藥物制劑創(chuàng)新趨勢(shì)下的高校教學(xué)思考

屈陽(yáng) 辛淵蓉 朱源

[摘 要]藥物制劑創(chuàng)新的核心是藥用高分子材料的創(chuàng)新。在全球藥物制劑創(chuàng)新的大潮下，我國(guó)醫(yī)藥行業(yè)的快速發(fā)展依賴于相關(guān)人才的培養(yǎng)。高校作為專業(yè)人才培養(yǎng)的搖籃，需加強(qiáng)對(duì)相關(guān)課程“藥用高分子材料學(xué)”教學(xué)的重視程度，才能為我國(guó)創(chuàng)新制劑的研發(fā)提供合格的專業(yè)人才。

[關(guān)鍵詞]藥物制劑;創(chuàng)新;藥用高分子材料學(xué)

[基金項(xiàng)目]2019年度江蘇大學(xué)高等教育教改研究課題立項(xiàng)建設(shè)重點(diǎn)項(xiàng)目“新工科理念下藥劑學(xué)課程教學(xué)與實(shí)踐改革”（江大教〔2019〕92號(hào)29）;江蘇大學(xué)一流本科課程建設(shè)項(xiàng)目：藥劑學(xué)（重點(diǎn)培育）;江蘇大學(xué)國(guó)際化專業(yè)英語(yǔ)授課精品課程建設(shè)項(xiàng)目“工業(yè)藥劑學(xué)”

[作者簡(jiǎn)介]屈 陽(yáng)（1983—），女，湖北襄陽(yáng)人，材料學(xué)博士，江蘇大學(xué)藥學(xué)院講師，研究生導(dǎo)師，主要從事藥用高分子材料研究;辛淵蓉（1982—），女，河南平頂山人，材料學(xué)博士，江蘇大學(xué)藥學(xué)院副教授，研究生導(dǎo)師，主要從事藥用高分子材料研究;朱 源（1980—），男，江蘇鎮(zhèn)江人，藥劑學(xué)博士，江蘇大學(xué)藥學(xué)院副教授，研究生導(dǎo)師，主要從事藥物新劑型研究。

[中圖分類號(hào)] R945[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 1674-9324（2020）28-0071-02[收稿日期] 2020-05-07

醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中極為重要但又非常特殊的行業(yè)。它不僅僅作為一項(xiàng)現(xiàn)代化的高科技、高附加值的產(chǎn)業(yè)而存在，在社會(huì)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到重要作用，更是與廣大民眾的生活質(zhì)量、平均壽命息息相關(guān)。但是進(jìn)入新千年后，創(chuàng)新藥物難度越來(lái)越大，據(jù)美國(guó)醫(yī)藥研發(fā)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，開發(fā)一個(gè)全新結(jié)構(gòu)的藥物，不僅需要?jiǎng)虞m10億美元以上的投入，而且研發(fā)周期也通常需要10年以上，但是最可怕的，不是高投入和長(zhǎng)耗時(shí)，而是極高的失敗率。據(jù)統(tǒng)計(jì)2006-2015年新研發(fā)的臨床藥物中，95%以上的新藥在進(jìn)入臨床研究前既已宣告失敗;僅剩的5%的佼佼者成功進(jìn)入臨床，但是從臨I期到最后通過(guò)批準(zhǔn)上市，總成功率也僅有10.4%[1]。

因此，目前大型制藥公司對(duì)于創(chuàng)新新藥的研發(fā)相對(duì)放緩，而將主要精力投入到制劑創(chuàng)新中。制劑創(chuàng)新即改變或者優(yōu)化藥物的給藥劑型，提高現(xiàn)有藥物的生物利用度、增強(qiáng)其在病變組織的分布和療效，同時(shí)改變其在體內(nèi)的代謝過(guò)程，并顯著降低副作用[2]。與新藥研發(fā)相比，創(chuàng)新制劑的研發(fā)具有費(fèi)用低、周期短、且成功率高的特點(diǎn)，目前備受各大藥企的關(guān)注[3]?？梢哉f(shuō)，藥物的研發(fā)，從結(jié)構(gòu)創(chuàng)新邁入了制劑創(chuàng)新的新階段，其中高端功能性創(chuàng)新制劑的研發(fā)，已經(jīng)發(fā)展為當(dāng)下藥物創(chuàng)新的熱點(diǎn)與前沿。

