鄭東華 趙洪英 羅瓊 邱敏

1 包頭醫(yī)學(xué)院 內(nèi)蒙古包頭 014040 2 包頭市傳染病醫(yī)院（包頭市第三醫(yī)院） 內(nèi)蒙古包頭 014040

0 引言

案例教學(xué)，是一種培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性，提高學(xué)生分析、解決問題能力的有效教學(xué)方法；學(xué)生可以通過對具體案例進(jìn)行分析、討論等實(shí)踐活動將書本知識迅速有效地融入學(xué)習(xí)過程中[1-2]。這種以學(xué)生為教學(xué)中心，以案例解析為教學(xué)主線的教學(xué)方法，可以借助現(xiàn)代教育技術(shù)使學(xué)生身臨案例情境。通過將學(xué)生進(jìn)行分組、分角色，組織、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，進(jìn)行小組討論，最終將所學(xué)知識進(jìn)行歸納總結(jié)[2-3]。有機(jī)化學(xué)學(xué)科在藥學(xué)碩士專業(yè)學(xué)位研究生課程教學(xué)中的地位顯著，作為一門非常重要的藥學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)生通過系統(tǒng)化、深入性地學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)，逐漸培養(yǎng)其從分子層面認(rèn)識世界、改造世界的能力，并提高他們運(yùn)用有機(jī)知識分析、解決化學(xué)現(xiàn)象的技能。所以說，有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)深度在一定程度上深刻影響著藥學(xué)專業(yè)其他后續(xù)課程的學(xué)習(xí)[2]。

1 案例教學(xué)法流程

案例教學(xué)法強(qiáng)調(diào)雙向交流并有一定的流程[4]，見圖1。在案例教學(xué)的過程中，案例的選擇是教學(xué)成功的基礎(chǔ)，針對藥學(xué)碩士專業(yè)學(xué)位的學(xué)生選取的案例要與時俱進(jìn)，應(yīng)該兼具前沿性和實(shí)用性；分析和討論案例是教學(xué)成功的關(guān)鍵所在，學(xué)生可以自由組合成若干討論小組，經(jīng)過廣泛討論、嚴(yán)謹(jǐn)推理、歸納、總結(jié)，最終闡述觀點(diǎn)。此過程中，教師要積極協(xié)調(diào)、溝通，及時給予學(xué)生正確的引導(dǎo)。

圖1 案例教學(xué)法流程

2 案例教學(xué)

2.1 案例一：生物傳感器中金電極與核酸適配體結(jié)合

2.1.1 案例選取

遺傳性苯丙酮尿癥患者生物監(jiān)測指標(biāo)是血液中的苯丙氨酸水平，所以監(jiān)測血液中的苯丙氨酸水平有助于對患者的診斷、治療。據(jù)麥姆斯資訊報道，加州大學(xué)圣巴巴拉分校的研究人員開發(fā)出了一種新型生物傳感器，可以檢測人體內(nèi)苯丙氨酸的升降水平，為遺傳性苯丙酮尿癥患者的個性化醫(yī)療和飲食提供了可能。該研究團(tuán)隊開發(fā)了一種用于測量活體大鼠血液中藥物分子的電化學(xué)傳感器并進(jìn)行了改造。

2.1.2 案例講解

該案例中實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊設(shè)計了一種核酸適配體，它能與苯丙氨酸靶標(biāo)分子結(jié)合實(shí)現(xiàn)檢測。實(shí)驗(yàn)中，該核酸適配體的一端通過化學(xué)鍵固定在金電極上，另一端用亞甲基藍(lán)染料做標(biāo)記，當(dāng)游離的苯丙氨酸與核酸適配體結(jié)合并發(fā)生折疊時，就會將作為檢測信號的亞甲藍(lán)分子向電極方向擺動，產(chǎn)生檢測電流信號（見圖2）。

圖2 苯丙氨酸檢測原理

2.1.3 案例中涉及的有機(jī)化學(xué)知識點(diǎn)

此案例涉及的活性官能團(tuán)是巰基。巰基，又稱氫硫基或硫醇基，化學(xué)式為-SH，硫醇（R-SH）、硫酚（Ar-SH）均為巰基衍生物。生物化學(xué)中的“明星化學(xué)鍵”--二硫鍵（-S-S-）就是由兩個巰基氧化、脫水而成的。可以通過牢固的S-Au 鍵和巰基衍生物實(shí)現(xiàn)對金納米粒子的改性，形成穩(wěn)定的復(fù)合物。具體到檢測分子與工作電極的實(shí)際工作中，硫原子與金表面能形成很強(qiáng)的化學(xué)吸附作用[5-7]。

2.2 案例二：注射用水凝膠微球中的化學(xué)成鍵過程

2.2.1 案例選取

載藥微球制劑有很多優(yōu)點(diǎn)。第一，微球結(jié)構(gòu)能夠最大程度地保護(hù)所載藥物免受降解，維持血藥濃度；第二，實(shí)驗(yàn)表明微球的粒徑與載藥量、給藥途徑密切相關(guān)；第三，微球還可以實(shí)現(xiàn)對藥物的緩釋作用，控制血藥濃度波動，降低藥物毒副作用，保持藥效[8-10]。制備微球的材料很多，殼聚糖是目前常用的天然高分子材料之一[10]。

2.2.2 案例講解

殼聚糖(Chitosan)，見圖3，是甲殼素脫除乙?；蟮漠a(chǎn)物，也稱幾丁聚糖、脫乙酰甲殼素等，學(xué)名為β-1,4-聚-D-氨基葡萄糖，分子式為(C6H11NO4)n。殼聚糖為白色或灰白色、無定形、半透明、有珠光色彩的片狀或粉狀固體，不溶于水和堿溶液，可溶于稀鹽酸、硝酸等無機(jī)酸以及醋酸等大多數(shù)有機(jī)酸。殼聚糖在紡織、印染、醫(yī)藥、環(huán)保等行業(yè)都具有很廣泛的應(yīng)用。由于殼聚糖分子中含有大量的-NH2和-OH 官能團(tuán)，因此能夠有效地通過交聯(lián)反應(yīng)將殼聚糖進(jìn)行改性。最常見的交聯(lián)劑是戊二醛。

圖3 殼聚糖分子結(jié)構(gòu)

2.2.3 案例中涉及的有機(jī)化學(xué)知識點(diǎn)

殼聚糖微球表面改性涉及經(jīng)典有機(jī)化學(xué)中“醛、酮的化學(xué)性質(zhì)”這一部分知識。其中，醛、酮中的“羰基”與氨基及其衍生物在堿性條件下發(fā)生親核加成反應(yīng)，然后脫水生成亞胺結(jié)構(gòu)（見圖4）。

圖4 羰基與氨基反應(yīng)

3 結(jié)束語

在藥學(xué)碩士專業(yè)學(xué)位研究生課程教學(xué)中引入上述兩個案例，既復(fù)習(xí)了經(jīng)典有機(jī)化學(xué)知識，又對前沿科學(xué)技術(shù)中出現(xiàn)的“微反應(yīng)”找到了理論依據(jù)。這樣不僅能提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題的能力，還能進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的積極性和解決問題的能力，有利于培養(yǎng)具備藥學(xué)學(xué)科基本理論、基本知識和實(shí)驗(yàn)技能，能夠從事藥物生產(chǎn)、藥物研究與開發(fā)等方面工作的高級專業(yè)應(yīng)用型技術(shù)人才。