工业药剂学是药物制剂专业教学计划中设置的一门主要专...

1 典型教学案例视频简介 目录 盐酸小檗碱缓释微丸的制备…………………………2 麻黄中麻黄碱的提取分离与鉴定……………………4 大鼠在体小肠吸收实验………………………………8 2 盐酸小檗碱缓释微丸的制备简介 工业药剂学是药物制剂专业教学中设置的一门主要专业课 程，工业药剂学实验课是工业药剂学课程教学中不可缺少的组成部 分，是整个教学过程中的一个重要环节。通过工业药剂学实验课教 学，旨在培养学生扎实的动手操作技能，理论联系实际的学风，严 谨、科学的工作作风和对事业的高度责任心。通过基本操作训练， 获得较强的从事药物制剂制备工作的能力，正确掌握常用制剂技术 的规范化操作，通过设计性、综合性实验的训练，模拟科学研究的 整个过程，培养学生创新意识、创新精神和独立工作的能力，以及 运用理论及相关基础与专业知识解决实际问题的能力，为今后从事 药物新制剂研究开发工作打下基础。 为了充分调动学生的学习主动性、积极性和创造性，并把所学 到的基础理论知识与实践的感性认识更好地相结合，最终达到提高 学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题能力的目的，提高 学生的自学能力、实践能力和创新思维，我们为学生开设了综合设 计性实验盐酸小檗碱缓释微丸的制备。 微丸系指直径约为 1mm，一般不超过 2.5mm 的小球状口服剂型。 在胃肠道中分布面积较大，吸收快。可将药物制成速释、缓释或控 释的微丸，填充入空胶囊中，袋装或压成片剂使用。常见的制备方 3 法有沸腾制粒法、挤出滚圆法、离心造粒法、喷雾制粒法等，本实 验采用学生自行设计处方、挤出滚圆法制备盐酸小檗碱缓释微丸。 挤出滚圆法制备微丸的工艺过程主要包括原辅料的混合、粘合、 挤出滚圆颗粒和干燥等。 挤出-滚圆法是指将药物、辅料粉末加入粘合剂混合均匀,通过 挤出机将之挤成条柱状,再于滚圆机中将圆柱形物料切割,滚制成大 小均匀、规整的球形,最后进行干燥。 此法为一种较新型的制丸方 法，用此法所得颗粒大小均匀、粒度分布窄、药物含量均匀。所需 装置主要有挤出机和滚圆机。挤出机可使捏合后的湿物料挤成圆柱 形，滚圆机可使挤出圆柱形物料滚制成球形。 本实验将制备得到的微丸压制成为片剂，并进行了片剂相关质 量检查项目的检查，包括硬度测试、脆碎度实验，崩解时限测试和 溶出度测试。 4 麻黄中麻黄碱的提取分离与鉴定 在《天然药物化学》实验中，化合物的提取分离与鉴定是既包含 基本实验操作、又能提高学生综合素质的经典实验类型。其内容一 般包括化合物的提取、纯化、分离、性质实验及结构鉴定。通过实 验，不仅可让学生掌握天然药物化学成分提取分离与鉴定的基本操 作与一般步骤，掌握提取分离某类化合物的具体方法，而且能训练 学生严格认真的科学态度与良好工作习惯，促进理论与实践结合， 提高学生的动手操作能力与观察能力、分析解决问题的能力。更为 重要的是，学生通过实验可得到一定产品，增强了学生的成就感与 自信心，从而激发学生的学习兴趣，提高上实验课的积极性，对于 提高《天然药物化学》课程的教学效果大有帮助。 《麻黄中麻黄碱的提取分离与鉴定》就是这样一个典型的实验， 这是一个多步骤、涉及多种天然药物化学基本操作的综合性实验。 通过本实验，学习生物碱类化合物的提取纯化方法，掌握阳离子交 换树脂法纯化生物碱的原理与操作。实验分为四大部分：麻黄生物 碱的提取、离子交换、碱化洗脱与麻黄碱的鉴定。本实验涉及的基 本操作有：渗漉提取法、离子交换树脂装柱与交换、回流提取、旋 转蒸发仪的使用、薄层板的制备、重结晶、薄层层析法等。 （一） 麻黄碱的提取 5 1. 基本原理：麻黄生物碱具有碱性，可与酸发生而成盐，能够溶于 酸水，因此，可用酸水提取法提取麻黄生物碱。 2. 实验步骤： 称取 100g 麻黄粗粉，放入珐琅缸中，倒入 0.2%的盐酸水溶 液约 150mL，搅拌均匀，润湿 30min。将润湿后的药材装入渗漉 筒中，药材要装结实、装均匀，倒入 0.2%的盐酸水溶液进行渗漉 提取，始终保持溶剂盖过药材，提取溶剂总量为 1000mL。流速 控制在 4-5mL/min。 （二） 离子交换 1. 