王超 霍曉奎 張寶璟 黃珊珊 馬驍馳

大連醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院 遼寧大連 116044

基于科研平臺的天然藥物化學(xué)實驗課程改革思考

王超 霍曉奎 張寶璟 黃珊珊 馬驍馳

大連醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院 遼寧大連 116044

天然藥物化學(xué)實驗課程是我校藥學(xué)專業(yè)、臨床藥學(xué)專業(yè)本科學(xué)生所開設(shè)的藥學(xué)專業(yè)課程。本教研室具有完善的天然藥物科研平臺，包括多位具有豐富天然藥物研發(fā)經(jīng)驗的教師，多種現(xiàn)代科研儀器，健全的數(shù)據(jù)庫資源等。本文針對如何將本校天然藥物科研平臺的軟件資源與硬件儀器設(shè)備等融合到本科學(xué)生的天然藥物化學(xué)實驗課程進行了改革探索，以期提高學(xué)生實驗內(nèi)容的先進性與多樣性，進一步提高學(xué)生對本學(xué)科的認知，培養(yǎng)其自主設(shè)計實施能力與創(chuàng)新思維。

科研平臺；天然藥物化學(xué)實驗課；先進性；多樣性

天然藥物是藥物的一個重要組成部分，自古以來，人類在與疾病的斗爭過程中，通過以身試藥等途徑，對天然藥物的應(yīng)用積累了豐富的經(jīng)驗。在我國，中藥即為天然藥物的重要成員，與中醫(yī)一起構(gòu)成了中華民族文化的瑰寶。天然藥物化學(xué)是運用現(xiàn)代科學(xué)理論與方法研究天然藥物中的化學(xué)成分的一門學(xué)科。其研究內(nèi)容包括天然藥物的化學(xué)成分（主要是生物活性成分或藥效成分）的結(jié)構(gòu)特點、物理化學(xué)性質(zhì)、提取分離方法以及主要類型化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)鑒定、結(jié)構(gòu)修飾等，還將涉及主要類型化學(xué)成分的生物合成途徑等內(nèi)容[1]。該學(xué)科具有知識更新快、操作實踐性強、技術(shù)手段多樣等特點，因此實驗課在教學(xué)中就是一個重要的環(huán)節(jié)。實驗教學(xué)的目的不僅僅要學(xué)生掌握實驗的基本知識和方法、驗證和強化專業(yè)理論知識、訓(xùn)練學(xué)生的基本實驗技能，提高學(xué)生的動手能力和分析問題解決問題的能力，而且還要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)作風(fēng)乃至科學(xué)世界觀，為將來進行科學(xué)研究和工作打下堅實的基礎(chǔ)。

天然藥物化學(xué)實驗課程是我校藥學(xué)專業(yè)、臨床藥學(xué)專業(yè)本科學(xué)生所開設(shè)的藥學(xué)專業(yè)課程。它的任務(wù)是以驗證方式來強化鞏固理論教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生提取、分離、純化及鑒定天然藥物中的有效成分的基本實驗技術(shù)，從而提高學(xué)生的分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)天然藥物研發(fā)的創(chuàng)新能力，為從事新藥研發(fā)和初步的科學(xué)研究工作奠定基礎(chǔ)。

