多学科知识在药物化学课程教学中的渗透初探

曲婷丽 许晋芳 赵承孝 郑 茜 卢晓林 赵正保

(山西医科大学，山西 太原 030001)

2018年普通高等学校《药学类教学质量标准》颁布实施，对药学专业的课程体系建设提出了新的要求：药学类专业应涵盖本标准中所列课程的知识或技能；建立满足学生多样化发展需要、有特色的课程体系；总学分140～170。目前，山西医科大学药学院药学专业培养方案总学分达到205，其中药物化学3学分，60学时；药物化学实验2学分，48学时。药物化学作为药学专业的一门核心课程，对于毕业生掌握药学专业的基本理论与方法、基础知识与技能，以及创新能力的培养等方面，均具有重要的作用。为了适应新形势下的学科建设要求，对药物化学教学内容进行整合势在必行。

药物化学是药学及制药工程专业一门重要的专业基础课，是发现和发明新药、合成化学药物、阐明药物构效关系、研究药物分子与机体细胞以及生物大分子之间相互作用规律的一门综合性学科[1]。它承接药学基础课程群和药理学、制药工艺学、药剂学、药物分析等专业核心课程，课程之间具有内在联系，部分内容相关，为教学内容整合提供了基础。

1 药理学

药物化学的研究内容包括药物分子与机体细胞及生物大分子之间的相互作用规律；而药理学主要研究药物与机体(包括病原体)相互作用的规律及其原理，并为新药设计、合理用药、防治疾病提供理论基础[2]。

在药物化学课程中，药物的作用机制、靶点、相互作用、代谢途径、毒副作用、构效关系等内容均与药理学有关。比如，肾上腺素受体根据其对去甲肾上腺素的不同反应情况，分为肾上腺素α受体和β受体。皮肤、肾、胃肠的血管平滑肌以α受体为主，骨骼肌、肝脏的血管平滑肌以及心脏则以β受体为主。去甲肾上腺素、肾上腺素和异丙肾上腺素(图1)由于结构上的微小差异，导致对不同受体的亲和力不同：去甲肾上腺素主要激动α受体；肾上腺素能够激动α受体和β受体；异丙肾上腺素主要激动β受体。学生在学习过程中，只有理解了药物对α受体和β受体激动或抑制时所呈现的药理作用，才能深入理解肾上腺素受体激动剂和抑制剂的临床应用。

2 制药工艺学

在药物化学的教材中常常会介绍药物的经典合成方法，而化学制药工艺学是与设计和研究先进、经济、安全、高效的化学药物合成工艺路线有关的一门科学[3]。从内容偏重上讲，药物化学只是介绍某个药物的合成方法或者工业生产路线，并没有说明采用该种生产路线的原因；而化学制药工艺学则重点讲述了在现实生产过程中采用该种路线的原因。例如从对硝基苯甲酸合成局麻药普鲁卡因的过程，从表面上看，硝基还原和羧基酯化这两步反应，发生在不同的功能基之间，先后次序颠倒也可以得到普鲁卡因(图2)。

图2 普鲁卡因的生产路线

在药物化学教材中只介绍了对硝基苯甲酸合成普鲁卡因采用A法，并未说明原因化学制药工艺学解释了原因：因为B法，即先还原后酯化，不仅还原产物分离困难(苯环的硝基常使用铁粉-盐酸作为还原剂，羧酸和铁离子会形成不溶性沉淀混在铁泥中，不易分离)，而且对氨基苯甲酸的酯化反应活性较对硝基苯甲酸要低，导致B法中酯化收率不如A法高，所以生产上多采用A法。

3 药剂学

在药物化学教材中介绍了上千种药物的结构及其性质，而性质对药物的生产、运输、保存、使用等具有重要的影响。药剂学的研究关于药物制剂的基本理论、处方设计、制备工艺和合理应用等[4]，其研究基础为药物本身，因此药物的性质必然会影响到药剂学的研究。如青霉素G的结构(图3)中含有β-内酰胺环，在酸性、碱性、水溶液等条件下均不稳定，容易失效，且含有羧基，显酸性(pKa=2.65-2.7)，为增加其水溶性，临床上常将青霉素G作为钠盐使用，并制为粉针剂。何为粉针？为什么做成粉针？在药剂学中，采用无菌操作法制成注射用灭菌粉末的制剂称为粉针剂。凡对热敏感或在水溶液中不稳定的药物，如某些抗菌素(青霉素G钠、链霉素、多粘菌素)，医药用的酶制剂(胰蛋白酶、辅酶A等)，只能采用无菌操作法制成粉针剂，在临用前以适宜的注射用溶媒溶解。可见，由于青霉素本身的不稳定性质决定了其为粉针剂型。

图3 青霉素G

4 药物分析

药物分析是运用化学的、物理学的、生物学的以及微生物学的方法和技术来研究化学结构已经明确的合成药物或天然药物及其制剂质量的一门学科[5]。药物在制备或储存过程中，难免会引入或产生一些有害杂质，因此必须对其含量进行控制。药物化学教材对部分毒性较大的药物杂质进行了说明。如，对氨基酚(图4A)是制备扑热息痛(图4B)的中间体，也是贮存过程中的水解产物，其毒性较大，药典规定对其进行限量检查。其原理是利用对氨基酚具有的芳香伯胺与亚硝基铁氰化钠在碱性条件下生成蓝紫色配合物。什么是限量检查？杂质限量多少？采用的方法是什么？这些问题都需要在药物分析中寻找答案。

A. B.

综上所述，药物化学作为一门专业综合性学科，内容丰富，涉及多个学科的知识，学生只有在充分了解各种学科知识背景的情况下，才能学好这门课程。药物化学不仅是医学类药学相关专业的必修课，也是制药工程专业的必修课。专业不同，学生基础知识储备也不尽相同，因此，作为教师应该根据学生知识储备情况，在分清教学知识点主次的情况下，适宜的在课程教学过程中渗透相关学科内容，帮助学生理解和掌握药物化学知识点。