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物理在药学上的应用论文

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物理在药学上的应用论文

主要是各类检测分析,光谱色谱以及药剂学方面的应用

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1.药品合成时,反应物在酸或碱的条件下易分解,用物理化学知识,可添加一些辅料如能与反应物生成胶团的表面活性剂等而将反应物保护起来,使合成顺利进行。2 在药物生产中,利用化学动力学原理可设计最佳的反应条件,寻找合适的催化剂,使药品的产率提高,节约成本。药物合成后,可根据相律指导药品的分离操作。3 比表面积是固体药品物性参数的一个重要指标,利用气体在固体表面的多层吸附理论可测定固体药品的比表积。 4 应用化学动力学方面的有关知识,可研究固体药品的稳定性。例如利用加速实验的原理,首先确定药品分解反应的级数,再测定不同温度下的反应速率常数,就可计算出药品在常温下分解10%所需的时间,亦即贮存期。5 通过测定药品的生物半衰期可计算每次给药所需用的时间。利用电化学知识可测体液的pH值,为药物的使用环境提供数据等。

物理在药学上的应用的论文

临床医学进展、生物医学、医学诊断这些期刊上会有相关文献可供参考

1、制药方面:胶体、乳浊液、悬浊液的制备、稳定性;助溶剂的应用……表面现象及表面活性剂的应用。提取、……浸润、扩散与传质浓缩、……相变过程干燥……喷雾干燥……表面现象2、分析方面:萃取:分配系数;色谱原理和效率公式;等等。

物理学知识与医学知识的渗透教学研究论文

物理学和医学其实是两门相辅相成的课程,医学的进步促进物理学的发展,物理学理论的深入也带来了医学理论的进一步发展。对于学习医学知识的学生来说如果能够认识到这一点,将物理学与医学结合起来学习,那么在医学学科的很多方面的学习可以起到事半功倍的效果。当然要培养起学生这样的意识和老师的努力是分不开的,老师在教授物理学时能够将医学知识结合起来,两者进行渗透教学,就会让学生明白学习物理学对于他们学习医学的的意义所在,也会在学习医学的过程中应用到物理学课堂中的知识。

一、在教学中启发学生明白二者联系

物理学是自然科学的一个分支,它研究中的许多方面与医学理论有着密切的联系。比如通过学习物理学的能量转换和代谢的热学知识,就能很好的理解体温调节的原理。还有通过学习力学知识也能更好的理解肌肉收缩、血液循环、呼吸运动、听觉功能。物理学中有电磁学,这与人体的神经传导、细胞生理、心电脑电等等都有共通之处。物理学的研究领域还有自然界中的温度、湿度、压强、放射线等等都会对人体造成影响,这和人的身体健康是密切相关的。在医学中不仅是病理、生理、药理知识的学习,还包括对医学仪器使用。这些先进的医学仪器例如核磁共振仪、X射线透视、超声波、激光等等都是物理学研究的成果在医学上的使用,因此在进行这些学科的教学中物理学不只是单单讲物理学的知识,而是把物理学的原理运用到医学上,这样学生才会更明白为什么在学习医学的过程中要学习物理学课程。

二、在教学中将各个模块与医学知识结合教学

(一)从力学教学的角度来说

力学是物理学中很重要的一个模块。在医学领域,外科对于骨折患者的治疗都会用一定大小和方向的力牵引患部来以平衡伤部的肌肉的恢复力,这其实和力学中的平行四边形法则息息相关。在护理和抢救伤员时,为了一般都会要求让伤员采取卧位,这是因为血液在重力的作用下会向下流淌,采取卧位可以防止伤员失血过多引起昏迷。在面对心力衰竭的病人时采取端坐位,这样可以减轻心脏的负担。这些都涉及到力学中的重力部分的知识。在讲到摩擦力时,可以结合人体的关节也都是有摩擦力的,为了让人的肢体更加的灵活,骨头和骨头的连接囊中都会有少量的滑液。体重大的人在运动时关节直接的摩擦力也会更大,这都是与力学息息相关的,所以在讲授力学的时候可以将这样的例子结合起来讲,这样学生就会听的更加的明白,也对今后的实践更有帮助。

(二)从流体力学的教学角度来说

在讲授流体力学时,可以结合医学中血液这一领域的知识。众多周知,动脉瘤多发于血液的交叉处,发于脑动脉的概率更大,血液到了此处由层流变为淌流,因此在检测动脉瘤时看看此处是否有湍流的噪音对于检测动脉瘤具有很大的意义。在教授流体力学时还应该结合体位对于血压测量的影响。这样学生就能够很好理解为什么针对不同的病人要采取不同的体位。

(三)从声学教学的角度来说

在声学的教学过程中,不应该仅仅只是介绍声学的例子,单纯的从物理的.角度去教授,而应该结合医学中对于声学的利用。比如在医学领域应用广泛的超声波检测,超声波不仅可以用于疾病的检察,例如利用A型超声波来检测人脑的中线,一般情况下正常人的脑中线在人颅骨的几何中心,最大的距离也不超过3CM.但是如果脑中有受伤或者有肿瘤则中线就会移位,用这样的方式去检查脑部的健康,可以让检查者没有痛苦,并且准确率也比较高。这就是物理中声学在医学中的应用,超声波不仅可以用来检测疾病,还可以用来加热身体的某些部分,人体通过吸收超声波得到热量,可以用于透热治疗腰肌疼痛和扭伤或者关节炎。这就是声学和能量转换学相结合的应用。可以说对于医学来讲物理学是其理论基础,而医学是物理学的理论操作。所以只有将二者结合起来学习才能够得到非常好的效果,但是现在很多物理学的教学是和医学分开教学的,各自有自己的主干和枝节,看起来似乎没有什么联系。但其实物理学和医学教学是有很多相辅相成之处,所以把二者结合起来教学,在讲授物理学的大模块时将医学理论穿插其中,就能够得到更好的效果。

三、医学院的物理学老师必须多掌握医学相关理论知识

医学院的物理学老师和其他的物理学老师不同的是对于这里的学生来说学医学才是自己的主修课程,但是其实对于医学院的学生来说学好物理学的知识才能真正理解医学中很多情况下为什么会采取截然不同的方法。这其中的原理何在。要让学生明白这一系列的问题,首先是老师自己必须也要是知道很多的医学理论知识和扎实的物理学知识,经常与医学基础课教师和临床课教师保持密切的联系,从而,拓宽自己的知识领域,以便在物理教学中纵横比较,左右逢源产挥洒自如,来促进物理教学质量的提高.这样在课堂教授的过程中才有能力将二者合二为一。将物理学与医学知识进行渗透教学。所以其实将物理学与医学渗透教学是对医学院的物理学老师提出了更高的要求,也是将医学院的物理学老师与其他学校的物理学老师区分开来的标志,医学院的物理学老师不仅是一名物理学上的优秀学者,也应该是一位医学上的爱好者,对于医学的知识领域也有着广泛的了解。

