論藥學本科課程“生物技術藥物給藥系統(tǒng)”的建設與教學模式

姜嫣嫣，李緒乾

(復旦大學藥學院，上海 201203)

生物技術的蓬勃發(fā)展推動生物技術藥物在制藥領域中的地位顯著攀升.根據(jù)EvaluatePharma出版的《World Preview 2017，Outlook to 2022》醫(yī)藥行業(yè)研究報告，2016年全球藥物銷售額排行榜前十名中生物藥占據(jù)8個席位[1].2014-2016年，F(xiàn)DA每年批準的新藥中，生物藥(BLA)的占比近1/3.我國最新的《醫(yī)藥工業(yè)發(fā)展規(guī)劃指南》中將提高生物技術類藥物的研發(fā)和制備水平明確列為主要任務，將生物藥列為重點發(fā)展領域并做出了詳細規(guī)劃[2].生物藥的發(fā)展應用涉及諸多環(huán)節(jié)，其中，合理設計的給藥系統(tǒng)是生物藥臨床療效的重要保證.據(jù)此，為健全學生知識體系、培養(yǎng)合格的藥學專業(yè)人才，在充分考慮教學實際后，筆者所帶領的教學團隊面向本科生開設一門介紹生物技術藥物給藥系統(tǒng)的課程.筆者將近些年來的教學思考付諸于此，希望能起拋磚引玉之效.

1 課程開設的必要性

生物技術藥物是指以細胞及其組成分子為原始材料，利用生物系統(tǒng)、活生物或其衍生物生產(chǎn)出來的用于預防、治療和診斷的生物活性物質(zhì)，包括多肽、蛋白質(zhì)、酶、核酸和細胞生長因子等.現(xiàn)階段，在腫瘤、自身免疫等疾病的治療領域，生物技術藥物已顯現(xiàn)出極大優(yōu)勢.然而，生物藥在臨床上的使用仍存在諸多問題，如分子量大、半衰期短、穩(wěn)定性差、易被體內(nèi)生物酶降解等，這些問題的存在導致相當一部分具有較好活性的生物類物質(zhì)無法進入臨床使用.因此，研發(fā)與生物技術藥物相匹配的給藥系統(tǒng)，成為現(xiàn)代藥劑學領域的一項重要任務.

生物技術藥物給藥系統(tǒng)是指肽類、蛋白質(zhì)和核酸等藥物以一定的給藥形式經(jīng)一定的給藥途徑較為精確地應用于人體的技術系統(tǒng)，亦即藥物從制劑制備到臨床應用整個過程的研制體系.在我校藥學院本科生的課程設置中，必修課“藥劑學”主要是圍繞小分子藥物進行藥劑學相關理論知識和應用技術的傳授.然而，生物技術藥物的理化性質(zhì)與體內(nèi)行為與小分子化學物質(zhì)存在較大差異，傳統(tǒng)制劑的相關理論和技術難以解決生物技術藥物制劑的穩(wěn)定性和有效性問題.因此，開設“生物技術藥物給藥系統(tǒng)”這一課程，可以較好彌補這方面的教學空白，為學生后續(xù)的學習與研究構(gòu)建較為全面的知識體系.此外，生命科學院及其他生物醫(yī)藥相關專業(yè)的學生在學習及研究中也會接觸到生物技術藥物制劑，本課程也可為這些專業(yè)的學生提供全新的藥劑學視角，對于豐富學生知識體系將起到較大幫助.

2 課程內(nèi)容設置

本課程的教學目的旨在圍繞生物技術藥物理化特性和生物學性質(zhì)的特點，緊密結(jié)合“藥劑學”和“生物藥劑學和藥物動力學”的理論知識，系統(tǒng)傳授生物技術藥物制劑給藥系統(tǒng)的基本理論、處方設計、制備工藝、質(zhì)量控制和合理使用等藥劑學相關理論和應用技術.該課程是藥劑學知識體系的補充和完善，幫助學生建立較為系統(tǒng)的藥物制劑體內(nèi)外研究基本理論和方法，并了解該領域的最新進展.

