王輝 王全瑞 高翔

(復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系 上海 200433)

有機(jī)化學(xué)是復(fù)旦大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)的一門通識教育課程。學(xué)生對有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識的掌握程度將直接影響到后續(xù)的生物化學(xué)、藥理學(xué)、分子生物學(xué)、臨床藥理學(xué)以及免疫學(xué)等許多專業(yè)必修課程的學(xué)習(xí)[1]。長期以來，有機(jī)化學(xué)課程的教學(xué)主線是根據(jù)官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、典型反應(yīng)機(jī)理以及物質(zhì)用途展開的[2-3]。該課程具有有機(jī)化合物數(shù)量眾多、有機(jī)化學(xué)反應(yīng)規(guī)律復(fù)雜和知識點(diǎn)零散等特點(diǎn)，且教科書中各章節(jié)之間的聯(lián)系不明顯，這就在客觀上造成課程內(nèi)容繁雜，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高且較難形成完整的知識結(jié)構(gòu)。針對該課程的特點(diǎn)，教師有必要采取有效的教學(xué)方法，使學(xué)生能夠在一學(xué)期的有機(jī)化學(xué)課程學(xué)習(xí)中較好地掌握該課程的基本內(nèi)容。根據(jù)近幾年的教學(xué)實(shí)踐，結(jié)合我校常年在教學(xué)一線老教師的經(jīng)驗(yàn)，我們就如何做好臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)有機(jī)化學(xué)的教學(xué)工作談以下體會。

1 培養(yǎng)和提高學(xué)生對有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣

有機(jī)化學(xué)與醫(yī)學(xué)密切相關(guān)，培養(yǎng)和提高學(xué)生對有機(jī)化學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識到該課程對醫(yī)學(xué)的重要性是提高教學(xué)效果的前提。教學(xué)實(shí)踐證明，結(jié)合醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生特點(diǎn)，恰當(dāng)?shù)芈?lián)系臨床和生活實(shí)際，能使學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中真正認(rèn)識到有機(jī)化學(xué)對于醫(yī)學(xué)的重要性，從而更好地激發(fā)學(xué)生的求知欲望、學(xué)習(xí)興趣和積極性。

圖1 thalidomide的一對光學(xué)對映體

比如在講解旋光異構(gòu)時，我們結(jié)合手性化合物的理化性質(zhì)差異，進(jìn)一步向?qū)W生介紹目前市售的絕大多數(shù)藥物具有手性，而手性分子的一對對映體可能的藥理活性、代謝過程及毒性等方面存在顯著差異。其中一個典型的例子是沙利多胺(thalidomide，反應(yīng)停)。沙利多胺在20世紀(jì)50年代在德國以消旋體形式上市，用于治療和緩解孕婦妊娠期嘔吐。后來發(fā)現(xiàn)(S)-thalidomide異構(gòu)體具有鎮(zhèn)靜作用，但(R)-thalidomide異構(gòu)體不僅沒有鎮(zhèn)靜作用，反而對人體胚胎有強(qiáng)烈致畸作用(圖1)。雖然20世紀(jì)60年代初該藥撤出市場，但是已經(jīng)有大量畸形嬰兒出生。通過這一“20世紀(jì)最大的藥物導(dǎo)致先天畸形的災(zāi)難性事件”，使學(xué)生認(rèn)識到有機(jī)藥物分子與體內(nèi)大分子之間嚴(yán)格手性匹配與分子識別的重要性。同時，我們還進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生了解近年來人們發(fā)現(xiàn)該藥物對于麻風(fēng)病結(jié)節(jié)性紅斑[4]、HIV相關(guān)性消瘦、口腔潰瘍、慢性移植物抗宿主病等治療有效，并在抑制惡性腫瘤方面展現(xiàn)出較好的療效[5]，美國FDA在1998年批準(zhǔn)將其用于麻風(fēng)病結(jié)節(jié)性紅斑的治療。該藥物起死回生的例子可使學(xué)生認(rèn)識到人們對有機(jī)化合物的認(rèn)識是一個螺旋式發(fā)展的過程。

磺胺類藥物(sulfonamides,SAs)是一類用于預(yù)防和治療細(xì)菌感染性疾病的化學(xué)治療藥物，即具有對氨基苯磺酰胺結(jié)構(gòu)的一類藥物的總稱。在磺胺問世之前，西醫(yī)對于炎癥，尤其是流行性腦膜炎、肺炎、敗血癥等，都因無特效藥而感到非常棘手。作為“含氮化合物”章節(jié)的知識擴(kuò)充，我們向?qū)W生介紹磺胺類藥物的發(fā)展歷史：該類藥物起源于1932年德國藥物學(xué)家Gerhard Domagk發(fā)現(xiàn)的一種化工染料——百浪多息(prontosil)，它的發(fā)現(xiàn)和在臨床中的成功應(yīng)用，使現(xiàn)代醫(yī)學(xué)進(jìn)入化學(xué)醫(yī)療的新時代。后來由于百浪多息易產(chǎn)生強(qiáng)烈耐藥性和存在腎毒性，磺胺家族又發(fā)展出磺胺甲噁唑(SMZ)與甲氧芐胺嘧啶(磺胺增效劑，二氫葉酸還原酶抑制劑)，二者配合使用即為復(fù)方新諾明。我們還進(jìn)一步向?qū)W生介紹磺胺類藥物的抑菌機(jī)制是通過對氨基苯磺酰胺(磺胺)干擾細(xì)菌的葉酸代謝，進(jìn)而抑制其生長繁殖；在弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉素之前，磺胺是最好的抗菌藥物(圖2)。

