生物药物化学课程体系建设探讨范文

摘要：生物药物化学是随着生物药物的发展从药物化学中独立出来的一门新兴学科。结合教学实践，从课程定位、课程知识体系的构成、教材建设、课堂教学、课外辅导和成绩评定几个方面介绍生物药物化学课程体系的构建经验。

关键词：生物药物化学;课程建设;教学改革

生物药物化学(Biologicalpharmochemistry)是随着生物药物的发展从药物化学中逐渐独立出来的一门分支学科。它不同于药物化学［1］，是在药物化学的基础上发展起来的专门针对生物药物的学科。它也不同于生物药物学［2-3］，主要研究生物药物的化学问题。它综合利用药物化学、生物化学、分子生物学、有机化学、生物药剂学等基础知识，研究生物药物的化学结构、理化性质、制备方法、稳定性、构性构效关系、结构改造、体内代谢、新药研发途径和方法等。生物药物化学当前还处于起步和发展阶段，尚未形成一门成熟的学科。为了适应当前快速发展的生物医药产业对创新人才的需求，北京中医药大学依托国家生命科学基地，在全国中医药院校率先创建了生物制药专业，尝试开设生物药物化学课。本校生物药物化学课程以药物化学为基础［3］，经历了一个从无到有、从简单到逐渐成熟的过程。笔者结合教学改革实践，对构建生物药物化学课程体系的经验进行总结。

1课程定位

从课程设立伊始，笔者始终将生物药物化学课程定位于生物制药专业的一门专业基础课。它以有机化学、无机化学、生物化学、分子生物学等基础课为基础，又构成了生物制药专业必修课和选修课诸如生物制药工艺学、生物药物分析、基因工程制药等课程的基础。在学习专业课之前，学生需要具有生物药物的结构、理化性质、制备和检验方法等基本知识储备。生物药物化学对于生物制药专业的作用就相当于中药化学对于中药学和中药制药专业，药物化学对于药学专业的作用。生物药物化学研究生物药物的化学问题，通过本课程的学习，使学生系统掌握生物药物的基本化学知识、生物药物制备与优化的常用方法和原理，以及研发生物药物的一般途径和方法;熟悉生物药物作用机制及制备方法的生物学和生理学基础;了解生物药物的发展简史、发展趋势与应用前景，为后续其他专业课的学习及毕业设计奠定必要的基础。其主要任务是为正确、合理的临床用药奠定化学理论基础;为生物药物的生产、贮藏、检验、质量控制等提供依据;为创制新药、探索开发新药的途径和方法提供指导。

