有机化学与现代化药学的发展论文（共2篇）
第1篇：探讨有机化学与药学的教学方法
有机化学是创造性的科学。有机化学提供了人所创造的物质世界。
与其他关心非生命物质的科学不同，有机化学不仅关心非生命物质，更关心有生命的活的物质，所以是“活”的科学。
有机化学从诞生起，就注定是化学的核心和主要起源，也注定是科学的中心及核心之一。这表现在它几乎是材料学、药学、分子生物学的重要支柱。最着名的有机化学家诺贝尔所创立的诺贝尔奖，百年来极大地促进了科学与有机化学的发展；诺贝尔所研究的硝酸甘油不仅在炸药材料领域显现神威，而且在心脏疾病急救方面发挥不可替代的作用。
没有有机化学，今日的科学与技术将完全是另外一个模样。如果说历史学是人文社会科学的基础，那么物理学就是自然科学的基础，而有机化学则是物质科学的核心。这可从世界上人们创造的新物质绝大多数是有机化合物并且人们创造的新物质数量远远超过从自然界发现的新物质数量这一事实而得到证明。因此，在众多科学技术领域，有机化学是决定竞争力水平高低的核心所在。并且，与其他科学分支显着不同，有机化学兼有突出的科学性与艺术性两大特色。正因为如此，它为人类提供了远胜于任何科学技术的变幻莫测的创造空间。在材料、环境、医药、化工、生态、生物等领域的人才培养与评价中，有机化学超越其他任何学科，而处于核心的位置。
培养具有新药创制能力的药学人才是落实科教兴药战略、推动药物研究由仿制为主向自主创新为主的战略转移并最终提高我国医药产业在国际上的核心竞争能力的关键。为此，我国药学人才的培养也开始从传统的以化学为主要教学模式的药学人才培养体系向以化学、生物学相结合，并注重实践性和研究性教学的创新性药学人才培养模式转变。在该培养模式的探索，实践和改革过程中涌现了很多优秀的教学研究成果，并培养了一大批具有新药创制能力的优秀药学人才。在经过十余年的创新教学改革之后，综合分析目前药学人才的培养现状，我们不难发现创新与实践教育已成为所有药学人才培养模式中的最重要和最关键的环节。尽管在注重实践和科学研究的今天这是非常重要的，但是，另一方面笔者在最近几年的教学和科研实践中发现，我们的教育在经历以基础知识传授为主向厚基础重实践的药学人才培养模式转变的同时，已经显现出向重实践轻基础的另一极端发展的趋势。其结果将可能使高等教育成为训练高级操作工的过程，这将对我国科教兴国、注重创新的教育战略带来严重的矛盾问题。尤其是当前大学生基数大，很多大学为普及通识教育和素质教育导致基础课程的深度和广度在一定程度上出现下降。其直接后果便是导致学生的基础知识薄弱，并很大程度上影响后续专业课程的学习，而这也将直接影响创新实践教育环节的实际效果和质量。
本文以药学、制药工程等专业的有机化学课程为例，结合它的历史地位、发展过程、创新药物研究的本质和当前制药企业的人才需求四个方面阐述其在药学人才培养中的重要性。同时，也将对当前有机化学教学中存在的一些问题作初步的探讨。需要说明的是，目前已有很多关于药学专业有机化学课程建设或改革的教学论文报道[3-4]，但是据我所知，还没有一篇论文致力于本文所涉及的相关课题的教学研究和探讨。
一、有机化学的历史地位
人就是个有机物，身体健康是人们的美好梦想，有机化学是对有机物关怀最甚的科学。
