曾慶冰 (南方醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院生物材料學(xué)科, 廣州 510515)
在藥劑學(xué)領(lǐng)域,各種高分子材料得到了廣泛應(yīng)用。為適應(yīng)藥物制劑學(xué)的發(fā)展需要,南方醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院從2012年起對(duì)藥物制劑專業(yè)高年級(jí)學(xué)生新開設(shè)了藥用高分子材料學(xué)專業(yè)課。藥用高分子材料學(xué)作為我國于20世紀(jì)90年代建立起來的一門嶄新的學(xué)科,融合了藥物制劑學(xué)與高分子化學(xué)、高分子物理、高分子材料學(xué)的有關(guān)內(nèi)容。通過本課程的學(xué)習(xí),力求使學(xué)生了解藥用高分子材料的基本知識(shí)和在藥物制劑中的應(yīng)用,為今后的學(xué)習(xí)和工作奠定基礎(chǔ)。
筆者通過承擔(dān)藥用高分子材料學(xué)全程教學(xué)任務(wù),就教學(xué)內(nèi)容和綜合運(yùn)用適當(dāng)教學(xué)方法等幾方面談?wù)劷虒W(xué)中的體會(huì),希望能對(duì)提高藥用高分子材料學(xué)的教學(xué)效率提供參考。
目前,我校藥用高分子材料課程采用的教材為中國醫(yī)藥科技出版社出版、鄭俊民主編的普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材,總課時(shí)為40學(xué)時(shí)。該教材涉及高分子材料的基礎(chǔ)知識(shí),高分子材料的制備、理化性質(zhì),各種高分子材料的來源、制法、性質(zhì)和應(yīng)用。教材內(nèi)容多,學(xué)生在短期內(nèi)很難掌握整本教材內(nèi)容。藥劑專業(yè)的學(xué)生雖然已具備一定的化學(xué)背景知識(shí),但學(xué)生對(duì)高分子化合物的感性認(rèn)識(shí)較少,在課程的理解上存在一定困難,學(xué)生普遍反映較難記憶,這些都直接影響到學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣和積極性[1]。
因此,在課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上,教師要依照教學(xué)大綱要求,精選教學(xué)內(nèi)容[2,3],以高分子材料學(xué)的基本概念、基本原理為主線,若干典型的高分子材料為重點(diǎn),理論聯(lián)系實(shí)際為核心,反映科學(xué)技術(shù)新成就為補(bǔ)充。此外,在教學(xué)內(nèi)容上注重與藥劑學(xué)的銜接,以劑型為載體講述高分子材料,比如在講述可做緩控釋衣膜的包衣材料時(shí),要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)藥劑學(xué)中的緩控釋的定義、制備方法。這樣既使課程內(nèi)容重點(diǎn)突出、層次分明,同時(shí)具有先進(jìn)性。在教學(xué)過程中,還可以結(jié)合實(shí)際,將教師的科研課題研究融入教學(xué)過程中,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和研究課題的思路,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)效果。
2.1 合理運(yùn)用案例教學(xué)法,增加感性認(rèn)識(shí) 為盡快建立學(xué)生對(duì)高分子材料的感性認(rèn)識(shí),在第一次課上,可以結(jié)合日常生活中經(jīng)常接觸的一些材料,如聚乙烯或聚丙烯制成的飲料瓶、塑料容器;質(zhì)地為滌綸、錦綸、聚酯等人工合成高分子的服裝面料,主要成分為淀粉的米、面、玉米等,從衣食住行等各方面介紹高分子材料的應(yīng)用,消除學(xué)生對(duì)高分子材料的陌生感。
