物理化學(xué)在藥學(xué)中的作用探討

李欣格

物理化學(xué)是藥學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)理論的重要組成部分，對(duì)于提高藥學(xué)研發(fā)水平，具有非常重要的作用。首先闡述了物理化學(xué)的內(nèi)涵，然后對(duì)其在藥學(xué)中的重要作用進(jìn)行了具體分析，旨在提高藥學(xué)中物理化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，充分發(fā)揮其作用。

物理化學(xué)藥學(xué)作用物理化學(xué)在藥學(xué)專業(yè)中占據(jù)著重要地位，不僅能為新型藥物的研究和開(kāi)發(fā)提供理論指導(dǎo)，還可以采用實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)促進(jìn)藥物研究和病變檢驗(yàn)，已經(jīng)滲透到藥學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，所以我們?cè)谒帉W(xué)教學(xué)中，一定要對(duì)物理化學(xué)引起足夠的重視。為了最大化的發(fā)揮物理化學(xué)在藥學(xué)中的作用，本文從如下幾點(diǎn)展開(kāi)了具體綜述。

一、物理化學(xué)概述

物理化學(xué)，即用物理的方法來(lái)解決化學(xué)學(xué)科中的問(wèn)題，又被稱為化學(xué)的靈魂。因?yàn)樗闹饕獪?zhǔn)則源于自然現(xiàn)象，是總結(jié)實(shí)踐結(jié)果而來(lái)，沒(méi)有假設(shè)，雖然無(wú)法用數(shù)學(xué)公式加以證明，但是能夠利用假設(shè)和數(shù)學(xué)推理，得到大量的原理。目前嗎，物理化學(xué)被廣泛應(yīng)用于社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，例如化學(xué)、化工、生物工程、建筑材料、環(huán)境以及制藥等，在藥學(xué)專業(yè)中，它不僅是一門基礎(chǔ)理論，還具有承上啟下的作用，能為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)提供指導(dǎo)和方法論。

物理化學(xué)中包含了很多公式推導(dǎo)和公式，而且不同的公式，其使用條件和范圍也存在一定的差異，具有極強(qiáng)的概念性、理論性和邏輯性。對(duì)于化學(xué)運(yùn)動(dòng)中普遍性規(guī)律的研究，需要綜合運(yùn)用物理、數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)的相關(guān)理論和實(shí)驗(yàn)方法，在四大基礎(chǔ)化學(xué)中，學(xué)習(xí)難度最大。

二、物理化學(xué)在藥學(xué)中的重要作用

1.為研究新的藥物劑型提供理論指導(dǎo)

通常，固體的分散體都具有較高的生物利用程度，根據(jù)物理化學(xué)中的低共熔相圖原理，讓藥物體和其載體在較低共熔的比例中同時(shí)存在。在這種條件下制作而成的藥物，其微細(xì)的分散結(jié)構(gòu)非常均勻，這樣有助于極大地提高藥物溶解的速度，快速發(fā)揮藥物的效果。

例如，當(dāng)灰黃霉素-酒石酸在較低共熔的比例中時(shí)，生成的混合物就能快速溶出，和高純度的灰黃霉素溶出相比，速度高出2.6倍。又例如，和高純度的磺胺噻唑的溶出速度比較，將濃度為48%的尿素和52%的磺胺噻唑制作而成的低共熔混合物，其溶出的速度可以提升11倍。

2.有助于促進(jìn)藥物研究以及病變檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)

人體內(nèi)的體液均為膠質(zhì)形態(tài)，其中含有豐富的膠體粒子，能夠帶電。根據(jù)這一特點(diǎn)，可以采用電泳方法對(duì)體液予以分離，并作為判斷某臟器是否存在病變反應(yīng)的主要依據(jù)和衡量指標(biāo)。

例如，在藥學(xué)研究中，為了將消化酶從人體的唾液中有效分離出來(lái)，研發(fā)者可以充分利用電場(chǎng)的作用，而這一內(nèi)容屬于物理化學(xué)的范疇。由此可知，物理化學(xué)的應(yīng)用可以為單獨(dú)研究酶的生物活性提供良好的條件。又例如，如果機(jī)體的脂質(zhì)代謝過(guò)程遭到破壞，那么血液中紅細(xì)胞的電泳率就會(huì)迅速下降，超出標(biāo)準(zhǔn)值范圍，所以只需要測(cè)量其中的電泳率，就可以判斷肝功能是否正常。所以，電泳率檢測(cè)是衡量肝功能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

3.新藥研究和開(kāi)發(fā)的理論基礎(chǔ)

以膽結(jié)石為例。膽結(jié)石在臨床中是一種常見(jiàn)病和多發(fā)病，其發(fā)病原因是臨床學(xué)術(shù)研究的重要課題之一，至今尚無(wú)統(tǒng)一結(jié)論。很多專家通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)膽汁中的膽固醇含量過(guò)量時(shí)，就極有可能形成膽固醇結(jié)石。這是膽結(jié)石形成的必要條件，但并不是唯一條件。根據(jù)物理化學(xué)中的表面現(xiàn)象這一理論可知，在附加壓力的作用下，很難形成新相種子。換句話說(shuō)，如果沒(méi)有肝臟異常、膽管病變等誘導(dǎo)因素，即使具備結(jié)石的晶核，也無(wú)法形成結(jié)石。而且，膽固醇的高低是相對(duì)于膽汁中的卵磷脂含量來(lái)說(shuō)的。在物理化學(xué)領(lǐng)域中，卵磷脂屬于表面活性劑的范疇，主要負(fù)責(zé)攜帶膽固醇。一旦膽汁中的卵磷脂含量降低，無(wú)法溶于膽汁中的膽固醇就會(huì)發(fā)生游離，形成結(jié)石。