有机化学的出现始于19世纪初，但真正的发展却是在尿素（1828年，维勒）和乙酸（1845年，柯柏尔）的人工合成之后。在该时期天然产物的提取和纯化已经有了较大的发展，包括吗啡（1805年）、马钱子碱（1817年）、咖啡因（1819年）和奎宁（1820年）在内众多具有药理活性的天然产物被分离纯化，但是限于当时有机化学的发展水平还无法进行结构的解析。直到19世纪60—70年代，原子假说、价键理论、芳香结构理论、酸碱理论等一系列化学理论的发展大大促进了有机化学的发展，在该阶段，有机化学家们已经可以应用简单的化学原料进行合成探索，并能对一些天然产物进行简单的化学转化和结构修饰。具有抗疟疾作用的喹啉（1856年）的合成就是一个很典型的例子。另一个很成功的例子就是百年老药“阿司匹林”的合成（1869年首次阐明结构，1898年推向市场）。很明显该阶段有机化学家对药物的发现起到很大的推动作用。
20世纪20—30年代，磺胺类药物百浪多息（1932年）的发现及后续的药物结构改造开创了化学疗法的新纪元，开始了真正意义的创造性的药物化学。百浪多息是重要的有机工业染料，首位合成该系列化合物的研究人员是当时拜耳公司的一位有机化学家。从那时起，以发现与合成新药为目的的药物化学学科开始崭露头角，很显然当时的药物化学研究人员基本上都具有很好的有机化学背景。因此，有机化学在药学基础学科中的核心地位是科学历史发展的必然。
二、有机化学与药物发现过程的相互关系
有机化学的发展与药物的发现经历了漫长的不可分割的历史，在这一过程中它们紧密结合、相互促进、共同发展。以下介绍几个经典药物的发展过程，由此可见一斑。
首先是里程碑式抗炎药物可的松（1949年），它的发展无疑是有机化学家推动药物开发的黄金典范。可的松可以从牛肾上腺中提取，但是1吨的牛肾上腺只能得到25克可的松，很难满足病患的需求。为此，在1950年，费歇尔（)、伍德沃德（rd)、罗宾逊（on)、琼斯（)、巴顿（)等当时国际上最为着名的有机化学家几乎都加入了这场用有机化学合成方法获得可的松的挑战中来，从而仅用了两年的时间就完成了从最初的36步合成法到11步全合成的革命性改变。而我国上海有机化学研究所已故的老一辈着名有机化学家黄鸣龙院士则在1958年发展了醋酸可的松的七步合成法，从而填补我国在甾体药物领域发展的空白。对可的松化合物的合成研究不仅大大促进甾体药物的发展，同时也发现了很多新的有机合成方法学，从而促进有机化学本身发展。这样例子还有很多，如前列腺素（1969年，)、紫杉醇(1994年，ou)等。因此，有机化学家通过对药物的合成及结构改造大大加快新药开发的速度，同时也通过对新结构的合成挑战和研究发展出了一系列的合成方法学和相关的化学理论（如周环反应原理，前线轨道理论等）反过来这些合成方法及化学理论的出现又能更好的指导有机化学家和药物化学家们进行新药的发现与合成。
另外一个典型的例子则是反应停药物事件及手性合成技术发展。20世纪60年代初，欧洲出现了震惊世界的由孕妇镇静药所导致胎儿畸形的海豹胎儿惨案，上万名胎儿出现了类似的畸形现象。研究发现这是由于反应停药物中的手性所致：该药物的R-异构体具有很好的镇静作用，但是其S-异构体却由于不稳定导致严重的致畸作用。惨案发生之后，各国药物管理部门都对具有手性中心的药物制定了更为严格的法规，规定所有具有手性的药物要同时研究并提供每个异构体的相关药理药效和临床研究数据。这样一来给有机化学家们提出了新的挑战——即如何发展手性合成尤其是手性催化技术以解决高效合成具有高光学纯度药物的难题。随后，在20世纪60年代中期，随着首篇均相不对称催化研究论文的发表，预示不对称催化作为一个全新的有机化学研究领域诞生了。在随后的半个世纪中，手性合成技术研究成为有机化学家们的研究热点和前沿领域，这些努力也因2001年诺贝尔化学奖授予美国化学家诺尔斯（s)、夏普雷斯（ess)和日本化学家野依良治（)，以表彰他们在手性催化反应方面所取得的突出贡献而获得世人的认可。与此同时，由于手性技术的不断成熟，近20年来手性药物也获得快速的发展并已经成为当前药物市场的主流，据统计，目前市场销量前十位的药物中有九个是手性药物，其中排名第一的降血脂药物立普妥就是一个具有两个手性中心的药物。