1.药品合成时,反应物在酸或碱的条件下易分解,用物理化学知识,可添加一些辅料如能与反应物生成胶团的表面活性剂等而将反应物保护起来,使合成顺利进行。2 在药物生产中,利用化学动力学原理可设计最佳的反应条件,寻找合适的催化剂,使药品的产率提高,节约成本。药物合成后,可根据相律指导药品的分离操作。3 比表面积是固体药品物性参数的一个重要指标,利用气体在固体表面的多层吸附理论可测定固体药品的比表积。 4 应用化学动力学方面的有关知识,可研究固体药品的稳定性。例如利用加速实验的原理,首先确定药品分解反应的级数,再测定不同温度下的反应速率常数,就可计算出药品在常温下分解10%所需的时间,亦即贮存期。5 通过测定药品的生物半衰期可计算每次给药所需用的时间。利用电化学知识可测体液的pH值,为药物的使用环境提供数据等。

物理在药学的应用论文

1、制药方面:胶体、乳浊液、悬浊液的制备、稳定性;助溶剂的应用……表面现象及表面活性剂的应用。提取、……浸润、扩散与传质浓缩、……相变过程干燥……喷雾干燥……表面现象2、分析方面:萃取:分配系数;色谱原理和效率公式;等等。

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在医药学中有X射线透视、B超、磁共振断层或像(MBI)在生活中比如洗衣粉,84消毒液。随着近代物理学的迅速发展,人们对生命现象的认识逐步深入,医学的各分支学科也越来越多地把它们的理论建立在精确的物理学基础上,物理学的技术和方法在医学研究和医疗实践中的应用也越来越广泛,X射线对医学的巨大贡献是大家早已熟悉的,超声波、扫描仪(B超)、和磁共共振断层成像(MBI)等的制成和应用,不仅大大地减少病人的痛苦和创作,也提高了诊断的准确度,而且直接促进了现代医学影像学的建立和发展,使临床诊断技术发生质的飞跃。X射线透视是根据不同组织或脏器对X射线的衰减本领不同,强度均匀的X射线透过身体不同部位后的强度不同,透过人体的X射线投射到照相底片上,显像后就可以观察到各处明暗不同的像。X射线透视可以清楚地观察到骨折的程度、肺结核病灶、体内肿瘤的位置和大小、脏器形状以及断定体内异物的位置等。X射线透视机已成为医院的基本设备之一。B超是超声波B型显示断层或像的简称,之所以称为B超显示是因不对过去显示超声波检查结果的方法又创立了一种方案而增加的新名称,把已有的那种一维显示一串脉冲动的方案称为A型显示,而新的这种二维纵向断层显示称为B型显示。时间T1T2的成像,其基本原理是利用一定频率的电磁波向牌磁场中的人体照射,人体中各种不同组织的氢核在电磁波作用下,会发生核磁共振,吸收电磁波的能量,随后又发射电磁波,MRI系统探测到这些来自人体的氢核发射出来的电磁波信号后,经计算机处理和图像重建得到人体的断层图像,由于氢核吸收和发射电磁波时,受周围环境的影响,所以由磁共振信号得到人体断层图像,不仅可以反映形态学的信息,还可以从图像中得到与病理有关的信息,经过比较和判断就可以知道成像部分人体组织是否正常。因此MRI被认为是一种研究活动组织诊断早期病变的医学影像技术。

物理化学在药学中的作用分析

物理化学,即用物理的方法来解决化学学科中的问题,又被称为化学的灵魂,那么,物理化学在药学中的作用是?

物理化学是药学专业基础理论的重要组成部分,对于提高药学研发水平,具有非常重要的作用。首先阐述了物理化学的内涵,然后对其在药学中的重要作用进行了具体分析,旨在提高药学中物理化学的教学质量,充分发挥其作用。

物理化学药学作用物理化学在药学专业中占据着重要地位,不仅能为新型药物的研究和开发提供理论指导,还可以采用实验的方法来促进药物研究和病变检验,已经渗透到药学的各个环节,所以我们在药学教学中,一定要对物理化学引起足够的重视。为了最大化的发挥物理化学在药学中的作用,本文从如下几点展开了具体综述。

一、物理化学概述

物理化学,即用物理的方法来解决化学学科中的问题,又被称为化学的灵魂。因为它的主要准则源于自然现象,是总结实践结果而来,没有假设,虽然无法用数学公式加以证明,但是能够利用假设和数学推理,得到大量的原理。目前吗,物理化学被广泛应用于社会的各个领域,例如化学、化工、生物工程、建筑材料、环境以及制药等,在药学专业中,它不仅是一门基础理论,还具有承上启下的作用,能为后续课程的学习提供指导和方法论。

物理化学中包含了很多公式推导和公式,而且不同的公式,其使用条件和范围也存在一定的差异,具有极强的概念性、理论性和逻辑性。对于化学运动中普遍性规律的研究,需要综合运用物理、数学等基础科学的相关理论和实验方法,在四大基础化学中,学习难度最大。

二、物理化学在药学中的重要作用

1.为研究新的药物剂型提供理论指导

通常,固体的分散体都具有较高的生物利用程度,根据物理化学中的低共熔相图原理,让药物体和其载体在较低共熔的比例中同时存在。在这种条件下制作而成的药物,其微细的分散结构非常均匀,这样有助于极大地提高药物溶解的速度,快速发挥药物的效果。

例如,当灰黄霉素-酒石酸在较低共熔的比例中时,生成的混合物就能快速溶出,和高纯度的灰黄霉素溶出相比,速度高出倍。又例如,和高纯度的磺胺噻唑的溶出速度比较,将浓度为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.有助于促进药物研究以及病变检验实验方法的改进

人体内的体液均为胶质形态,其中含有丰富的胶体粒子,能够带电。根据这一特点,可以采用电泳方法对体液予以分离,并作为判断某脏器是否存在病变反应的主要依据和衡量指标。

例如,在药学研究中,为了将消化酶从人体的唾液中有效分离出来,研发者可以充分利用电场的作用,而这一内容属于物理化学的范畴。由此可知,物理化学的应用可以为单独研究酶的生物活性提供良好的条件。又例如,如果机体的脂质代谢过程遭到破坏,那么血液中红细胞的电泳率就会迅速下降,超出标准值范围,所以只需要测量其中的电泳率,就可以判断肝功能是否正常。所以,电泳率检测是衡量肝功能的一项重要指标。

3.新药研究和开发的`理论基础

以胆结石为例。胆结石在临床中是一种常见病和多发病,其发病原因是临床学术研究的重要课题之一,至今尚无统一结论。很多专家通过研究发现,当胆汁中的胆固醇含量过量时,就极有可能形成胆固醇结石。这是胆结石形成的必要条件,但并不是唯一条件。根据物理化学中的表面现象这一理论可知,在附加压力的作用下,很难形成新相种子。换句话说,如果没有肝脏异常、胆管病变等诱导因素,即使具备结石的晶核,也无法形成结石。而且,胆固醇的高低是相对于胆汁中的卵磷脂含量来说的。在物理化学领域中,卵磷脂属于表面活性剂的范畴,主要负责携带胆固醇。一旦胆汁中的卵磷脂含量降低,无法溶于胆汁中的胆固醇就会发生游离,形成结石。

