邵建華++李斯慧++趙春超

摘要 從天然藥物中尋找活性成分是研制新藥的有效途徑，近年來(lái)，我國(guó)在天然藥物化學(xué)研究領(lǐng)域取得了可喜的進(jìn)展。為適應(yīng)我國(guó)中藥現(xiàn)代化、國(guó)際化的發(fā)展趨勢(shì)，提高對(duì)本科生天然藥物化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量顯得尤為重要。針對(duì)這一問(wèn)題，根據(jù)天然藥物化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)重點(diǎn)設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式，以期在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)達(dá)到鞏固基礎(chǔ)、系統(tǒng)理論、了解前沿的效果，同時(shí)探討了新的實(shí)驗(yàn)考核制度。結(jié)果表明：學(xué)生能夠更加系統(tǒng)牢固地掌握天然藥物化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和操作技能，同時(shí)具備了初步地分析和解決天然藥物化學(xué)問(wèn)題的能力。

關(guān)鍵詞 天然藥物化學(xué)；實(shí)驗(yàn)課程；改革

中圖分類號(hào) G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2016）22-0278-01

Abstract Finding bioactivity compounds from Chinese herbs is becoming a new method to produce new medicine.Nowadays，there were many exciting developments in Natural Product Chemistry.To adapt the modernization and rapid developing of Chinese medicine，it is urgent to improve the teaching quality of Natural Product Chemistry.To solve the problem，we designed different instructional modes based on different teaching courses and teaching key points，in order to achieve limited period of time to consolidate the foundation，system theory，to understand the forefront of the effect，we also studied the check-up system. The results showed that students learned more system atically and firmly，and their power of problem analyzing and solving ability also increased.

Key words Natural Product Chemistry；experiment course；reform

1 天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革的必要性

天然藥物化學(xué)是運(yùn)用現(xiàn)代化科學(xué)理論與方法研究天然藥物中化學(xué)成分的一門學(xué)科。從天然藥物中獲取新的有藥用價(jià)值的活性成分，已經(jīng)在全球范圍內(nèi)形成了有組織、有計(jì)劃的創(chuàng)新行為。來(lái)自天然藥物活性成分的新藥已經(jīng)在臨床上大范圍使用，全球藥品市場(chǎng)中天然來(lái)源的藥物制劑已經(jīng)占臨床藥物的30%，青蒿素、紫杉醇等已經(jīng)成為臨床不可或缺的一線藥物[1]。為適應(yīng)這一發(fā)展需要許多藥學(xué)類專業(yè)在本科生階段開(kāi)設(shè)了天然藥物化學(xué)課程，以培養(yǎng)越來(lái)越多的研究工作者投入天然產(chǎn)物研究。由于學(xué)科的特殊性，天然藥物化學(xué)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分非常重要，很多理論教學(xué)內(nèi)容必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證和鞏固，同時(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是培養(yǎng)學(xué)生熟練的操作技能、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)邏輯以及創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力的重要途徑[2]。近年來(lái)，天然藥物化學(xué)領(lǐng)域蓬勃發(fā)展，涌現(xiàn)出眾多的新技術(shù)、新方法，如何使學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)既掌握基礎(chǔ)又接觸前沿，是天然藥物化學(xué)教學(xué)亟待解決的問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，根據(jù)天然藥物化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)重點(diǎn)設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)形式，采取不同的授課方式并調(diào)整了相應(yīng)的考核方式，以期在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，使學(xué)生扎實(shí)掌握天然藥物化學(xué)的理論和實(shí)踐操作。

2 天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革的實(shí)施

2.1 專項(xiàng)技能訓(xùn)練

天然藥物化學(xué)研究的經(jīng)典方法為天然藥物的提取分離、有效成分的結(jié)構(gòu)鑒定、活性化合物的化學(xué)修飾方法。這部分內(nèi)容邏輯性強(qiáng)，富有連貫性，內(nèi)容也較為生動(dòng)，學(xué)生理論知識(shí)掌握得比較扎實(shí)。在實(shí)際操作中，由于天然藥物化學(xué)研究周期長(zhǎng)，一味藥材的深入研究需要1年甚至幾年的時(shí)間，其中任何一個(gè)步驟操作失誤都有可能導(dǎo)致整個(gè)實(shí)驗(yàn)的失敗，所以必須嚴(yán)格訓(xùn)練學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)操作技能。選取經(jīng)典實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，側(cè)重于某幾種操作技能的訓(xùn)練：如“黃連中的小檗堿的提取、分離、鑒定”實(shí)驗(yàn)[3]，重點(diǎn)進(jìn)行以下幾個(gè)方面的訓(xùn)練：提取液的pH值調(diào)控、鹽析過(guò)程操作及控制要點(diǎn)、薄層層析法的操作和結(jié)果判定，紫外燈的使用。在一個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)中將天然產(chǎn)物分離的分離、分析和制備過(guò)程中涉及的常規(guī)基本技能加以強(qiáng)化訓(xùn)練。專項(xiàng)技能訓(xùn)練對(duì)于減少或避免學(xué)生在后期科研過(guò)程中犯不必要的錯(cuò)誤以及造成不必要的損失具有重要的決定性意義。