2课程知识体系的构成

与药物化学一样，生物药物化学分为总论与各论两部分。总论部分包括概述与生物药物化学基础两部分。概述部分介绍生物药物及生物药物化学的发展简史、研究内容、目的与任务;药物化学基础部分包括生物药物的命名、常用的生物药物制备和检验方法、生物药物的体内代谢、构性构效关系以及计算机辅助药物设计等。各论部分是对各类生物药物的分章节介绍。生物药物的分类比较复杂，不像西药可以按照其作用的系统进行分类，也不像中药成分可以按照成分的类型进行分类。根据定义，生物药物是利用生物体、生物组织或其成分，综合应用生物学、生物化学、微生物学、免疫学、物理化学和药理学的原理与方法进行加工制造而成的一大类预防、治疗、诊断制品。主要包括生化药品、生物制品及其他相关的生物医药产品［4］。生化药品系指动物、植物和微生物等生物体中经提取分离、生物合成、生物-化学合成、DNA重组等生物技术获得的一类防病、治病的药物。主要包括氨基酸、核苷、核苷酸及其衍生物、多肽、蛋白质、酶、辅酶、脂质及多糖类等生化物质。生物制品系指以微生物、寄生虫、动物毒素、生物组织作为起始材料，采用生物学工艺或分离纯化技术制备，并以生物学技术和分析技术控制中间产物和成品质量制成的生物活性制剂，包括疫苗、菌苗、毒素、类毒素、血液制品、免疫血清、免疫球蛋白、抗原、变态反应原、细胞因子、酶、激素、发酵产品、单克隆抗体、DNA重组产品、体外免疫诊断制品等。由此可见，在内容上生物药物的研究范畴包括从动物、植物、微生物等生物原料制取的各种天然生物活性物质及其人工合成或半合成的天然物质类似物［5］，或者通过生物技术方法加工制得的成分。至于抗生素类是否应该归属于生物药物的范畴，目前有不同的看法。从来源看，抗生素类确实是来源于微生物的代谢产物，并且现在一般通过生物发酵的方式进行生产。然而，抗生素大部分是小分子化合物，而且是药物化学中所讲授内容的主要组成部分，大部分经过半合成的方式制备。因此，有人主张将其归入有机合成药物的范畴。但是，仅根据分子量大小和制备方法对其归类似乎不太合理。无论如何，抗生素究其根源是来源于微生物发酵，而且，一些抗生素类如放线菌素D，博莱霉素本身分子量就较大，分子中也含有由氨基酸构成的肽类成分。随着生物技术的发展，抗生素的发现也会得到促进，因此，笔者认为像抗生素类这些通过生物发酵或生物转化方法生产的药物也应该归为生物药物的范畴。生物药物还处在一个发展的过程之中，有些类型发展较快，应用较为成熟;有些类型发展较慢，其应用还处于探索阶段。鉴于此，笔者在各论部分内容的选取上重点考虑了其临床应用情况。例如，临床应用比较广泛的抗生素、细胞因子类、药用酶和肽类占据了较大的篇幅，而相对发展不成熟的抗体类、核酸类以及其他学科也经常涉及的多糖类、维生素及辅酶类则居于次要位置。

3教材建设

教材是教学活动所依据的核心资料，是教师教和学生学的重要媒介。由于其发展现状，生物药物化学目前还没有正式出版的成形教材。在设立这门课程之初，笔者借用药物化学教材作为课堂教学用书，因为生物药物化学是在药物化学的基础上发展而来，其基本原理与药物化学相似，药物化学的总论部分也基本上适用于生物药物化学。但是，生物药物化学毕竟不是药物化学，尤其是其各论部分，现在还没有现成的资料可以参考。因此，笔者以药物化学教材为基础，开展自编教材的探索工作。在各论部分，以中国药典收载的生物药物为依据选择教学内容，通过搜集研究报道的各类生物药物的相关资料自己编写讲义，并通过自身的科研活动进行有益的补充。经过几年的积累和探索，目前已经基本固定了教学内容，并编写了相对成熟的校内教材［6］，为该课程的进一步成熟优化奠定了基础。

4课堂教学

在课堂教学中，笔者始终贯彻学以致用的原则。与药物化学和中药化学不同，生物药物的化学规律的总结还处于探索阶段，有很多理论和概念都不成熟。再者，生物药物的结构复杂，同类药物的结构差别都很大，要求学生记忆其中的具体细节很不现实。这样，与其教授一些科学性不确定，学生需要死记硬背，学习效果也不好的内容，还不如选取一些比较实用的学生感兴趣的内容，帮助学生理解生物药物的化学本质。因此，在保证基本教学内容的基础上，拿出一部分课时，鼓励学生自己选取感兴趣的各类生物药物，通过查阅资料，总结与生物药物相关的化学规律，例如与各类生物药物作用机制有关的药物结构特点、理化性质及其临床应用注意事项等，在课堂上以PPT讲演的形式介绍给全班学生，并针对感兴趣的问题展开讨论。这样，既调动了学生学习的积极性，又使学生了解了当前生物药物的发展趋势。通过几年的探索和积累，既理顺了教学思路，又发现了学生的兴趣所在，并且培养了学生独立学习、归纳总结的能力，起到教学相长的作用。