根据上述理论,要避免和预防胆固醇结石,开发出能够溶解结石或者有效治疗高血脂的药物,可以从提高卵磷脂的合成能力或者增加其摄入量等方面入手,做好胆囊病变的预防工作。

4.贯穿于药学的各个环节

(1)在药物合成中的作用。在酸性或者碱性环境中,反应物很容易被分解。根据物理化学的这一知识点,在药物合成的过程中,可以添加一些辅料,为合成的顺利完成提供可靠保障。例如,可以和反应物生成胶团的表面活性剂,可以有效保护反应物,避免合成受到其他因素的干扰。

(2)在药物生产环节中的作用。我们可以将物理化学中的化学动力原理应用在药物的生产环节,这样可以设计出最佳的反应条件,便于寻找合适的催化剂,极大地提高了药物的生产率,而且还降低了生产的成本。当药物合成之后,还可以根据物理化学中的相关规律对药品的分离进行科学指导。

(3)在测量比表面积中的作用。在固体类药品的物理参数中,比表面积是其中的一项重要评价指标。在测量时,可以根据物理化学中,气体在固体表面的多层吸附理论,这样有助于提高测量的精确度。

(4)在评价药品稳定性方面的作用。物理化学中包含了化学动力学的相关知识,运用这一知识点可以对固体类药品的稳定性进行研究。例如,根据加速实验的相关理论,可以确定药品分解反应的具体等级。然后再对不同温度环境下,药品反应速率的常数进行测量,这样就能够计算出,在常温环境下,10%药品完成分解反应速需要的时间,也就是药品的保质时间,即储存期。

(5)其他方面的作用:①为了确定每次给药需要的时间,可以对药品的生物半衰期进行测量。②充分利用电化学的相关知识和理论,检测体液的pH数值,为药物的使用环境提供参考数据。③在提取天然药物中的有效成分时,需要运用到物理化学中的蒸馏和萃取等知识。同时,在中草药的提炼过程中,也需要使用乳化、消沫等方面的物理化学知识。另外,在透皮吸收技术以及外用膏药中,新型表面活性剂的发现对于此类药品的生产会产生决定性的影响。从中草药有效成分的提取,药品的合成、药品的临床使用,到新型药物的开发无不需要物理化学为它提供原理和方法。物理化学已渗透到药学的各个领域,物理化学的教学将对药学专业发展起至关重要的作用。

物理化学在要药学中具有重要作用,但是要充分发挥却并不简单。这是因为,物理化学包含了很多学科的内容,如无机化学、高分子化学、物理学和生物化学等,具有较强的综合性、复杂性和系统性,增加了理解和学习的难度。为了提高物物理化学的教学效果,就要求教师必须有扎实的基础理论,还要有科研开发和创新的意识,并在实践基础上不断拓宽思路,理论联系实际,把物化理论应用于药学实践,在专业课的学习和课题研究中真正发挥其指导和预测的功能。

微生物在药学上的应用论文

药剂学的毕业论文

一段充实而忙碌的大学生活即将结束,我们都知道毕业前要通过毕业论文,毕业论文是一种有准备、有计划的检验大学学习成果的形式,写毕业论文需要注意哪些格式呢?下面是我收集整理的药剂学的毕业论文,仅供参考,大家一起来看看吧。

[摘要]

近年来,微生物在药学研究中被广泛应用,展现出良好的发展前景。通过查阅相关的医学文献资料,了解到微生物与药学之间有密切的关系,通过对微生物进行转化和发酵,将其应用到药学研究及生产工作中,展现出微生物在药学中的应用价值及广阔的发展前景。

[关键词]

微生物;药学;发酵

一、微生物与药学的关系

(1)微生物与药学存在着密切的关系,许多抗生素是微生物的代谢产物或合成的类似物,在小剂量情况下,能够有效抑制微生物的存活及生长,不会对宿主产生严重的毒性。在临床应用过程中,抗生素起到了抑制病原菌生长的目的,被广泛应用于细菌感染性疾病的治疗中。除了具备抗感染作用外,一些抗生素自身还具备较强的抗肿瘤活性,被应用于肿瘤化学治疗中。

(2)微生物在医药卫生方面被广泛应用,维生素及辅酶被大量应用。

(3)近年来,人们在微生物学检验的.基础上加大了对药品卫生行业的

关注力量,加大对药品卫生质量进行控制。

(4)药品及生物制剂被广泛应用于生物工程技术生产中,采用工程菌生产胰岛素、生长因子及干扰素等[1]。

二、微生物在药学中的应用

(一)微生物转化在药学中的应用

1、在手性药物合成中的应用

不同的化合物光学活性不同,自身展现出了不同的生物学活性。现阶段,手性药物拥有广阔的发展前景,拆分及不对称合成手性药物成为热点研究问题。在生物体系中,酶展现出了高度的立体选择性,通过利用及筛选微生物或酶的过程,能够产生活性较高及立体结构专一的化合物,是一种可行性和有效性较高的方法。例如,将氯—酮丁酸甲酯及乙酯作为底物,将酮基还原为羟基时,展现出较高的立体选择性。通过生物转化的过程,不仅能够得到立体结构专一的手性化合物,同时也完成了对手性化合物的拆分。微生物转化中的合成手性化合物被广泛应用于制药工业中。

2、在药物代谢中的应用

药物在动物体内代谢是较为复杂的过程,展现出生物学活性功能,会生成有毒性的气体和不良反应的产物,在药学中占有重要位置。现阶段,微生物转化主要是利用产生的代谢产物,将其作为制备代谢产物的标准样品,应用在鉴别哺乳动物代谢产物中,完成对毒理学及药理学的研究。甾体羟基化在哺乳动物体内展现出了较强的生理学特性,是引发外源性甾体药物中毒的主要原因,转化成的相关模型是哺乳动物代谢有用信息的来源,产生的代谢产物对人类的孕激素受体具有较强的亲和能力,对人的糖皮质激素及盐皮质激素受体产生了一定的亲和性,对雄性激素产生了较弱的亲和性。黄腐酚作为一种化合物,被广泛应用于骨质疏松治疗中,通过利用真菌模型来寻找哺乳动物产生的代谢产物,为代谢产物及黄腐酚在哺乳动物体内的生物学活性研究提供了方向。