三、创新药物研究的本质——新化学实体(NCE)的发现和创制
创新药物研究其本质是新化学实体（NCE)的发现和创制，这也是药物创新的核心和源泉，而且就目前生物制药发展相对缓慢的今天，所谓的新化学实体中绝大多数为有机化合物。因此，新有机化合物实体的设计及合成将成为药物创新的核心要素。很显然，要顺利且合理进行新有机化合物实体的设计及合成，需要相应的研究人员具有很深厚的有机化学基础知识，这是新药创制的前提和保障。事实上，目前已经有数以千万计的有机化合物被发现或合成，对于即使是一个具有很强有机化学基础知识的研究人员来说，也已经很难应对新有机化合物的设计及合成难题，因此对于一个有机化学知识平平的研究者来说，这将是非常困难的挑战。
四、制药企业的人才需求
医药产业作为“朝阳产业”已经成为许多国家和国内众多地区（如上海、北京、浙江和江苏）竞相列为重点扶植发展的战略产业。目前世界500强中的25家制药企业中有20家已经落户中国，本地知名制药企业也在国家政策的扶植下加大了对新药研究的投入纷纷成立了新药研究中心如恒瑞制药、浙江海正药业、扬子江药业等，也出现了像药明康德（上海）、开拓者（上海）和康龙化成（北京）等为代表的兼新药研发和外包服务于一身的新兴制药企业。这些制药企业都将招募人数众多的具有新药研究和开发能力的药学人才，但是大部分企业在要求学生具有一定的实践能力的同时都希望学生不仅具有很好的药学背景，更为重要的是要有很强的有机化学基础知识。鉴于目前药学人才有机化学知识有所下降的现状，很多的制药企业都希望能招收更多有机化学背景的理科人才。这在国外大公司也一样，往往具有有机合成背景的学生很容易在制药企业找到工作。这实际上还是源于新药创制的本质是新有机化合物实体的设计和创制；而且有机化学知识水平，如对官能团之间转化的性质，化学反应类型的熟练掌握，对新型化学结构包括杂环结构的敏感性和相应合成路线设计能力的高低将很大程度上决定获得新化学实体难易程度。
综合以上四个方面的因素，我们认为有机化学在药学人才培养中具有相当重要的地位，可以说对于一个以合成药物化学作为研究方向，或以新药创制作为今后职业的学生来说，有机化学无疑是一门最为重要的核心基础课程之一。
但是，近年来笔者在对来自各高校（包括本校）药学或制药工程专业的考研学生进行面试时发现，大部分学生的有机化学基础知识相当薄弱，对于很多应该掌握的知识点往往知其然而不知其所以然，甚至连最基本的傅-克反应、羟醛缩合反应都知之甚少。通过对学生的询问，我们了解到一些共性的问题：（1)对于很多的制药工程专业学生其有机化学的学时数普遍偏少，通常为4学分，这样很难让学生系统学习有机化学。（2)大部分学生往往在学习有机化学课程不知道该课程的重要性，也缺乏任课老师的准确引导，甚至有部分同学在学习有机化学时认为这是一门不重要的课程而忽视对它的学习。（3)任课老师为执行普及教育和素质教育，降低教学的难度和广度，相应的考试也相对简单，从而导致学生学习积极性不高，即使有积极性高的同学也很难从课堂学到更深的知识。（4)很多同学都感受到由于有机化学基础知识的薄弱导致后续的药物化学专业基础课的学习非常困难，尤其是药物的结构，相应的构效关系和合成路线成为学生学习药物化学的老大难问题，往往很难真正理解而导致死记硬背，这样更加剧学生对药物化学、药物合成反应和杂环化学等后续专业课程学习的厌倦情绪。
