药理学的意义范文

时间:2023-12-29 17:53:24

导语:如何才能写好一篇药理学的意义,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

药理学的意义

篇1

    对2011级临床医学专业的《药理学》理论教学实行改革,力图充分发挥学生在学习中的积极主动性,体现其在教学中的主体地位。我们事先将学生分成若干学习小组(5~6人/组),在LBL教学法的基础上,根据教材内容,结合大纲要求,选择重点章节,安排讨论课。课前先将相关问题发给大家,每组同学课后利用学校的图书馆、网络等资源检索资料,以小组为单位进行自由讨论,并将讨论结果制成多媒体,每小组选一位同学在讨论课上进行中心发言,并接受其他组同学的提问并辩论。教师适时引导学生围绕教学内容的重点、难点展开点评,并利用课堂的后半部分时间对每组同学的发言做出点评,根据学生的课堂总体表现对该小组成员进行评分,最后进行小结。这样的讨论课学生的参与度高,体现了以学生为主体的学习景象。为了顺利完成课堂讨论,教师根据教学大纲要求,结合教材内容集体备课,确定以LBL教学法为主的教学内容以及以PBL教学法为主的教学内容。课外时间收集、编辑有价值的病例,所提的问题围绕课堂教学内容编辑,要求学生获得的是药物的临床应用信息及不合理用药的情况。病例资料提前10天左右发给学生。设计问题的类型多种多样,以抗心绞痛药为例:什么是心绞痛、心绞痛有哪些临床类型、心绞痛的发病机制是怎样的;冠脉循环有哪些解剖生理特点、影响心肌供氧和耗氧的因素有哪些;治疗心绞痛的药物有哪些类型、抗心绞痛药物作用的分子机制;硝酸甘油的作用有哪些、有何临床用途、有哪些注意事项;β-受体阻断药抗心绞痛的作用特点是什么、其临床应用有哪些;钙通道拮抗药的作用特点是什么、其临床应用有哪些;硝酸甘油、β-受体阻断药、钙通道拮抗药三种药物两两联合治疗心绞痛的药理学依据是什么,有哪些注意事项。这些问题涵盖了抗心绞痛药的关键知识点,并通过以下病例讨论以加深印象。60岁女性患者,突发右侧肢体麻木,言语不清,于9月4日晚7时入院。入院时体温36.5℃,脉搏105次/分,呼吸22次/分钟,血压120/75mmHg,神清乏力。检查头部及肢体无伤痕,右侧肢体麻木,心律整齐,二尖瓣区有III度收缩期杂音;双肺底轻度湿啰音;CT提示右基底出血。诊断为风心病及脑栓塞。入院后给西地兰0.4mg,速尿20mg。5小时后又重复上述液体一组,病人情况稳定。9月5日凌晨2点,又增加硝酸甘油10mg,用药半小时后,病人不停地翻身。3点30分,患者出现恶心、呕吐,心悸,血压60/30mmHg,心率33次/分钟,病情危重,立即停止静脉滴注硝酸剂甘油,用多巴胺40ml加入5%葡萄糖注射液250ml中静脉滴注。30分钟后患者恶心呕吐停止,心悸减轻,血压110/65mmHg,呼吸20/分,心率70次/分钟,休克得到纠正。请学生对硝酸甘油在该病例中的应用做出分析。针对该病例,结合理论课上的相关教学内容,授课教师对讨论课教案做了精心的准备。

    二、教案设计如下

    首先由学生自愿上台做中心发言,待发言的同学病例汇报完毕后,邀请其他同学归纳病例特点,然后中心发言的同学继续介绍他们小组的讨论内容。发言完毕后,教师以患者用硝酸甘油前后病情变化为切入点,引导学生思考出现这种现象的原因,从用药剂量、频度等方面分析用药是否得当,并请学生换位思考:如果是你遇到这样的病例将如何处置。鼓励各小组踊跃发言,授课教师掌控讨论节奏。待所有小组发言结束后,授课教师做最后的点评。有了前期理论课的铺垫,学生掌握了硝酸甘油的药理作用特点及使用注意事项。经学生自己归纳、总结,指出硝酸甘油起效快捷,停药作用即刻消失。静滴时应根据心电图和血压监测情况来调整点滴速度,一般15~30分钟测量1次,停药应逐渐减量以免引起症状反跳。患者有恶心、呕吐、心悸,血压60/30mmHg,且不停翻身,这就是预兆。通过该病例的分析,学生对硝酸甘油的药理作用特点及临床使用注意事项有了更加深入的理解,可以在他们今后的临床治疗中避免犯类似的错误,达到了学好《药理学》有助于提高临床医生合理用药水平的教学预期。经过一个学期PBL与LBL相结合的教学方法的实践,期末的问卷调查显示,90%的学生认为PBL与LBL相结合的教学方法改变了以往死记硬背的学习方法,病例中贴近“临床实战”的内容颇具吸引力,极大地激发了学习热情。在病例讨论准备过程中,学生从被动接受知识变为主动参与进来,理论联系实际,既提高了自主学习能力、文献检索能力、独立思考能力、综合分析能力,也锻炼了他们的表达能力,对药物临床应用问题的理解和认识更加深刻和全面,整体能力明显提高了。在对药理学PBL与LBL相结合的教学方法进行教学评价过程中,我们教研组全体教师从发言情况、辩论程度、内容阐述及资料收集、报告制作等主客观两方面对评价标准及内容进行了综合考虑。

篇2

[中图分类号]G642.4 [文献标识码]B [文章编号]1673-7210(2008)02(c)-100-02

不少医(药)专业的学生在学习《药理学》时,总感到药理学有那么多的药名、概念和学说,要记忆的内容太多,千头万绪,无从下手。其实,药理学与其他许多前期课程(如生理学、生物化学、病理学等)有着千丝万缕的联系。据此,笔者根据自己的学习和教学经验,介绍一些学习药理学的基本方法。

1预习

古人云:“凡事预则立,不预则废。”可见预习的重要性。预习应当做到“五要”,即:要有计划,要有重点,要针对自己的弱点,要有时间保证,要有毅力长期坚持。预习的方法和时间安排应该因人而异,每人应当根据自己的实际情况,努力摸索出适合自己的预习方法。一般说来有两种方法:①细读细想法;②粗读细想法。大学生一般采取后者。粗读可以是只读教材的几个标题或重点内容。其余内容完全通过自己独立思考加以补充。思考完之后,再去阅读教材,和它进行对比,学教材之长处,补自己的不足。这样既熟悉了教材,又提高了记忆和思考能力。

2听课

要达到好的听课效果必须做到“五到”,即心到、眼到、耳到、脑到、手到。能从教师头头是道的讲解中,领悟教师对教材理解最深之点、独到之点;从侃侃而谈中,发现教师的讲解对自己最有启发之点;从欲言又止中,想一想教师想讲而未讲之点;从吞吞吐吐中,发现教师未真正理解之点(当然也可能是自己理解错误之点)。听课时强调的“手到”,就是要求在听好课的基础上,动手做好笔记[1]。应明确:记为听服务,记和听要为思考开路。记笔记常用方法有3种:

2.1书头笔记法

在每页的空白地方把疑难问题或不同的解释及时写在旁边(加批注),或者打上各种记号,随看、随听讲、随记,及时“提炼”或“浓缩”教师所讲内容为简练的“批注”,为学生提供更充裕的听讲时间。这种方法一般要求学生有较强的自学能力、概括能力和“批注能力”。

2.2纲要笔记法

韩愈说:“记事者必提其要。”记笔记要有重点,不宜有言必录(所谓的速记员)。笔记必须提纲挈领,纲举目张,故对于章、节、段的标题要在醒目的地方记下来,然后把各段的要点、精华记下来,把能帮助自己理解、有利自己记忆、启发自己思维的内容记下来。对于一些概念、理论不必简单地抄(这些书本上都有),而应注意记下这些概念、理论和已学到的哪些知识有联系,区别在哪里,有哪些容易混淆的地方,和临床用药实际有何关联,从而搞清外延和内涵。而在讲述某药物的作用机制或者其“药理作用-不良反应-应用”间关系时,就应注意老师的思路和推论的方法,从中学会记忆和解题的技巧。老师所举的一些与临床实际用药、药物发展史或用药医疗事故等,应记下其欲解决的实质性要点[2]。对于一些书本上没有的内容,听懂就行,学有余力和有兴趣时才记一下。

2.3图表笔记法

适用于药理学的某些章节内容。把教师讲述的一些归纳、总结、对比的内容用图表形式记录,上课时可以只记表名和表头,具体内容课后自己补充完整。为加快记笔记的速度,平时可积累一些常用术语等的缩写或自行决定替代符号。课堂笔记潦草一点儿也无所谓,自己能看懂就行。课后要及时结合课本对笔记进行整理。整理笔记宜在复习之后,课本上已有的内容可以只记标题和数字编号,更多加进去的是你自己的归纳、总结、对比,新旧知识间的有机联系等。

3复习

根据复习时间多寡和内容的多少以及难易和掌握程度,计划并分配复习各章节所需时间,订好复习计划,做到心中有数。当天讲授的内容最好争取当天复习。复习前,先使自己的心情平静下来,多做几次深呼吸,然后回忆自己在学习上最得意的事情,使大脑分泌大量“hormone”,使身心进入良好境界。在此基础上,再复习一天来所学过的课程,并认真回忆课堂学习的很多细节,由教师的形象到讲课的内容,都要认真地想,甚至老师的PPT的演示动画,举过什么例子,打过什么比喻,在讲到重点和难点时,教师讲解的口气、声调和动作有什么特点等都一一加以回忆。