3、在天然药物中的应用

天然活性药物自身具有资源有限、含量低、结构复杂等特点,增加了药物的开发难度,利用生物转化方法合成有活性的天然产物,为开发新药提供了有效途径。羟基喜树碱是从自然植物中分离和提取出来的,毒性较低,拥有良好的治疗效果,被广泛应用于抗癌治疗中。主要是利用微生物对喜树碱来完成转化。青蒿素具有溶解度低、复燃性高等特点,是一种有效的抗疟药物。加大对其结构的改造,寻找合适的青蒿素衍生物,成为现阶段的重点研究课题。通过微生物转化方法,能够快速寻找到新的青蒿素衍生物[2]。

(二)微生物发酵在药学中的应用

近年来,微生物学基础理论及实验技术发现迅速,微生物学的应用范围越来越广阔。主要是利用微生物发酵来制备各种药物,在医药领域形成了一门独立的微生物药物学科。目前,医学上常见的微生物发酵制品有维生素、抗生素、氨基酸及酶抑制剂等。

生物发酵工艺多种多样,包括菌种的选育、培养及培植。培植出合适的菌种,是发酵工程的前提,菌种需要从自然界中找,但是该种方法寻找到的菌种产量相对较低。到了20世纪40年代,微生物学家开始使用激光、紫外线及化学诱变剂等处理方法来寻找菌种,使筛选出来的菌种更加优良,科学家通过构建工程菌,对其进行发酵,生产出一般微生物不能生产出来的产品。医用抗生素自身的特点包括:

(1)差异独立较大。差异毒力由抗生素的作用机制所决定,被广泛应用于临床抗感染中,抗生素的差异毒力越大,临床应用效果越好。

(2)抗菌活性强。抗生素自身展现出了杀灭微生物及药物抑制等能力,极微量的抗生素就能够展现出抗菌活性作用,抗生素的抗菌活性强弱主要是运用最低抑菌浓度来衡量,最低抑菌浓度是指抗生素能抑制微生物生长的最低浓度,值越小,说明抗生素作用越强。

(3)不良反应及副作用小。抗生素在使用过程中,对人体的毒性较小,对病原菌具有较强的杀伤力,这主要是针对理想的抗生素,一般的抗生素都或多或少会对人体产生一些不良反应及副作用。

综上所述,本文通过对微生物与药学的关系,微生物转化及发酵在药学中的应用进行分析,印证了微生物在药学中的应用可行性及应用价值。因此,制药行业在未来的发展中,需要进一步对微生物进行研究和分析,了解微生物内存在的药学价值,促使其在药学中的价值最大化,提升药物工业生产效果。

参考文献:

[1]张孝林,马世堂,俞浩.浅谈药学专业《微生物学》教学中创新型应用人才培养[J].中国科技信息,2012(7):229.

[2]任春萍.抗微生物药物的临床应用调查结果分析与药学研究[J].中国医药指南,2015,13(18):143-145.

