藥物合成反應實驗教學模式的評價與優化

侯桂革， 孫居鋒，王春華，侯 云

(濱州醫學院 藥學院，山東 煙臺 264003)

藥物合成反應實驗教學模式的評價與優化

侯桂革， 孫居鋒，王春華，侯 云

(濱州醫學院 藥學院，山東 煙臺 264003)

藥物合成反應理論和實驗教學，是本學院藥學化學課程一體化教學模式下的精品課程。本論文，對本學院近三年藥學本科藥物合成反應實驗教學過程中的實驗內容和方法、實驗路線設計與分析、實驗現象與分析、實驗記錄與報告情況作出初步評價與優化，以期為藥學化學課程一體化教學模式下的藥物合成反應理論與實驗教學改革提供可靠的依據。

藥物合成反應實驗； 藥學化學課程一體化； 設計性實驗

藥物合成反應是藥學專業的一門實踐性很強的專業課，實驗教學尤為重要。藥物合成反應實驗是學生在完成有機化學實驗的基礎上，綜合應用藥學基礎理論和基本技能進行的藥物合成實驗[1]。本學院藥學專業2012年新開設藥物合成反應理論和實驗教學，是藥學化學課程一體化教學模式下的精品課程，同時，實驗教學體現了理論和實驗的結合，已經成為學院的教學觀摩課。

實驗教學是藥物合成反應課程考試的重要部分[2]，實驗內容主要包括綜合性實驗和設計性實驗兩部分，其中綜合性實驗介紹了2個臨床上常用藥物的合成、精制及結構確證實驗，使學生能夠對藥物合成有全面的了解。設計性實驗設立了1個比較典型的藥物，學生在教師指導下查閱文獻、設計合成路線及工藝過程，培養學生進行藥物合成實驗以及藥物合成路線的設計能力。我們通過評價該實驗路線的設計可行性和實驗過程，能獲得一些反饋信息，以此來評估教學效果的優劣，指導教學過程中的問題和薄弱環節，探索該教學模式的可行性，從而促進教學，提高教學質量。本論文，對我校近三年藥學本科藥物合成反應實驗教學過程中教學內容與方法、實驗現象與分析、實驗總結與報告情況作出初步評價與分析，以期為藥學化學課程一體化教學模式下的藥物合成反應理論與實驗教學改革提供可靠的依據[3]。

1 實驗內容與方法

藥物合成反應課程85學時，其中實驗教學34學時，占總學時的40%。本實驗教學選用《藥學化學實驗II》[4]為實驗講義。實驗內容以綜合性、設計性實驗為主。綜合性實驗包括實驗1：抗癲癇藥物苯妥英鈉的合成(12學時)和實驗2：香豆素-3-羧酸的合成(10學時)。設計性實驗3局部麻醉藥苯佐卡因的合成(12學時)。

根據近三年實驗教學的情況來看，實驗1中安息香縮合、二苯基乙二酮的制備、苯妥英的制備、苯妥英鈉的制備四步反應實驗安排合理，實驗現象明顯，實驗操作涵蓋了回流反應裝置、抽濾裝置、尾氣吸收裝置、重結晶、活性炭脫色，能夠在有機化學實驗的基礎上提高學生的基本操作能力。

實驗2在理論學習的基礎上，首先分析比較了Perkin反應和Knovengel反應[5]不同，選擇出實驗室內最佳的合成方法，即在六氫吡啶催化下，水楊醛與丙二酸二乙酯縮合生成中間體香豆素-3-甲酸乙酯，加堿水解，酯基和內酯基都被水解，然后酸性條件下環內酯化，重結晶后得到目標產物香豆素-3-羧酸。根據近三年的實驗經驗，本實驗主要包括兩步反應，兩次實驗即6課時就可順利完成，大綱中預定的10學時明顯偏多，明顯多出4學時，在今后的實驗教學中應當適當更改。

表1 藥物合成反應實驗內容和學時分配

苯佐卡因的合成為設計性實驗，以對硝基甲苯或對氨基甲苯為原料，學生以小組為單位，設計路線，經老師審核和指導下開展實驗。這樣就會出現很多不確定因素，有時導致實驗的產率底下，甚至失敗。所以，大綱中設定的12學時基本是不夠的。巧合的是，實驗2中多余的4學時，可以調整到本實驗中進行。

