药物制剂创新趋势下的高校教学思考

屈阳 辛渊蓉 朱源

[摘 要]药物制剂创新的核心是药用高分子材料的创新。在全球药物制剂创新的大潮下，我国医药行业的快速发展依赖于相关人才的培养。高校作为专业人才培养的摇篮，需加强对相关课程“药用高分子材料学”教学的重视程度，才能为我国创新制剂的研发提供合格的专业人才。

[关键词]药物制剂;创新;药用高分子材料学

[基金项目]2019年度江苏大学高等教育教改研究课题立项建设重点项目“新工科理念下药剂学课程教学与实践改革”（江大教〔2019〕92号29）;江苏大学一流本科课程建设项目：药剂学（重点培育）;江苏大学国际化专业英语授课精品课程建设项目“工业药剂学”

[作者简介]屈 阳（1983—），女，湖北襄阳人，材料学博士，江苏大学药学院讲师，研究生导师，主要从事药用高分子材料研究;辛渊蓉（1982—），女，河南平顶山人，材料学博士，江苏大学药学院副教授，研究生导师，主要从事药用高分子材料研究;朱 源（1980—），男，江苏镇江人，药剂学博士，江苏大学药学院副教授，研究生导师，主要从事药物新剂型研究。

[中图分类号] R945[文献标识码] A[文章编号] 1674-9324（2020）28-0071-02[收稿日期] 2020-05-07

医药产业是国民经济中极为重要但又非常特殊的行业。它不仅仅作为一项现代化的高科技、高附加值的产业而存在，在社会稳定和经济发展中起到重要作用，更是与广大民众的生活质量、平均寿命息息相关。但是进入新千年后，创新药物难度越来越大，据美国医药研发机构统计，开发一个全新结构的药物，不仅需要动辄10亿美元以上的投入，而且研发周期也通常需要10年以上，但是最可怕的，不是高投入和长耗时，而是极高的失败率。据统计2006-2015年新研发的临床药物中，95%以上的新药在进入临床研究前既已宣告失败;仅剩的5%的佼佼者成功进入临床，但是从临I期到最后通过批准上市，总成功率也仅有10.4%[1]。

因此，目前大型制药公司对于创新新药的研发相对放缓，而将主要精力投入到制剂创新中。制剂创新即改变或者优化药物的给药剂型，提高现有药物的生物利用度、增强其在病变组织的分布和疗效，同时改变其在体内的代谢过程，并显著降低副作用[2]。与新药研发相比，创新制剂的研发具有费用低、周期短、且成功率高的特点，目前备受各大药企的关注[3]。可以说，药物的研发，从结构创新迈入了制剂创新的新阶段，其中高端功能性创新制剂的研发，已经发展为当下药物创新的热点与前沿。

一、药用高分子材料在药物制剂创新中的重要性

药物制剂的创新，离不开药用高分子材料的创新。从传统的普通制剂（第一代），例如药店中常见的片剂、胶囊、膏剂、中药丸剂等，其制备就已经使用了大量的天然高分子和合成高分子，例如淀粉（天然高分子）和聚环氧乙烯（合成高分子）。在第一代药物制剂的基础上，为了提高药物的生物利用度，降低药物对部分组织的刺激或者药物代谢中的不良干扰，以口服缓释制剂为代表的第二代药物制剂被成功研发。这一类制剂利用了高分子材料在不同pH环境中溶胀行为的差异，从而使药物选择性在胃中或者肠道中快速释放[4]。进一步的，静脉注射的针剂也发展出长效循环缓控释制剂，以聚乙二醇化的脂质体为代表，综合了天然磷脂与合成亲水高分子的结构和性质。

而从1990年前后发展起来的药物传递系统，即DDS（Drug Delivery System）则成为第三代药物制剂—靶向给药系统的主角。这种靶向给药系统在缓控释的基础上，进一步增强了药物在病变部位的分布。

而在靶向分布的基础上的条件响应性给药系统，即第四代药物制剂，更是将病变组织的体内反馈用于指导药物传输系统的设计，从而构建细胞水平的靶向给药系统。

通过对几代药物制剂特点的分析可见，其所谓的创新剂型，其实就是药用高分子材料的创新。发展到第四代的創新药物制剂，其本质就是多种功能性高分子的组合，其结构和功能越发复杂多变，以满足长效循环、靶向分布、条件响应等多重要求。

二、制剂创新时代“药用高分子材料学”的重要性

在我国药剂学专业的课程开设中，与创新制剂相关性最大的是专业必修课程“药用高分子材料学”。从教学内容来看，“药用高分子材料学”以高分子材料的组成、结构，制备方法、理化性质为基础，然后按照高分子材料的来源、使用范围，再逐一介绍具体的药用高分子材料，特别是它们在药物制剂方面的应用。在此基础上，“药用高分子材料学”的对具体的药用材料涵盖更广，不仅包裹传统制剂所采用的材料，更加关注当前药用高分子材料的发展动态，以及相对应的新剂型。

