天然药物化学的教学体会与分析

吕应年

（广东医学院广东天然药物研究与开发重点实验室，广东湛江 524023）

天然药物化学的教学体会与分析

吕应年

（广东医学院广东天然药物研究与开发重点实验室，广东湛江 524023）

根据天然药物化学的教学特点，按照教学大纲，从强化基础知识，拓宽学生知识面；增强互动，答疑解惑，激发学生的学习热情；结合行业内的热点问题，联系实际，引导并提高学生分析问题的能力；重视实验课的安排，注重直观实验现象，提高学生的动手能力；采用多媒体教学，贴近学科前沿，培养学生科研材料的学习能力等五个方面介绍了教学体会和分析。

天然药物化学；教学；分析

天然药物化学是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科，是药学专业的必修课程[1]。其研究内容包括各类天然药物化学成分（如生物碱、黄酮、皂苷、苯丙素等生理活性成分或药效成分）的结构特点、物理化学性质、提取分离方法以及主要类型化学成分的结构鉴定知识。此外，还将涉及主要类型化学成分的生物合成途径等内容，是一门实践性很强的专业课程[2]。如何激发学生的学习兴趣、提高对专业知识的学习能力，是值得认真思考和研讨的问题。笔者就这几年对天然药物化学的教学，谈谈自己的体会与分析。

1 强化基础知识，拓宽学生的知识面

天然药物化学是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科，毫无疑问其研究的对象是天然药材中的化学成分，因此有机化学、分析化学以及波谱学的基础知识对于学习本课程至关重要。医学院校和化学化工院校的学生相比，在化学专业知识方面显得薄弱，因此在讲授天然药物化学课程时，需要随时补充有关的化学基础知识。例如黄酮类化合物，其母核结构是5-羟基色原酮，碳原子环状结构多，取代基多，取代基的位置按照环的顺时针方向依次命名，实际应用中容易混淆，因此有必要补充介绍国际纯粹和应用化学联合会（IUPAC）通用的化合物命名规则。黄酮化合物的骨架上连接的各种取代基侧链种类各不相同，有些具有供电子效应，有些具有吸电子效应，这些取代基的位置、种类都和理化性质有关，也影响到提取分离工艺，有必要补充介绍有机化学中有关电子效应的理论知识。

天然药物化学教材中涉及的化学结构复杂，种类繁多，提取分离方法各异，结构鉴定难度大，往往需要多种谱图综合运用。再加上教材中许多知识从文献资料中引用，缺乏一定的关联性。在这样的情况下，学生往往会产生畏惧情绪，继而对该门课丧失学习兴趣。补充讲解波谱学的基本原理以及应用领域，对于学生消除疑惑、克服畏难情绪有很好的帮助[3]。例如介绍红外光谱的分子振动原理，引导学生根据特征峰辨别化学结构中的羟基、羧基、羰基、苯环等特殊官能团结构；讲解紫外光谱的电子跃迁原理，引导学生辨别黄酮、二氢黄酮以及查尔酮的紫外峰带Ⅰ和Ⅱ的强度差别；讲解质谱的洛伦兹效应，引导学生运用化合物的质荷比（m/z）判断准分子离子峰，进而确定化合物的分子量，并扩展介绍串联质谱、液质联用技术在天然药物化学中的应用，拓宽学生的知识面，培养学生全面分析问题的能力。

2 增强互动，答疑解惑，激发学生的学习热情

有经验的教师应该能通过各种方式吸引学生的注意力。笔者一般先简要复习前面讲授的内容，针对教学大纲的要求对重点内容进行提问，或在黑板上写结构，再找同学判断对或错，这样可以调动学生的积极性，然后介绍现实生活中的典型事例及大家熟悉的天然药物等引入新的内容，激发了学生的好奇心和学习积极性。如在讲解黄酮类化合物时，笔者先提问，为什么称为黄酮，学生回答因为提取到的化合物呈黄色，继而问道，为什么会呈现黄色呢？是不是所有的黄酮类化合物都是黄色呢？用一连串的提问，引导学生思考化合物的外在颜色和化学结构的关系，并从教材中寻找答案。