一、藥用高分子材料在藥物制劑創(chuàng)新中的重要性

藥物制劑的創(chuàng)新，離不開藥用高分子材料的創(chuàng)新。從傳統(tǒng)的普通制劑（第一代），例如藥店中常見(jiàn)的片劑、膠囊、膏劑、中藥丸劑等，其制備就已經(jīng)使用了大量的天然高分子和合成高分子，例如淀粉（天然高分子）和聚環(huán)氧乙烯（合成高分子）。在第一代藥物制劑的基礎(chǔ)上，為了提高藥物的生物利用度，降低藥物對(duì)部分組織的刺激或者藥物代謝中的不良干擾，以口服緩釋制劑為代表的第二代藥物制劑被成功研發(fā)。這一類制劑利用了高分子材料在不同pH環(huán)境中溶脹行為的差異，從而使藥物選擇性在胃中或者腸道中快速釋放[4]。進(jìn)一步的，靜脈注射的針劑也發(fā)展出長(zhǎng)效循環(huán)緩控釋制劑，以聚乙二醇化的脂質(zhì)體為代表，綜合了天然磷脂與合成親水高分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。

而從1990年前后發(fā)展起來(lái)的藥物傳遞系統(tǒng)，即DDS（Drug Delivery System）則成為第三代藥物制劑—靶向給藥系統(tǒng)的主角。這種靶向給藥系統(tǒng)在緩控釋的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步增強(qiáng)了藥物在病變部位的分布。

而在靶向分布的基礎(chǔ)上的條件響應(yīng)性給藥系統(tǒng)，即第四代藥物制劑，更是將病變組織的體內(nèi)反饋用于指導(dǎo)藥物傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，從而構(gòu)建細(xì)胞水平的靶向給藥系統(tǒng)。

通過(guò)對(duì)幾代藥物制劑特點(diǎn)的分析可見(jiàn)，其所謂的創(chuàng)新劑型，其實(shí)就是藥用高分子材料的創(chuàng)新。發(fā)展到第四代的創(chuàng)新藥物制劑，其本質(zhì)就是多種功能性高分子的組合，其結(jié)構(gòu)和功能越發(fā)復(fù)雜多變，以滿足長(zhǎng)效循環(huán)、靶向分布、條件響應(yīng)等多重要求。

二、制劑創(chuàng)新時(shí)代“藥用高分子材料學(xué)”的重要性

在我國(guó)藥劑學(xué)專業(yè)的課程開設(shè)中，與創(chuàng)新制劑相關(guān)性最大的是專業(yè)必修課程“藥用高分子材料學(xué)”。從教學(xué)內(nèi)容來(lái)看，“藥用高分子材料學(xué)”以高分子材料的組成、結(jié)構(gòu)，制備方法、理化性質(zhì)為基礎(chǔ)，然后按照高分子材料的來(lái)源、使用范圍，再逐一介紹具體的藥用高分子材料，特別是它們?cè)谒幬镏苿┓矫娴膽?yīng)用。在此基礎(chǔ)上，“藥用高分子材料學(xué)”的對(duì)具體的藥用材料涵蓋更廣，不僅包裹傳統(tǒng)制劑所采用的材料，更加關(guān)注當(dāng)前藥用高分子材料的發(fā)展動(dòng)態(tài)，以及相對(duì)應(yīng)的新劑型。

三、高?！八幱酶叻肿硬牧蠈W(xué)”教學(xué)特點(diǎn)與難點(diǎn)

盡管“藥用高分子材料學(xué)”在藥劑學(xué)的本科專業(yè)教育中非常重要，但是其學(xué)習(xí)難度也是藥劑專業(yè)各門課程中最高的。從內(nèi)容設(shè)置可以發(fā)現(xiàn)，“藥用高分子材料學(xué)”其實(shí)是一門交叉學(xué)科，涵蓋了高分子物理、高分子化學(xué)、藥劑學(xué)等多門學(xué)科的內(nèi)容。由于高分子物理和高分子化學(xué)是該課程的基礎(chǔ)，而藥劑學(xué)專業(yè)的同學(xué)在接觸該課程前基本上對(duì)高分子物理和高分子化學(xué)的認(rèn)知為零，因此，“藥用高分子材料學(xué)”在教學(xué)上的一個(gè)突出特點(diǎn)就是抽象。

除了抽象，“藥用高分子材料學(xué)”課程的另一大特點(diǎn)就是內(nèi)容繁雜。以第四代藥物制劑所用的條件響應(yīng)型藥物高分子材料為例，基于病變組織在組織水平甚至細(xì)胞水平上與正常組織或者細(xì)胞的差異，多種條件響應(yīng)型聚合物，包括溫度敏感性聚合物、pH敏感性聚合物、還原性敏感聚合物、氧化敏感性聚合物等，都應(yīng)該被學(xué)生了解和掌握?；诮Y(jié)構(gòu)與性質(zhì)的對(duì)應(yīng)性，不同條件響應(yīng)型聚合物，都具有各自的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

因此，單純通過(guò)“藥用高分子材料學(xué)”的學(xué)習(xí)來(lái)掌握這些結(jié)構(gòu)紛繁復(fù)雜的聚合物，并且理清其結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)藥劑學(xué)專業(yè)的學(xué)生而言，也是頗具難度的。

四、“藥用高分子材料學(xué)”實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)存在的主要問(wèn)題

