生物學(xué)相關(guān)技術(shù)在藥劑學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用探討

時(shí)念秋

摘 要：培養(yǎng)具有國(guó)際視野、多學(xué)科底蘊(yùn)的藥學(xué)綜合人才是亟待解決的問題，也是藥學(xué)教育需要反思的問題。在實(shí)際教學(xué)中引入生物學(xué)相關(guān)技術(shù)對(duì)于培養(yǎng)藥學(xué)綜合人才至關(guān)重要。筆者結(jié)合自身實(shí)踐，淺談生物學(xué)相關(guān)技術(shù)在藥劑學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：藥劑學(xué) ?生物學(xué) ?藥學(xué)教育

中圖分類號(hào)：G412 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）11（a）-0163-01

在經(jīng)濟(jì)全球化的大背景下，中國(guó)已經(jīng)逐漸成為21世紀(jì)世界經(jīng)濟(jì)的中心。醫(yī)藥業(yè)被認(rèn)為是永遠(yuǎn)的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。而我國(guó)醫(yī)藥業(yè)與歐美國(guó)家還有一定差距，而近鄰日韓在醫(yī)藥領(lǐng)域的發(fā)展也強(qiáng)于我國(guó)?？梢哉f，我國(guó)是醫(yī)藥大國(guó)，但不是醫(yī)藥強(qiáng)國(guó)。我國(guó)醫(yī)藥市場(chǎng)潛力巨大，國(guó)外制藥巨頭紛紛落后中國(guó)。民族醫(yī)藥工業(yè)盡管取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但仍難以與跨國(guó)藥業(yè)巨頭抗衡。如何在新形勢(shì)下，培養(yǎng)具有國(guó)際視野、多學(xué)科底蘊(yùn)的藥學(xué)綜合人才是亟待解決的問題，也是藥學(xué)教育需要反思的問題。

藥劑學(xué)是醫(yī)藥研發(fā)的最后環(huán)節(jié)，是藥物研發(fā)的下游環(huán)節(jié)。任何有效成分都要做成能夠臨床使用的具體劑型方可使用。藥劑學(xué)是門實(shí)踐性特別強(qiáng)的學(xué)科，同時(shí)具有知識(shí)面廣、學(xué)科交叉的特點(diǎn)。藥劑學(xué)主要圍繞如何將原料藥制成劑型展開，涉及基本劑型、處方設(shè)計(jì)、合理應(yīng)用、制備方法和質(zhì)量評(píng)定等內(nèi)容。如何培養(yǎng)具有國(guó)際化視野、高素質(zhì)的藥學(xué)專業(yè)綜合人才是醫(yī)藥全球化的迫切需要，也是藥學(xué)教育需要解決的關(guān)鍵問題。在新形勢(shì)下，藥劑學(xué)的學(xué)科廣度和深度都有了實(shí)質(zhì)性的變化和延伸。藥劑學(xué)不但需要進(jìn)行體外（In vitro）評(píng)價(jià)，還要在生物體中進(jìn)行體內(nèi)（In vivo）試驗(yàn)。很多新型體外模型的發(fā)展，極大地加速藥劑學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)的速度和準(zhǔn)確性，如細(xì)胞模型、透皮模型、小腸灌流模型等。而體內(nèi)生物學(xué)模型的發(fā)展也使藥劑學(xué)的評(píng)價(jià)更接近于人體實(shí)際情況。綜合看來，藥劑學(xué)的生物學(xué)評(píng)價(jià)已經(jīng)成為保證制劑質(zhì)量的重要指標(biāo)，也成為眾多藥劑工作者的研究共識(shí)。筆者結(jié)合自身多年教學(xué)及科研經(jīng)驗(yàn)，談?wù)勆飳W(xué)相關(guān)技術(shù)在藥劑學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。