三、高校“药用高分子材料学”教学特点与难点

尽管“药用高分子材料学”在药剂学的本科专业教育中非常重要，但是其学习难度也是药剂专业各门课程中最高的。从内容设置可以发现，“药用高分子材料学”其实是一门交叉学科，涵盖了高分子物理、高分子化学、药剂学等多门学科的内容。由于高分子物理和高分子化学是该课程的基础，而药剂学专业的同学在接触该课程前基本上对高分子物理和高分子化学的认知为零，因此，“药用高分子材料学”在教学上的一个突出特点就是抽象。

除了抽象，“药用高分子材料学”课程的另一大特点就是内容繁杂。以第四代药物制剂所用的条件响应型药物高分子材料为例，基于病变组织在组织水平甚至细胞水平上与正常组织或者细胞的差异，多种条件响应型聚合物，包括温度敏感性聚合物、pH敏感性聚合物、还原性敏感聚合物、氧化敏感性聚合物等，都应该被学生了解和掌握。基于结构与性质的对应性，不同条件响应型聚合物，都具有各自的结构特点。

因此，单纯通过“药用高分子材料学”的学习来掌握这些结构纷繁复杂的聚合物，并且理清其结构与性质的对应关系，对药剂学专业的学生而言，也是颇具难度的。

四、“藥用高分子材料学”实验课程教学存在的主要问题

在“药用高分子材料学”教学过程中，除了学生的基础不足、该课程抽象且内容繁多之外，笔者认为，还有一个非常重要的原因进一步加剧了学生们学习的难度，那就是“药用高分子材料学”相应实验课程在课时和内容安排的不足。由于无法通过实验反映高分子的合成方法、改性手段、理化性能、以及对于功能性制剂的影响，学生们无法通过亲手实践来提高对高分子材料的认识，也不能建立起高分子材料的理化性能对药物制剂功能化影响的直观认识。

五、制剂创新时代下“药用高分子材料学”教学的改进方向

鉴于药用高分子对于药物制剂创新的重要性，培养同时精于药剂学和药用高分子材料的复合型人才，是我国在本轮制剂创新热潮中迎头追赶，提升我国医药产业在全球竞争力的关键。因此，改善高校“药用高分子材料学”的教学现状，不仅事关药剂专业学生们的学习体验和掌握程度，更是激发学生对创新制剂的好奇心和求知欲，引导学生在相关领域进一步学习和深造，为祖国培养合格的药物制剂创新人才。

笔者结合自己的求学和工作经历，认为高校的“药用高分子材料学”的教学改进，应主要从以下三个方面着手：①课程设置应符合药剂学学生知识体系构建的规律;②教学内容要紧跟科研前沿的发展水平;③大量扩充“药用高分子材料学”相关实验。

六、小结

基于人力成本和资源方面的优势，我国历经近三十年的高速发展，已经成为医药中间体和原料药生产、出口第一大国。但是我国在创新药物与创新制剂方面，仍远远落后于发达国家。目前，受益于许多专利药保护期限的时效已过，我国正在积极开展仿制药一致性评价工作。但是不断地创新，才是我国医药行业发展的根本。在此背景下，作为药物制剂创新的核心，药用高分子材料的发展与创新已经迫在眉睫。而高校作为制剂创新人才培养的基地，其主要相关课程“药用高分子材料学”的教学应得到进一步的重视，为我国创新制剂的研发提供坚强的后盾与基石。

参考文献

[1]Hay M，Thomas DW，Craighead JL et al.Clinical Development Success Rates for Investigational Drugs[J].Nat.Biotechnol.，2014，32： 40-51.

[2]平其能.技术创新：药物制剂发展的强大动力[J].药学进展， 2019，43（3）：161-163.

[3]Theresa MA，Cullis PR.Drug Delivery Systems：Entering the Mainstream.Science，2004（303）：1818-1822.

[4]杨萍，全姬善.口服缓释制剂的研究进展[J].药学研究，2017， 36（1）：44-47.

Teaching Thinking under the Trend of Drug Preparation Innovation in Colleges and Universities：

Taking Polymer Materials for Pharmaceuticals as an Example

QU Yang，  XIN Yuan-rong，  ZHU Yuan

（College of Pharmacy， Jiangsu University， Zhenjiang， Jiangsu 212013， China）

Abstract： The core of pharmaceutical preparation innovation is the innovation of medicinal polymer materials. Under the tide of global drug preparation innovation， the rapid development of Chinese pharmaceutical industry depends on the cultivation of relevant talents. As the cradle of professional training， colleges and universities need to pay more attention to the teaching of Medicinal Polymer Materials in order to provide qualified professionals for the research and development of innovative preparations in China.

Key words： pharmaceutical preparations; innovation; Medicinal Polymer Materials