论药学本科课程“生物技术药物给药系统”的建设与教学模式

姜嫣嫣，李绪乾

(复旦大学药学院，上海 201203)

生物技术的蓬勃发展推动生物技术药物在制药领域中的地位显著攀升.根据EvaluatePharma出版的《World Preview 2017，Outlook to 2022》医药行业研究报告，2016年全球药物销售额排行榜前十名中生物药占据8个席位[1].2014-2016年，FDA每年批准的新药中，生物药(BLA)的占比近1/3.我国最新的《医药工业发展规划指南》中将提高生物技术类药物的研发和制备水平明确列为主要任务，将生物药列为重点发展领域并做出了详细规划[2].生物药的发展应用涉及诸多环节，其中，合理设计的给药系统是生物药临床疗效的重要保证.据此，为健全学生知识体系、培养合格的药学专业人才，在充分考虑教学实际后，笔者所带领的教学团队面向本科生开设一门介绍生物技术药物给药系统的课程.笔者将近些年来的教学思考付诸于此，希望能起抛砖引玉之效.

1 课程开设的必要性

生物技术药物是指以细胞及其组成分子为原始材料，利用生物系统、活生物或其衍生物生产出来的用于预防、治疗和诊断的生物活性物质，包括多肽、蛋白质、酶、核酸和细胞生长因子等.现阶段，在肿瘤、自身免疫等疾病的治疗领域，生物技术药物已显现出极大优势.然而，生物药在临床上的使用仍存在诸多问题，如分子量大、半衰期短、稳定性差、易被体内生物酶降解等，这些问题的存在导致相当一部分具有较好活性的生物类物质无法进入临床使用.因此，研发与生物技术药物相匹配的给药系统，成为现代药剂学领域的一项重要任务.

生物技术药物给药系统是指肽类、蛋白质和核酸等药物以一定的给药形式经一定的给药途径较为精确地应用于人体的技术系统，亦即药物从制剂制备到临床应用整个过程的研制体系.在我校药学院本科生的课程设置中，必修课“药剂学”主要是围绕小分子药物进行药剂学相关理论知识和应用技术的传授.然而，生物技术药物的理化性质与体内行为与小分子化学物质存在较大差异，传统制剂的相关理论和技术难以解决生物技术药物制剂的稳定性和有效性问题.因此，开设“生物技术药物给药系统”这一课程，可以较好弥补这方面的教学空白，为学生后续的学习与研究构建较为全面的知识体系.此外，生命科学院及其他生物医药相关专业的学生在学习及研究中也会接触到生物技术药物制剂，本课程也可为这些专业的学生提供全新的药剂学视角，对于丰富学生知识体系将起到较大帮助.

2 课程内容设置

本课程的教学目的旨在围绕生物技术药物理化特性和生物学性质的特点，紧密结合“药剂学”和“生物药剂学和药物动力学”的理论知识，系统传授生物技术药物制剂给药系统的基本理论、处方设计、制备工艺、质量控制和合理使用等药剂学相关理论和应用技术.该课程是药剂学知识体系的补充和完善，帮助学生建立较为系统的药物制剂体内外研究基本理论和方法，并了解该领域的最新进展.

课程讲授内容主要包括四部分.第一、生物技术药物给药系统概述：通过剖析生物技术药物的独特性质和研究现状，介绍该类药物制剂的现状和进展；第二、生物技术药物新型给药载体：结合缓控释给药系统和靶向给药系统的基本理论，讲授微囊及微球、纳米粒、脂质体、胶束、微乳、聚合物修饰的复合物和基因给药载体等新型给药载体在该类药物中的应用；第三、生物技术药物给药系统各论：结合生物药剂学和药物动力学的基本理论，按照不同给药途径分别介绍该类药物经注射给药、口服和结肠定位给药、黏膜给药、经皮和植入给药等的研究方法和制剂设计；第四、生物技术药物给药系统的体内外评价：结合药剂学和生物化学相关研究技术，介绍评价该类药物制剂的体内外稳定性、药效、安全性的方法和策略.该课程的编排结构符合认知过程与学科逻辑体系.在内容选取与讲授中，主要把握以下几方面：

2.1 夯实基础，构建基本理论框架

“基础不牢，地动山摇”.在我校，本科阶段倡导通识教育，实行选修与学分制，本科生必修的药剂学课程大约只有传统药剂学教育中一半的内容与学时，剩余知识的学习由学生自主选择，因此，学生的药剂学基本理论知识尚不完备、生物技术药物相关基本概念尚未明晰.故本课程的首要任务是基本概念与基本理论的传授.内容设计上采用总分模式，第一部分介绍生物技术药物与给药系统的基本概念，使学生明确什么是生物药物，生物药物的基本性质，明确什么是递药系统、适合于生物技术药物的递药系统形式.这一部分的知识与“生物化学”及“药剂学”有一定重合，旨在帮助学生在巩固原有知识，并对相关概念进行拓展.例如，在讲授第一章生物药物的基本概念与研究现状时，也对蛋白质空间构象与理化性质、变性与复性、体内外物理稳定性等进行介绍，在原有生物化学的基础上，多以生物药物为实例进行介绍.此外，这两个基本概念的澄清，也有利于不同专业的学生进行选修，即使没有上过“药剂学”课程的其他专业学生，也不会感到困难.