3.1充分利用记忆的规律

3.1.1尝试回忆法复习前、后都尝试回忆复习过的内容,遇到疑难处,重行阅读,然后重新回忆。结果表明,尝试回忆法优于纯读法。

3.1.2提要记忆法即把要记忆的较长内容提炼出几个要点,或概括为几个短句或词。例如,将糖皮质激素的生理效应概括为“四升一降”,呋塞米的不良反应概括为“四低二高”。

3.1.3理解意义记忆法即对识记对象弄清其道理、意义和形成来历。例如,复习氯丙嗪时,应以其“阻断脑内四条DA能神经通路中的DA受体”,而分别成为氯丙嗪的治疗作用与不良反应为“主线”。继而理解其“锥体外系反应” ,即“四表现二机制”的异同,以及推理出相应的治疗药物。

3.1.4 序列记忆法即将许多有关联的事物,按时间、空间或内在联系排列顺序。例如,有机磷酸酯类中毒的解救原则可按抢救顺序和特点,排列为:①早防“老化”;②足超极量;③反复多合用。

3.1.5连带记忆法把几件事物有巧合之处联系起来记忆:碱化尿液对磺胺类(增加溶解度)、阿司匹林和苯巴比妥(解毒排泄)、链霉素(增加抗菌效力)、奎尼丁(降低毒性)等有利。

3.1.6“顺口溜”记忆法把识记对象用和谐的语句编成顺口溜或短语。例如,将阿司匹林的不良反应可编成“为您扬名”,即“为”-胃肠道反应;“您”-凝血障碍;“扬”-水杨酸反应;“名”-过敏反应。

3.1.7列表对比记忆法把既有共性又有个性的一组事物列成表格,记住其共性和个性即可。例如,在同一类药物中,以代表药物的药理作用、药动学特点、用途及不良反应等为比较项目,将其他药物逐一列表比较其异同。

3.1.8编组记忆法可以将同一属性或具有一种共同点的药物归在一起记忆。例如,将四环素与氯霉素归在一起记忆。

3.1.9网络衍生记忆法如复习麻醉性镇痛药章节时,先以代表药吗啡为主,依次纵向复习镇痛部位、构效关系、药理作用、用途、不良反应等内容,然后横向与同类药物比较以上各项的异同点。再以“麻醉性强弱或有无”、“能引起针尖样缩瞳药物”、“产生便秘”等项,与其他类药物比较。这种纵横交错的复习法如同“网络”一般,故复习面较广,不易遗漏[3]。

3.1.10特征记忆法即记住识记对象的特征。例如“战斗时战士一系列表现,即心功能全面亢进、支气管扩张、扩瞳、血压升高等”肾上腺素能神经兴奋效应。

3.1.11趣味、形象记忆法即把识记对象的属性加以形象化、通俗化。这就是为什么生动的药理小故事或示意令人难以忘怀的道理[4]。

3.2与遗忘曲线作斗争

复习过的重点内容,晚上临睡前用几分钟的时间再顺序回忆一遍,如已记不清,即须重读,这时重读印象也深刻。因为初读时,记忆只停留在下丘脑(短期记忆区),能保持的时间仅几个小时;如晚间再回忆一次,记忆就可进入颞叶的长期记忆区,则可保留1周左右。

必须记住的重点内容,在1周后应再拿出来背诵一下,经过这次背诵,一般可维持1个月。

若距考试时间还很长,可于1个月后再复习。以上是记忆的重温,花很少时间便能记得住。

考试前3天仍应将最重要的内容看一遍。

总之,《药理学》学习的方法有很多种。不管哪种方法,都需要学习者的主动学习,要锻炼自己学习的能力,改变单纯接受的学习方式,学会采用接受学习与探究学习、合作学习、体验学习等多样化的方式进行学习,提高认识。方法得当,学习效果必然显著!

[参考文献]

[1]侯进,李萍,李新华,等.药理学教学方法初探[J].现代医药卫生,2007,23(16):2522-2523.

[2]张悦,浅谈.《药理学》的教学方法与教学质量[J].医学理论与实践,2002,15(4):489.

[3]周四元,梅其炳,张邦乐.搞好药理学理论课教学的几点体会[J].山西医科大学学报(基础医学教育版), 2002,4(3):181-182.

篇3

皖南医学院药理学教研室,安徽芜湖 241002

[摘要] 本文对不同医学专业药理学教学体系构建的必要性进行分析,并将各个专业药理学教学体系构建的具体内容进行详细阐述,同时提出完善药理学教学的方法,这样才能使专业培养特色更加突出,实现教学理论与教学实践的创新,优化教学质量,这对于增强学生的基本技能,提高他们思维能力、分析能力以及激发学习兴趣具有重要意义。

[

关键词 ] 不同医学专业;人才培养;药理学;构建教学体系

[中图分类号]R [文献标识码]A [文章编号]1672-5654(2015)03(a)-0044-02

Construction of Pharmacology Teaching System of Different Medical Professional Talents Training Based on the

LI Xianwei YANG Jieren *

Wangnan Medical College Department of pharmacology, Wuhu 241002,China

[Abstract] this paper analyses the necessity of pharmacology of different medical professional teaching system construction, and specific content of various professional construction of pharmacology teaching system in detail, at the same time method is put forward to improve the teaching of pharmacology, so as to make the professional training features more prominent, realize the innovation of teaching theory and teaching practice, the optimization of teaching quality. To enhance the students´ basic skills, improve their thinking ability, analysis ability and stimulate interest in learning has important significance.

[Key words] Different medical professional;Personnel training;Pharmacology; Teaching system construction

[基金项目] 项目来源:2012年安徽省教育厅教学研究项目(2012jyxm318);2013年皖南医学院质量工程教学研究项目(2013jyxm35)。

[通讯作者] 杨解人(1955-),女,教授,硕士生导师,研究方向:心血管药理。

药理学主要研究的是药物与机体相互作用和作用规律,作为一个中间学科它将将医学与药学、基础医学与临床医学紧密联系在一起,同时在医学相关专业基础课程中药理学占有重要地位[1]。在进行药理学讲课过程中,应根据医学专业人才培养目标的不同,及时调整教学内容,构建不同的药理学教学体系,激发学生的学习积极性和主动性,进而提高教学效果及质量。

1构建不同医学专业药理学教学体系的必要性

药理学是医学专业核心课程的主要组成部分,在临床防治疾病、合理用药中,药理学不仅提供基本理论和基本知识,还提供科学的思维方法,将基础医学与临床医学以及医学与药学进行紧密关联;药理学不仅是临床医学和护理学的必修课程,同时也是药学、预防医学、口腔医学等各专业的必修课程;是高等医药学教育中的重要学科。近些年来,我校办学规模不同扩大同时办学层次不断提高,使得药理学授课范围也在随之扩大,药理学在目前该校院系中涉及到药学院、临床医学院、麻醉学院、公共卫生学院、护理学院、口腔医学院、继续教育学院等,所涉及的学生包括普通本科、专科及成人教育。由于药理学课程涉及的学院较多并且专业广泛,而不同学生的基础知识、接受能力、思维方式、专业特点和职业需求也大不相同,因此,若全部专业按照统一的教学大纲,运用相同的教材,教学内容调整仅按学时多少,这样必然无法达到各专业的课程设置目的,最终影响到学生以后对专业知识的学习,甚至脱离今后的学习、工作,无法实现药理学教学的最终目的。

2不同医学专业药理学教学体系构建的具体内容

2.1教材编写

教材建设在提高人才培养质量中发挥着重要的作用,对此教育部一直高度重视,要求以教材建设为抓手,推动医学课程和教学方法改革。临床医学专业是我校的重点专业,为了跟上时代的发展,我们选择了杨宝峰教授主编,人民卫生出版出版的第八版药理学《药理学》[1]。一些非临床医学专业的药理学课程在许多医学院校中开设时采用的教学大纲基本上是临床医学专业模式,即使有一部分采用了专供的药学或护理专业的药理学教材,但是在内容结构上依然沿用的是传统药理学模式,这种情况下,就不能使非临床医学专业的特色充分体现出来。因此,我们对其他非临床医学理论教学经验进行了总结,并在此基础上组织编写了适合护理专业使用的《护理药理学》[2]、适合药学药学、麻醉、预防、口腔等专业使用的21世纪高等医学院校规划教材《药理学》(第二版)[3]。药理学实验教学目前使用的教材为《机能实验学教程》,其内容较为宽泛,药理学特色并不明显,其中较少提及药理学实验设计及操作的基本原则,比如动物模型建立等基本知识,并且书中均为以前的药理学实验内容,主要是验证性的实验内容,没有专业特色,同时也不能让学生充分发挥其主观能动性,不利于学生的科学思维和创新实践能力的培养。所以,研究者将带动教师进行《药理学实验教程》的编写,把药理学的实验特点重点突出出来,然后总结不同专业的特点规划出具有专业特色的药理学实验,使不同专业的学生都能选用。

2.2药理学教学体系的构建

2.2.1临床医学专业 对于临床医学专业,理论教学方面重点强调药物的药理作用及机制,临床应用及不良反应,并采用理论联系实际(如病例讨论),使基础知识和临床知识紧密结合,这样有助于学生对理论知识进行更好地消化和吸收,真正实现学以致用[4]。实验教学方面将会对药物的药理作用、作用机制及不良反应等进行重点研究,如药物如何对心血管系统、消化系统等疾病造成影响和相关作用机制,然后设计出一部分综合性实验(如传出神经系统药物药物对血压的影响),以培养学生融会贯通和综合运用所学知识的能力。