1 細(xì)胞模型

藥劑學(xué)的很多評(píng)價(jià)內(nèi)容都需要細(xì)胞模型，包括藥物多藥耐藥性（MDR）評(píng)價(jià)、抗增殖能力、藥劑學(xué)納米粒子的細(xì)胞內(nèi)化研究、細(xì)胞攝取及定位研究等。藥物的多藥耐藥性被認(rèn)為是抗腫瘤藥物制劑療效降低的主要原因，多藥耐藥性的產(chǎn)生主要由于細(xì)胞表面各種藥物外排泵的存在。P-糖蛋白（P-gp）是研究最為廣泛的藥物溢出泵。構(gòu)建具有多藥耐藥性的體外腫瘤細(xì)胞模型是研究多藥耐藥性的關(guān)鍵。一般采用某一類型細(xì)胞，經(jīng)傳代培養(yǎng)后，逐量加入耐受的藥物，進(jìn)行適應(yīng)性培養(yǎng)，經(jīng)過若干代后，該細(xì)胞開始對(duì)該藥物具有耐受性，藥物的攝取量逐漸降低，預(yù)示著多藥耐藥細(xì)胞模型的成功構(gòu)建?？鼓[瘤藥物需要評(píng)價(jià)其抗增殖能力，經(jīng)常采用96孔板進(jìn)行抗增殖能力的研究。進(jìn)一步可以基于這些細(xì)胞構(gòu)建腫瘤球模型，進(jìn)行腫瘤體外藥效學(xué)評(píng)價(jià)。納米粒子藥物制劑的內(nèi)化研究也常借助于細(xì)胞模型。納米粒子的內(nèi)吞有時(shí)需要細(xì)胞表面的各類蛋白參與，包括小窩蛋白、網(wǎng)格蛋白等。在細(xì)胞中加入內(nèi)吞抑制劑可以系統(tǒng)地評(píng)價(jià)納米粒子的內(nèi)吞模式，闡明納米粒子藥物進(jìn)入細(xì)胞的機(jī)制。此外，經(jīng)常采用流式細(xì)胞術(shù)和激光共聚焦掃描顯微鏡技術(shù)來評(píng)價(jià)藥物制劑的細(xì)胞攝取情況及在細(xì)胞內(nèi)的定位。需要闡明藥物制劑在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)特征，包括內(nèi)涵體的進(jìn)入、內(nèi)涵體的逃逸、核定位、胞漿定位、線粒體定位、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分布等信息。此外，還可利用細(xì)胞模型構(gòu)建腸道細(xì)胞模型、血腦屏障（BBB）模型等。細(xì)胞模型的建立大大豐富了藥劑學(xué)的研究?jī)?nèi)容和研究深度。在實(shí)際藥劑學(xué)理論教學(xué)中，授課教師可根據(jù)講授內(nèi)容，向?qū)W生介紹細(xì)胞模型的原理及實(shí)際應(yīng)用，增加學(xué)生對(duì)藥劑學(xué)的深入認(rèn)識(shí)。

2 透皮模型及小腸灌流模型

經(jīng)皮藥物制劑是藥劑學(xué)中一類非常有特點(diǎn)的藥物制劑。局部給藥可以避免胃腸道的首過效應(yīng)，避免了藥物在胃腸道中受酶、pH值等因素的破壞。由于在體研究藥物及其制劑的透皮吸收的復(fù)雜性，人們利用離體的透皮模型進(jìn)行藥物透過性的模擬研究。常用于進(jìn)行透皮實(shí)驗(yàn)的動(dòng)物皮膚包括家兔皮膚、乳豬皮膚、大鼠皮膚等。生物藥劑學(xué)分類系統(tǒng)（BCS）是1995年出現(xiàn)的新的藥物分類學(xué)說，主要依據(jù)藥物的水溶解性和腸道滲透性，將藥物分為四類：I類為高溶解性/高滲透性;II類為低溶解性/高滲透性;III類為高溶解性/低滲透性;IV類為低溶解性/低滲透性。研究藥物的腸道滲透性與藥物在體內(nèi)的生物利用度密切相關(guān)。利用離體小腸灌流模型，可以研究藥物的腸道滲透性。小腸灌流模型的使用大大降低了藥物的腸道滲透性試驗(yàn)的復(fù)雜性，可以更加高效地篩選腸道高滲透性的化合物及藥物制劑。在實(shí)際的藥劑學(xué)理論教學(xué)或?qū)嶒?yàn)教學(xué)中，應(yīng)強(qiáng)調(diào)該類模型的原理、使用方法及實(shí)際操作等，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于生物屏障（Bio-barriers）模型的認(rèn)識(shí)和理解，這對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)經(jīng)皮給藥制劑理論具有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