5课外辅导

除了课堂教学之外，课外辅导也是学生获取知识的重要途径。针对社会对培养复合型人才的需求，结合学校进行的大学生科研招标项目，参考兄弟院校的成功经验，组建了多种兴趣小组［7-9］，开展了诸如各类生物药物例如尿激酶的制备、计算机辅助药物设计、分子对接技术预测药物的作用靶点等课题研究。在几年的科研兴趣小组实践中，有多个小组获得北京市或者校级科研课题的资助，有的研究成果发表在国内核心期刊杂志上，有的成果甚至申请了专利。实验课的内容也采取灵活的方式，由学生根据兴趣自己选择实验内容，在教师的指导下自编实验讲义，自定实验步骤，增强实验的探索性。最后的实验成绩评定不以成败论英雄，注重实验过程，注重思路的新颖性，设计的合理性和操作的细致性。这样，有意识地培养了学生理论联系实际的能力和动手能力，并激发了学生对科研工作的兴趣。与以往教条式的实验课相比，学生更加勤于思考，不畏艰险，团结协作精神进一步增强。

6成绩评定

学习成绩一直是学生比较关心的问题，成绩评定方式对学生的学习有很大影响。为了充分调动学生主动学习的积极性，笔者在考核方式上进行了改革。首先，提高平时成绩与实验成绩的比例，降低期末考试成绩的比重，减轻学生期末考试的压力，并鼓励学生在课题讨论，课外兴趣小组和实验课设计方面多下功夫，培养其创造力。其次，期末考试的内容也更加注重考察学生的综合实践能力，发挥其主观能动性，减少记忆型题目的比例。例如，针对某类药物的结构特点或者理化性质，设计方案进行提取分离，人工合成，或者通过基因工程的方法进行生产等。总之，使学生认识到这门课注重学习知识和锻炼能力，考试只是对平时积累的一种检验。

7结语

作为21世纪最具希望和最有发展潜力的新兴高技术产业，生物医药产业不仅对国民经济的发展具有巨大的拉动作用，并且在人类预防和战胜重大疾病、保障身体健康的进程中发挥着越来越重要的作用［10］。虽然被寄予厚望，但是生物药物的发展还处于初级阶段，相对于化学合成药物来说还很不成熟［11］。目前，能发挥特殊临床疗效的生物药物的种类还很少，对其本质的认识还有待加强。这些都依赖于生物药物化学的发展，也给生物药物化学的发展提出了更高要求。虽然生物药物化学对于生物制药专业的药学教育来说必不可少，但是其在教学内容和教学形式上还有待深入探索，需要随着生物药物的发展，在教学实践过程中不断积累经验，以便更好地为药学教育服务，为生物医药产业服务。

参考文献

［1］孙凌志．药物化学优秀课程建设的实践与体会［J］．时代教育，2016，(9):44-45.

［2］王春晓，钦传光，张朝燕．生物制药专业之生物药物学课程的改革探索［J］．教育教学论坛，2016，(14):61-63.

［3］王如峰，张小华，王灵芝，等．中医院校开设药物化学课的实践和体会［J］．药学教育，2011，27(1):29-31．

［4］樊保平，党昶永，侯斌，等．生物药物与生物制药业发展现状［J］．汉中师范学院学报(自然科学)，2002，20(2):89-92．

［5］李珍．生物药物分析课程教学探讨［J］．中国校外教育旬刊，2012，10:94.

［6］王如峰，王灵芝主编．生物药物化学［M］．北京中医药大学自编教材，2013.

［7］吴旻，刘煜．以工程实践和科研创新能力为核心的生物制药卓越工程师人才培养模式探索［J］．教育教学论坛，2017，(2):121-123.

［8］王永中，孔小卫，张敏．建立高校生物制药人才创新培养平台的途径［J］．药学教育，2016，32(4):1-6．

［9］薛健飞，张扬，周鸿立，等．生物制药专业生产实习的探索与实践［J］．吉林化工学院学报，2016，33(8):70-73．

［10］阿丽塔，穆鑫，唐小利，等．1984-2014年治疗性生物药物发展历程及展望［J］．中国药理学通报，2015，31(10):1356-1362．

［11］王艳红．生物制药现状和未来发展趋势［J］．黑龙江科学，2015，6(2):60-61.

作者：王如峰；王灵芝；张燕玲 单位：北京中医药大学生命科学学院