在介紹高分子材料在藥劑學(xué)中的應(yīng)用時(shí),也要多列舉一些有代表性、典型的例子,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到看似高深的高分子材料其實(shí)離我們并不遙遠(yuǎn),從而激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。然后圖文并茂地講授高分子材料在醫(yī)藥方面的應(yīng)用發(fā)展史,從公元前3500年前埃及人開始用馬鬃縫合傷口講到今天制造出來的各種高分子材質(zhì)的人工器官、現(xiàn)代藥劑中緩釋控釋靶向制劑的研究、高分子前藥的出現(xiàn)等。這些有利于學(xué)生對(duì)高分子在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用有一個(gè)感性認(rèn)識(shí),明白高分子材料的重要性。
再如通過舉國皆知的“齊二藥亮菌甲素”中誤投二甘醇事件,讓學(xué)生對(duì)藥用輔料的重要性、安全性有感性認(rèn)識(shí)。又如,講到作為藥品包裝膜的PVC通常加有大量的增塑劑,而涉及PVC在使用過程中存在增塑劑遷移的問題時(shí),可以引入不久前發(fā)生的臺(tái)灣功能飲料、果汁等的塑化劑問題。塑化劑是與內(nèi)地三鹿奶粉含有的三聚氰胺一樣,屬有毒化學(xué)品,其食用者如兒童一周內(nèi)飲用1-2瓶飲料,男性雌性化為一般兒童的7-8倍;女童乳癌率為一般兒童的7-8倍。通過這個(gè)例子,能夠引發(fā)學(xué)生對(duì)藥品包裝材料添加劑的關(guān)注,加深對(duì)添加劑的毒性理解。又譬如,講到聚碳酸酯瓶子作為眼藥的容器逐漸普遍時(shí),與時(shí)下的PC奶瓶風(fēng)波結(jié)合起來。PC奶瓶由于含有未能百分百轉(zhuǎn)化的雙酚A,容易導(dǎo)致嬰兒性早熟。而平常所使用的PC太空杯等,其雙酚A的含量要高于奶瓶。PC中殘留的雙酚A,溫度愈高,釋放愈多,速度也愈快。因此,不應(yīng)以PC水杯盛熱水。PC塑料瓶使用時(shí)勿加熱,勿在陽光下直射。不用洗碗機(jī)、烘碗機(jī)清洗水壺。第一次使用前,用小蘇打粉加溫水清洗,在室溫中自然烘干。使用過程注意以上的事項(xiàng),可以減低PC塑料瓶使用的風(fēng)險(xiǎn)。通過這個(gè)例子,加深了學(xué)生對(duì)未反應(yīng)的殘留單體毒性的理解,同時(shí)使其學(xué)到一些減少毒性的生活常識(shí)。這些講解都能讓學(xué)生深刻體會(huì)掌握高分子知識(shí)的重要性。
2.2 采用啟發(fā)式問題教學(xué)法,培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力 學(xué)生的求知欲望往往是從問題開始的,學(xué)習(xí)的過程可以說是一個(gè)不斷發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的過程。因此,在藥用高分子材料教學(xué)中善于運(yùn)用啟發(fā)式問題教學(xué)法將會(huì)收到良好的效果。比如為什么胃崩型和胃溶性丙烯酸樹脂一般只需很少的增塑劑即可用于薄膜包衣,而腸溶型丙烯酸樹脂則需要加入較大比例的增塑劑才能用于薄膜包衣?對(duì)于這個(gè)問題,可以先指導(dǎo)學(xué)生從丙烯酸樹脂的結(jié)構(gòu)和增塑劑的作用切入:第一,分析加入增塑劑與成膜材料韌性的關(guān)系;第二,丙烯酸樹脂這類材料實(shí)際上是甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸等單體按不同比例聚合而成的一大類聚合物,由于丙烯酸酯的存在如同內(nèi)增塑劑,可使高分子柔性增強(qiáng),更容易成膜。由結(jié)構(gòu)導(dǎo)出性質(zhì),由性質(zhì)聯(lián)系其應(yīng)用。腸溶型丙烯酸樹脂結(jié)構(gòu)中不含丙烯酸酯,只含有羧基,要求在偏堿條件下溶解,它們的玻璃化溫度高達(dá)160℃,用于薄膜包衣時(shí)需加20%-40%的增塑劑;滲透型丙烯酸樹脂含有季胺基團(tuán),故其在酸性和堿性條件下均不溶解,又由于其結(jié)構(gòu)中含有丙烯酸酯,其玻璃化溫度下降為55℃,用于薄膜包衣時(shí)需加10%以下的增塑劑;胃崩型丙烯酸樹脂結(jié)構(gòu)中由于丙烯酸酯的含量較高,其玻璃化溫度下降為-8℃,用于薄膜包衣時(shí)可不加增塑劑。這樣在解決問題的過程中,學(xué)生不僅學(xué)習(xí)到如何將所學(xué)知識(shí)加以應(yīng)用,而且能收獲更為廣泛的知識(shí),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出課本本身能提供的內(nèi)容。