2.2.2护理学专业 药理学在护理工作中具有非常重要的地位和作用,护士在日常工作中时刻与药物打交道,因此对药物有关知识尤其是药物相互作用和药物不良反应更应该有清晰的认识[5]。因此,调整相关护理学专业的教学大纲,重新调整对教学学时并科学分配,对药物作用、临床应用、不良反应等重要概念和基本知识点进行着重强调,有利于学生对其掌握和了解,帮助学生通过以理解为基础进行记忆,慢慢地将以往死记硬背的学习模式摆脱,真正体现学以致用。在药理学实验教学中,将那些与护理工作联系不甚紧密的实验内容适当删减,适当添加一些药物间相互作用和不良反应的有关内容,使学生对药物相互作用及不良反应等相关知识的引起重视,为临床合理用药以及安全用药提供有力保障。

2.2.3药学专业 在药学专业课程中作用最大的是药理学,虽然该专业的学生在以后的发展方向包括药理、药剂、药化、药分等不同方向,但是在这不同发展方向中药理学知识均居于重要地位。因此,理论教学方法除了强调药物的作用于应用之外,重点还应掌握各种药物的的理化性质以及在体内发挥作用的过程。甚至一些该专业的学生在以后会从事与新药研发有关的工作,所以,在药理学实验教学中应对新药研发的相关内容进行适当增加,以利于对学生科研意识和创新思维能力的培养。

2.2.4麻醉学专业 药理学在麻醉专业的地位相当重要,为此在理论教学方面我们首先进行普通药理学的讲授,重点强调传出神经系统、中枢神经系统及心血管系统药物的药理作用及不良反应,然后再进行麻醉药理学方面的讲授,重点强调局部麻醉药、吸入麻醉药、静脉麻醉药及肌松药的特点、药理作用、临床应用及不良反应。针对麻醉学专业将来的工作性质和特点,可以将一些可能会和日后工作有更加密切关系的实验内容添加进来,比如吸入麻醉与静脉麻醉药的不同特点、不良反应及麻醉用药过量如何解救等实验,努力提高学生对麻醉药药物原理的认知,增强学生安全用药意识。

2.2.5口腔医学专业 口腔医学专业的毕业生毕业后的去向可能是口腔医疗、保健岗位等。因此在教学时数有限的情况下,无法过多系统并完整的将药理学学科进行阐述,只能通过淡化其学科意识,强调其实用性,经过教学内容的调整,帮助学生了解口腔常见病的防治以及多发病的药物基本知识[6]。在理论教学方面重点强调抗菌药,局部麻醉药、解热镇痛抗炎药、糖皮质激素及维生素类药物的特点,药理作用、临床应用及不良反应。同时还应强调引起口腔疾病的药物如苯妥英钠、四环素、甲硝唑的特点等。口腔医学专业学生的动手操作能力非常重要,因此在药理学实验教学中应结合其将来工作特点,重点强调其动手能力的培养,为将来从事口腔专业工作提供保障。

2.2.6法医学专业 法医学专业在我校国家级特色专业中名列前列,所以该专业学生毕业后工作方向为法医,因而在药理学理论教学中重点强调药物的药理作用及不良反应,特别是一些毒性比较高的药物的特点要重点掌握。在实验教学时分许学生将来从事的工作的特征,适当增加药物毒理学相关实验内容,进而增强学生对药物中毒的机制、表现及毒物检测等基础知识的了解和领悟,为学生的药物毒理学奠定基础,为将来从事法医工作做好准备。

2.3药理学教学方法的完善

传授基本知识应以课堂学习的教学方法为主导,重点采用以问题为基础的教学方法来提高课堂教学效果。教师应准确把握教学大纲,在此基础上通过多种形式提出问题,引起学生的好奇心,激发学生的想象力,然后再逐步讲解。通过一些日常用药、图片或实验现象、病例分析等不同难度的系列问题,进行比较、总结。最后要对课堂内容进行梳理,提出一些综合性的问题留给学生课后思考,从而达到巩固所学内容的目的[7]。在药理学教学过程中,教师还可以采用多媒体教学方法,增加学生对所学知识的感观认识[8]。为此,该研究者通过多媒体课件的广泛应用,以图片、动画等直观的形式给学生展现出复杂的药理作用和机制,使学生的学习兴趣极大地被激发出来,还增强了学生对所学知识的理解和掌握。例如抗心律失常药的应用,通过将心律失常发生机制及心律失常类型以动画辅助形式展现出来,从而使复杂的机制简单化、形象化,有助于学生理解和掌握。此外,在教学中还以英语教学方法为补充满足专业需要。在理论教学过程中,适当采用双语教学,可以为学生将来对外籍患者服务提供帮助。

3构建药理学教学体系的意义

药理学教学体系的构建使专业培养特色更加突出,理论与实践教学模式得到创新,理论与实验教学内容和教学方法实现优化,同时通过开展更多的主动探索性实验,在教学中引入药理学实验的相关技术和方法,对实践教学的课程体系、内容体系和专业体系等进行全方位的探索和研究,有助于推进药理学理论和实验的改革,提高教学质量,锻炼学生的基本技能,有助于学生培养良好的学习习惯,提高其动手能力、科学思维能力、分析能力,从而实现增加学生对药理学实验学习兴趣的目的。通过药理学教学体系的构建,研究者期望推动药理学教学的标准化和现代化,提高实验师资力量,健全实验相关内容,使学生自主的学习激情和勤于思考的作风得到培养,充分调动了学生对药理学实验课的浓厚兴趣,全方位在实验中得到锻炼。

[

参考文献]

[1] 杨宝峰.药理学[M].8版.北京:人民卫生出版,2013.

[2] 杨解人,宋建国,黄正明.药理学[M].北京:军事医学科学出版社,2009.

[3] 杨解人,宋建国.药理学[M].2版.合肥:中国科学技术大学出版社,2014.

[4] 付晖,肖建民,鲁澄宇,等.临床医学专业多元化人才培养的药理学教学改革研究[J].卫生职业教育,2013,31(17):9-10.

[5] 任丽平,于夏,李先佳.培养创新能力的药理学实验教学体系构建与探索[J].中国中医药现代远程教育,2013,11(19):133-134.

[6] 杨丽珠.药理学“六模块”递进式时间教学体系的构建[J].齐齐哈尔医学院学报,2013,34(24):3687-3689.

[7] 杨军英.分流培养模式下改善运动人体科学专业药理学教学效果的思考[J].保健医学研究与实践,2014,11(5):70-71.

篇4

【关键词】 遗传算法;,,药物动力学模型;,,参数估计,,,

摘要: 目的:将遗传算法(GA)用于药物动力学(PK)模型参数估计。方法:用MATLAB70所带遗传算法与直接搜索工具箱(GADS)或免费遗传算法最优化工具箱GAOT求得PK参数估计值。结果:GA与常用PK软件包(传统算法)计算比较,结果基本一致,各有优点与不足之处。

关键词: 遗传算法; 药物动力学模型; 参数估计

遗传算法(Genetic Algorithm, GA)[1,2]是以自然选择和遗传理论为基础,将生物进化过程中适者生存规则与群体内部染色体的随机信息交换机制相结合的高效全局寻优搜索算法。GA摒弃了传统的搜索方式,模拟自然界生物进化过程,采用人工进化的方式对目标空间进行随机优化搜索。它将问题域中的可能解看作是群体的一个个体或染色体,并将每一个个体编码成符号串形式,模拟达尔文的遗传选择和自然淘汰的生物进化过程,对群体反复进行基于遗传学的操作(遗传、交叉和变异)。根据预定的目标适应度函数对每个个体进行评价,依据适者生存、优胜劣汰的进化规则,不断得到更优的群体,同时,以全局并行搜索方式来搜索优化群体中的最优个体,以求得满足要求的最优解。

GA的基本思想是:从一个代表最优化解的一组初值开始进行搜索,这组解称为一个种群,种群由一定数量、通过基因编码的个体组成,其中每一个个体称为染色体,不同个体通过染色体的复制、交叉或变异又生成新的个体,依照适者生存的规则,个体也在一代接一代地进化,通过若干代的进化,最终得出条件最优的个体。

GA通过交叉算子和变异算子的协同作用确保状态空间各点的概率遍历性,通过选择算子的作用保证算法迭代进程的方向性。选择,交叉和变异是GA的3个主要操作算子,它们构成了遗传操作,使GA具有了其它传统方法没有的特点。但GA在国内医学研究领域中的应用较少[3]。

药物动力学(PK)专用计算机程序包,如PCNONLIN、3P87(3P97)、PKBPN1、MCPKP等,以(加权)非线性最小二乘(LS)法为基本原理,采用GaussNewton迭代法、Hartley法、莱文贝格马夸特法、单纯形法进行PK模型曲线拟合,得到PK参数估计值。本研究将GA用于PK参数估计,并与4个知名PK软件计算的结果进行比较。

1 基本GA的一般步骤

① 选择N个个体构成初始种群P0,并求出种群内各个个体的函数值;

② 设置代数i=1;

③ 计算选择函数的值;

④ 通过染色体个体基因的复制、交叉、变异等创造新的个体,构成新的种群Pi+1;

⑤ 令i=i+1,若不满足终止准则,则转移到步骤③继续进化处理。直到符合终止条件,则以进化过程中所得到的具有最大适应度的个体作为最优解输出,终止运算。

2 方法

21 方法1

MATLAB 70带有遗传算法与直接搜索工具箱(GADS),在MATLAB命令窗口中进行gatool,将打开遗传算法GUI界面,用可视方式设置GA的各类参数。适应度函数即目标函数为:

Q=ΣWiεi2

(i=1,2,3,…,n)(1)

式(1)中,Wi为权重(一般为1,1/C或1/C2),εi为残差即药物浓度测定值与相应药动学模型(参数θj,j=1,2,3,…,m,m为独立参数个数)计算值之差,εi独立同分布,εi的期望即均值为零,各点的εi方差相等(此时不需加权或权数为1)或不相等(此时需加权处理),n为药(c)时(t)实验数据点对个数。

运用GA,使Qmin,则得到欲求PK参数θ的估计值。

22 方法2

应用美国Carolinna州立大学开发的免费遗传算法最优化工具箱(GAOT),参阅GAOT工具箱手册电子版。同样可得PK参数θ的估计值。

本研究以方法1为主,辅以方法2。

3 计算实例

31 实例1

一次静脉注射氯氮平后ct数据见文献[4],GA与PCNONLIN软件计算结果见表1。

表1 GA与PCNONLIN软件计算3房室模型PK参数估计值结果(略)

32 实例2

单剂量静脉注射盐酸川芎嗪后ct数据见文献[5],GA与3P87(3P97)软件计算结果见表2。

表2 GA与3P87(3P97)软件计算2房室模型PK参数估计值结果(略)

33 实例3

一次静脉注射凝血胺后ct数据见文献[6],GA与PKBPN1软件计算结果见表3。

表3 GA与PKBPN1软件计算3房室模型PK参数估计值结果(略)

34 实例4

一次静脉注射Spectinomycin后ct数据见文献[7],GA与MCPKP软件计算结果见表4。

表4 GA与MCPKP软件计算(以1/C为权重)一次静脉注射2房室模型PK参数估计值(略)

4 讨论

由表1~4可见,GA与4个知名PK软件计算所得参数估计值基本相同。因GA中有随机性因素,故每次得出的结果不完全相同。

PK模型拟合时,经典算法需先提供较好参数初始值(为一或数个点),否测,特别是对非线性很强的模型,可能会局部收敛或根本不收敛[1]。有的PK软件应用剩余法原理可自动计算出初始值。GA初始值为一范围。本研究用MATLAB 70遗传算法与直接搜索工具箱计算PK参数估计值时,一般用默认初始种群的向量范围即[0;1],效果基本令人满意。因为初始范围仅仅限制在初始种群中的点的范围,后续各代包含的点可以不在初始种群的范围之内。如果了解PK参数初始值的大概范围,计算时就可以指定包含问题解的初始范围。但是,假设种群具有足够的多样性,GA可找到不在初始范围的解[1]。GA能以很大概率找到全局最优解。

参考文献

1 雷英杰,等MATLAB遗传算法工具箱及应用第1版西安:西安电子科技大学出版社,2005,146~207

2 薛定宇,陈阳泉高等应用数学问题的MATLAB求解第1版北京:清华大学出版社,2004,357~369

3 仇丽霞,等二次响应面回归模型用遗传算法探索最优试验条件中国卫生统计,2004,21(4):184.

4 宋振玉药物代谢研究―意义,方法,应用第1版北京:人民卫生出版社,1990,159~165

5 黄志力,等盐酸川芎嗪静脉注射的药物动力学研究中国药理学通报,1989,5(4):240.

6 杨友春,陈刚,袁力计算药代动力学的一种非线性算法和程序中国药理学报,1983,4(4):217

7 夏文江,成章瑞MCPKP药物动力学分析的一种微机程序中国药理学报,1988,9(2):188

篇5

[关键词] 中医药基础理论;经络脏腑;脏象;中药药性;超分子;化学;物质基础;方证关联;中药;中药复方;气析;中医药现代化

[收稿日期] 2013-06-09

[基金项目] 国家自然科学基金项目(81073142,81173558,81270055);国家博士点基金项目(20124323110002);湖南省自然基金重点项目(11JJ2055);湖南省教育厅十二五药学重点学科项目

[通信作者] 贺福元,教授,博士生导师,主要从事中药药理学、中药药剂学、中医药超分子机制及数理特征化研究工作,Tel:(0731)5381372,E-mail:

超分子化学(supramolecular chemistry)根源于配位化学,有人称之为广义配位化学(generalized coordination chemistry),是30多年来迅猛发展起来的一门交叉学科,它与材料科学、信息科学、生命科学等学科紧密相关,是当代最前沿的化学研究领域之一。这个领域起源于碱金属阳离子被天然和人工合成的大环和多环配体,即冠醚和穴醚的选择性结合。1967年C J Pederson报道了冠醚配位性能的发现,揭开了超分子化学发展的序幕。1973年,D J Cram基于在大环配体与金属或有机分子络合化学方面的研究,提出了以配体(受体)为主体,以络合物(底物)为客体的主客体化学。超分子化学概念和术语是1978年J M lehn模拟蛋白质螺旋结构自组装体的研究内容而引进的,在一定程度上超越了大环与主客体化学而进入了所谓“分子工程”领域,即在分子水平上制造有一定结构的分子聚集体而起到一定的特殊性质的工程,并进一步提出了超分子化学即“超越分子的化学”的概念。“基于共价键存在着分子化学领域,基于分子组装体和分子间键而存在着超分子化学”是对分子与超分子化学的中肯诠释。自从1987年Pederson,Cram和Lehn因为对超分子化学领域的杰出贡献而获得该年度的诺贝尔化学奖以来,超分子化学便蜚声世界,受到了科学界和大众的广泛关注[1]。

分子化学是原子之间通过化学键作用形成分子,是以分子为研究对象的化学,可称为特征化学;而超分子化学是以多种弱相互作用力而非化学键为基础,是由多个分子通过这种弱的分子间非共价键的相互作用为研究对象的化学,和原子间由化学键作用而形成分子的化学不同,超分子化学是研究分子间相互作用的科学,也可以称为表观化学[2-3]。

超分子化合物是由主体分子和一个或多个客体分子之间通过非共价键作用而形成的复杂而有组织的化学体系。主体通常是富电子的分子,可以作为电子给体,如碱、阴离子、亲核体等;客体是缺电子的分子,可作为电子受体,如酸、阳离子、亲电体等。超分子体系中主体和客体之间不是经典的配位键,而是分子间的弱相互作用,即氢键、主客体作用、静电作用、π-π堆积作用等,其键能大约为共价键的5%~10%,且具有累加性,但形成的基础是相同的,都是分子间的协同和空间的互补,因此可以认为,超分子化学是配位化学概念的扩展。

中医药基础理论是中华民族几千年同疾病临床斗争的结晶,其正确性与科学性不容置疑。众所周知,中医药理论是建立在对人体有序的多分子群作用基础上的宏观规律表征,长期以来大家多是从宏观方面寻找解决问题的线索,对于能否从微观物质基础层面找到诠释物质基础多持否认的态度,并且认为这是中医药理论区别于西医的固有特点,这些观点容易强化“中医药不存在微观物质属性”的观点。这主要有2个原因,一是中医药长期的宏观思维阻碍了以体现中医药理论为核心的微观物质的寻找,从思想上固执地认为找不到,也不想怎么找到,这多体现在中医药院校的人才思维之中;二是长期寻找无果,由于对现代非医学科学缺乏系统而精心的学习,没有找准现代非医学科学理论,只牵强附会地将中医药理论与现代科学凑合,多借助现代科学仪器设备从“静态”的角度进行人体观察,却试图找到能反映宏观“动态”中医药理论的微观物质基础,其结果注定要失败,这多体现在非中医药院校的人才思维之中。由于中医药理论的微观物质运行规律长期不明,累遭非中医人士的诟病,因此能否从微观层面找到中医药理论化学作用的本质规律是能否诠释中医药理论并为现代社会所接受(所谓的中医药现代化)的关键,长期萦绕在作者心头。近年作者在研究网络药理学的成分群与网络靶点的作用规律、在研究中药“穴药”法归经理论、在研究单成分的构效关系时,首次接触到了超分子化学,发现两者有天然渊源关系,这种大小分子群间作用的印迹模板(钥匙)关系理论正是整合人体“海洋般”分子群相互作用而表现出的宏观规律,阐述中医药理论的“不二法门”理论。因此,本文先从超分子化学的研究现状入手,然后与中医的经络脏腑理论与中药药性理论结合,剖析人体大小分子群作用的超分子运行规律,证明能从微观物质作用规律层面上勾画出中医药基础理论,据此可提出中医药基础理论微观与宏观现代化的途径与框架图。

1 超分子化学的研究现状

1.1 超分子化学研究的3个阶段

超分子化学研究经过了主客体化学、分子识别化学和自组装化学3个发展阶段。主客体化学是以主体洞穴包裹客体小分子而形成超分子,为超分子研究的起初阶段,只追求特异的非化学键组成的超分子特异性结构;分子识别化学与医学有历史渊源,早源于免疫学的抗体与抗原识别化学,抗体依抗原表面决定簇识别而合成抗体,两者结合可形成巨大的超分子;自组装化学是基于既有氢键供体又有氢键受体的易形成氢键的分子,或基于既有电子供体又有电子受体的易形成传荷络合物分子,当这种分子以特定的结构存在时会自组装成高分子聚合物。当然,这3个过程不是严格的顺承关系,而是相互渗透和相互关联的。例如,在模拟细胞膜的研究中,超分子化学家就同时运用了主客体化学和超分子自组装化学的知识和手段。荷兰的Reinhoudt率先提出了分子印刷板(molecular-printboard)的新概念[4],即将修饰有主体分子(自组装单分子层)的表面作为分子印刷板。这种富集了大量主体分子的表面像自然界的细胞膜一样具有表面识别位点,在这种表面上,客体分子通过超分子相互作用可以有效定位。由超分子化学研究的3个阶段可知,其理论将对中医药基础理论的解释将会产生重大而深远的影响。