2 實驗路線設計與分析

苯佐卡因的設計性實驗是為了培養學生利用所學知識，掌握文獻查閱和局麻藥苯佐卡因合成路線選擇的基本原理和評價，掌握氧化、酯化、還原、酰化反應的原理和操作方法，了解化合物的酸堿性進行純化的方法，進一步培養學生獨立設計實驗和完成實驗的能力。苯佐卡因的合成為設計性實驗，限定對硝基甲苯或對氨基甲苯兩種原料，學生們設計出兩條合成路線：

方法一選用對硝基甲苯為起始原料，經氧化得到對硝基苯甲酸，再經乙酯化后還原得到目標產物。該路線經濟合理，步驟簡便。大約65%的學生選用該路線。

方法二采用對氨基甲苯為原料，經酰化保護氨基，利用KMnO4氧化、水解，最后經過乙酯化得到苯佐卡因。此路線比方法一的路線長一些，只有35%的學生選用此路線，但原料易得，操作方便，比較適合于實驗室小量制備。

3 實驗現象與分析

特別要提出的是，實驗一中二苯基乙二酮的制備過程中，需要用濃硝酸參與的氧化反應，反應過程產生大量的氮氧化物有毒氣體，這就需要學生通過尾氣吸收裝置來避免尾氣的排放，不僅培養學生在實驗過程中的尾氣處理方法，而且能夠培養學生的環保意識，為他們以后從事化學、制藥等相關工作做準備。

另外，在香豆素-3-羧酸重結晶過程中，學生需要根據粗產品的多少自己探索溶劑的比例，即乙醇和水的比例。乙醇為良性溶劑，而水為不良性溶劑，溶劑比例的選擇對重結晶的效果影響很大。通過該實驗，將有機化學的基本理論應用到藥物合成反應的實驗中，能有效提高學生對混合溶劑重結晶的理解和應用。

4 實驗記錄與報告

做好實驗記錄和實驗報告是每一個學生必備的基本素質。實驗記錄必須記在專門的實驗記錄本上。實驗過程中觀察到的現象、實驗時間、實驗數據、操作步驟和后處理方法、意外事故均應及時、準確、詳細地記錄清楚，并簽名，保證實驗數據的完整性、連續性和原始性。實驗報告需包含實驗原理、實驗材料與儀器、實驗步驟與現象、實驗數據、結果分析等，并對實驗思考題作出詳細解答。作為藥物合成反應的實驗教師，經過三年的指導發現，前兩個實驗的實驗報告中出現的問題可以在后面的實驗中總結和解答，但是第三個實驗結束后，實驗報告中出現的問題沒有合適的時間解答，所以，根據實驗需要將最后一個實驗調整為五次(15學時)比較合適，剩余1學時作為實驗的結果分析與問題解答，這樣更能體現實驗教學的指導性。

[1] 劉 丹, 孟艷秋, 楊桂秋,等.《藥物合成反應》課程教學探討[J]. 今日藥學, 2010, 20(12), 60-62.

[2] 孫居鋒, 王春華, 侯桂革. 藥物合成反應考試試卷分析[J]. 大學教育,2015(8)： 150-151.

[3] 蘭作平, 謝慶娟, 米慶林, 等. 藥物化學課程"理實一體化"教學模式的改革與實踐[J]. 重慶醫學, 2015(3)： 422-424.

[4] 王春華.藥學化學實驗II[M].北京：科學出版社，2015.

[5] 申海旺, 李建芬, 高大偉. 催化劑對肉桂酸合成的影響[J]. 化學與生物工程, 2004, 21(4), 40-41.

(本文文獻格式：侯桂革， 孫居鋒，王春華，等.藥物合成反應實驗教學模式的評價與優化[J].山東化工，2016，45(12)：156-157.)

2016-04-14

山東省本科高校教學改革研究項目(2015M029)；濱州醫學院教學改革項目(JYKT201242)

侯桂革(1981—)，博士，副教授，研究方向：藥物合成與評價。

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