授课期间，有些学生可能因为性格原因不愿提问，而是喜欢在课间休息时和老师单独交流，在这个过程中，听取学生的问题并解答是非常重要的一个互动环节。例如2009年9月国家药品不良反应监测中心报道称，标示为黑龙江多多药业有限公司生产的双黄连注射液在使用中出现严重不良事件。双黄连注射液引起同学们的关注。有同学联系到生物碱章节中的天然药材黄连，问到双黄连和黄连的区别。这里教师就能结合实际问题，很好地解决学生的疑问：药典中双黄连的处方包括金银花、黄芩、连翘这三味药材，其中金银花又称双花，按照国内中药命名的惯例，分别取这三种药材的首字，合并称为双黄连。药典中黄连是指毛茛科植物黄连、三角叶黄连或云连的干燥根茎[5]。双黄连中金银花的有效化学成分是绿原酸，黄芩的主要成分是黄芩素、黄芩苷等，连翘的主药成分是连翘酚、皂苷等。黄连的主要成分是小檗碱、黄连素、巴马亭等生物碱。很显然，双黄连和黄连有本质的区别。这种问题具有代表性，教师也可以在课堂上向全体同学做讲解，从而激发学生的学习热情。

3 结合行业内的热点问题，联系实际，引导并提高学生分析问题的能力

笔者在教学中发现，专业课的讲授如果能结合社会热点问题，往往能很好调动学生的学习兴趣。在教课中穿插现实案例，经过教师的讲解，有利于培养学生分析实际问题的能力。例如最近几年引人关注的中药注射剂不良事件。目前我国在使用的中药注射剂主要有茵栀黄注射液、板蓝根注射液、鱼腥草注射液、丹参粉针、苦参注射液、银杏粉针和清开灵注射剂以及紫杉醇、三尖杉酯碱、喜树碱、川芎嗪、地高辛、灯盏花素等有效单体成分的注射剂等。导致严重不良反应事件的鱼腥草注射液、双黄连注射液等或被封杀，或部分被限制使用，北京等大城市的一些大型综合性医院甚至将中药注射剂清除出药房。

教师在课堂上讲解实例，引导学生分析问题，了解我国的药品注册管理制度、天然药物的制备、分离工艺以及检测技术。例如中药注射剂的安全事件，从注册管理的角度分析，原有的百余种中药注射剂产品，主要存在的问题在于质量标准低，可控性差；工艺相对落后；质量控制手段落后；原料质量的均一性得不到有效控制。大多数中药注射剂的质量标准无法控制产品的内在质量。比如对总成分的控制，除粉针剂外，现在生产和销售的中药注射剂没有一个将总成分即固形物纳入质量标准的。实验研究发现，同一品种、同一标准、不同厂家生产的注射剂产品，其固形物差异巨大，最多的差5.5倍之多，而同一厂家生产的不同批次的注射剂产品，其固形物相差也达20%以上，这种情况下很难体现处方疗效。而且，中药注射剂对有效成分的控制指标也很少，有些甚至无含量指标。在对有害物质控制方面，除中药粉针及少数新批准的中药注射剂对有害物质进行严格的控制并纳入质量标准外，其他的中药注射剂产品均不控制，这也是中药注射剂在临床中出现不良反应及毒性反应的重要原因。如中药注射剂中的蛋白质，由静脉直接进入血液可引起致敏，鞣质可引起红血球凝聚，重金属能造成蓄积毒性，树脂及草酸盐能产生脏器损伤，砷盐能产生神经毒性等等。从合理用药角度分析，中药注射剂在原料、生产工艺、质量控制等方面尽管存在固有缺陷而带来风险，但临床上不合理使用已成为中药注射剂不良事件频发的重要原因之一。这些不合理使用包括超范围应用中药注射剂、超剂量、长期应用，中药注射剂配伍不合理等，这些不合理应用都会发生一些不良反应和输液反应，给患者增加不必要的痛苦和经济负担。从检测技术角度分析，应大幅度提高质量标准，对中药注射剂进行总成分、有效成分及有害物质的全方位控制，只有高标准的要求，才能带动制造工艺的进步。指纹图谱是控制中药注射剂质量较为有效的手段，它的实施将带动中药注射剂行业的全面进步。

