多學科知識在藥物化學課程教學中的滲透初探

曲婷麗 許晉芳 趙承孝 鄭 茜 盧曉林 趙正保

(山西醫科大學，山西 太原 030001)

2018年普通高等學校《藥學類教學質量標準》頒布實施，對藥學專業的課程體系建設提出了新的要求：藥學類專業應涵蓋本標準中所列課程的知識或技能；建立滿足學生多樣化發展需要、有特色的課程體系；總學分140～170。目前，山西醫科大學藥學院藥學專業培養方案總學分達到205，其中藥物化學3學分，60學時；藥物化學實驗2學分，48學時。藥物化學作為藥學專業的一門核心課程，對于畢業生掌握藥學專業的基本理論與方法、基礎知識與技能，以及創新能力的培養等方面，均具有重要的作用。為了適應新形勢下的學科建設要求，對藥物化學教學內容進行整合勢在必行。

藥物化學是藥學及制藥工程專業一門重要的專業基礎課，是發現和發明新藥、合成化學藥物、闡明藥物構效關系、研究藥物分子與機體細胞以及生物大分子之間相互作用規律的一門綜合性學科[1]。它承接藥學基礎課程群和藥理學、制藥工藝學、藥劑學、藥物分析等專業核心課程，課程之間具有內在聯系，部分內容相關，為教學內容整合提供了基礎。

1 藥理學

藥物化學的研究內容包括藥物分子與機體細胞及生物大分子之間的相互作用規律；而藥理學主要研究藥物與機體(包括病原體)相互作用的規律及其原理，并為新藥設計、合理用藥、防治疾病提供理論基礎[2]。

在藥物化學課程中，藥物的作用機制、靶點、相互作用、代謝途徑、毒副作用、構效關系等內容均與藥理學有關。比如，腎上腺素受體根據其對去甲腎上腺素的不同反應情況，分為腎上腺素α受體和β受體。皮膚、腎、胃腸的血管平滑肌以α受體為主，骨骼肌、肝臟的血管平滑肌以及心臟則以β受體為主。去甲腎上腺素、腎上腺素和異丙腎上腺素(圖1)由于結構上的微小差異，導致對不同受體的親和力不同：去甲腎上腺素主要激動α受體；腎上腺素能夠激動α受體和β受體；異丙腎上腺素主要激動β受體。學生在學習過程中，只有理解了藥物對α受體和β受體激動或抑制時所呈現的藥理作用，才能深入理解腎上腺素受體激動劑和抑制劑的臨床應用。

2 制藥工藝學

在藥物化學的教材中常常會介紹藥物的經典合成方法，而化學制藥工藝學是與設計和研究先進、經濟、安全、高效的化學藥物合成工藝路線有關的一門科學[3]。從內容偏重上講，藥物化學只是介紹某個藥物的合成方法或者工業生產路線，并沒有說明采用該種生產路線的原因；而化學制藥工藝學則重點講述了在現實生產過程中采用該種路線的原因。例如從對硝基苯甲酸合成局麻藥普魯卡因的過程，從表面上看，硝基還原和羧基酯化這兩步反應，發生在不同的功能基之間，先后次序顛倒也可以得到普魯卡因(圖2)。

圖2 普魯卡因的生產路線

在藥物化學教材中只介紹了對硝基苯甲酸合成普魯卡因采用A法，并未說明原因化學制藥工藝學解釋了原因：因為B法，即先還原后酯化，不僅還原產物分離困難(苯環的硝基常使用鐵粉-鹽酸作為還原劑，羧酸和鐵離子會形成不溶性沉淀混在鐵泥中，不易分離)，而且對氨基苯甲酸的酯化反應活性較對硝基苯甲酸要低，導致B法中酯化收率不如A法高，所以生產上多采用A法。

3 藥劑學

在藥物化學教材中介紹了上千種藥物的結構及其性質，而性質對藥物的生產、運輸、保存、使用等具有重要的影響。藥劑學的研究關于藥物制劑的基本理論、處方設計、制備工藝和合理應用等[4]，其研究基礎為藥物本身，因此藥物的性質必然會影響到藥劑學的研究。如青霉素G的結構(圖3)中含有β-內酰胺環，在酸性、堿性、水溶液等條件下均不穩定，容易失效，且含有羧基，顯酸性(pKa=2.65-2.7)，為增加其水溶性，臨床上常將青霉素G作為鈉鹽使用，并制為粉針劑。何為粉針？為什么做成粉針？在藥劑學中，采用無菌操作法制成注射用滅菌粉末的制劑稱為粉針劑。凡對熱敏感或在水溶液中不穩定的藥物，如某些抗菌素(青霉素G鈉、鏈霉素、多粘菌素)，醫藥用的酶制劑(胰蛋白酶、輔酶A等)，只能采用無菌操作法制成粉針劑，在臨用前以適宜的注射用溶媒溶解?？梢姡捎谇嗝顾乇旧淼牟环€定性質決定了其為粉針劑型。

圖3 青霉素G

4 藥物分析

藥物分析是運用化學的、物理學的、生物學的以及微生物學的方法和技術來研究化學結構已經明確的合成藥物或天然藥物及其制劑質量的一門學科[5]。藥物在制備或儲存過程中，難免會引入或產生一些有害雜質，因此必須對其含量進行控制。藥物化學教材對部分毒性較大的藥物雜質進行了說明。如，對氨基酚(圖4A)是制備撲熱息痛(圖4B)的中間體，也是貯存過程中的水解產物，其毒性較大，藥典規定對其進行限量檢查。其原理是利用對氨基酚具有的芳香伯胺與亞硝基鐵氰化鈉在堿性條件下生成藍紫色配合物。什么是限量檢查？雜質限量多少？采用的方法是什么？這些問題都需要在藥物分析中尋找答案。

A. B.

綜上所述，藥物化學作為一門專業綜合性學科，內容豐富，涉及多個學科的知識，學生只有在充分了解各種學科知識背景的情況下，才能學好這門課程。藥物化學不僅是醫學類藥學相關專業的必修課，也是制藥工程專業的必修課。專業不同，學生基礎知識儲備也不盡相同，因此，作為教師應該根據學生知識儲備情況，在分清教學知識點主次的情況下，適宜的在課程教學過程中滲透相關學科內容，幫助學生理解和掌握藥物化學知識點。