综述了在环境中降解农药的微生物种类、微生物降解农药的机理、在自然条件下影响微生物降解农药的因素及农药微生物降解研究方面的新技术和新方法。文章认为,在农药的微生物降解研究中,应重视自然状态下微生物对农药的降解过程,分离构建应由天然的微生物构成的复合系,利用微生物复合系进行堆肥或把堆肥应用于被污染的环境是消除农药污染的一个有效方法。 关键词:微生物 生物降解 农药降解 农药 20世纪60年代出现的第一 次“绿色革命”为人类的粮食安全做出了重大贡献,其中作为主要技术之一的农药为粮食的增产起到了重要的保障作用。因为农药具有成本低、见效快、省时省力等优点,因而在世界各国的农业生产中被广泛使用,但农药的过分使用产生了严重的负面影响。仅1985年,世界的农药产量为200多万t[1];在我国,仅1990年的农药产量就为万t[2],其中甲胺磷一种农药的用量就达6万t[3]。化学农药主要是人工合成的生物外源性物质,很多农药本身对人类及其他生物是有毒的,而且很多类型是不易生物降解的顽固性化合物。农药残留很难降解,人们在使用农药防止病虫草害的同时,也使粮食、蔬菜、瓜果等农药残留超标,污染严重,同时给非靶生物带来伤害,每年造成的农药中毒事件及职业性中毒病例不断增加[3~6]。同时,农药厂排出的污水和施入农田的农药等也对环境造成严重的污染,破坏了生态平衡,影响了农业的可持续发展,威胁着人类的身心健康。农药不合理的大量使用给人类及生态环境造成了越来越严重的不良后果,农药的污染问题已成为全球关注的热点。因此,加强农药的生物降解研究、解决农药对环境及食物的污染问题,是人类当前迫切需要解决的课题之一。 这些农药残留广泛分布于土壤、水体、大气及农产品中,难以利用大规模的工程措施消除污染。实际上,在自然界主要依靠微生物缓慢地进行降解,这是依靠自然力量、不产生二次污染的理想途径。但自然环境复杂多变,影响着农药生物降解的可否和效率。近年随着对农药残留污染问题的重视,科学家们对农药生物降解进行了大量的研究,但许多问题需要进一步探明。本文整理出了近年来对农药生物降解的研究进展,提出存在的问题,建议有效的研究途径,旨在为加强农药的生物降解研究、解决农药对环境及食物的污染问题提供依据。 1 农业生产上主要使用的农药类型 当前农 业上使用的主要有机化合物农药如表1所示。其中,有些已经禁止使用,如六六六、滴滴涕等有机氯农药,还有一些正在逐步停止使用,如有机磷类中的甲胺磷等。 表1 农业生产中常用农药种类简表[7]类 型 农 药 品 种有机磷:敌百虫、甲胺磷、敌敌畏、乙酰甲胺磷、对硫磷、双硫磷、乐果等杀虫剂 有机氮:西维因、速灭威、巴沙、杀虫脒等 有机氯:六六六、滴滴涕、毒杀芬等杀螨剂 螨净、杀螨特、三氯杀螨砜、螨卵酯、氯杀、敌螨丹等除草剂 2,4-D、敌稗、灭草灵、阿特拉津、草甘膦、毒草胺等杀菌剂 甲基硫化砷、福美双、灭菌丹、敌克松、克瘟散、稻瘟净、多菌灵、叶枯净等 生长调节剂 矮壮素、健壮素、增产灵、赤霉素、缩节胺等 人们发现,在自然生态系统中存在着大量的、代谢类型各异的、具有很强适应能力的和能利用各种人工合成有机农药为碳源、氮源和能源生长的微生物,它们可以通过各种谢途径把有机农药完全矿化或降解成无毒的其他成分,为人类去除农药污染和净化生态环境提供必要的条件。 降解农药的微生物类群 土壤中的微生物,包括细菌、真菌、放线菌和藻类等[8,9],它们中有一些具有农药降解功能的种类。细菌由于其生化上的多种适应能力和容易诱发突变菌株,从而在农药降解中占有主要地位[8]。一在土壤、污水及高温堆肥体系中,对农药分解起主要作用的是细菌类,这与农药类型、微生物降解农药的能力和环境条件等有关,如在高温堆肥体系当中,由于高温阶段体系内部温度较高(大于50 ℃),存活的主要是耐高温细菌,而此阶段也是农药降解最快的时期。通过微生物的作用,把环境中的有机污染物转化为CO2和H2O等无毒无害或毒性较小的其他物质[10,11]。通过许多科研工作者的努力,已经分离得到了大量的可降解农药的微生物(见表2)。不同的微生物类群降解农药的机理、途径和过程可能不同,下面简要介绍一下农药的微生物降解机理。 微生物降解农药的机理 目前,对于微生物降解农药的研究主要集中于细菌上,因此对于细菌代谢农药的机理研究得比较清楚。 表2 常见农药的降解微生物[11,12] 农 药降 解 微 生 物 甲胺磷芽孢杆菌、曲霉、青霉、假单胞杆菌、瓶型酵母 阿特拉津(AT)烟曲霉、焦曲霉、葡枝根霉、串珠镰刀菌、粉红色镰刀菌、尖孢镰刀菌、斜卧镰刀菌、微紫青霉、皱褶青霉、平滑青霉、白腐真菌、菌根真菌、假单胞菌、红球菌、诺卡氏菌 幼脲3号真菌 敌杀死产碱杆菌 2,4-D假单胞菌、无色杆菌、节杆菌、棒状杆菌、黄杆菌、生孢食纤维菌属、链霉菌属、曲霉菌、诺卡氏菌、 DDT无色杆菌、气杆菌、芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌、埃希氏菌、假单胞菌、变形杆菌、链球菌、无色杆菌、黄单胞菌、欧文氏菌、巴斯德梭菌、根癌土壤杆菌、产气气杆菌、镰孢霉菌、诺卡氏菌、绿色木霉等 丙体六六六白腐真菌、梭状芽孢杆菌、埃希氏菌、大肠杆菌、生孢梭菌等 对硫磷大肠杆菌、芽孢杆菌 七 氯芽孢杆菌、镰孢霉菌、小单孢菌、诺卡氏菌、曲霉菌、根霉菌、链球菌 敌百虫曲霉菌、镰孢霉菌 敌敌畏假单胞菌 狄氏剂芽孢杆菌、假单胞菌 艾氏剂镰孢霉菌、青霉菌 乐 果假单胞菌 2,4,5-T无色杆菌、枝动杆菌 细菌降解农药的本质是酶促反应[13~15],即化合物通过一定的方式进入细菌体内,然后在各种酶的作用下,经过一系列的生理生化反应,最终将农药完全降解或分解成分子量较小的无毒或毒性较小的化合物的过程。如莠去津作为假单胞菌ADP菌株的唯一碳源,有3种酶参与了降解莠去津的前几步反应。第一种酶是A tzA,催化莠去津水解脱氯的反应,得到无毒的羟基莠去津,此酶是莠去津生物降解的关键酶;第二种酶是A tzB,催化羟基莠去津脱氯氨基反应,产生N-异丙基氰尿酰胺;第三种酶是A tzC,催化N-异丙基氰尿酰胺生成氰尿酸和异丙胺。最终莠去津被降解为CO2和NH3[16]。微生物所产生的酶系,有的是组成酶系,如门多萨假单胞菌DR-8对甲单脒农药的降解代谢,产生的酶主要分布于细胞壁和细胞膜组分[5];有的是诱导酶系,如王永杰等 [17]得到的有机磷农药广谱活性降解菌所产生的降解酶等。由于降解酶往往比产生该类酶的微生物菌体更能忍受异常环境条件,酶的降解效率远高于微生物本身,特别是对低浓度的农药,人们想利用降解酶作为净化农药污染的有效手段。但是,降解酶在土壤中容易受非生物变性、土壤吸附等作用而失活,难以长时间保持降解活性,而且酶在土壤中的移动性差[8],这都限制了降解酶在实际中的应用。现在许多试验已经证明,编码合成这些酶系的基因多数在质粒上,如2,4-D的生物降解,即由质粒携带的基因所控制[18]。通过质粒上的基因与染色体上的基因的共同作用,在微生物体内把农药降解。因此,利用分子生物学技术,可以人工构建“工程菌”来更好地实现人类利用微生物降解农药的愿望。 微生物在农药转化中的作用 (1)矿化作用 有许多化学农药是天然化合物的类似物,某些微生物具有降解它们的酶系。它们可以作为微生物的营养源而被微生物分解利用,生成无机物、二氧化碳和水。矿化作用是最理想的降解方式,因为农药被完全降解成无毒的无机物,如石利利等 [19]研究了假单胞菌DLL-1在水溶液介质中降解甲基对硫磷的性能及降解机理后指出,DLL-1菌可以将甲基对硫磷完全降解为NO2-和NO3-。 (2)共代谢作用 有些合成的化合物不能被微生物降解,但若有另一种可供碳源和能源的辅助基质存在时,它们则可被部分降解,这个作用称为共代谢作用,这一作用最初是由Foster等[12]提出来的。如门多萨假单胞菌DR-8菌株降解甲单脒产物为2,4-二甲基苯胺和NH3,而DR-8菌株不能以甲单脒作为碳源和能源而生长,只能在添加其他有机营养基质作为碳源的条件下降解甲单脒,且降解产物未完全矿化,属于共代谢作用类型[5]。关于共代谢的机理,现在还存在争论。由于共代谢作用而推动的顽固性人工合成化合物的降解一般进行的较慢,而且降解程度很有限,参与共代谢作用的微生物不能从中获得碳源和能源,但是自然界中还是广泛存在着大量的具有共代谢功能的微生物,它们可以降解多种类型的化合物。共代谢作用在农药的微生物降解过程中发挥着主要的作用[5,17,20]。 微生物降解农药的生化反应[10,12] 氧化反应 微生物体内的氧化反应包括:羟化反应(芳香族羟化、脂肪族羟化、N-羟化);环氧化;N-氧化;P-氧化;S-氧化;氧化性脱烷基、脱卤、脱胺。 还原反应 还原反应包括硝基还原、还原性脱卤、醌类还原等。 水解反应 一些酯、酰胺和硫酸酯类农药都有可以被微生物水解的酯键,如对硫磷、苯胺类除草剂等。 缩合和共轭形成 缩合包括将有毒分子或一部分与另一有机化合物相结合,从而使农药或其衍生物物失去活性。 应该指出,在微生物降解农药时,其体内并不只是进行单一的反应,多数情况下是多个反应协同作用来完成对农药的降解过程,如好氧条件下卤代芳烃的生物降解,其卤素取代基的去除主要通过两个途径发生:在降解初期通过还原、水解或氧化去除卤素;生产芳香结构产物后通过自发水解脱卤或β-消去卤化烃[6]。 影响微生物降解农药的因素 微生物自身的影响 微生物的种类、代谢活性、适应性等都直接影响到对农药的降解与转化[21,22]。