1.2 超分子中的主要主体化合物

超分子的主体化合物是指构成超分子印迹孔穴(通道)的化合物,其中潜在特异的可结合的模板分子,两者为钥锁关系。在超分子化学的发展过程中,越来越多的主体分子被发现或者合成,目前经典的超分子化学中的主体化合物如下。

1.2.1 冠醚配合物 这是最早发现和研究的化学超分子物质。冠醚一般是具有(CH2CH2X)重复结构单元的大环化合物,其中X代表杂原子。从环上所含杂原子来看,冠醚化学己从最初的全氧冠醚发展到硫、硒、氮、磷、砷、硅、锗和锡等杂冠醚。冠醚化合物都具有确定的大环结构,不像一般非环配体那样,只是在形成金属配合物时才形成环[5]。

1.2.2 环糊精和环糊精包合物 环糊精(cyclodextrin,CD)也称作环聚葡萄糖,是由若干D-吡喃葡萄糖单元环状排列而成的一组低聚糖的总称。它具有圆筒状疏水性内腔和亲水性外沿,与柔性的开链类似物相比具有特别的物理和化学性质。Villiers于1891年通过用酶降解淀粉发现了环糊精并分离出来,1904年Scharidinerge表征它们为环状低聚糖,1938年Freudenberg等把它们描述成吡喃葡萄糖单元通过α-1,4-糖苷键连接构成的大环化合物。迄今为止,己有不少专著与若干长篇综述、多于1 400个以上的专利和数以千计的文章描述环糊精及其包合物的结构、性质和应用。在药剂学上已有广泛的应用,多采用β-环糊精。含有环糊精结构的自组装体己经被应用到分子识别[6]、药物输运[7]、超分子凝胶[8]和微反应器等领域。我国著名化学家徐光宪院士曾经特别指出环糊精超分子科学是21世纪化学领域11个突破口之一[9]。

1.2.3 杯芳烃 杯芳烃是一类对位烷基苯酚通过亚甲基在酚羟基邻位连接而构成的一类大环化合物,是酚醛树脂缩合的环状化合物。最有代表性的是20世纪40年代Zinke等用对叔丁基苯酚和甲醛在氢氧化钠存在下加热得到的由对叔丁基苯酚结构单元和亚甲基交替连接的四聚体。该化合物的分子模型表明它的形状像一个杯子或花瓶,故称之为杯芳烃。在杯芳烃p-tert-butylcalix(n)-arene的杯状结构底部紧密而有规律地排列着n个酚羟基,而杯状结构的上部具有疏水性的空穴。前者鳌合和输送阳离子,后者则能与中性分子形成配合物。由于杯芳烃的这种独特的结构,离子和中性分子均可作为其形成配合物的客体。

1.2.4 瓜环 瓜环是一类由n个甘脲单元和 2n个亚甲基桥联起来的大环化合物,具有刚性疏水性穴腔及亲水性端口的特殊结构,与客体作用后有可能改变客体物质的理化性质,使得瓜环成为超分子化学的重要主体之一。瓜环作为一种潜在的药物运转、缓释或控释载体,药物与瓜环作用后,可显著地改变药物性质。瓜环是继冠醚、环糊精和杯芳烃等大环化合物之后的一类新型大环化合物[10-11]。

1.2.5 其他类型的大环化合物 ①葫芦脲:由尿素、乙二醛和甲醛之间的简单反应获得的大环化合物[12]。葫芦脲与环糊精或其他大环化合物相比,其另一特征是具有更加刚性的结构;②卟啉和酞菁:卟啉是在卟吩环上拥有取代基的一类大环化合物的总称。卟吩是由4个吡咯环和4个次甲基桥联起来的大π共轭体系;卟吩分子中4个吡咯环的8个β位和4个中位的氢原子均可被其他基团所取代,生成各种各样的卟吩衍生物,即卟啉。酞菁是与卟啉结构相近的大环化合物。卟吩环“中位”上的碳原子被氮原子取代即为酞菁。环上未曾和氢结合的氮原子可以接受2个质子,形成正二价离子;已和氢结合的氮原子又能给出2个质子,形成负二价的离子,而同正价的金属离子形成配合物。卟啉和酞菁阴离子对过渡金属离子有很强的配位能力[13];③环肽:环肽是以多个氨基酸的肽键构成的环状化合物,广泛存在于自然界中,已报道的环肽大多来自于海棉状和海洋中的节肢动物等低等生物中,实际上环肽和类环肽也广泛存在于微生物、真菌、藻类和高等植物,并在生物体的生命活动中扮演着重要的角色。除此,还有杂多酸类、多胺类、树状、液晶类等超分子化合物[14]。

1.2.6 人体巨复超分子体 首先人体内的单分子、超分子通过自组织、自组装、自识别与自复制组成一定功能的超分子,在众多小分子模板基础上进行超分子主体结构的合成,如参与的各种生化代谢反应酶合成、基于氨基酸的蛋白质合成、基于葡萄糖的肝糖元合成,基于核苷酸的DNA,RNA合成等。这此合成的超分子主体又以亚单位合成巨大功能性超分子主体,众多功能性巨大超分子主体组成细胞器,众多细胞器构成细胞,然后通过自我复制分化成各种功能类型的细胞,再联接形成器官组织,最终构成整个人体。在这个多级的超分子主体生成过程,母体超分子保留了子体超分子的印迹模板,因此人体就是一个拥有各种层次印迹模板,按一定的空间孔穴通道结构进行联接所形成的巨复超分子体。

1.3 超分子的结构与作用的主要特征

1.3.1 超分子结构的主要特征 由上述的主体化合物可知超分子结构特征有:①超分子是主体与客体两部分分子组成的非成键化合物,可以结合也可以脱离,主客体分子存在一定的分子构象关系,两者结合程度由构象决定;②主体分子中存在一定形状的孔穴,容纳与孔穴模板相同或相似小分子,不相同或不相似的小分子难能进入孔穴或结合不紧,两者存在钥锁关系;③超分子主体之间可结合形成更大的超分子主体化合物; ④主体分子可以环合生成封闭孔穴,也可非环合聚合成开放孔穴,以螺旋状、片状、胶束、纳米囊、聚合亚单、细胞器及细胞等各种形式,由小分子到大分子形成各种超分子聚集主体;细胞是庞大超分子聚集主体体系,人体更是巨复超分子聚集主体体系,包含了从单分子到各种超分子聚集体的通道结构与印迹模板;⑤各种层次的超分子主体化合物以特定的孔穴模板相连,形成经络脏腑,组织器管,能与相一致的模板小分子进行作用;⑥超分子的主体与客体结合后形成的超分子,会改变主客体分子的性质,宏观上会表现出小分子在主体分子中的迁移、理化性质的各向异性,同时主体分子的理化性质也会发生变化。

1.3.2 超分子作用的主要特征 具有分子间的自组织、自组装、自识别和自复制。

自组织:分子自组织通常指许多相同的分子,由于分子间力的协同作用而自动组织起来,形成有一定结构但数目可以多少不等的多分子聚集体,有以下特点:①包括在空间上或时间上都表现出自发的有序性体系;②包括空间结构和平衡结构和非平衡的结构两者的瞬间动力学的有序性,结构的有序性,结合的非线性化学过程的有序性及能量流动和时间方向上的有序性;③仅仅限于非共价键的超分子层次;④多组分在分子组分间由分子识别或在动力学过程中产生特殊相互作用,表现出超分子的自组织和长程有序性,从而形成多分子有序体。简而言之,就是越有序,组织性越好。如分子层、分子晶、体膜、液晶、胶束、胶体、细胞器、细胞等都是自组织的有序体,人体更是自组织的有序体。

自组装:自然界中存在众多的自组装作用,在生物过程中,基质和蛋白质受体的结合,酶反应中的锁钥关系,蛋白质-蛋白质络合物的组装,免疫抗体抗原的结合,分子间遗传密码的读码翻译和转录,神经递素诱发信号等。自组装体包含了①分子识别:主体有选择性地识别客体并以某种方式与客体配位形成化合物。②分子催化:自组装的超分子配合物具有反应性和催化作用,体现高效能、高选择性。生物体内的氧化、还原、酰基转移、β-消除、C-C键形成及断裂等可在特定的酶中进行[15]。③分子转移:组装后的超分子常能促进光子、电子或离子的传递。

自识别:分子在自组装过程会产生自识别。这是在主客体体系中,主体有选择性地识别客体并以适宜的形式形成主客体化合物,亦超分子体系,与没有相互作用的主体和客体的混合物相比,这种超分子体系体现出不同的特性。主体识别各种客体的主要方式有与主体空穴的大小形状匹配、配位点特性及数目、配体种类与数目、电荷强弱等。

自复制:超分子的自复制作用就相当于DNA 的自复制。对于后者,首先是DNA 双螺旋的两辫拆开,两根母辫即形成模板,它们的复制原理是一样的。

1.4 超分子的研究与检测手段

现阶段超分子化学的目标主要集中于超分子形成中的机制及应用研究,如确定分子间作用力的协同;研究分子识别与位点识别的机制与过程;研究不同结构层次的组装体、组装过程及组装方法,尤其是生物活性体系及低维体系的组装,自然界的自组装,以及超分子体系中结构与功能的关系等等。