圖2 典型磺胺類藥物的分子結(jié)構(gòu)

油脂在生物體內(nèi)具有重要的生理功能，是生命的能量來源之一。對于醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生，這部分知識是不可缺乏的。油脂的熔點(diǎn)高低取決于其所含不飽和脂肪酸的量。我們在進(jìn)行教學(xué)時，首先通過學(xué)生在生活中可體驗(yàn)的知識進(jìn)行講述。植物獲得的油脂多為液態(tài)，稱為“油”；而從動物所獲得的在常溫下呈固態(tài)或半固態(tài)，稱為“脂肪”。然后講述雖然二者在結(jié)構(gòu)上都是三酰甘油，但“油”是含有不飽和脂肪酸較多的油脂，由于不飽和脂肪酸中的碳-碳雙鍵大多數(shù)是順式構(gòu)型，導(dǎo)致羧酸脂肪鏈之間不能緊密接觸，分子之間作用力減小，因而熔點(diǎn)降低。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步結(jié)合油脂氫化引入“植物奶油”(margarine)問題。由于人們擔(dān)心動物油脂中的飽和脂肪酸可能會對心臟帶來威脅，而植物油在高溫下不穩(wěn)定、無法長時間儲存，因此，利用催化氫化反應(yīng)，如鎳(Ni)催化，使不飽和脂肪酸分子中的雙鍵與氫原子結(jié)合成為不飽和程度較低的脂肪酸，其結(jié)果是油脂的熔點(diǎn)升高(硬度加大)，這就是植物奶油，亦稱人造黃油[6]。富含反式脂肪酸的植物奶油雖然可以使食物的味道、口感更好，但對人體健康非常不利，會加快動脈硬化，增加人類心血管疾病患病率。如此融知識、生活、醫(yī)學(xué)常識等一體的油脂內(nèi)容的教學(xué)，使學(xué)生學(xué)得津津有味，取得了良好的教學(xué)效果。

通過上述的典型實(shí)例講解，許多學(xué)生認(rèn)識到有機(jī)化學(xué)同臨床醫(yī)學(xué)之間的緊密聯(lián)系以及該課程對醫(yī)學(xué)的重要性，從而對課程學(xué)習(xí)產(chǎn)生了濃厚的興趣。

2 將社會熱點(diǎn)問題引入教學(xué)

在教學(xué)過程中恰當(dāng)?shù)匾肷鐣狳c(diǎn)問題也可以取得很好的教學(xué)效果。比如在給學(xué)生介紹含氮化合物時，聯(lián)系近年來發(fā)生的蘇丹紅、三聚氰胺等食品安全事件引導(dǎo)學(xué)生知道蘇丹紅是一種色素，常用于溶解劑、機(jī)油、蠟和鞋油等產(chǎn)品的染色，人體攝入后可能致癌，包括我國在內(nèi)的多數(shù)國家都禁止將其用于食品生產(chǎn)領(lǐng)域；而三聚氰胺是一種三嗪類含氮雜環(huán)有機(jī)化合物，被用作化工原料，不可用于食品加工或食品添加物。通過這些“公共事件”可以使學(xué)生認(rèn)識到有機(jī)化學(xué)在實(shí)際生活中的重要性。

再如，在講解硫醚的化學(xué)性質(zhì)時，結(jié)合2003年糜爛性毒劑芥子氣的泄漏事件來討論：芥子氣對皮膚有強(qiáng)烈的滲透性、強(qiáng)糜爛性、持久性毒性，曾被稱為“毒氣之王”。它破壞細(xì)胞、造成糜爛的原因是使人體內(nèi)一些重要的代謝酶烷基化而失活(圖3)。而某些具有氧化性的漂白劑，如次氯酸鈉，可以使芥子氣發(fā)生氧化反應(yīng)而失活。通過這一事件學(xué)生不僅能了解硫醚的性質(zhì)，亦可進(jìn)一步認(rèn)識到有機(jī)化學(xué)對醫(yī)學(xué)的重要性。

圖3 芥子氣使人體內(nèi)代謝酶失活的反應(yīng)機(jī)理

綜上所述，教師在教學(xué)中要認(rèn)真負(fù)起責(zé)任，抓好教師教、學(xué)生學(xué)這兩個相輔相成的環(huán)節(jié)；并從有機(jī)化學(xué)與醫(yī)學(xué)的密切相關(guān)性出發(fā)，不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其認(rèn)識到有機(jī)化學(xué)對醫(yī)學(xué)的重要性，在此基礎(chǔ)上加深他們對所學(xué)知識的理解和應(yīng)用。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 呂以仙,陸陽.有機(jī)化學(xué).第6版.北京:人民衛(wèi)生出版社,2004

[2] 汪小蘭.有機(jī)化學(xué).第4版.北京:高等教育出版社,2005

[3] 邢其毅,徐瑞秋,周政,等.基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué).第2版.北京:高等教育出版社,1993

[4] 陳亞娜.臨床醫(yī)學(xué),2002,22(10):56

[5] 于燕霞,石遠(yuǎn)凱.癌癥進(jìn)展,2005,3:354

[6] Paust J.PureandApplChem,1991,63(1):45