很多试验都已经证明,不同的微生物种类或同一种类的不同菌株对同一有机底物或有毒金属的反应都不同[5,17,23,24]。另外,微生物具有较强的适应和被驯化的能力,通过一定的适应过程,新的化合物能诱导微生物产生相应的酶系来降解它,或通过基因突变等建立新的酶系来降解它[10]。微生物降解本身的功能特性和变化也是最重要的因素。 农药结构的影响 农药化合物的分子量、空间结构、取代基的种类及数量等都影响到微生物对其降解的难易程度[25~28]。一般情况下,高分子化合物比低分子量化合物难降解,聚合物、复合物更能抗生物降解[10];空间结构简单的比结构复杂的容易降解[24]。陈亚丽等 [22]在试验中发现,凡是苯环上有-OH或-NH2的化合物都比较容易被假单胞菌WBC-3所降解,这与苯环的降解通常先羟化再开环的原理一致。Potter等 [29]在小规模堆肥条件下研究了多环芳烃的降解后指出,2-4环的芳烃比5-6环的芳烃容易降解。 自然界中的微生物通常可以降解天然产生的有机化合物,如木质素、纤维素物质等,从而促进地球的物质循环和平衡。但目前的环境污染物大多是人工合成的自然界中本身不存在的生物异源有机物质,其中一些是对人类具有致畸、致突变和致癌作用,往往对微生物的降解表现出很强的抗性,其原因可能是这些化合物进入自然界的时间比较短,单一的微生物还未进化出降解此类化合物的代谢机制。尽管某些危险性化合物在自然界中可能会经自然形成的微生物群体的协同作用而缓慢降解,但这对微生物世界来说仍然是一个新的挑战。微生物通过改变自身的信息获得降解某一化合物的能力的过程是缓慢的,与目前大量使用的人工合成的生物异源物质相比,依靠微生物的自然进化过程显然不能满足要求,因此长期以往将会造成整个生态系统的失衡[6]。因此,研究一些可以使微生物群体在较短的时间内获得最大降解生物异源物质能力的方法非常重要和迫切。 环境因素的影响 环境因素包括温度、酸碱度、营养、氧、底物浓度、表面活性剂等[10,30~33]。刘志培等 [34]研究了甲单脒降解菌的分离筛选;程国锋等 [23]研究了微生物降解蔬菜残留农药;钞亚鹏等 [15]研究了甲基营养菌WB-1甲胺磷降解酶的产生和部分纯化及性质。他们所研究的微生物或其产生的酶系都有一个适宜的降解农药的温度、pH及底物浓度,这与Thomas 等 [31]、Donna Chaw 等[26]的研究结果一致。莫测辉等 [24]指出,堆肥中微生物降解多环芳烃的活性与氧的浓度和水分含量密切相关,当堆肥中氧的含量小于18%、水分含量大于75%时,堆肥就从好氧条件转化为厌氧条件,进而影响多环芳烃的降解效果。Hundt 等 [30]调查了biaryl化合物在土壤中和堆肥中被细菌Ralstonia和Pickettii的降解和矿化情况。在土壤水分适宜的条件下,非离子型表面活性剂吐温80可增强微生物对biaryl类化合物的利用率,如联苯、4-氯联苯。Kastner等 [35]认为,在堆肥与被多环芳烃污染的土壤混合的情况下,堆肥中有机基质含量对于农药降解的作用要大于堆肥中生物的含量对于农药降解的作用;营养对于以共代谢作用降解农药的微生物更加重要,因为微生物在以共代谢的方式降解农药时,并不产生能量,须其他的碳源和能源物质补充能量[12]。对于好氧微生物来说,在好氧条件下可以降解农药,而在厌氧条件下降解效果不好;而对于厌氧微生物来说,情况可能正相反。也有研究指出在好氧条件下,有的厌氧细菌也可以代谢一些化合物[6]。 农药微生物降解的新技术和新方法 转基因技术的应用 20世纪后半叶是分子生物学、分子遗传学等学科迅速发展的时期,各种不同的生物学技术不断涌现;同时在21世纪初,生物信息学、基因组学、蛋白质组学等新的学科迅速兴起。这一切都为人工创造“超级农药降解菌”提供了必要的条件。因此,利用转基因技术进行目的性的人工组装“工程菌”成为有魅力的发展目标。同时,因为微生物降解农药的本质是酶促反应,所以,有人直接提取微生物合成的酶系来离体进行农药等有机化合物污染物的降解研究[15]。 多菌株复合系的构建及应用 以往研究农药的生物降解偏重于用单一微生物菌株的纯培养[17,23],现在已经证明,单一菌株的纯培养效果不如混合培养。因为单个微生物不具备生物降解所需的全部酶的遗传合成信息,而且它们在难降解化合物中驯化的时间不足以进化出完整的代谢途径,同时许多纯培养的研究发现,在生物降解过程中会有毒性中间物质积累,因此彻底矿化通常需要一个或一个以上的营养菌群(如发酵-水解菌群、产硫菌群、产乙酸菌群及产甲烷菌群等)。一种微生物降解一部分,经过数种微生物的接力作用和协同作用,经过多步反应将有毒化合物完全矿化,微生物的群体作用更能抵抗生物降解中产生的有毒物质[6]。笔者等利用菌种间协同关系构建的复合系不仅高效率分解木质纤维素,而且菌种组成长期稳定,不易被杂菌污染[36,37],在此基础上赋予农药分解功能的复合系对多种农药具有强烈的分解能力,其作用机理有待作进一步的细致工作。关于混合培养中的微生物群落的代谢协同作用,至少可以将微生物群落分为7种:(1)提供特殊营养物;(2)去除生长抑制物质;(3)改善单个微生物的基本生长参数(条件);(4)对底物协调利用;(5)共代谢;(6)氢(电子)转移;(7)提供一种以上初级底物利用者[6]。另外,分子生态学技术的应用证明,目前人类能够分离纯化的微生物种类及其有限,甚至自然界中99%的微生物目前无法纯培养[38],因而只有培育复合系才能包含这些重要而无法纯培养的微生物种类。2 研究中存在的问题 虽然农药残留的微生物降解研究已经取得了很大的进展,而且也有了一些应用的实例,但研究大多局限在实验室中,农药降解菌完全走出实验室到实际应用中还有一段路要走。农药微生物降解的问题主要有以下几方面。 单一菌株的纯培养问题 以往的研究主要集中在单一菌株的纯培养上,在实验室内获得纯培养的菌株,然后研究它的特性、降解机理等。然而这一方法完全不符合实际情况,自然状态下,是多种微生物共存,通过微生物之间的共同作用把农药降解。农药残留往往存在于土壤、农副产品、废弃物等复杂环境中,即使在实验室内一株菌的降解活性再大,到了这种复杂条件下可能无法生存或起不到期望的作用。 环境条件对微生物降解农药的影响 外部环境对微生物生长和对农药的降解影响很大,如环境的温度、水分含量、pH、氧含量等,而自然环境中这些因素变化很大,这直接影响到微生物对农药的降解。如何克服环境的影响从而充分发挥目标微生物的作用是需要解决的重大问题。 微生物降解目标化合物对降解的影响 目标化合物的浓度是否能使微生物生长,另外,农药污染环境的化合物组分很不稳定,波动很大,这给以工程措施微生物降解农药化合物带来困难。 微生物与被降解物接触的难易程度 被农药污染的环境有土壤、空气、水体及蔬菜瓜果等,对于土壤和水体的污染,微生物很容易与污染物接触,从而发挥它们的降解功能。但是,对于被农药污染的食品来说,利用微生物降解残留的农药很难,因为微生物无法与存在于物体内部的残留农药接触,无法发挥它们的作用,而只能降解残留在物体表面的部分。这种限制需要人们尽快解决,从而扩大微生物降解农药的应用范围。 微生物的适应性问题 所接种的微生物能否适应污染的环境,这不仅包括上述提到的物理环境,还涉及到生物之间的关系。接种到环境中的微生物受到抑制物的影响,或者受到包括捕食者在内的土著微生物的影响,甚至受到拮抗作用而不能生长等,这些都可以造成接种的微生物不能成为优势菌从而失去对农药的降解作用。构建多菌株复合系,具有稳定性和抗污染性强的优点,但即使是多菌混合培养的复合系也同样存在能否成为优势群体的问题。 3 堆肥法消除污染物 现代城市生活垃圾、有机固体废弃物、污泥中含有大量的有机污染物及重金属,农业有机固体废弃物中也含有大量的残留农药及其由于利用污水灌溉等可能导致的其他污染物。而堆肥法是消除这些污染,使有机固体废弃物无害化、资源化和产业化的有效途径之一。在堆肥过程中,通过堆肥体系中微生物的降解作用和挥发、沥滤、光解、螯合和络合等非生物方法消除污染物。堆肥法消除污染物主要有:(1)将被污染的物质或污染物与堆肥原料一起堆制处理;(2)将污染物质与堆制过的材料混合后进行二次堆制;(3)在被污染的土壤中添加堆肥产品,利用堆肥中的微生物消除土壤污染[39]。所以,堆肥法既可以消除污染,又可得到高质量的堆肥产品,对环境污染治理和农业的可持续发展意义重大。20世纪90年代以来,国内外有很多学者在此方面做了大量研究且取得了一定的进展[26,40~43]。 将人工构建微生物的复合体系,接种到农药污染土壤中,或利用活性的农业有机废弃物堆肥来改良已经被污染的土壤是一个好办法,因为活性堆肥内含有复合的微生物体系,在污染的土壤环境中更容易成为优势菌群。这就涉及到复合系的构建,微生物复合系的构建需要传统的和现代的方法相结合。从已有的堆肥体系中和已经污染了的土壤环境中分别富集培养微生物,得到土著微生物的复合系和堆肥菌复合系,然后进行复合微生物体系内部各个组分的特性、功能和多样性研究。菌株的抗药性鉴定,再把各个有功能的组分重新复合,组成一个新的复合体系,这一复合系不仅具有强有力的功能,又更能适应土著环境。直接应用复合系治理土壤污染,或者利用复合系生产农业有机废弃物堆肥来改良土壤。 4 结 语 很多研究已经证明,在农药污染的一些环境中诱导出天然的降解农药的微生物,那么是否可以采取一些条件控制措施,充分调动这些土著微生物的作用,尽量采用原位生物修复,而不用人为地接种微生物,这值得进一步探讨和研究。