2.3 在教學(xué)中運(yùn)用比較法,增強(qiáng)學(xué)生記憶 藥用高分子材料教學(xué)中涉及材料眾多,在講授材料的結(jié)構(gòu)、名稱、性質(zhì)和應(yīng)用時(shí)應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生采用比較法進(jìn)行學(xué)習(xí)與歸納總結(jié),防止相互混淆[4]。如講到高分子化合物科學(xué)分類法、自由基聚合反應(yīng)和陰離子聚合反應(yīng)特點(diǎn)、加聚反應(yīng)與縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)、逐步聚合與連鎖聚合的特點(diǎn)時(shí),采用表格比較分類的方法講解,一目了然。又如在講到同一類材料如纖維素醚類時(shí),可把幾種常用輔料如羧甲基纖維素與交聯(lián)的羧甲基纖維素、甲基纖維素與乙基纖維素、羥丙基纖維素與低取代羥丙基纖維素等聯(lián)系起來,分別從結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和應(yīng)用三方面的異同進(jìn)行闡述,加深學(xué)生理解和記憶。此外,有些材料英文縮寫極為相近,容易混淆,如CMS-Na與 CMC-Na、MC與 MCC、PLA 與PVA、PVA 與 PVP、PVP 與 PVPP、HPMC 與 HPC、HPMC與HPMCP、PC與PVC等,可采用對(duì)比法加深學(xué)生記憶。
2.4 結(jié)合藥物材料學(xué)科研前沿,介紹納米制劑的材料學(xué)基礎(chǔ) 在教學(xué)中合理、恰當(dāng)?shù)刂v授教材外知識(shí),比如結(jié)合科學(xué)研究前沿深入淺出地介紹納米制劑的材料學(xué)基礎(chǔ):納米藥物是指將藥物的微粒或者將藥物吸附包裹在特定載體中,制成納米尺寸范圍內(nèi)的微粒,然后以其為基礎(chǔ)制成不同種類的劑型。簡言之,納米藥物將納米技術(shù)利用到藥物研發(fā)上,使得常規(guī)的藥物治療技術(shù)發(fā)展到分子水平。因?yàn)榧{米微粒的尺寸極小(納米即10億分之一米),因此具有很大的比表面積,藥物的比表面積越大,化學(xué)活性越高,吸收速度越快,效應(yīng)也越強(qiáng),并且具有良好的穩(wěn)定性、生物相容性、緩釋性、可以加大難溶藥物的溶解度,延長藥物作用時(shí)間,提高生物利用度和實(shí)現(xiàn)靶向治療作用。因而將藥物制成納米制劑,其效應(yīng)和普通制劑相比會(huì)大大提高。講授中還可以再結(jié)合一些具體的國際知名學(xué)術(shù)期刊文獻(xiàn),如海藻酸鈉、殼聚糖納米粒等文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果。這些深入淺出的介紹可引導(dǎo)學(xué)生更加全面地認(rèn)識(shí)事物本質(zhì),取得了良好的教學(xué)效果。
此外,在講課中采用中英文相結(jié)合、互為補(bǔ)充的方式進(jìn)行講授,以提高學(xué)生的專業(yè)英語水平等教學(xué)方法的綜合運(yùn)用也受到學(xué)生的廣泛歡迎。教學(xué)是一項(xiàng)持久的系統(tǒng)工程,筆者還將繼續(xù)探索和實(shí)踐,不斷提高自己業(yè)務(wù)素質(zhì)、不斷探索總結(jié),才能培養(yǎng)出更多高素質(zhì)的人才。
[1] 蘭婷,孫曉莉,姜茹,等.藥用高分子材料學(xué)教學(xué)初探[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào):基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版,2008,10(6):673-675.
[2] 畢肖林,陳軍,王令充,等.藥用高分子材料學(xué)教學(xué)的幾點(diǎn)思考及其對(duì)策探討[J].中國醫(yī)藥導(dǎo)報(bào),2010,7(27):103 -104.
[3] 王小丹,劉豐收.藥用高分子材料教學(xué)實(shí)踐[J].藥學(xué)教育,2011,27(6):42 -45.
[4] 祝俠麗,謝彩俠,賈永艷,等.比較法在藥用高分子材料學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國現(xiàn)代藥物應(yīng)用,2011,5(16):130 -131.