根據(jù)上述理論，要避免和預(yù)防膽固醇結(jié)石，開(kāi)發(fā)出能夠溶解結(jié)石或者有效治療高血脂的藥物，可以從提高卵磷脂的合成能力或者增加其攝入量等方面入手，做好膽囊病變的預(yù)防工作。

4.貫穿于藥學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)

（1）在藥物合成中的作用。在酸性或者堿性環(huán)境中，反應(yīng)物很容易被分解。根據(jù)物理化學(xué)的這一知識(shí)點(diǎn)，在藥物合成的過(guò)程中，可以添加一些輔料，為合成的順利完成提供可靠保障。例如，可以和反應(yīng)物生成膠團(tuán)的表面活性劑，可以有效保護(hù)反應(yīng)物，避免合成受到其他因素的干擾。

（2）在藥物生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的作用。我們可以將物理化學(xué)中的化學(xué)動(dòng)力原理應(yīng)用在藥物的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，這樣可以設(shè)計(jì)出最佳的反應(yīng)條件，便于尋找合適的催化劑，極大地提高了藥物的生產(chǎn)率，而且還降低了生產(chǎn)的成本。當(dāng)藥物合成之后，還可以根據(jù)物理化學(xué)中的相關(guān)規(guī)律對(duì)藥品的分離進(jìn)行科學(xué)指導(dǎo)。

（3）在測(cè)量比表面積中的作用。在固體類藥品的物理參數(shù)中，比表面積是其中的一項(xiàng)重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。在測(cè)量時(shí)，可以根據(jù)物理化學(xué)中，氣體在固體表面的多層吸附理論，這樣有助于提高測(cè)量的精確度。

（4）在評(píng)價(jià)藥品穩(wěn)定性方面的作用。物理化學(xué)中包含了化學(xué)動(dòng)力學(xué)的相關(guān)知識(shí)，運(yùn)用這一知識(shí)點(diǎn)可以對(duì)固體類藥品的穩(wěn)定性進(jìn)行研究。例如，根據(jù)加速實(shí)驗(yàn)的相關(guān)理論，可以確定藥品分解反應(yīng)的具體等級(jí)。然后再對(duì)不同溫度環(huán)境下，藥品反應(yīng)速率的常數(shù)進(jìn)行測(cè)量，這樣就能夠計(jì)算出，在常溫環(huán)境下，10%藥品完成分解反應(yīng)速需要的時(shí)間，也就是藥品的保質(zhì)時(shí)間，即儲(chǔ)存期。

（5）其他方面的作用：①為了確定每次給藥需要的時(shí)間，可以對(duì)藥品的生物半衰期進(jìn)行測(cè)量。②充分利用電化學(xué)的相關(guān)知識(shí)和理論，檢測(cè)體液的pH數(shù)值，為藥物的使用環(huán)境提供參考數(shù)據(jù)。③在提取天然藥物中的有效成分時(shí)，需要運(yùn)用到物理化學(xué)中的蒸餾和萃取等知識(shí)。同時(shí)，在中草藥的提煉過(guò)程中，也需要使用乳化、消沫等方面的物理化學(xué)知識(shí)。另外，在透皮吸收技術(shù)以及外用膏藥中，新型表面活性劑的發(fā)現(xiàn)對(duì)于此類藥品的生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生決定性的影響。從中草藥有效成分的提取，藥品的合成、藥品的臨床使用，到新型藥物的開(kāi)發(fā)無(wú)不需要物理化學(xué)為它提供原理和方法。物理化學(xué)已滲透到藥學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，物理化學(xué)的教學(xué)將對(duì)藥學(xué)專業(yè)發(fā)展起至關(guān)重要的作用。

物理化學(xué)在要藥學(xué)中具有重要作用，但是要充分發(fā)揮卻并不簡(jiǎn)單。這是因?yàn)?，物理化學(xué)包含了很多學(xué)科的內(nèi)容，如無(wú)機(jī)化學(xué)、高分子化學(xué)、物理學(xué)和生物化學(xué)等，具有較強(qiáng)的綜合性、復(fù)雜性和系統(tǒng)性，增加了理解和學(xué)習(xí)的難度。為了提高物物理化學(xué)的教學(xué)效果，就要求教師必須有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論，還要有科研開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新的意識(shí)，并在實(shí)踐基礎(chǔ)上不斷拓寬思路，理論聯(lián)系實(shí)際，把物化理論應(yīng)用于藥學(xué)實(shí)踐，在專業(yè)課的學(xué)習(xí)和課題研究中真正發(fā)揮其指導(dǎo)和預(yù)測(cè)的功能。

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