由于主客体分子间包合作用力的主要来源是分子间存在的范德华力、疏水作用力及氢键作用力等,超分子体系分子间弱相互作用力的理论研究目前常用的方法有量子化学和统计热力学2种。量子化学方法主要在电子结构水平上准确地研究分子间弱相互作用力,可望在深层次的理论水平上揭示生命现象的本质[16],用于超分子体系弱相互作用力研究的量子化学方法有abinitio,HF,SCF,MP,DFT等方法。热力学方法主要是研究超分子中的主客体作用的形成随着温度变化的重要的热力学参数。主要主体分子、客体分子与超分子的自由能变(ΔGsup)和平衡常数Ksup,可用热力学的方法研究过程的状态函数变量[17]。用 Schneid提出的成对作用的自由能线性估算方法进行超分子自由能变(ΔGsup)的研究,可得到较满意的结果。

实验方法有多种形式,用谱学方法研究分子间弱相互作用已成为实验研究的主要手段。红外光谱法:形成了超分子体系时,相互作用部位或基团伸缩振动受到影响,从而吸收峰频率发生一系列的位移,根据位移可对超分子体系间选择性作用力作半定量研究;核磁共振法:形成超分子体系时,选择性部位原子的化学环境发生变化,根据化学位移发生变化的值可研究超分子体系的弱相互作用。分子散射法:对于简单超分子体系给出精确的分子间相互作用势函数,根据散射数据可以确定超分子体系的弱相互作用,但对复杂超分子体系无能为力;X 射线单晶衍射法:则可通过键长及键角直观地确定超分子体系的弱相互作用力,另外还有色谱法和生成热测定法。其余研究超分子化学的手段也很多,例如可见光谱和荧光光谱、圆二色光谱、电位法和色谱法等[18-21]。

1.5 超分子药物与应用

1.5.1 超分子药物研究 在药物制备、合成与发现中超分子化学得到了广泛的应用。①超分子动态组合化学用于药物发现:以酶、受体型蛋白等作为模板加入到动态组合库中,库中与之最有亲和力的成分就被放大,而与之无作用的成分将减少。这些放大的成分是该库中最有可能成为先导化合物的成分。②超分子载体用于药物合成:在多相合成药物时,可采用金属超分子载体形式将金属催化剂由水相转移到有机相而促进药物的合成。③包合型超分子药物制备:将主体分子包合客体药物分子制成超分子包合物,形成分子胶囊可改良药物的水溶性与稳定性。目前,多采用环糊精作为主体分子包合亲脂性药物以增加其生物利用度。如采用β-环糊精包合物包合大蒜素[22]、苯佐卡因[23]。利用环糊精制备结肠、脑、特殊细胞靶向给药系统[24]。还可用来掩盖药物的不良气味,降低药物的刺激性与毒副作用等[25]。④印迹模板技术用于药物分离:先将被分离的物质作为模板分子与高分子材料进行聚合,然后水解释放模板药物分子。

超分子化学药物可能改变药物的稳定性和在人体的传送机制,即改进药物在体内的膜运输,使药物达到特定的作用靶点,提高和特异靶点结合的能力,提高药物的有效利用度,降低药物的毒副作用。因此可能开发出具有新的结构、药理、药效和剂型的药物。

1.5.2 超分子药物 对超分子药物进行了概括,主要包括以下几类①抗癌超分子药物:基于卟啉及唑类化合物的结构特点及抗癌活性[26],如替加氟和硝基咪唑类卟啉[27]。替加氟修饰的卟啉化合物对肝癌细胞 SMCC-7721、结肠癌Volo细胞的体外抑瘤有较好活性。②抗炎镇痛类超分子药物:如将阿司匹林、 烟酰胺与锌离子形成的络合物超分子佛立沙后,不仅改善了阿司匹林的胃肠道刺激性,还有效地提高了其镇痛抗炎作用[28]。锌(II)-巴氯芬络合物超分子的止痛活性也强于其母体药物[29]。③抗疟类超分子药物:将青蒿素与环糊精制成络合物超分子,水溶性得到了很大改善,其口服生物利用度得到了提高。还有二茂铁喹是含二茂铁结构的抗疟类络合物,可以长期稳定的在生物体内表现出抗疟活性,已成为抗疟类候选药物[30]。 ④抗菌类超分子药物:将过渡金属与抗生素或其他潜在抗菌化合物形成的络合物大部分具有比配体本身更好的抗菌活性,如将喹诺酮类、磺胺类、席夫碱类、缩氨硫脲类和大环类与过渡金属Au(I),Ag(Ⅰ),Pd(Ⅱ)等生成超分子,从这些络合物超分子中筛选出了良好抗菌活性的药物分子。⑤抗结核类超分子药物:异烟肼是一个良好的金属离子螯合剂,能与锰(Ⅱ),钴(Ⅱ),镍(Ⅱ),铜(Ⅱ),锌(Ⅱ),镉(Ⅱ),铅(Ⅱ)及稀土等金属离子形成稳定的络合物,研究发现将异烟肼及其衍生物制成络合物超分子可提高其脂溶性[31-32],增强其抗结核作用。⑥心血管系统的超分子药物:将硝苯地平、尼群地平、卡托普利、尼卡地平和尼莫地平制成β-CD或HP-β-CD包结络合物,可有效提高该类药物的稳定性、生物利用度和溶解性等。将硝苯地平分别用2-HP-β-CD和羟丙基纤维素制成双层片剂,可通过调节二者比例来满足不同释药速率要求[33]。

由上可知,目前的超分子药物多为过渡态金属络合物和β-CD的包合物两大类,多以化学药物的形式研究报批,总体研究层次不高,作为中药及复方制剂的化学成分存在天然的超分子形式,并且中药本身就是生物体的模板分子产物,具有与人体共模板的生物相容性,因此作为超分子的中药药物的研究更有广阔的空间。

2 生物体内、中药超分子存在形式及超分子现象

超分子化学的起源在一定程度上来自生物体系,如植物进行光合作用的叶绿素是卟啉环的镁络合物超分子;血红蛋白吸收和运载氧的血红素是卟啉环的铁络合物超分子等。在生物体内,超分子的主体是各种酶、受体、基因、免疫系统的抗体和离子载体的接受位点等,客体是底物、抑制剂、抗原或者药物等。主客分子的共同协作用是产生生命现象的基础,因此可以说生命体系是一个巨复的生物超分子体系[34-35]。

2.1 糖类

可以分为单糖类、低聚糖和多聚糖类及其衍生物,有均多糖与杂多糖之分。高聚糖类的螺旋结构是开环的主体分子,可与小分子形成超分子,如淀粉与碘呈蓝色;环糊精是由5~7个葡萄糖而成的闭环聚合主体分子,可与很多分子量较小的药物形成超分子,改善药物的不良水溶性与稳定性;氨基糖类也是很好的细胞间质连接物,与脂肪、蛋白质构成细胞间孔穴通道,是构成中医经络脏腑的重要物质基础;同时糖类又是很好的氢供体与受体,分子间可相互作用、结合及自组装形成超分子体系;单糖也可作为客体分子与其他的主体分子结合形成超分子体系;而多糖则可以作为主体分子包合其他中药成分构成超分子体系。由于糖类的普遍存性,研究糖类的超分子形式对解释人体的经络脏腑现象有重大作用。

2.2 氨基酸、蛋白质类

自然界中各种形式的氨基酸300左右,但能以肽键形成蛋白质的为20种,均为α-氨基酸。蛋白质是超分子主体最好的表现形式。常现的酶类及催化作用,抗体抗原反应,受体、转运体及各种离子通道均能发现超分子物质及能寻找到超分子作用踪影。蛋白质的螺旋、β-片层及四级结构形式是形成天然超分子体最杰出的代表。与糖类一样,蛋白质普遍存在,因此蛋白质的超分子形式对解释人体内经络脏腑现象具有更加重大意义。

2.3 核苷酸及DNA类

生物体的遗传信息靠核苷酸顺序结构产物DNA贮存,构成DNA的核苷酸双螺旋结构本身就是超分子物质。在DNA,RNA的合成及基于RNA信息合成蛋白质均是以超分子形式而发生作用。

2.4 苷类

苷类是糖或糖的衍生物与非糖物质(称为苷元或配基)通过糖的端基碳原子连接而成的化合物,也是在自然界广泛存在的天然产物。根据其结构中苷元、糖或糖的衍生物的存在形式,可自身结合形成各种形式的超分子,如甾醇类与甾体皂苷形成的分子复合物,金属离子与苷元的酚羟基、羧基形成的络合物,多电子苷与缺电子苷形成的传荷络合物等;同时也可与体内的大分子主体形成超分子化合物。

2.4.1 醌及苷类 这是一类分子中具有醌式结构的化合物,分子中多具有酚羟基,有一定的酸性。醌类为缺电子基团,可与供电子基团,如酚、苯胺形成传荷络合物,如氢醌复合物;也可与β-环糊精(β-CD)衍生物形成包合物,同样可被多糖螺旋形成包合物;也可与空轨道的金属离子形成络合物;也易与酰胺键形成氢健络合物;也可与蛋白质形成氢键络合物等超分子。

2.4.2 香豆素及苷类 其基本骨架可视为由邻羟基桂皮酸形成的内酯,在稀碱溶液中内酯环可水解开环,生成能溶于水的顺邻羟桂皮酸的盐,加酸后可环合成为原来的内酯。主要与多糖、蛋白质等主体分子形成超分子。

2.4.3 木脂素及苷类 这为苯丙素的二聚体,本类化合物可作为客体分子与多糖、蛋白质主体分子结合形成超分子。

2.4.4 黄酮类 泛指具有2个苯环通过中间三碳链相互联结而成的一类化学成分。为多电子供体,可与空轨道的金属离子、氢键受体、电子受体等形成超分子;也可作为客体分子与多糖、蛋白质主体分子结合形成超分子体系。