基本原理： RRRRSSSSOOOO3333HHHH ++++---- ++++ NNNNHHHH+ +++ HHHH ++++ RRRRSSSSOOOO3333 NNNNHHHH ++++++++ RRRRSSSSOOOO3333NNNNHHHH4444 NNNN OOOOHHHH2222+ +++---- ++++ ++++ 氢离子型阳离 子交换树脂 生物碱盐 阳离子交换 树脂的铵盐 游离生物碱 氨水碱化 有机溶剂提取 AlkAlkAlkAlk 生物碱在酸水溶液中以阳离子形式存在，当把酸水提取液通过阳 离子交换树脂时，树脂上氢离子与生物碱阳离子发生交换，生物碱 结合到树脂上，杂质则随溶液流出。将结合了生物碱的树脂用氨水 6 碱化，氨水中的氨离子结合到树脂上，而生物碱游离出来，然后用 有机溶剂回流洗脱，回收溶剂后，即得较纯生物碱。 2. 实验步骤： ①装柱：将层析柱垂直于桌面架于铁架台上，向其中倒入适量蒸馏 水。称取经过处理的阳离子交换树脂 60g，放入小烧杯中，加入适 量蒸馏水，充分搅拌，赶尽气泡，然后边搅拌边一次性倒入柱中， 待树脂沉降完全，打开活塞，放出多余的蒸馏水，至液面高于树脂 材料 5-10cm。 ② 离子交换：将酸水提取液缓缓倒入柱中，打开活塞，流速控制在 4-5mL/min，始终保持液面盖过树脂材料。交换过程中，可用麻黄碱 专属沉淀实验检查交换是否完全。用试管取少量流出液，加入 CS2、 NaOH、CuSO4各一滴，若无沉淀，说明交换完全，若有褐色絮状沉 淀，说明交换未完全，需重新交换或加入新树脂。全部提取液交换 完毕后，将数值从柱中倒出，用蒸馏水洗至 pH 约为 6，放置风干。 （三） 氨化洗脱 ①碱化：向风干的树脂中倒入 6-7mL浓氨水，搅拌均匀，闷润 20min， 使碱化完全。 ②洗脱：将树脂挥散掉多于的氨水，倒入圆底烧瓶中，加入 100mL 氯仿，回流提取 1.5h，然后用旋转蒸发仪浓缩，浸膏溶于盐酸乙醇 7 溶液中，放置析晶。 旋转蒸发仪的使用：使用前，先打开水浴锅开关加热。使用时， 接好接收瓶、蒸馏瓶，关闭通大气的活塞，打开冷凝水，水泵开关， 先使系统内压力降至一定程度，再开动电动机转动蒸馏烧瓶。结束 时，应先停电动机，再通大气，以防蒸馏烧瓶在转动中脱落。 （四） 化合物鉴定 将析出的结晶滤出，溶于盐酸乙醇溶液中，与盐酸麻黄碱共薄 层展开，展开剂为甲醇：浓氨水=10：1。展开完毕后，晾干，以茚 三酮喷雾，吹风机吹至出现紫红色斑点，计算 Rf值。 实验结束！ 8 实验十八实验十八实验十八实验十八 大鼠在体小肠吸收实验大鼠在体小肠吸收实验大鼠在体小肠吸收实验大鼠在体小肠吸收实验 生物药剂学是药剂学的一个重要分支学科，是一门以动物实验 为基础，研究药物在体内吸收、分布、代谢、排泄的机理及过程， 阐明药物因素、剂型因素、生理因素与药物疗效之间关系的一门科 学。本实验通过检测大鼠在体小肠对于磺胺嘧啶的吸收，掌握大鼠 在体小肠吸收的实验方法，计算药物的吸收速度常数（Ka）以及每 小时吸收率的计算方法。 一、实验目的一、实验目的一、实验目的一、实验目的 1.掌握大鼠在体小肠吸收的实验方法。 2.掌握计算药物的吸收速度常数（Ka），以及每小时吸收率的计算方 法。 二、实验指导二、实验指导二、实验指导二、实验指导 大多数药物以被动扩散方式从生物膜的高浓度侧通过膜向低浓度侧 转运。被动扩散可用 Fick 第一定律来描述，即扩散速度（dC/dt） 正比于膜两侧的浓度差（ΔC），因此有： （1）)( b CCKaCKa dt dc −=∆=− 式中 C是消化道中药物浓度，Cb 是血液中药物浓度，Ka 是吸收 速度常数，其值取决于药物的扩散常数，吸收膜的厚度与面积，及 药物对膜的穿透性。胃肠道吸收过程中，进入血液的药物很快分布 9 到全身，故与吸收部位比较，血药浓度维持在很低的水平，满足“漏 槽状态（sink）”，因此 C＞＞Cb，则ΔC≈C， 于是（1）式可以简化为 KaC dt dc =− （2） 因此，胃肠道按一级动力学从溶液中吸收大多数药物。用消化 液中药物量的变化（dXa/dt）表示扩散速度，则： KaXa dt dXa =− (3) 将（3）式积分，得到 (4)KatXaXa −= )0(lnln 式中 Xa 为消化液中药物量，Xa（0）为零时刻消化液中药物量，Ka 为药物吸收速度常数。