課程講授內(nèi)容主要包括四部分.第一、生物技術藥物給藥系統(tǒng)概述：通過剖析生物技術藥物的獨特性質(zhì)和研究現(xiàn)狀，介紹該類藥物制劑的現(xiàn)狀和進展；第二、生物技術藥物新型給藥載體：結(jié)合緩控釋給藥系統(tǒng)和靶向給藥系統(tǒng)的基本理論，講授微囊及微球、納米粒、脂質(zhì)體、膠束、微乳、聚合物修飾的復合物和基因給藥載體等新型給藥載體在該類藥物中的應用；第三、生物技術藥物給藥系統(tǒng)各論：結(jié)合生物藥劑學和藥物動力學的基本理論，按照不同給藥途徑分別介紹該類藥物經(jīng)注射給藥、口服和結(jié)腸定位給藥、黏膜給藥、經(jīng)皮和植入給藥等的研究方法和制劑設計；第四、生物技術藥物給藥系統(tǒng)的體內(nèi)外評價：結(jié)合藥劑學和生物化學相關研究技術，介紹評價該類藥物制劑的體內(nèi)外穩(wěn)定性、藥效、安全性的方法和策略.該課程的編排結(jié)構(gòu)符合認知過程與學科邏輯體系.在內(nèi)容選取與講授中，主要把握以下幾方面：

2.1 夯實基礎，構(gòu)建基本理論框架

“基礎不牢，地動山搖”.在我校，本科階段倡導通識教育，實行選修與學分制，本科生必修的藥劑學課程大約只有傳統(tǒng)藥劑學教育中一半的內(nèi)容與學時，剩余知識的學習由學生自主選擇，因此，學生的藥劑學基本理論知識尚不完備、生物技術藥物相關基本概念尚未明晰.故本課程的首要任務是基本概念與基本理論的傳授.內(nèi)容設計上采用總分模式，第一部分介紹生物技術藥物與給藥系統(tǒng)的基本概念，使學生明確什么是生物藥物，生物藥物的基本性質(zhì)，明確什么是遞藥系統(tǒng)、適合于生物技術藥物的遞藥系統(tǒng)形式.這一部分的知識與“生物化學”及“藥劑學”有一定重合，旨在幫助學生在鞏固原有知識，并對相關概念進行拓展.例如，在講授第一章生物藥物的基本概念與研究現(xiàn)狀時，也對蛋白質(zhì)空間構(gòu)象與理化性質(zhì)、變性與復性、體內(nèi)外物理穩(wěn)定性等進行介紹，在原有生物化學的基礎上，多以生物藥物為實例進行介紹.此外，這兩個基本概念的澄清，也有利于不同專業(yè)的學生進行選修，即使沒有上過“藥劑學”課程的其他專業(yè)學生，也不會感到困難.

在課程后續(xù)階段，按不同給藥途徑分別介紹遞藥系統(tǒng)，與“生物藥劑學與藥物動力學”及“藥劑學”緊密結(jié)合，對藥物ADME的基本過程及機制在原有基礎上適當拓展，對緩釋、控釋、微球、貼劑等相關制劑的知識進行重點介紹，這些知識可作為必修藥劑學課程的補充.例如，在胃腸道給藥這一部分的課程，傳統(tǒng)的“生物藥劑學與藥物動力學”課程對于口服吸收途徑的具體機制及屏障未能給予較為詳細的展開，并且近些年來的研究表明納米藥物口服吸收途徑也不同于小分子藥物，充分了解這些機制及研究進展，是理解遞藥系統(tǒng)設計策略的關鍵.因此，講清楚基本概念，根據(jù)后續(xù)教學的需要再進行適當拓展，能夠加深學生對藥物ADME過程的理解與認知，理解不同劑型的原理與特點，為隨后涉及到的某一具體遞藥系統(tǒng)的學習打下基礎.

2.2 與時俱進，貼近科學研究實踐

理論來自實踐，又指導實踐.藥劑學作為應用學科，具有工藝性、實踐性強的特點，因此，在介紹不同給藥途徑的設計策略時，除基本的概念與機制之外，還需對最新的研究成果進行介紹，并結(jié)合實際案例開展教學，正所謂“批判的武器不能代替武器的批判”.試想，在“藥劑學”課程中，學生在課堂學習了基本理論，但如果不去實驗室親手制備一種劑型，是無法對這一制劑留下深刻印象的.