綜合目前全國多數(shù)高校及我校天然藥物化學(xué)實驗課程的教學(xué)內(nèi)容，我們將藥學(xué)或中藥學(xué)專業(yè)學(xué)生所接受的天然藥物化學(xué)實驗課程簡單概括如下：1.實驗對象為經(jīng)典、傳統(tǒng)中草藥，包括大黃、槐花米、補骨脂、丹參、穿心蓮、甘草、柴胡、金銀花、漢防己、苦參、黃連等藥材。2.實驗內(nèi)容局限于易于實施的實驗操作，如藥材中化學(xué)成分的提取、萃取、PH梯度萃取、重結(jié)晶、定性鑒別以及物理化學(xué)性質(zhì)測定。分析當(dāng)今的天然藥物化學(xué)實驗課程，具有一些不可忽視的弊端，如不能完全應(yīng)對天然藥物化學(xué)理論課程內(nèi)容，不能涉及到最新的科研熱點、實驗操作手段簡單、實驗思路單一等。眾所周知，隨著時代的進步與發(fā)展，科研技術(shù)水平在不斷提高、科研儀器也再快速更新?lián)Q代，作為未來科研領(lǐng)域生力軍的大學(xué)生也應(yīng)接受到與當(dāng)今科研水準(zhǔn)接軌的實驗課程教育。鑒于色譜、波譜技術(shù)的發(fā)展，已有部分教育工作者開展了天然藥物化學(xué)實驗課程的改革探索。[2-6]

本教研室多數(shù)教師具有從事天然藥物研發(fā)的經(jīng)驗，主持負責(zé)多項國家自然科學(xué)基金項目、省級科研項目等，發(fā)表了數(shù)十篇SCI科研論文。同時，本教研室具有進行系統(tǒng)的天然藥物研究的儀器設(shè)備，如分析型HPLC、制備型HPLC、大型藥材粉碎機、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、質(zhì)譜儀等。因此，結(jié)合上述完善、成熟的科研平臺，本課題擬利用自身優(yōu)勢，融合科研平臺的優(yōu)勢資源，對我校天然藥物化學(xué)實驗課程內(nèi)容進行改革探索，引入先進的觀點、技術(shù)、思路及儀器，拓展實驗內(nèi)容涉足的領(lǐng)域，在保留天然藥物化學(xué)實驗課程傳統(tǒng)性的基礎(chǔ)上提高其先進性與多樣性，培養(yǎng)出實踐經(jīng)歷豐富、思維活躍、適應(yīng)新時代需求的高素質(zhì)專業(yè)人才。

1.科研平臺軟件資源的融合利用

科研平臺軟件資源的融合利用：針對我校藥學(xué)專業(yè)、臨床藥學(xué)專業(yè)的本科學(xué)生講解多個中英文數(shù)據(jù)庫的使用（CNKI、維普、萬方、百鏈、PubMed、SciFinder），以及天然藥物相關(guān)的科研雜志（中國中藥、中草藥、天然藥物化學(xué)、藥學(xué)學(xué)報、Journal of Natural Products、Organic Chemistry、Planta Medica等）。在此基礎(chǔ)上，要求每個五人小組于每堂課的前十分鐘講解其小組查閱的相關(guān)文獻內(nèi)容，以鞏固培養(yǎng)其自主獲取知識的能力。同時，介紹天然藥物研究的最新熱點領(lǐng)域、新技術(shù)、新方法以及新成果。講述國家食品藥品監(jiān)督管理局頒布的關(guān)于天然藥物的相關(guān)政策、法規(guī)以及中國藥典的使用（重點是涉及天然藥物的一部）等。該部分改革內(nèi)容初步實施結(jié)果顯示，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與積極性顯著提高。

2.科研平臺儀器設(shè)備的融合利用

更新我校本科學(xué)生天然藥物化學(xué)實驗課程的傳統(tǒng)操作方法，將平臺所具備的分析型高效液相、制備型高效液相、全自動旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、冷凍干燥機等儀器設(shè)備引入到實驗操作過程中。