以lnXa 对 t 作图得一条直线，其斜率为药物 在小肠中的吸收速度常数（Ka）。 10 实验内容与操作实验内容与操作实验内容与操作实验内容与操作 1.仪器设备 蠕动泵；分光光度计；红外灯；手术剪；止血钳；固定板； 电热恒温水浴锅等。 2.试剂 （1） 0.1% NaNO2 液 ；（ 2）0.5%氨基磺酸铵（NH2SO3NH4）溶液 ； （3）0.1%二盐酸萘乙二胺溶液（偶合试剂）；（以上置冰箱保存），(4)1 mol/L HCl;(5)0.2 mol/L NaOH; (6)生理盐水；（7）Krobs-Ringer 试液；（8）戊巴比妥钠溶液（10 mg/ml）；（ 9） 磺胺嘧啶 （Sulfadiazine，SD）。 3．操作 (1)取 85 ml 供试液（100ml Krobs-Ringer 试液含 SD 2 mg、酚 红 2 mg）加入循环装置的烧瓶中。 （2）将实验前禁食一夜，体重 200 g 左右的雄性大鼠，称重， 腹腔注射戊巴比妥钠（剂量为 100 g 体重注射 0.4 ml），麻醉后并 加以固定。（配音） （3）沿腹中线打开腹腔（约 3 厘米长）。自十二指肠上部及回 肠下部各剪开一个小口，各插入直径为 0.5 cm 的玻璃管，用线扎紧 ， 并用 37℃的生理盐水将小肠内容物冲洗干净，然后将大鼠串联到循 11 环装置中。 （4）开动蠕动泵， 以 5 ml/min 的流速循 环 10 分钟后流速调至 2.5 ml/min。 （5）自烧瓶中取样 1.5 ml（1 ml、0.5 ml 各一份）为药物和酚红 零时间样品，并补加 2 ml 酚红溶液（每毫升 Krobs-Ringer 试液含酚 红 20 μg）其后每 15 分 钟取样（1 ml、0.5 ml 各一份），同时补加酚红溶液。由于酚红不 被小肠吸收，用以测定水被小肠吸收的量。 4．定量方法 磺胺嘧啶的定量 取样品 1 ml，加入 1 mol/L HCl 5 ml，加入 0.1% NaNO2 1 ml， 摇匀，放置 3 分钟，加入 0.5%氨基磺酸铵 1 ml，摇匀，放置 3 分钟 。 加入 0.1%萘乙胺 2 ml，摇匀，放置 20 分钟。在 550 nm 处测定吸收 度，以 SD 标准曲线方程计算药物量。 12 参比溶液的配制：取 1 ml 供试液按磺胺嘧啶的定量方法但不加 萘乙胺显色剂。在 550 nm 处测定吸收度。 酚红定量 样品 0.5 ml，加入 0.2 mol/L NaOH 5 ml，摇匀，在 550 nm 测 定吸收度，以酚红标准曲线方程计算酚红量。 参比溶液：为 0.2 mol/L NaOH。 实验结果与讨论实验结果与讨论实验结果与讨论实验结果与讨论 将实验数据按表 1 中公式进行计算，以剩余药量的对数对时间 作图，求出吸收速度常数 Ka，和每小时吸收率（%）。 每小时吸收率（%）= ×100%零时间剩余药量 分钟剩余药量零时间剩余药量 60− 13 表 1 大鼠在体小肠吸收量的计算式 五、思考题五、思考题五、思考题五、思考题 1．作好本实验的关键是什么？在操作中应该注意哪些问题？ 2．本实验装置能否进一步改进？ 取 样 时 间 （h） S 吸 收 度 D 浓 度 酚 吸 收 度 红 浓 度 供 试 液 体 积 （ml） 剩余药量 （μg） 循 环 前 Ao C0 '0A '0C V0=85ml Po=85×Co 0 A1 C1 '1A '1C V1= 1 00 ' ' C VC P1=C1 V1 0.25 A2 C2 '2A '2C 2 11 2 ' 40')5.1( C CV V +⋅− = P2=C2V2+1 .5C1 0.5 A3 C3 '3A '3C 3 22 3 ' 40')5.1( C CV V +− = P3=C3V3+1 .5(C1+C2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . tn An Cn ' n A ' n C n n n C CV V ' 40')5.1( 11 +− = ∑ − = += 1 1 5.1 n i CiCnVnPn