2.5 萜类和挥发油

萜类和挥发油由异戊二烯单位构成,分单萜、倍半萜、二萜等。根据其结构不同形成超分子能力相差很大。大多可作客体分子与β-环糊精孔穴分子形成包合分子;也可自身聚合成树脂,也可形成分子复合物;也可形成低共熔物;也可与吐温等表面活性剂形成氢键复合物与传荷络合物,也可作为客体分子与多糖、蛋白质主体分子结合形成超分子体系。

2.6 生物碱

生物碱是一类存在于生物体内的含氮有机化合物,结构复杂而多样。可作为客体小分子被包合成超分子;在酸性条件下可与重金属、有机酸、多电子基团形成复合物;与鞣质结合形成超分子;环肽类大分子可作为主体分子包合其它成分形成超分子,因此在不同条件下,不同结构的生物碱可能形成不同形式的超分子,因此生物碱应是形成各种超分子物质较为丰富的一类化合物,加上它富有强大的生物活性,因此研究生物碱各种形式的超分子对阐明中医药理论具有重大意义。

2.7 甾体类

甾体类是一类结构中具有环戊烷骈多氢菲甾核的化合物。可作为客分子进行包合,另外最重要的是β-甾醇类形成有机分子复合物超分子。

2.8 三萜类

三萜类是一类基本骨架由30个碳原子组成的萜类化合物。可作为客分子、氢或电子供受体形成超分子复合物,也可作为客体分子与多糖、蛋白质主体分子结合形成超分子体系。与糖结合形成皂苷具有表面活性作用,自已可以聚合成胶束形成超分子。

2.9 鞣质

鞣质是一类复杂的多元酚类化合物的总称,可与蛋白质结合形成致密、柔韧、不易腐败又难透水的超分子化合物;也可与生物碱复合生成超分子;同时自身聚合生成鞣红超分子;还可与重金属盐如醋酸铅、醋酸铜等产生超分子沉淀。因此鞣质是中药成分中最易生成超分子的一类物质。

由上可知生命体及中药中各种成分均可以以主体或客体形成超分子,是研究超分子化学,阐明生命现象的最好载体材料。

3 具有超分子载体特性的生物体决定了超分子化学对阐明中医药理论科学内涵的特殊影响

诚如前述作为生物体的人体与中药可以看成是一个由单分子、超分子、聚合超分子及巨复超分子构成的复杂体系。在由小分子构成整个人体有序超分子过程中,其超分子主体保留了客体小分子的印迹模板,形成孔穴通道结构与外界发生化学反应,进行物质能量联系,否则生命现象难以为继。当人体的各类小分子在心脏搏血功能的推动下,人体各组织器官的主体分子对客体小分子表现出机体结构的各向异性作用,亦“气析”现象。水为洗脱剂,溶于水的各类客体分子与组织器官主体分子的孔穴通道产生印迹作用,包括“分子筛、离子交换、吸附、分配与亲合色谱”的各种形式,体现出“印迹模板”特征的“气析”(由于这种作用是产生中医气的本源,并且各组织器官能能象色谱学那样区别客体分子,故定义为“气析”)现象,亦经络脏腑现象。其结果是与组织器官“印迹模板”相吻合的分子产生作用,而不吻合的分子就难产生作用。因此,中医经络脏腑理论正是对人体众多大小分子群在血液流动下所表现出各种 “印迹模板”形式的超分子印迹作用规律高度总结:具有相同或相似的“印迹模板”分子通道结构便构成了经络脏腑;通过通道结构与外界机体子体小分子作用就形成了脏象;具有与之相同或相似的“印迹模板”中药分子便构成了中药有效成分;中药有效成分与经络脏腑的印迹作用便形成了中药药性理论和功效[36];中药复方配伍又能显著性地改变这一超分子印迹作用规律,由此便形成了中医药的“理、法、方、药”基础理论的微观物质基石。

诚如上述分析,人体各个脏器与血液中的各类成分作用的选择性或偏向性,用现在的化学语言表述为分子间作用的结构因素的各向异性,亦超分子钥锁关系;而宏观上就是几千年来中医药总结出来的临床用药的药性理论。其实这种类似的作用在单分子药物与靶点的构效关系研究中已有表述,也很容易用超分子的自组织、自组装、自识别与自复制解释,但由于中医药研究者没有将其归纳总结上升到分子群间的超分子印迹作用规律,以超分子化学解释罢了。

由于与生物体具有自然渊源的中药及复方成分必然是这个巨大的超分子体系中的一部分,中医药基础理论正是这种形形的各种形式的超分子共同作用的宏观现象。因此超分子化学在阐明中医药基础理论中所蕴藏的巨大作用是其他现代科学理论所无与伦比的。据目前仅有的超分子化学知识,对中医基础理论可作初步解释如下。

3.1 经络及现象

经络的宏观属性已为大量的针灸临床治病实践所证实,但微观属性却没有完全阐明。据目前研究结果,对经络认识有:①神经系统观;②广义的经络观;③生化物质观,代表性观点有P物质的观点,细胞外基质的观点,钙离子(Ca2+)富集观点;④经络的生物物理学特性研究,表明声传播的高振声、低频声和声信号循经性,电传导的低电阻、高电容、良导络性[37],体表红外线热辐射轨迹的循经性,体表发光强度与对称的循经性,磁振动线的循经性,图象扫描(用正电子发射断层扫描仪的透射扫描图象和发射扫描图象的融合技术显示出示踪迹循经迁移线在体内的三维断层图像及立体透视图像[38])。古人采用内视的方法观察经络的走向。据上述研究结果可知,经络的组织形态学位置至今仍在肉眼观察能力之外,没有一种公认的学说进行解释,但大量的临床与科学实验表明,人体经络及现象是客观存在的。

如果将目前的经络研究结果与人体超分子化学结合,由超分子的自组织、自组装、自识别与自复制的性质可以推断人体特定模板分子孔穴通道结构,亦经络的必然存在。因此人体经络的微观物质基础是:基于细胞内外巨型超分子主体物质的一定“印迹模板”分子孔穴空间有序排列通道结构;而经络现象是:基于这一通道的体内“印迹模板”分子在心脏搏血作用下,按“气析”所表现出的印迹宏观作用现象,体现出各组织器官“印迹模板”通道的各向异性。根据主体通道结构与客体“印迹模板”分子的钥锁对应关系,具特定通道结构的经络必然体现与客体“印迹模板”分子相一致的光、电、磁、热等效应。由此推知,与十四经络一致,人体的主体“印迹模板”孔穴通道大体上为14种模式,而这种微观的“印迹模板”分子孔穴通道相互混杂重叠,你中有我,我中有你,散布于各个实体脏器之中,因此相互干扰大,同时经络中的客体小分子受当时的身体状态、饮食习惯不同而变化,因此采用目前的“静态”的观察方法是很难发现其踪迹的,但如果采用“静态”与“动态”相结合的超分子化学研究方法,定能找到“蛛丝马迹”,本团队现已展开了各脏器的体外印迹吸附动力学实验研究工作,结果初步验证上述假说。

3.2 脏腑理论

如果经络的微观物质基础及现象得以阐明,则中医的脏腑理论自出。心、肝、肺、脾、肾脏象系统为与心、肝、肺、脾、肾经络相似的超分子主体“印迹模板”孔穴通道结构,但可能更规则,更集中。同样六腑也与相应的经络有相似超分子主体“印迹模板”孔穴通道结构。脏腑所体现的脏象与功能也与超分子主体孔穴通道印迹作用相关,是血液中客体分子物质与组织器官主体分子“气析”作用的结果。由于五脏、六腑有各自的超分子主体物质孔穴通道,且相互混存重叠,只是在各脏器中的比例大小不同而已,所以不能用简单的西医形态学的研究来发现经络脏象,按目前西医的实体解剖器官来阐明中医药理论是行不通的。因此,对于中医药基础理论研究,只能基于超分子化学,以经络脏腑与各分子所表现出的“共“印迹模板”气析”规律的研究为核心,建立人体内超分子孔穴通道、“印迹模板”、迁移规律、微观物质与宏观现象关联的新分析方法才能揭示中医药作用规律。其中小分子对经络脏腑孔穴通道的“印迹模板”规律,也就是各经络的标准“印迹模板分子”的研究尤为重要,也最为困难。

3.3 气的物质特征

中医所述气抽象而不好解释,但根据经络的微观物质基础及产生脏象的超分子印迹作用原理则变得容易解释。中医所述的气是指运行于经络脏腑主体之中的客体分子及作用关系。根据经络脏腑主体与客体的特点,可分为①元气:泛指所有经络脏腑主体之中的客体分子及作用关系,包括先天、后天所产生主、客体分子及相互作用关系。②宗气:与呼吸相关的经络脏腑主体及客体小分子及作用关系。③营气:运行于经络脏腑主体的食物客体分子及作用关系。④卫气:与免疫功能相关的经络脏腑主体的客体小分子及作用关系。⑤经络脏腑之气:运行于具体经络脏腑主体的客体小分子及作用关系。因此中医气的共同特点是所观察经络脏腑主体与客体分子的“印迹模板”特征及“超分子印迹”作用关系。根据主体与客体的作用及表现形式不同而分类,关系错综复杂,仅用中医抽象的概念难以解释和理解,若用超分子化学则变得非常清楚明了,而且还可以测定。

