课程思政教学案例395

作者: 时间:2023-08-08 点击数:

课程名称

天然药物化学

授课学院

药学院

授课对象

药学、制药、药剂

授课教师

吴兆华

职  称

教授

课程性质

必修

学时

68

授课章节

第九章  萜类和挥发油

专业知识教学目标

学习萜类的定义结构类型及其代表性化合物萜类化合物的提取和分离方法;挥发油的定义、分类、物理性质及提取分离方法。

课程思政教学目标

文化自信—中医药是我国文化瑰宝,继承与发扬是我们医药人的使命;传统中药是我们药学研究的宝库,中医药人应努力发掘其中的宝藏。为人类健康做出更大的贡献。

教学方法与手段

案例教学

思政元素

青蒿素的发现-屠呦呦在《Nature》撰文回顾青蒿素发现的艰难历程

2015年10月5日,诺贝尔奖委员会把诺贝尔生理或医学奖授予屠呦呦等三名科学家。2011年屠呦呦获拉斯卡奖之后,在《Nature》撰文回顾了青蒿素发现的艰难历程。让我们我们瞻仰一下这份来之不易的诺奖起源。

具体教学案例

青蒿素发现——  疟疾是由恶性疟原虫引起的疾病,几千年来一直威胁着人类的生命安全。在20世纪50年代国际消灭疟疾的尝试以失败告终之后,疟疾再度肆虐。这很大程度上归因于寄生虫对当时的抗疟药物,如氯喹,产生了抗药性。1967年,在“523办公室”领导下,中国启动了抗疟项目。屠呦呦所在的研究院很快参加到了这个项目之中,并被委任为疟疾研究小组组长。该小组由植物化学和药理活性研究员组成。一群年轻人开始了研究如何从中药里提取和分离抗疟有效成分。

工作的第一阶段,研究了超过2000种的中药,发现了其中的640种可能有抗疟效果。用小鼠模型评估了从大约200种中药里获得的380种提取物。

青蒿提取物很好地抑制了寄生虫的生长。然而,这个发现并没有在之后的实验中重复出来,并且与此前文献中记载的有冲突。

为了找到合理的解释,课题组翻阅了大量的文献。唯一一篇关于使用青蒿减轻疟疾症状的文献出自于葛洪的《肘后备急方》。文中提到:“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之。”这句话给了屠呦呦灵感。传统的提取方法里的加热步骤可能会破坏药物的活性成分。果然,在使用较低温提取方法之后,提取物的活性得到了大幅提升。

随后把提取物分离为酸性和中性的两部分。终于,在1971年10月获得了中性无毒的提取物。这份提取物对伯氏疟原虫感染小鼠和食蟹猴疟原虫感染的猴子有着100%的疗效。这个结果标志着青蒿素发现上的突破。

从分子到药物

为了疟疾病患的福祉,屠呦呦及同事们勇敢地成为了青蒿素的第一批志愿受试者。在确认了青蒿素提取物对人体是安全的情况下,在海南省,在患有间日疟原虫和恶性疟原虫的病人身上试验该提取物的有效性。临床试验的结果激动人心:经治疗的病人疟疾症状迅速消失,这些症状包括高烧和血液中的寄生虫数量。而采用氯喹治疗的病人却没有这些临床收益。

1972年,我们得到了提取物中的活性成分,分子量为282道尔顿的无色晶体,分子式是C15H22O5,熔点在56–157°C。我们将其命名为青蒿素。

按照戈尔斯坦的观点,青蒿素的发现是科研征程的第一步——揭示。接下来要进入下一步——创造,把自然界的分子转变为药物。

研究发现,在菊科蒿属的植物中,只有黄花蒿新鲜叶子中在花蕾期含有丰富的青蒿素。中国政府发起的寻找疟疾治疗药物的523项目组是一个全国范围的科技协作组织,项目组很快发现一种四川产的黄花蒿符合制药要求。

临床试验的第一种药物剂型是片剂。病人服用之后产生了不适感。在随后的研究中发现,这是因为旧压缩机器上生产出来的药片很难分解。转而使用新的剂型——纯青蒿素胶囊,临床效果令人满意。本来看似关闭的抗虐新药开发的大门再次打开。

1975年,在中国科学院生物物理所的一个科研团队的帮助下,确定了青蒿素的立体结构,是一种倍半萜内酯。

有关这个结构的论文1977年首次发表在中国的科学期刊上。同年,这个新分子和这篇论文立刻被美国化学文摘社引用。1979年,国家科委授予我们国家发明奖,表彰我们发现青蒿素和抗疟的功绩。

1981年,第四届化学药物治疗疟疾科学会议在北京召开。一系列关于青蒿素以及其治疗疟疾效果的报告引起了强烈反响。

作为会议的第一个发言者,屠呦呦做了一个名为“青蒿素的化学性质研究”的报告。20世纪80年代青蒿素及其衍生物在中国治疗数千疟疾病人的疗效引起了全世界的关注。

超越青蒿素

在评估青蒿素的各类衍生化合物时,发现二氢青蒿素更加稳定并且比青蒿素的疗效好10倍。更重要的是,用二氢青蒿素治疗后,病人的疟疾复发率更低。通过酯化过程向青蒿素分子加入一个羟基基团增加了开发更多的青蒿素衍生物的可能性。

2005年,世界卫生组织宣布了青蒿素联合疗法。青蒿素联合疗法现在广泛被采用,拯救了很多生命,其中很多是非洲儿童。

教学反思

从青蒿素的研究过程可以看到,新药研究的路程崎岖坎坷,一定要有顽强的毅力和百折不挠的品格。以下四个方面尤为重要,与学生互勉:1.注重团队协作  2.遇到困难不放弃  3.传承与创新并存  4.充分利用自身优势

 

牡丹江医科大学教务处 中国.黑龙江.牡丹江.爱民区通乡街3号 邮编:157011 电话:0453-6984332