生物技術藥物給藥系統(tǒng)作為藥劑學領域研究的前沿與熱點，緊密貼合科研實踐，而其理論，則是基于基礎科學的研究.因此，必須采用案例教學，才能使學生對“理論”如何指導“實踐”有直觀感受，對藥劑學工作者如何利用基礎學科的研究成果有初步感知.案例教學不同于簡單的舉例，要圍繞一個中心問題開展調(diào)查、思考、分析和討論等活動，強調(diào)學生親自參與并將所學知識融會貫通，是一種啟發(fā)式教學手段[3].案例的選取要注意合理分配.既要有貼近臨床、貼近實際生活的例子，也要有處于臨床前研究的熱點前沿.例如，在透皮給藥一章，首先講授藥物透皮吸收的機制、生理屏障，以及透皮給藥系統(tǒng)制劑的處方組成、各個輔料的作用，講清楚輔料與透皮吸收機制、生理屏障之間的相互作用關系，以此作為基本概念.在隨后的案例教學中，則可以選取類似于“黛珂”這樣的脂質(zhì)體化妝品作為貼近實際生活的案例，這類案例學生興趣非常大.而研究熱點可以選取基因遞送、胰島素遞送等研究前沿.再比如生物黏附制劑，通過案例講解，引導學生發(fā)現(xiàn)粘液層作為生物屏障，如設計巧妙，也可為我所用.這樣的基本理論加案例分析模式，有助于加深學生對基本概念的理解，同時也拓寬了學生的知識面.

2.3 學科交叉，豐富知識體系

藥劑學是一門交叉性學科.在實際工作中，一位藥劑學的工作者所往往要涉及化學合成、制劑、分析、分子生物學、細胞生物學、體內(nèi)外實驗等多項內(nèi)容.這也就注定了涉及藥劑學前沿領域的課程必定要涉及到多學科知識.在本課程中，綜合考慮學生知識水平與課時數(shù)等因素，對于每種給藥途徑，還相應地介紹了體內(nèi)外的分析、評價方法.正所謂“知其然，知其所以然”.了解體內(nèi)外的分析方法，正是“知其所以然”的重要組成部分.只有當學生充分了解制劑的評價方法后，在以后的文獻閱讀、實例分析中，才能夠有針對性地判斷一個制劑的優(yōu)缺點.

3 教學模式

3.1 教學團隊人員配置合理

本課程的教學團隊成員全部由長期工作在科研與教學一線的教師擔任，每位教師在各自負責課程所涉及的細分領域均有長期的實踐經(jīng)驗.“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，教師自身豐富的科研經(jīng)驗，可以更好地保證學生所獲取知識“真實性”，選取的案例更具代表性，更貼近實際，更有利于引導學生對問題的探索，激發(fā)學生的學習興趣.

3.2 教學形式豐富多樣化

授人以魚，不如授人以漁.在課程的設置上，除傳統(tǒng)的講授外，需設置文獻研討、PPT展示等環(huán)節(jié)，引導學生自己通過文獻學習，提煉觀點、相互討論并進行輸出.我國古代思想家荀子就曾指出“聽而易忘，見而易記，做而易懂”，研究證明這種以學生為中心的主動式學習方法效果優(yōu)于僅僅靠“聽“這種被動式的學習[4].這一過程不僅能夠夯實學生對生物技術藥物給藥系統(tǒng)的相關概念的認知，也有助于培養(yǎng)學生的信息獲取能力、文獻閱讀能力、表達能力.此外，進行知識輸出也是評價學生對概念理解程度的一個有效手段.教師可以通過學生的展示以及提問等環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)學生學習過程中的偏差，及時進行指導.

參考文獻：

[1]Forest Economic Advisors, WOOD Markets. Outlook to 2022[EB/OL]. https://www.woodmarkets.com/publication/china-book/outlook-to-2022/, 2017.

[2]工業(yè)和信息化部.醫(yī)藥工業(yè)發(fā)展規(guī)劃指南[EB/OL]. http://www.zhangye.gov.cn/Print.aspx?id=109376 ,2016-12-06.

[3]張家軍,靳玉樂.論案例教學的本質(zhì)與特點[J].中國教育學刊,2004,(1): 51-53.

[4]衛(wèi)建國.英國大學以學生為中心的優(yōu)質(zhì)教學探析[J].高等教育研究,2016,(10): 104-109.