在课程后续阶段，按不同给药途径分别介绍递药系统，与“生物药剂学与药物动力学”及“药剂学”紧密结合，对药物ADME的基本过程及机制在原有基础上适当拓展，对缓释、控释、微球、贴剂等相关制剂的知识进行重点介绍，这些知识可作为必修药剂学课程的补充.例如，在胃肠道给药这一部分的课程，传统的“生物药剂学与药物动力学”课程对于口服吸收途径的具体机制及屏障未能给予较为详细的展开，并且近些年来的研究表明纳米药物口服吸收途径也不同于小分子药物，充分了解这些机制及研究进展，是理解递药系统设计策略的关键.因此，讲清楚基本概念，根据后续教学的需要再进行适当拓展，能够加深学生对药物ADME过程的理解与认知，理解不同剂型的原理与特点，为随后涉及到的某一具体递药系统的学习打下基础.

2.2 与时俱进，贴近科学研究实践

理论来自实践，又指导实践.药剂学作为应用学科，具有工艺性、实践性强的特点，因此，在介绍不同给药途径的设计策略时，除基本的概念与机制之外，还需对最新的研究成果进行介绍，并结合实际案例开展教学，正所谓“批判的武器不能代替武器的批判”.试想，在“药剂学”课程中，学生在课堂学习了基本理论，但如果不去实验室亲手制备一种剂型，是无法对这一制剂留下深刻印象的.

生物技术药物给药系统作为药剂学领域研究的前沿与热点，紧密贴合科研实践，而其理论，则是基于基础科学的研究.因此，必须采用案例教学，才能使学生对“理论”如何指导“实践”有直观感受，对药剂学工作者如何利用基础学科的研究成果有初步感知.案例教学不同于简单的举例，要围绕一个中心问题开展调查、思考、分析和讨论等活动，强调学生亲自参与并将所学知识融会贯通，是一种启发式教学手段[3].案例的选取要注意合理分配.既要有贴近临床、贴近实际生活的例子，也要有处于临床前研究的热点前沿.例如，在透皮给药一章，首先讲授药物透皮吸收的机制、生理屏障，以及透皮给药系统制剂的处方组成、各个辅料的作用，讲清楚辅料与透皮吸收机制、生理屏障之间的相互作用关系，以此作为基本概念.在随后的案例教学中，则可以选取类似于“黛珂”这样的脂质体化妆品作为贴近实际生活的案例，这类案例学生兴趣非常大.而研究热点可以选取基因递送、胰岛素递送等研究前沿.再比如生物黏附制剂，通过案例讲解，引导学生发现粘液层作为生物屏障，如设计巧妙，也可为我所用.这样的基本理论加案例分析模式，有助于加深学生对基本概念的理解，同时也拓宽了学生的知识面.

2.3 学科交叉，丰富知识体系

药剂学是一门交叉性学科.在实际工作中，一位药剂学的工作者所往往要涉及化学合成、制剂、分析、分子生物学、细胞生物学、体内外实验等多项内容.这也就注定了涉及药剂学前沿领域的课程必定要涉及到多学科知识.在本课程中，综合考虑学生知识水平与课时数等因素，对于每种给药途径，还相应地介绍了体内外的分析、评价方法.正所谓“知其然，知其所以然”.了解体内外的分析方法，正是“知其所以然”的重要组成部分.只有当学生充分了解制剂的评价方法后，在以后的文献阅读、实例分析中，才能够有针对性地判断一个制剂的优缺点.

3 教学模式

3.1 教学团队人员配置合理

本课程的教学团队成员全部由长期工作在科研与教学一线的教师担任，每位教师在各自负责课程所涉及的细分领域均有长期的实践经验.“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，教师自身丰富的科研经验，可以更好地保证学生所获取知识“真实性”，选取的案例更具代表性，更贴近实际，更有利于引导学生对问题的探索，激发学生的学习兴趣.

3.2 教学形式丰富多样化

授人以鱼，不如授人以渔.在课程的设置上，除传统的讲授外，需设置文献研讨、PPT展示等环节，引导学生自己通过文献学习，提炼观点、相互讨论并进行输出.我国古代思想家荀子就曾指出“听而易忘，见而易记，做而易懂”，研究证明这种以学生为中心的主动式学习方法效果优于仅仅靠“听“这种被动式的学习[4].这一过程不仅能够夯实学生对生物技术药物给药系统的相关概念的认知，也有助于培养学生的信息获取能力、文献阅读能力、表达能力.此外，进行知识输出也是评价学生对概念理解程度的一个有效手段.教师可以通过学生的展示以及提问等环节，发现学生学习过程中的偏差，及时进行指导.

参考文献：

[1]Forest Economic Advisors, WOOD Markets. Outlook to 2022[EB/OL]. https://www.woodmarkets.com/publication/china-book/outlook-to-2022/, 2017.

[2]工业和信息化部.医药工业发展规划指南[EB/OL]. http://www.zhangye.gov.cn/Print.aspx?id=109376 ,2016-12-06.

[3]张家军,靳玉乐.论案例教学的本质与特点[J].中国教育学刊,2004,(1): 51-53.

[4]卫建国.英国大学以学生为中心的优质教学探析[J].高等教育研究,2016,(10): 104-109.