典实验教学相结合,通过不同教学模块的设置,将经典实验教学、综合性实验教学和开放性实验教学有机的结合在一起,知识点的学习由浅入深,由基础到提高,由学习到应用。采用传统的以"教"为中心教师为主体的被动式实验教学模式将经典实验教学所需掌握的知识准确而有效的传授给学生,之后通过抛锚式和PBL等教学模式将课堂转变为教师为引导,学生为主体的学习模式使学生通过课堂学习将知识得到进一步的提高和升华,最后完全将课堂交给学生,转变为以"学"为中心的分组探讨式和协商式的学习模式,使学生能够自主的进行药物剂型的研究和制备,充分发挥学生创新的思维方式,大大提高学生的主动性参与性和创造性,该教学方法循序渐进符合人类学习知识的基本规律。
参考文献:
[1]龙晓英.药剂学[M].北京:科学出版社,2009:1.