微生物在医药学方面的利用是很广泛 也很久远了 里如青霉素等等很多激素 抗生素的生产都是依赖微生物的 因为其生产成本低 产量高纯度也高 。 在生物学上的应用的话主要是环境污染处理 例如用来处理污水 都很常见的。发展前景更是不可估量的很多生物学实验 医药生产都是靠微生物的各种优越性质。 这里就不详述 有兴趣可以去百度百科看看 或相关的网站也行希望有帮助到你

微生物细胞或其成分制成的生物制品(菌苗、疫苗、类毒素),由微生物代谢产物(抗生素、维生素、酶等)制成的各种药品,由遗传工程菌生产的各种多肽类药物(胰岛素、白细胞介素、干扰素、链激酶等),以及由微生物生物转化形成的甾体激素类药物,在防治人类和动物疾病,发挥着无可比拟的巨大作用。在生物学上,微生物作为模式生物揭示不少遗传规律;作为载体或宿主为人类基因组计划顺利实施提供了可能性及工具酶;微生物生物膜的运用提供了处理污水新方法等。微生物在药学的发展前景,在酶工程、蛋白质工程、代谢途径工程、抗体工程等方面的应用领域

物理在药学中的应用论文

1、制药方面:胶体、乳浊液、悬浊液的制备、稳定性;助溶剂的应用……表面现象及表面活性剂的应用。提取、……浸润、扩散与传质浓缩、……相变过程干燥……喷雾干燥……表面现象2、分析方面:萃取:分配系数;色谱原理和效率公式;等等。

我倒,看看你的悬赏分

在医药学中有X射线透视、B超、磁共振断层或像(MBI)在生活中比如洗衣粉,84消毒液。随着近代物理学的迅速发展,人们对生命现象的认识逐步深入,医学的各分支学科也越来越多地把它们的理论建立在精确的物理学基础上,物理学的技术和方法在医学研究和医疗实践中的应用也越来越广泛,X射线对医学的巨大贡献是大家早已熟悉的,超声波、扫描仪(B超)、和磁共共振断层成像(MBI)等的制成和应用,不仅大大地减少病人的痛苦和创作,也提高了诊断的准确度,而且直接促进了现代医学影像学的建立和发展,使临床诊断技术发生质的飞跃。X射线透视是根据不同组织或脏器对X射线的衰减本领不同,强度均匀的X射线透过身体不同部位后的强度不同,透过人体的X射线投射到照相底片上,显像后就可以观察到各处明暗不同的像。X射线透视可以清楚地观察到骨折的程度、肺结核病灶、体内肿瘤的位置和大小、脏器形状以及断定体内异物的位置等。X射线透视机已成为医院的基本设备之一。B超是超声波B型显示断层或像的简称,之所以称为B超显示是因不对过去显示超声波检查结果的方法又创立了一种方案而增加的新名称,把已有的那种一维显示一串脉冲动的方案称为A型显示,而新的这种二维纵向断层显示称为B型显示。时间T1T2的成像,其基本原理是利用一定频率的电磁波向牌磁场中的人体照射,人体中各种不同组织的氢核在电磁波作用下,会发生核磁共振,吸收电磁波的能量,随后又发射电磁波,MRI系统探测到这些来自人体的氢核发射出来的电磁波信号后,经计算机处理和图像重建得到人体的断层图像,由于氢核吸收和发射电磁波时,受周围环境的影响,所以由磁共振信号得到人体断层图像,不仅可以反映形态学的信息,还可以从图像中得到与病理有关的信息,经过比较和判断就可以知道成像部分人体组织是否正常。因此MRI被认为是一种研究活动组织诊断早期病变的医学影像技术。

物理化学在药学中的作用分析

物理化学,即用物理的方法来解决化学学科中的问题,又被称为化学的灵魂,那么,物理化学在药学中的作用是?