2.2 科研思維訓(xùn)練

在專項(xiàng)技能訓(xùn)練完成后，開(kāi)展一項(xiàng)自選設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生自主查閱文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程，確定關(guān)鍵因素。由教師選定一個(gè)天然產(chǎn)物提取的中間產(chǎn)物，由學(xué)生自主設(shè)計(jì)、精細(xì)完成其中某種物質(zhì)的提取制備。例如“大黃中蒽醌類成分的提取、分離、鑒定”實(shí)驗(yàn)，主要包括回流提取、pH值梯度萃取、柱層析分離和重結(jié)晶等內(nèi)容。針對(duì)大課題，將學(xué)生分組，每組設(shè)定不同的實(shí)驗(yàn)方案，開(kāi)展均勻設(shè)計(jì)及方差設(shè)計(jì)，考察不同實(shí)驗(yàn)因素如溫度、pH值、溶劑配比的不同水平對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的影響。匯總?cè)嗟膶?shí)驗(yàn)結(jié)果，以討論形式確定最佳實(shí)驗(yàn)方案。通過(guò)這樣的學(xué)習(xí)，每組同學(xué)都會(huì)體會(huì)到不同實(shí)驗(yàn)條件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的不同影響，通過(guò)進(jìn)行交流討論，相當(dāng)于進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn)的均勻設(shè)計(jì)，從而培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力，形成正確的科學(xué)思維。

2.3 半程參與實(shí)驗(yàn)

針對(duì)耗時(shí)長(zhǎng)的藥材提取實(shí)驗(yàn)，以半程參與形式展開(kāi)。由學(xué)生進(jìn)行主要操作，中間過(guò)程由教輔人員完成，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生分組討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果。例如氧化苦參堿的提取采用滲漉法：其中苦參根的粉碎、滲漉桶的裝填等工作由學(xué)生完成；緩慢的滲漉過(guò)程由教輔人員幫助完成；氧化苦參堿的重結(jié)晶過(guò)程耗時(shí)較長(zhǎng)，由教輔人員看管。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，討論實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵條件的設(shè)置，總結(jié)實(shí)驗(yàn)操作中的關(guān)鍵步驟及影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素。

2.4 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)

隨著生物學(xué)、物理學(xué)、高分子合成分離材料和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和在藥物化學(xué)研究應(yīng)用，天然藥物化學(xué)的涉及領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，對(duì)多種學(xué)科研究方法的應(yīng)用程度也不斷加深，例如超臨界萃取技術(shù)、Xpress多維純化系統(tǒng)等，是非常有應(yīng)用前景的提取、純化技術(shù)。但是由于經(jīng)費(fèi)及實(shí)驗(yàn)條件等原因的限制，不可能給學(xué)生逐一開(kāi)展相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。這時(shí)利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的形式展示和講解，有利于開(kāi)拓學(xué)生視野。

2.5 加強(qiáng)科學(xué)史的講授

在進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)學(xué)習(xí)的同時(shí)，應(yīng)該多向?qū)W生介紹天然藥物化學(xué)學(xué)科研究成果的研究史，有助于學(xué)生頭腦中形成完整的科研思路，建立學(xué)生對(duì)于天然藥物化學(xué)研究的整體感。“一個(gè)頭腦成熟對(duì)科學(xué)事物有過(guò)深思熟慮的科學(xué)家，不僅有時(shí)間積聚技術(shù)上的細(xì)節(jié)，而且掌握了足以見(jiàn)到森林的全局觀。”[4]例如：在天然活性成分的研究部分以抗瘧成分青蒿素的發(fā)現(xiàn)為實(shí)例，講清楚如何通過(guò)調(diào)查研究，從民間、文獻(xiàn)中尋找、發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的研究線索，以青蒿中抗瘧成分青蒿素提取、分離的研究過(guò)程，講清楚如何確定有效部位、有效部位的一般性質(zhì)、有效成分的分離和設(shè)計(jì)、從青蒿中提取分離青蒿素的工藝流程，使學(xué)生熟悉從天然藥物中尋找、開(kāi)發(fā)新藥的過(guò)程，培養(yǎng)他們的科研意識(shí)。加強(qiáng)學(xué)科重大研究成果的科學(xué)史介紹，有利于增強(qiáng)學(xué)生們對(duì)這門學(xué)科的全局認(rèn)識(shí)，激發(fā)他們對(duì)這門學(xué)科的研究熱情，而不是讓他們覺(jué)得天然藥物化學(xué)僅僅是枯燥無(wú)味的分離過(guò)程的排列和一堆堆復(fù)雜化學(xué)結(jié)構(gòu)式的堆砌。

2.6 改革考核制度，重視綜合能力的考察

改變以往只根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告打分的考核情況，這種考核方式注重理論，輕視實(shí)驗(yàn)，很多學(xué)生的報(bào)告很完美，而實(shí)際動(dòng)手操作能力較差[5]。天然藥物化學(xué)注重理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。在實(shí)驗(yàn)考核上，要結(jié)合實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)理論和實(shí)驗(yàn)操作技能。采用平時(shí)成績(jī)（20%）、平時(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告（20%）、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（30%）及最終實(shí)驗(yàn)報(bào)告（30%）的模式。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是根據(jù)平時(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容出題，讓每位學(xué)生自己查閱文獻(xiàn)資料，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立操作完成實(shí)驗(yàn)，然后拿到一定量的產(chǎn)品，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行鑒定并寫出最終實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種考核制度使學(xué)生在探究過(guò)程中體驗(yàn)成功的喜悅，可增強(qiáng)其學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

3 參考文獻(xiàn)

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[3] 郭麗冰，謝郁峰.天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體會(huì)與改革設(shè)想[J].藥學(xué)教育，1997，13（3）：35-36.

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[5] 陳劍，劉頻健.天然藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探[J].九江學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2006，21（1）：125-126.