3.基于科研平臺的實驗內(nèi)容多方向拓展

針對傳統(tǒng)的實驗課程內(nèi)容（化學(xué)成分的提取、分離與理化鑒定），結(jié)合天然藥物化學(xué)領(lǐng)域的系統(tǒng)研究思路，拓展實驗課程內(nèi)容。

a.化學(xué)成分的波譜學(xué)解析：將科研平臺已有的相關(guān)化學(xué)成分的波譜數(shù)據(jù)提供給本科學(xué)生，讓其進行分析。可以培養(yǎng)學(xué)生對波譜圖的直觀認識，誘發(fā)其對未知事物的探索興趣。b.主要活性成分的結(jié)構(gòu)修飾：眾所周知，針對天然藥物中的含量較高的活性成分進行的結(jié)構(gòu)修飾，也是天然藥物化學(xué)實驗的重要研究內(nèi)容。因此，利用現(xiàn)有的實驗條件設(shè)計簡單易于實施的結(jié)構(gòu)修飾內(nèi)容，以進一步拓展學(xué)生對天然藥物化學(xué)實驗內(nèi)容的認知。例如，將大黃中的蒽醌類成分進行甲基化，槐花米中的蘆丁、槲皮素類成分進行乙?；取.傳統(tǒng)的實驗內(nèi)容主要是利用藥材中的酸堿性成分設(shè)計了一系列的梯度PH萃取的分離方式，較為復(fù)雜的實驗設(shè)計是選擇了硅膠柱層析純化化學(xué)成分。除此之外，天然藥物研發(fā)過程中還會經(jīng)常使用大孔吸附樹脂，SephadexLH-20，聚酰胺，ODS等多種色譜材料。因此，改革傳統(tǒng)實驗方法，引入多種色譜材料甚至先進的新型材料至關(guān)重要。

4.團隊協(xié)作完成既定課題的設(shè)計與實施能力的訓(xùn)練

將本班學(xué)生按照5人/組進行分組，分別設(shè)定不同的實驗課題，安排12學(xué)時的設(shè)計與實施時間，在教師的協(xié)助下完成課題的實驗設(shè)計與實施。設(shè)計與實施過程中，可以與老師進行交流，咨詢實施過程中出現(xiàn)的相關(guān)問題。通過該部分實驗，期望培養(yǎng)學(xué)生的自主思考能力與團隊合作精神。

結(jié)論

在我國，天然藥物化學(xué)相關(guān)課題的研究進入了前所未有的高潮。相關(guān)研究成果在世界范圍內(nèi)占據(jù)著舉足輕重的地位。隨著國家科研投入的快速增加，科研人員的素質(zhì)，科研設(shè)備儀器以及科研環(huán)境等都得到了完善與改進，成熟的科研平臺正在逐步形成。如何將寶貴的科研平臺資源充分利用到人才培養(yǎng)，是值得教育工作者思考的問題。本文對于利用本校自身的科研平臺改革本科學(xué)生的天然藥物化學(xué)實驗進行了思考與探索，將先進的儀器設(shè)備、實驗理念，多樣性的實驗內(nèi)容等引入到實驗過程中，以提高學(xué)生對本學(xué)科的認知，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維。

[1]吳立軍主編.天然藥物化學(xué),第6版,人民衛(wèi)生出版社,北京,2011.

[2]藍文健,王軍,成志毅,尹勝,陳燁,王日康.研究型教學(xué)模式在天然藥物化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用與實踐.繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育,2013,27(11):90.

[3]康文藝,王金梅,關(guān)愛民,馮文平,王海燕.自主設(shè)計法在天然藥物化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用.藥學(xué)教育,2011,27(3):55-57.

[4]游林紅,劉焰,揭晶,吳杰,李威.對天然藥物化學(xué)實驗有效教學(xué)的思考.理論前沿,2014,3,30.

[5]劉玉鳳,王保國,崔曉秋,郭永恩.多環(huán)節(jié)促進天然藥物化學(xué)實驗教學(xué).衛(wèi)生職業(yè)教育, 2014, 32(5): 90-91.

[6]廖彭瑩.淺談天然藥物化學(xué)設(shè)計性實驗教學(xué)方案的構(gòu)建與實施.2014,16 (174):108-109.

大連醫(yī)科大學(xué)本科教學(xué)改革研究項目(DYLX15021; DYLX15025)