3 分子生物學(xué)技術(shù)

很多分子生物學(xué)技術(shù)，如RT-PCR技術(shù)、蛋白免疫印跡技術(shù)（SDS-PAGE）、電泳技術(shù)等都已經(jīng)在藥劑學(xué)中得到應(yīng)用。這些分子生物學(xué)技術(shù)主要用于藥劑學(xué)中蛋白、多肽及基因（DNA、RNA與PNA）的藥物遞送。蛋白和多肽類藥物存在的主要問題是不穩(wěn)定性、易失活特性等。該類藥物的體內(nèi)遞送一直是制劑的難點(diǎn)。評(píng)價(jià)該類藥物的穩(wěn)定性往往需要電泳技術(shù)。蛋白多肽類物質(zhì)在電場(chǎng)的作用下發(fā)生遷移，遷移的距離與蛋白多肽類的分子量有關(guān)。與標(biāo)準(zhǔn)分子量物質(zhì)進(jìn)行對(duì)比，可以判斷蛋白多肽的降解情況，來定性判斷制劑中蛋白多肽的穩(wěn)定性。RNA干擾（RNAi）技術(shù)是指在進(jìn)化過程中高度保守的、由雙鏈RNA（double-stranded RNA，dsRNA）誘發(fā)的、同源mRNA高效特異性降解的現(xiàn)象。由于使用RNAi技術(shù)可以特異性剔除或關(guān)閉特定基因的表達(dá)，所以該技術(shù)已被廣泛用于探索基因功能和傳染性疾病及惡性腫瘤的治療領(lǐng)域。人們常采用RT-PCR技術(shù)擴(kuò)增基因的含量。RT-PCR即逆轉(zhuǎn)錄PCR，是將RNA的逆轉(zhuǎn)錄（RT）和cDNA的聚合酶鏈?zhǔn)綌U(kuò)增反應(yīng)（PCR）相結(jié)合的技術(shù)。RT-PCR技術(shù)靈敏而且用途廣泛，可用于檢測(cè)細(xì)胞組織中基因表達(dá)水平、細(xì)胞中RNA病毒的含量和直接克隆特定基因的cDNA序列等。這些分子生物學(xué)技術(shù)為基因藥物遞送系統(tǒng)的發(fā)展提供了可靠的基礎(chǔ)。在講授藥劑學(xué)中生物技術(shù)制藥一章時(shí)，可以將這些相關(guān)的分子生物學(xué)技術(shù)在教學(xué)中進(jìn)行滲透，不斷充實(shí)學(xué)生的分子生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，并與藥劑學(xué)的相關(guān)研究進(jìn)行結(jié)合，培養(yǎng)同時(shí)具有生物學(xué)知識(shí)和藥劑學(xué)知識(shí)背景的藥學(xué)綜合人才。

綜上，各種生物學(xué)技術(shù)在藥劑學(xué)的實(shí)踐研究中已經(jīng)得到了很好的應(yīng)用。學(xué)生對(duì)藥劑學(xué)的理解不應(yīng)該僅局限在傳統(tǒng)的劑型設(shè)計(jì)中。教師在實(shí)際的理論教學(xué)中如何滲透各類生物學(xué)技術(shù)至關(guān)重要。在教學(xué)中，這些技術(shù)的引入對(duì)于培養(yǎng)具有國(guó)際化視野、多學(xué)科基礎(chǔ)、高素質(zhì)的藥學(xué)綜合人才具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 胡海梅，黃宏靚，黃樹林.生物技術(shù)藥物藥劑與藥動(dòng)學(xué)課程的融合教學(xué)[J].藥學(xué)教育，2010，26（4）：51-53.

[2] 游劍.探討新學(xué)科在藥物制劑教學(xué)中的引入[J].海峽藥學(xué)，2012，24（8）：260-262.endprint