在“藥用高分子材料學(xué)”教學(xué)過(guò)程中，除了學(xué)生的基礎(chǔ)不足、該課程抽象且內(nèi)容繁多之外，筆者認(rèn)為，還有一個(gè)非常重要的原因進(jìn)一步加劇了學(xué)生們學(xué)習(xí)的難度，那就是“藥用高分子材料學(xué)”相應(yīng)實(shí)驗(yàn)課程在課時(shí)和內(nèi)容安排的不足。由于無(wú)法通過(guò)實(shí)驗(yàn)反映高分子的合成方法、改性手段、理化性能、以及對(duì)于功能性制劑的影響，學(xué)生們無(wú)法通過(guò)親手實(shí)踐來(lái)提高對(duì)高分子材料的認(rèn)識(shí)，也不能建立起高分子材料的理化性能對(duì)藥物制劑功能化影響的直觀認(rèn)識(shí)。

五、制劑創(chuàng)新時(shí)代下“藥用高分子材料學(xué)”教學(xué)的改進(jìn)方向

鑒于藥用高分子對(duì)于藥物制劑創(chuàng)新的重要性，培養(yǎng)同時(shí)精于藥劑學(xué)和藥用高分子材料的復(fù)合型人才，是我國(guó)在本輪制劑創(chuàng)新熱潮中迎頭追趕，提升我國(guó)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)在全球競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。因此，改善高?！八幱酶叻肿硬牧蠈W(xué)”的教學(xué)現(xiàn)狀，不僅事關(guān)藥劑專業(yè)學(xué)生們的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和掌握程度，更是激發(fā)學(xué)生對(duì)創(chuàng)新制劑的好奇心和求知欲，引導(dǎo)學(xué)生在相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)一步學(xué)習(xí)和深造，為祖國(guó)培養(yǎng)合格的藥物制劑創(chuàng)新人才。

筆者結(jié)合自己的求學(xué)和工作經(jīng)歷，認(rèn)為高校的“藥用高分子材料學(xué)”的教學(xué)改進(jìn)，應(yīng)主要從以下三個(gè)方面著手：①課程設(shè)置應(yīng)符合藥劑學(xué)學(xué)生知識(shí)體系構(gòu)建的規(guī)律;②教學(xué)內(nèi)容要緊跟科研前沿的發(fā)展水平;③大量擴(kuò)充“藥用高分子材料學(xué)”相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

六、小結(jié)

基于人力成本和資源方面的優(yōu)勢(shì)，我國(guó)歷經(jīng)近三十年的高速發(fā)展，已經(jīng)成為醫(yī)藥中間體和原料藥生產(chǎn)、出口第一大國(guó)。但是我國(guó)在創(chuàng)新藥物與創(chuàng)新制劑方面，仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。目前，受益于許多專利藥保護(hù)期限的時(shí)效已過(guò)，我國(guó)正在積極開展仿制藥一致性評(píng)價(jià)工作。但是不斷地創(chuàng)新，才是我國(guó)醫(yī)藥行業(yè)發(fā)展的根本。在此背景下，作為藥物制劑創(chuàng)新的核心，藥用高分子材料的發(fā)展與創(chuàng)新已經(jīng)迫在眉睫。而高校作為制劑創(chuàng)新人才培養(yǎng)的基地，其主要相關(guān)課程“藥用高分子材料學(xué)”的教學(xué)應(yīng)得到進(jìn)一步的重視，為我國(guó)創(chuàng)新制劑的研發(fā)提供堅(jiān)強(qiáng)的后盾與基石。

參考文獻(xiàn)

[1]Hay M，Thomas DW，Craighead JL et al.Clinical Development Success Rates for Investigational Drugs[J].Nat.Biotechnol.，2014，32： 40-51.

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[3]Theresa MA，Cullis PR.Drug Delivery Systems：Entering the Mainstream.Science，2004（303）：1818-1822.

[4]楊萍，全姬善.口服緩釋制劑的研究進(jìn)展[J].藥學(xué)研究，2017， 36（1）：44-47.

Teaching Thinking under the Trend of Drug Preparation Innovation in Colleges and Universities：

Taking Polymer Materials for Pharmaceuticals as an Example

QU Yang， ?XIN Yuan-rong， ?ZHU Yuan

（College of Pharmacy， Jiangsu University， Zhenjiang， Jiangsu 212013， China）

Abstract： The core of pharmaceutical preparation innovation is the innovation of medicinal polymer materials. Under the tide of global drug preparation innovation， the rapid development of Chinese pharmaceutical industry depends on the cultivation of relevant talents. As the cradle of professional training， colleges and universities need to pay more attention to the teaching of Medicinal Polymer Materials in order to provide qualified professionals for the research and development of innovative preparations in China.

Key words： pharmaceutical preparations; innovation; Medicinal Polymer Materials