以上问题的出现往往导致任课老师被动降低教学的难度，这样不仅有机化学课程学不好，还将导致药物化学成为第二门药理学课程，药物合成反应课程则成为有机化学的复习课。一旦这一恶性循环产生，不仅大大降低学生的学习效率，最为担心的是很容易让学生形成一个药学相关专业学生不需要很多的有机化学基础知识的错误概念。
鉴于以上问题的存在，笔者对本校药学院学生上有机化学课程时进行多方位的引导。通过任课老师进行正确学习有机化学的引导，同时也通过面对面交流来告诉学生有机化学课程的重要性，或通过药物化学和药物合成反应等课程的授课中运用实例来阐述有机化学的作用。经过近两年的努力，我们很欣喜地看到学生对于学习有机化学的积极性有了很大程度的提高。引用一位学生的话：“老师，您把我们带入了一个狂热学习有机化学的境界。”
作者：邓卫平，杜文婷，钱旭红
第2篇：有机化学与现代药学现代化的发展
有机化学是化学大学科中的一门基础课，该课程不但是化学专业的基础课，也是药学专业的基础课，在药学专业课程体系中具有重要地位。但药学本科专业中有机化学理论课仅有54学时，实验课36学时，相对化学本科专业来说课时较为紧张，一般都存在学时少和进度快、内容多的矛盾。如何安排药学本科专业学生进行有机化学的理论和实验课程，达到既完成教学计划、保证教学质量，又能达到培养学生素质和提高学生创新能力的目的。就有必要对有机化学的教学手段与方法进行进一步探讨。探讨的内容包括如何选择教材、授课内容的范围及重点划分，实验课程安排等。笔者通过多年药学本科专业有机化学和药物化学理论教学和实验教学中的一点体会，探讨如何更好地开展有机化学课程和实验教学，适应药学现代化的教育发展目标。
1结合药学专业，选择合适的教学内容
药学专业课中的药物化学、药物分析和药理学等很多学科都需要有机化学知识来奠定。因此，在有机化学课程教学中结合基本理论和基础知识，将教学内容适当延伸到药学专业课的边沿，加强与药学专业课的渗透，可以充分提高学生的学习兴趣，扩大学生的知识面~。有机化学和药物化学两者间具有特殊关系，在形式、内容和手段方面既具有相似性，又在定位上存在明显差异。例如，在讲授各类有机化合物命名的时候，用临床上广泛使用的药物作为例子，将相应的命名法则结合于教学中。又如，取代基的电子效应是有机化学课程学习中非常重要的理论，而这种效应在有机药物分子的设计和发展过程中普遍存在，并直接影响药物的性质，所以在有机化学课程教学中可以选择用药物结构变化带来性质变化的相关实例，来帮助学生理解和记忆电子效应的基本内容。再如，有机化合物的立体异构对药物的药理活性有着显着的影响，用顺反异构体拥有不同药理活性的例子来阐述立体异构体的概念。所以，在有机化学教学中联系相关药学知识，对提高学习兴趣、加深知识点记忆和提高教学效果非常有利。另外，在有机化学的教学中除进一步强化基础知识的掌握和理解外，必须更多地关注到一些与药物结构联系紧密的内容，例如竣酸及其衍生物、胺类、杂环类以及立体化学等章节，给以后的药物化学学习打下扎实的基础。
2多种教学方法灵活使用，激发学生学习兴趣
学生在最初接触有机化合物的时候，容易被其复杂的结构和性质难倒，再加上抽象的反应机理，往往感觉接受起来非常吃力。这就要求教师在教学中一定要突出重点，对化合物之间细微的结构和性质差别讲透。采用现代化的教学方法和手段，如充分利用多媒体课件可以节约课堂时间，同时使一些原本既复杂又繁琐的有机化合物结构形象生动的绘制出来。为了巩固学生对重点和难点知识的学习和掌握，教师还应该有计划、有步骤地开设随堂习题环节，引导学生在课堂上展开讨论，充分交流。通过教师的启发、学生的讨论和回答，一方面极大地调动了学生的学习积极性，另一方面也使课堂成为学生复习、巩固和提高的重要场所。对比是在分析和综合的基础上将各种事物加以比较，并确定它们之间异同的一种思维方法，是学习知识的一种重要的科学方法：21。