药学本科《生物活性成分筛选方法学》的教学意义及体会

张 宏 秦路平 张巧艳 韩 婷 张 磊

(中国人民解放军第二军医大学，上海 200433)

药学本科《生物活性成分筛选方法学》的教学意义及体会

张 宏 秦路平 张巧艳 韩 婷 张 磊

(中国人民解放军第二军医大学，上海 200433)

随着现代科学技术的不断发展，大量新技术和新方法被应用于新药的开发研究中。生物活性成分的筛选是其中一个重要环节，筛选的结果直接决定后期新药研发的成败。由于现行课程设置存在一定的不合理性，弱化了生物活性成分筛选在新药研发中的重要性，使毕业学员在实际工作中遇到了许多困难。鉴于此，我们从2007年开始增设了本门课程，取得了良好效果。

药学;药物;筛选;教学

活性成分，也可称为具有生物活性的天然物质，系指动植物、微生物、矿物等各种天然物质内存在的能够影响人类生理活性的物质。而活性成分筛选一般主要指对可能作为药用的物质进行初步的药理活性检测和试验，以发现其药用价值和临床用途，为开发新药提供最初始的依据和资料。为了更好地培养21世纪具有中国特色的创新应用性人才，我们于2007年开始在本科药学专业开设了《生物活性成分筛选方法学》这门课程。经过3年的教学实践，取得了良好的效果。现将本门课程的开设意义及教学实践体会介绍如下。

一、课程开设的必要性

通常我们进行药学研究最终目的是发现具有显著活性同时副作用低或没有副作用的新药，以解决临床疾病的治疗问题，更好地服务于人类健康。但有许多毕业学员反映，在实际工作中由于对药物的活性筛选方法和技术缺乏必要的了解，严重阻碍了创新性药物的开发研究。尽管已经在高校开设了很多药学方面的课程，如天然药物化学、分析化学、药剂学、生药学、药用植物学等，但当利用这些学科知识从植物中发现或分离到一类或数类化学成分或部位后，进一步的活性筛选变得至关重要。然而，现有的课程体系设置对进一步的药物开发研究工作并不能提供明确的思路，如应该采用什么样的方法、选用什么样的模型进行筛选，以及哪些筛选方法最优，以使其活性作用最大化。鉴于此，我们从2007年开始在药学本科专业开设了《生物活性成分筛选方法学》这门课程。其主要意义在于:

第一，与当前专业学位教育综合改革相适应。专业学位教育是我国高等教育的一种形式，区别于一般意义上侧重理论、学术研究的教育，旨在针对一定的职业背景，培养高层次、应用型人才。我国从1990年开始设置和试办专业学位教育，至今已有20个年头。截止目前，国务院学位委员会已批准设置38个专业学位，其中已经开展试点的专业学位类别19个，具有专业学位授予权的院校达到400多所，累计招生80余万人，初步建立了具有中国特色的专业学位教育制度。专业学位教育鼓励专业学位培养单位积极开展符合专业学位教育特点、具有鲜明特色的专业学位教育管理体制改革和培养模式创新，它促进专业学位教育更好地适应经济社会发展和满足人民群众多样化需要，构建具有中国特色的专业学位教育制度。在西方国家，专业学位教育是后高等教育里一个非常重要的组成部分，它的职业指向非常明确，就是针对职业要求培养职业领域需要的应用型人才。为了更好地培养具有解决实际问题能力(如新药研发)的人才，高校对现有的专业课程体系进行改革是必要的，对相关专业学科课程设置应该更注重实际应用，药学专业增设本门课程正是与此相适应。

第二，使药学专业本科学员知识结构更加合理。就本单位药学专业而言，原来的本科课程设置更倾向于化学相关学科，而对药理毒理、药物筛选相关学科的课程安排较少，使得学员在临床实际工作中对解决药物尤其天然药物活性筛选相关问题的能力无法得以提高。如当从一些常用植物如山楂、麻黄、白术或非常见植物余甘子等分离得到化学单体或部位后，下一步应该如何处理呢?交给专门研究药理的人做?可能由于并不了解你的意图而达不到目的。这时，如果你了解或学习过相关生物活性成分筛选的基本思路，可避免很多弯路，也能和药理学人员进行更好的沟通。从常见植物药中分离的成分或提取物如何处理，从非常见植物药中分离得到的成分或提取物又该如何处理;选用什么样的筛选模型，是体内模型还是体外模型，是分子模型还是细胞模型，是高通量筛选模型还是高内涵筛选模型;筛选所得到的结果如何分析，是合乎实际还是假阳性等等，你就会心中了然而不茫然，大大节约研究时间和经费。

