藥物化學設計性實驗教學改革初探

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　　【摘要】藥物化學實驗課是藥學本科專業中的重要課程之一，該課程實踐和應用性強的特點，本文以培養創新型藥學專業人才為目標，從藥學專業的學科特點出發，在教學內容和教學方法等方面對藥物化學實驗這門課程的教學改革進行實踐探索。
　　【關鍵詞】藥物化學實驗  設計性實驗  教學改革  創新能力
　　【中圖分類號】R91-4 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）18-0187-01
　　藥物化學實驗課是一門重要的實訓課程，但是傳統藥物化學實驗課的教學模式主要是以某領域中代表性藥物，對其常規的合成路線進行驗證，并對目標產物的理化性質和結構進行解析。一般在驗證性實驗開始前，有研究生助教對實驗內容進行預試，實驗講授教師對實驗內容進行講解和適當的操作演示，反應條件相對穩定、單一，使得藥物化學實驗課的整體實訓內容與有機化學專業的有機合成實驗區分度不明顯，在發揮學生的能動性、激發學生對新藥研發興趣、培養藥學創新型人才方面略顯不足。當然部分高校在藥物化學實驗課上做了相關改革，也取得了一定的成效，如我們前期為了響應學校對創新型人才培養的要求，對藥物化學實驗課進行了教學改革，縮減了部分驗證性實驗內容，增設了設計性實驗環節，[1]通過查閱文獻、設計反應路線、架構儀器、制定實驗方案、監測反應進度、PPT演示、實訓匯報、操作技能考核等各個環節的綜合考核，培養了學生的學習興趣、藥物化學基本操作技能、分析解決問題和科研創新能力。
　　1.傳統設計性實驗教學中存在的問題
　　由于實驗課程的課時和本科生所具備的基本知識有限，對于設計性實驗中藥物合成路線的選擇提出了挑戰。我們往往只能從一些關鍵中間體出發，以1或2步完成最終產物的合成工作，且相關合成反應類型也是前期驗證性實驗中有所涉略的，難以滿足學生了解藥物化學領域的新合成技術。
　　2.創新型設計性實驗的教學改革探索
　　2.1固相合成技術在藥物化學實驗中的教學優勢
　　固相合成法由于最初的反應物和產物都是連接在固相載體上，因此可以在一個反應器中進行自動化操作，可以避免因手工操作和物料重復轉移而產生的損失;同時固相載體共價相聯的肽鏈處于適宜的物理狀態，可以通過快速的抽濾、洗滌未完成中間體的純化，避免了液相合成中冗長的重結晶和柱層析步驟，同時可以避免中間體分離純化時的大量損失，產物很容易分離;加入過量的反應物可以獲得高產率的產物。固相合成技術在藥物研發領域、蛋白質結構研究領域等表現出顯著的優越性并且在生物制藥及蛋白質工程中有廣闊的應用前景。固相合成作為一種藥物研發領域的新技術，更能提高學生的實驗興趣和對專業的系統了解。
　　2.2引入固相合成的設計性實驗，更新教學內容，與時俱進
　　固相合成技術的合成順序一般時從C端（羧基端）向N端（氨基端）合成，為了防止副反應的發生，參加反應的氨基酸側鏈都是保護的，羧基端是游離的，并且在反應之前必須活化，相比傳統的合成方法，通過固相合成方法的實施可以讓學生掌握樹脂的選擇、活化，氨基、羧基、側鏈的保護和脫除以及多肽鍵的合成。
　　在此次設計性實驗中，學生在任課老師的指導下，在相關數據庫（Scifinder， 中國知網，萬方等中英文數據庫）和專利等對反應條件進行檢索，可以使學生掌握固相合成的載體類型，反應溶劑選擇，反應類型的適用性，反應模塊中的保護基選擇、脫保護的方法，反應終點的確定以及產物從載體上的切除、沉淀和純化。通過系統的文獻檢索，一方面可以提高學生閱讀和整理中英文文獻的能力，另一方面可以在整理和分析文獻的基礎，比較文獻中各個實驗路線的優劣，設計出符合本課程的實驗方案，并以實驗原理、所需的試劑、實驗操作步驟、可能副反應的預測等為匯報內容，做出PPT在課堂上與老師同學討論，確定擬采用的實驗方案。
　　在完成討論后，學生根據討論后的實驗方案開展實驗，在實驗過程中，記錄實驗進程，觀察反應變化，通過少量樹酯切除LC？鄄MS分析判斷反應終點。實驗完成后，學生采用1H NMR， LC？鄄MS， IR， MP等分析手段來對目標產物結構鑒定，最后通過實驗報告撰寫，PPT總結匯報制作、演講，實驗心得等一系列系統訓練，層層遞進，以期最大限度地激發學生的科研興趣、增強分析和解決問題的能力。
　　3.結語
　　藥物化學實驗課程的教學以及教學方案的改革意義重大，然而完善和優化教學體系，培養學生的應用能力和創新能力不是一蹴而就，是一個循序漸進的過程。本文針對藥物化學實驗課的教學現狀，提出了新的教學模式，以便同行相互借鑒、互相學習。
　　參考文獻：
　　[1]應華洲，董曉武，盛榮，劉滔.微波合成在藥物化學設計性實驗中的嘗試[J].當代教育實踐與教育研究，2016（11）：195-196.
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