有机化学现行教材的章节按官能团分类，有很高的逻辑性，各类有机化合物之间既有共性又有个性。因为结构中具有的官能团决定性质，性质决定用途，有机物结构中所含官能团和性质之间存在着紧密的联系，所以通过比较法教学明确物质间的差异性和相似性，澄清一些易混淆的概念，帮助学生进一步明确有机物的系统分类和各层次间的关系。例如，将新药申报和专利保护相关内容引人有机化学课程中，通过官能团的变换重点突出专利保护等概念，这样不仅加强了学生对知识产权的认识，也强化了官能团变换的重要。经典案例为德国拜耳公司花20年时间创制的高血压治疗药物“硝苯地平”获得了较好的治疗效果，但并未就其母核结构，即二氢吡啶衍化物进行有效的专利保护。日本山之内公司随即用了短短半年时间设计、合成出含有“地平”母核结构的新型化合物——盐酸尼卡地平，并很快上市。此后，日美等制药公司纷纷展开“地平”母核侧链的改变和修饰从而占领高血压新药市场。总之，在讲授过程中，应该注意避免千篇一律和平铺直叙的教学方法，通过启发、引导等方法，培养学生分析、解决问题的能力和学习的积极性。
3结合临床使用药物来设计有机化学实验
在有机化学实验教学中，除了让药学生掌握有机化学实验的基本实验技术外，也要注意讲授与药物化学相关的知识w。有机化学和药物化学作为药学专业重要的基础和专业课程，相互之间有紧密的关联。因此，在有机化学实验课的合成实验中，应当选择一些药物作为合成的对象，使学生了解药物的合成过程，同时也可从中获得更高的成就感，这样可以更好地激发学生对实验的兴趣。在安排有机化学实验时，可以有意识的安排和药物化学实验交叉的内容，将药物化学实验中的基本实验操作技能整合到有机化学实验的基本操作实验中去，加强基础课和专业课之间的联系，淡化课程意识，解决学生基础课学习中目的性不强的问题，提高学生的求知欲及对专业课学习的兴趣m。有机化学实验中的官能团鉴别试验可以针对药物的特征官能团为基础来设计。例如，酹羟基和三价铁离子的显色反应可以用来鉴别肾上腺素。有机合成的综合性实验与药物化学的设计性试验在内容选取上尽可能有所配合，突出体现两门课程之间的关系。在教学内容上实现两门课程的协调与融合，真正巩固两门课程的内在联系，使两门课程相互依托、相互协调，更有效地调动学生积极性、创造性，从而充分、合理、有效地利用现有教学资源。
4引入开放式教学，鼓励学生课外拓展知识面
前面提到，药学专业的有机化学理论和实验课程教学受课时少等影响，因此，将学生的学习带到课堂外就显得十分重要。为了训练学生对有机化学内容的掌握，并将其和医药行业知识精密联系，必须扩大学生知识结构，培养学生查阅文献收集信息的能力。对于理论性较强的有机化学课程，必须有意识地引导学生关注有机化学和药学前沿课题研究的最新动态，同时向学生指出有机化学课程的学习内容在生活和生产实践中应用的联系。例如，手性药物的构型与生物活性之间的联系可以用具体案例进行说明。在课堂上讲述“反应停”事件，激发学生的好奇心，引导学生在课堂外进行相关资料检索，必要时可以以课题报告的形式检査学生掌握情况，衡量学生收集信息资料的能力以及分析问题的能力。
药学本科课程教育是一个长期的、探索性的过程，如何培养适应社会需要的合格药学人才是每一个药学教育工作者需要考虑的问题。有机化学的理论和实验教学，将对培养药学本科人才奠定一定基础。笔者通过几年来的教学实践证明药学本科的有机化学理论和实验教学需要结合专业特点，选择合适的授课内容，多种教学方法灵活使用，激发学生学习兴趣，同时引入开放式教学和鼓励学生课外拓展知识面。
作者：宋尔群，宋杨（西南大学药学院，重庆400715)