物理化学是药学专业基础理论的重要组成部分,对于提高药学研发水平,具有非常重要的作用。首先阐述了物理化学的内涵,然后对其在药学中的重要作用进行了具体分析,旨在提高药学中物理化学的教学质量,充分发挥其作用。

物理化学药学作用物理化学在药学专业中占据着重要地位,不仅能为新型药物的研究和开发提供理论指导,还可以采用实验的方法来促进药物研究和病变检验,已经渗透到药学的各个环节,所以我们在药学教学中,一定要对物理化学引起足够的重视。为了最大化的发挥物理化学在药学中的作用,本文从如下几点展开了具体综述。

一、物理化学概述

物理化学,即用物理的方法来解决化学学科中的问题,又被称为化学的灵魂。因为它的主要准则源于自然现象,是总结实践结果而来,没有假设,虽然无法用数学公式加以证明,但是能够利用假设和数学推理,得到大量的原理。目前吗,物理化学被广泛应用于社会的各个领域,例如化学、化工、生物工程、建筑材料、环境以及制药等,在药学专业中,它不仅是一门基础理论,还具有承上启下的作用,能为后续课程的学习提供指导和方法论。

物理化学中包含了很多公式推导和公式,而且不同的公式,其使用条件和范围也存在一定的差异,具有极强的概念性、理论性和逻辑性。对于化学运动中普遍性规律的研究,需要综合运用物理、数学等基础科学的相关理论和实验方法,在四大基础化学中,学习难度最大。

二、物理化学在药学中的重要作用

1.为研究新的药物剂型提供理论指导

通常,固体的分散体都具有较高的生物利用程度,根据物理化学中的低共熔相图原理,让药物体和其载体在较低共熔的比例中同时存在。在这种条件下制作而成的药物,其微细的分散结构非常均匀,这样有助于极大地提高药物溶解的速度,快速发挥药物的效果。

例如,当灰黄霉素-酒石酸在较低共熔的比例中时,生成的混合物就能快速溶出,和高纯度的灰黄霉素溶出相比,速度高出倍。又例如,和高纯度的磺胺噻唑的溶出速度比较,将浓度为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.有助于促进药物研究以及病变检验实验方法的改进

人体内的体液均为胶质形态,其中含有丰富的胶体粒子,能够带电。根据这一特点,可以采用电泳方法对体液予以分离,并作为判断某脏器是否存在病变反应的主要依据和衡量指标。

例如,在药学研究中,为了将消化酶从人体的唾液中有效分离出来,研发者可以充分利用电场的作用,而这一内容属于物理化学的范畴。由此可知,物理化学的应用可以为单独研究酶的生物活性提供良好的条件。又例如,如果机体的脂质代谢过程遭到破坏,那么血液中红细胞的电泳率就会迅速下降,超出标准值范围,所以只需要测量其中的电泳率,就可以判断肝功能是否正常。所以,电泳率检测是衡量肝功能的一项重要指标。

3.新药研究和开发的`理论基础

以胆结石为例。胆结石在临床中是一种常见病和多发病,其发病原因是临床学术研究的重要课题之一,至今尚无统一结论。很多专家通过研究发现,当胆汁中的胆固醇含量过量时,就极有可能形成胆固醇结石。这是胆结石形成的必要条件,但并不是唯一条件。根据物理化学中的表面现象这一理论可知,在附加压力的作用下,很难形成新相种子。换句话说,如果没有肝脏异常、胆管病变等诱导因素,即使具备结石的晶核,也无法形成结石。而且,胆固醇的高低是相对于胆汁中的卵磷脂含量来说的。在物理化学领域中,卵磷脂属于表面活性剂的范畴,主要负责携带胆固醇。一旦胆汁中的卵磷脂含量降低,无法溶于胆汁中的胆固醇就会发生游离,形成结石。

根据上述理论,要避免和预防胆固醇结石,开发出能够溶解结石或者有效治疗高血脂的药物,可以从提高卵磷脂的合成能力或者增加其摄入量等方面入手,做好胆囊病变的预防工作。

4.贯穿于药学的各个环节

(1)在药物合成中的作用。在酸性或者碱性环境中,反应物很容易被分解。根据物理化学的这一知识点,在药物合成的过程中,可以添加一些辅料,为合成的顺利完成提供可靠保障。例如,可以和反应物生成胶团的表面活性剂,可以有效保护反应物,避免合成受到其他因素的干扰。

(2)在药物生产环节中的作用。我们可以将物理化学中的化学动力原理应用在药物的生产环节,这样可以设计出最佳的反应条件,便于寻找合适的催化剂,极大地提高了药物的生产率,而且还降低了生产的成本。当药物合成之后,还可以根据物理化学中的相关规律对药品的分离进行科学指导。

(3)在测量比表面积中的作用。在固体类药品的物理参数中,比表面积是其中的一项重要评价指标。在测量时,可以根据物理化学中,气体在固体表面的多层吸附理论,这样有助于提高测量的精确度。

(4)在评价药品稳定性方面的作用。物理化学中包含了化学动力学的相关知识,运用这一知识点可以对固体类药品的稳定性进行研究。例如,根据加速实验的相关理论,可以确定药品分解反应的具体等级。然后再对不同温度环境下,药品反应速率的常数进行测量,这样就能够计算出,在常温环境下,10%药品完成分解反应速需要的时间,也就是药品的保质时间,即储存期。

(5)其他方面的作用:①为了确定每次给药需要的时间,可以对药品的生物半衰期进行测量。②充分利用电化学的相关知识和理论,检测体液的pH数值,为药物的使用环境提供参考数据。③在提取天然药物中的有效成分时,需要运用到物理化学中的蒸馏和萃取等知识。同时,在中草药的提炼过程中,也需要使用乳化、消沫等方面的物理化学知识。另外,在透皮吸收技术以及外用膏药中,新型表面活性剂的发现对于此类药品的生产会产生决定性的影响。从中草药有效成分的提取,药品的合成、药品的临床使用,到新型药物的开发无不需要物理化学为它提供原理和方法。物理化学已渗透到药学的各个领域,物理化学的教学将对药学专业发展起至关重要的作用。

物理化学在要药学中具有重要作用,但是要充分发挥却并不简单。这是因为,物理化学包含了很多学科的内容,如无机化学、高分子化学、物理学和生物化学等,具有较强的综合性、复杂性和系统性,增加了理解和学习的难度。为了提高物物理化学的教学效果,就要求教师必须有扎实的基础理论,还要有科研开发和创新的意识,并在实践基础上不断拓宽思路,理论联系实际,把物化理论应用于药学实践,在专业课的学习和课题研究中真正发挥其指导和预测的功能。

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