二、课程内容

本门课程共计30学时，首先在概论部分对生物活性成分筛选的起源和发展进行概略介绍，同时从概念上区分了传统药物筛选和现代高通量药物筛选，并指出各自的优缺点。如传统药物筛选常常以药效学为主要指标，形成药物筛选就是药效学初步评价的模式。由于多采用整体动物模型筛选，从其结果中可以直接推测其临床应用价值，这种筛选概念和模式在历史上曾经发挥过巨大作用。但是随着科学技术的发展，这种筛选模式越来越显示出其局限性，它不适于提取物或化合物的高通量大规模筛选，尤其不适于微量、贵重化合物的筛选。再则，很多疾病并没有适合的动物模型，无法用药效学指标筛选，限制了新药发展研究的领域。随着科技的不断进步，上个世纪后期出现了计算机、自动化等多种新技术的应用，实现了自动化、大规模的高通量药物筛选，它是基于活性成分与细胞或分子之间的相互作用来设计筛选模型的。因此，相对于传统药理学研究来说，高通量药物筛选技术的理论基础是一种反向药理学。由于其具有微量、快速、灵敏、高效的特点，该技术已成为近年国际医药领域的热点，被世界各大医药公司广泛用于先导化合物的筛选。药物筛选过程中模型的选择至关重要，不同的筛选模型会产生不同的筛选结果，因此对筛选模型的分类进行了介绍，包括整体动物筛选模型、组织器官水平筛选模型、细胞和分子水平筛选模型等，并整合了中医动物模型的研究内容。授课过程中结合一些实际例子进行深入浅出的讲解，加深学员对知识的理解。比如，讲到中医病证结合动物模型的时候，就谈到病与证相结合的研究方法并不是现在才有的，临床病证结合诊治模式早已是中医诊治疾病独具一格的卓越成就。接着对药物筛选的基本方法如定向筛选、对特定样品的筛选、比较筛选、随机筛选、计算机筛选，以及筛选过程中一些新技术的应用包括酵母双杂交技术、重组受体、转基因技术、基因探针技术、基因芯片技术、SELEX技术等进行一一介绍，使学员对药物筛选的技术和方法有一个较为完整的认识。在各论中，重点对目前比较成熟和一些前沿的筛选方法和模型进行介绍，包括高通量筛选、高内涵筛选、生物色谱筛选、计算机辅助筛选，基于受体、酶和离子通道筛选模型的建立等。最后，分别介绍比较重要的疾病药物筛选方法如抗肿瘤药物的筛选、免疫调节剂药物的筛选等，同时还对具有中医药特色的植物药筛选方法进行了介绍，使学员对生物活性成分筛选的整体框架和具体方法都有一个比较深入的了解，从而能在具体工作中解决所遇到的实际问题。

三、授课方式和效果

一门应用课程的质量好坏主要取决于两个因素。一是课程内容，授课内容是否是学员在实际工作中切实需要的，能否解决实际问题，是否涵盖了前沿研究内容;另一方面则是授课方式，即教员在授课过程中是否形象生动，能否引起学员的兴趣，使其参与其中，认真思索。本门课程在讲授内容方面，我们以多本相关参考书籍为蓝本，包括司书毅和张月琴主编的《药物筛选——方法与实践》、张均田主编的《新药发现的药理学基础》、杜冠华主编的《高通量药物筛选》、沈嘉主编的《体外药物筛选》，以及彭成主编的《中医药动物实验方法学》、徐淑云等主编的《药理实验方法学》等，结合网上查询的国内外最新研究文献，编写了本门课程讲义。在授课方式上，结合教员在科研工作中的实际例子，与学员一起分析该如何进行药物提取分离和选择筛选方法。如遇到大量的单体化合物，分析该如何选用合理的筛选方法和模型，所得到的筛选结果如何评价;若是对植物药进行活性成分分析，又该如何进行样品的制备和筛选等等。同时，每次课后均布置一道作业，让学员利用所学到的知识和通过网上文献查找，针对某一类药物设计出合理的筛选方法，并对可能的结果做出评价;或如何构建和评价某一种筛选模型等等，以使学员加深对所学知识的巩固和培养良好的科研思维。考试方式则采用笔试和现场提问相结合，笔试考察对基本理论知识的掌握程度，现场提问则能考察学员是否已形成良好的药物筛选思路和具备解决实际问题的能力。经过3年的教学实践，本门课程深受学员欢迎，取得了良好的效果。对已毕业学员的随访表明，90%的学员反映本门课程帮助他们解决了药物筛选中的许多实际问题，使其深得单位领导重视。

Teaching significance and experience of undergraduate pharmacy course“Screening Methodology of Biologically Active Ingredients”

Zhang Hong，Qin Luping，Zhang Qiaoyan，Han Ting，Zhang Lei*
(School of Pharmacy，Second Military Medical University，Shanghai200433 China)

With the continuous development ofmodern science and technology，a large number of new technologies and methods are applied to exploitation of new drugs.Screening of biological activity ingredients is one of themost important parts，which will determine success or defeat of the subsequent drug exploitation.Owing to some irrationality in current curriculum arrangements，the importance of screening of biologically active ingredients in the new drug exploitation is neglected，which gets graduates in hotwater in practice.In view of these facts，we initiated this course in 2007，which achieved favorable results.

Pharmacy;Drug;Screening;Teaching

2010-10-12)

张 宏 (1969－)，男，副教授，博士。

张 磊。