通过联系实际，对这些社会热点问题的讲解、分析，激发学生学习本课程的兴趣，有利于培养学生面对问题、分析问题、解决问题的能力，从而树立学生学习的自信心和社会责任感。

4 重视实验课的安排，注重直观实验现象，提高学生的动手能力

天然药物化学是一门实践性强的学科，通过实验教学，可进一步验证和巩固理论知识，增强感性认识。我们一直非常重视实验课的教学，保证实验课的课时数，培养学生的动手能力和观察能力，安排了多种验证型实验，增加了应用性强的综合型实验。具体的实验教学安排有黄酮的提取与分离、生物碱的提取与分离、中草药化学成分预实验等。通过这些专题实验，学生们能熟练掌握煎煮法、回流法、超声提取法等常规的提取方法，以及过滤、蒸馏、浓缩、结晶、重结晶、薄层层析、柱层析等基本实验操作技能。上实验课，笔者比较注重对相关的理论进行补充与讲解。例如在黄连中小檗碱的薄层层析试验中，将学生的试验结果和药典中记载的薄层色谱图片对比，讨论学生试验过程中的问题。同时，学生通过对实验现象的观察，分析理解理论课中所讲授的原理。

通过实验教学，可进一步巩固和加深对理论知识的理解，锻炼学生的操作技能，优化实验方法，同时培养学生良好的科研素质。

5 采用多媒体教学，贴近学科前沿，培养学生科研材料的学习能力

多媒体教学已逐渐成为主导的教学手段，其兼具文字、图像和视频效果，具有清晰、美观、生动、信息量大的特点，非常有利于《天然药物化学》的教学。近年，科学技术的迅猛发展对天然药物化学的发展起到了巨大的推动作用，尤其是在天然产物的提取、分离及结构鉴定技术上出现了诸多新的技术和方法，核磁共振二维谱、液-质联用等技术仅仅依靠传统的教学方法、教学手段很难给学生讲解清楚；再者，本课程的特点是各种中药材、各类化合物的立体化学结构、提取分离流程图，鉴定各种化合物的图谱等，经多媒体演示后，直观、清晰，便于理解和掌握。

天然药物是国际药物研发的热点领域[6]，从天然植物、动物以及海洋生物领域发现的新药成分不断被报道。这些前沿的研究内容多是用英文报道，因此我们在课程学习中要十分重视英文词汇的学习掌握，培养学生对科研材料的阅读能力。

以上是笔者近几年关于天然药物化学课程的教学体会与分析。天然药物化学教学改革具有较强的条理性和系统性，值得长期关注与探讨。

[1]吴立军,王锋鹏,易杨华,等.天然药物化学[M].5版,北京:人民卫生出版社,2008.

[2]纪耀华,李淑惠,白雪洁.天然药物化学教学改革的思考与实践[J].中国医药导报,2009,6(10):144-145.

[3]魏德模,胡明,蒲剑.我国高等药学教育的发展、存在问题及对策研究[J].药学教育,2002,18(4):6-8.

[4]国家药典委员会.中国药典(一部)[S].北京:化学工业出版社，2005.

[5]罗焕敏.我国药学教育的现状及应注意的问题[J].药学教育,2005,21(3):8-10.

[6]穆青,华志明.药学专业基础课天然药物化学的教学探讨[J].中国高等医学教育,2007,(6):90-92.

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1673-7210（2010）04（a）-194-02

2009-12-09）

吕应年（1975-），男，硕士，现为广东医学院讲师，主要从事天然活性产物的研究。