1.加强四大基础化学教育
天然药物化学,归根结底是化学学科下的三级学科。既然是化学学科下属的一个小分支学科,需要扎实的基础化学背景与教育做支撑。在天然药物化学各个章节中,如香豆素、木质素、黄酮、萜类、三萜皂苷,都涉及到化合物的结构与分类、理化性质、波谱特征等。这些知识都需要运用有机化学的知识去理解和消化。结构与分类的依据是生物合成途径。例如,香豆素和木质素的合成来源于莽草酸途径,萜类化合物的合成来源于甲戊二羟酸途径。通过有机合成的知识理解了化合物生物合成途径,就不难理解复杂天然产物的分类。理化性质基于化合物的结构特征。如糖苷类检测方法用菲林试剂,基于有机化学中的Molish反应。天然产物的波谱特征是各种官能团在具体有机分子中呈现的特征信号。例如,化学位移反映了官能团的电子云密度以及立体构型。能够很好利用有机化学知识分析电子云密度和立体构型问题,就容易理解各种天然产物的核磁信号差异。总的来说,天然药物化学的教学效果很大程度上依靠基础化学的教学。因此,加强四大基础化学教育,无机化学、有机化学、分析化学和物理化学,对学生们的课堂理解帮助很大,对天然药物化学的教学大有裨益。
2.积极引入分子生物学知识
天然药物化学学科的目的之一是帮助学生了解天然药物新药的研发过程,培养一批天然药物新药研发科技人才。天然药物化学的落脚点是由活性的天然先导化合物或者活性有效部位,不是没有功能的天然产物本身。例如从红豆杉中发现具有微管蛋白酶抑制活性的抗癌天然药物紫杉醇,从石松中发现的具有乙酰胆碱酯酶抑制活性的抗老年痴呆症候选药物石杉碱甲。这些药物的发现产生了巨大的社会价值和经济效益。因此,需要积极引入现在的分子生物学概念技术,引导学生理解和掌握现代分子生物学技术和新药筛选方法,发现天然产物的生物功能,出新药,出好药。21世纪是分子生物学大发展的时代,各种疾病相关的重要靶点以及信号通路的发现为天然药物新药研发奠定了坚实的基础。因此,在课堂上积极引入分子生物学知识,如各种蛋白激酶、G-蛋白偶联受体、离子通道等,以及讲解各种分子生物学技术,如PCR技术、westernblot方法、荧光免疫法等,拓展学生新药筛选知识和视野,争取培养出一大批天然药物新药研发科技人才。
3.有条件的开设生药学课程
天然药物化学的研究对象是各种陆生动植物、海洋动植物、以及微生物。这些天然界的生物蕴含了价值巨大的天然产物化合物库。了解生药学知识,对学习天然产物的分布、代谢和累积规律,对天然药物化学学习以及新药研发很有帮助。例如,在云南山区很多少数名族喜欢采摘野生菌食用。由于不懂菌种的分类与鉴定,误采误食毒蘑菇导致了中毒事件。又如,重楼是云南白药中的重要成分之一。由于任意采摘,野生资源枯竭。通过植物分类学知识找到同科植物丫蕊花作为替代药材,解决了资源问题,产生了巨大经济社会效益。而且,各种类型的天然产物在不同科属的分布中呈现各自的特征,对研究天然药物分布代谢规律至关重要。因此,生药学是天然药物化学教学前一门重要基础学科。而现在不少西医院校没有开设生药学等相关课程,为天然药物化学的教学增加了一定难度。所以,建议有条件的院校开始生药学课题,至少开设相关选修课程。这样对提升天然药物化学教学效果大有裨益。
天然药物化学的研究内容是不断发展的。作为天然药物化学教师应积极顺利时代发展的潮流,适时引入现在的科研成果,改进教学手段和方法,让天然药物化学教学内容和形式更加精彩丰富。从而提高教学水平,调动学生的积极性和主动性,培养学生的综合素质,让学生终生受益。
作者:田立文 谢扬 单位:南方医科大学药学院