3.4 中药药性理论

同样中药药性理论也就不难研究了。基于与经络脏腑“印迹模板”是中药有效成分的物质基础理论,可建立超分子“印迹模板”通道法:根据各经络脏腑孔穴通道特征,建立最佳的模板分子模型,然后采用分子相似度方法,分析各分子与各经络脏腑的相似程度,再经多元统计学可以得出所含成分群的中药对哪个经络脏腑的选择性最强,效应最好,首先解决中药归经问题;再根据各经络的分布走向,分析中药成分群的升降沉浮;再研究味蕾的超分子孔穴分子模板特征并将其与药物归经结果联系,则解决中药的五味问题;再结合中药毒性效应,阐明中药有毒无毒问题;最后将中药作用规律与生物热效应关系,解决中药四性问题。因此中药与经络脏腑的超分子印迹作用规律,亦中药的归经理论既是研究中药药性突破口,也是阐明中医经络脏腑理论的突破口,而中药四性问题研究表面容易,实际最难,只有等到中医药研究方法的全部建立后才能研究,在掌握中药作用前后主、客成分的变化规律后,可建立热力学方程解决。

3.5 中医药理、法、方、药理论

当经络、脏象、气与中药药性基础问题解决,则可阐明中医基础理论、中医的诊断、方剂学等基础性学科问题;构建中医药的理、法、方、药基础理论。

中医基础理论:构建起以经络、脏象、气为核心的印迹作用规律研究方法及理论体系,包括微观的经络脏腑超分子作用机制,宏观的超分子作用现象测定方法及状态函数表征体系。

中医诊断学:构建主、客体分子的“印迹模板”超分子化学作用规律的中医诊断系统,包括微观与宏观、体内与体外、宏观现象测定与状态函数表征、测算与预测等相统一的理论体系。创立适用于中医药基础理论“气析”的现代诊断仪器系统。

方剂学:构建基于中药群体配伍超分子群对经络脏腑“印迹模板”作用规律的预测及验证科学体系,阐明中医方剂的配伍理论。

其他临床学科:将中医药理论与临床诸科的特点结合,构建中医临床诸科的疾病的病因分析、治则、治法及遣方用药的科学体系。

因此,就目前的已知超分子化学知识来看,超分子化学对诠释中医药基础理论将会产生重大的作用,应引起中医药现代化工作者的高度重视。

4 当前中医药基础理论现代应注意的问题

自从1997年全国第一次召开中医药现代化战略研讨会至今,中医药理论现代化历程快20年了,虽取得了一些成绩,但突破性的进展甚微,究其原因,主要存在以下应注意的问题。①强调中医的整体观念,但研究时却难能推行:众所周知,中医藏象证候、中药复方作用机制、经络研究为实现中医药现代化的三大基础关键枢纽问题,目前一般都将三者分开单列研究,尽管单独研究可取得一时成果,但要获得突破性进展困难。这种研究方法容易割裂中医治病“理、法、方、药”的整体关系,与中医药的整体观相悖。由于中医的理、法需中药干预则明;方、药需对证治疗才灵;理、法、方、药需整体贯通方活。因此在中医药现代化过程中,应将其作整体融为一炉进行研究才能收到事半功倍的效果。②中医药基础理论自成体系,不需要现代化。目前中医药现代化进展不大,研究处于低潮,有一部分对现代科学知识还不了解的中医药工作者认为中医药难能、也不需要现代化,持这种观点的人最终会损害中医。③过分强调整体,忽视微观。整体观念是中医特色,但不能认为中医只有整体而没有微观,应重视整体与微观的辨证关系。众所周知,物理学既研究宏观物质的运行规律,如力学、电磁学;也研究微观物质的运行规律,如原子结构理论,统计物理学;也研究宏观与微观的关系,如热力学、动力学方程。因此宏观与微观物质运行规律是相互联系的,中医药也是如此。有中医药经络脏腑理论的临床存在,必然有其微观的物质基础进行支撑。④区分宏观与微观的测定与表征方法。目前尽管中医药理论强调宏观特征,但研究思路与方法却是微观成分;因此应区别宏观与微观的研究与表征方法不同,宏观采用状态函数表征,多测定光、电、磁、色等宏观变化,微观采用化学物质结构表征,多测定物质的量变及化学性质等。⑤中医与西医结合。中西医来源于不同体系的医学理论,尽管目前还难能从科学的本源上实现结合,但随着中医药理论作用物质基础的揭示,中西医药会从微观化学本源基础进行结合:基于单分子化学成就西医理论;基于超分子化学则辉煌中医理论。⑥中医药的发展方向。由上述中医药超分子化学分析可以预知本世纪将是中医药理论现代的世纪。代表了未来化学发展方向的超分子化学也同样代表以此为基础的中医药理论是未来生命学科的发展方向。⑦药物研究方向。同样基于生物体超分子理论,药物将由目前单一“化学型”药物向基于“印迹模板“超分子客体群的宏观“数理型”药物方向发展。

由上可知,随着中医药超分子化学研究的不断深入,随着以上问题的不断廓清与解决,中医药与西医将在化学与超分子化学间消融,以超分子理论表征的现代化的中医药理论将会成为21世纪医药发展的主流方向。

5 中医药基础理论现代化路线图

经过上述分析可知,中医药现代化的过程已非常清晰,中医药现代化实际上是用超分子化学重新整合中医药理论并进行表述的过程。对于超分子化学研究中所采用的方法在一定程度上适用于人体的超分子作用规律研究,但由于人体是更为复杂的超分子体系,体内各种主、客体分子混杂,相互干扰。因此创立适用于人体的超分子物质、性质与现象的研究技术与现代仪器将会更加重要与艰苦。下面就中医药现代化的框架图进行说明。

5.1 首次创立中医药体内超分子化学与技术研究方法

在超分子化学与技术(主要是体外)的研究基础上,结合中医药物质基础的特殊情况,创建以研究生物体(主要为人体)为主的超分子化学与技术方法研究平台。

5.2 展开经络超分子印迹孔穴通道的物质基础研究,阐明经络实质

采用超分子化学手段,展开经络超分子印迹孔穴通道的基本属性、特异性与各向异性研究,阐明经络的科学内涵,主要难点在于寻找标准的经络“印迹模板”分子,作为探针分子研究经络,通过光、电、磁、色等组织性质的各向异性变化,显现经络的实体。

5.3 展开脏腑超分子印迹孔穴通道的物质基础研究,阐明脏腑实质

采用超分子化学手段,展开脏腑超分子印迹孔穴通道的基本属性、特异性与各向异性研究,阐明脏腑的科学内涵,主要难点是怎样克服各实体脏器孔穴相互混杂干扰测定的难题,建立各经络脏腑孔穴印迹模板专属性高的检测方法。

5.4 展开经络脏腑实质(超分子印迹孔穴通道)与功能关系研究,阐明脏象与气的实质

采用超分子化学手段,展开经络脏腑实质的特性与其功能属性关联性的研究,阐明微观超分子物质基础与宏观脏象、气的内在联系的本质规律,解决气的物质属性。主要难点是怎样测定各孔穴通道与模板分子的印迹效应,建立中医经络脏腑、气血的测定方法与仪器。

5.5 展开经络脏腑的宏观状态函数的表征方法研究,建立脏象表征方法

采用生物数学、物理学、化学动力学原理,展开经络脏腑宏观状态函数的表征方法,建立相应的数学模型,阐明微观超分子作用规律与宏观脏象表征规律,主要难点是建立微观分子与宏观统计学的数学模型及参数体系。这一过程叫中医药数理特征化(而非中医药数字化),也就是用数学、物理学、物理化学方法表征基于巨复超分子体系的宏观综合性质。

整合上述5个方面,结合现在的中医基础理论,将创立起以超分子化学为基石的中医经络脏腑理论与数理特征化现代学科体系。完成这一过程,可实现中医基础理论、针灸及中医诊断学科现代化。

5.6 展开中药微观物质基础及宏观状态函数的表征方法研究,阐明中药微观物质基础的实质

采用超分子化学、免疫学与现代仪器科学建立基于印迹孔穴为基础的免疫芯片中药成分高通量分析方法;结合生物数学、化学动力学、化学计量学和计算化学原理,展开中药微观物质基础的宏观状态函数的表征方法,建立相应的数学模型,阐明中药微观超分子结构与宏观脏象作用的印迹表征规律,主要难点为中药全成分群快速高通量测绘分析方法的建立。

5.7 建立中药药性与功效研究方法,实现中药学现代化

如前述,采用超分子化学、生物数学、化学动力学、化学计量学和计算化学原理展开中药归经、升降沉浮、五味、毒性及四性及功效研究,构建以经络脏腑的超分子作用规律为核心的中药药性及功效理论。实现中药学学科现代化,主要难点是构建中药药性定量表征体系。

5.8 建立中药复方配伍研究方法,实现方剂学现代化

采用超分子化学、生物数学、化学动力学、化学计量学和计算化学原理展开中药复方配伍及方证关联研究,构建以经络脏腑的超分子作用规律为核心的中药复方配伍理论,实现方剂学现代化。

5.9 中医临床诸学科的现代化

以已现代化的中医药学科的研究方法为基础,展开中医临床诸科病因与病机、治则与治法、遣方用药规律研究,实现诸学科现代化。

5.10 中药学诸学科的现代化

以已现代化的中医药学科的研究方法为基础,展开中药学诸学科,如中药药剂学、中药鉴定学、中药炮制学与中药药理学规律研究,实现诸学科现代化。

这样就可以创立以中医药经络脏腑为基础,以中药复方多成分群用药为特点,以超分子化学印迹作用规律为表达内容的“理、法、方、药”现代化的中医药理论体系。至此,作为以单物质属性研究擅长的西医将与中医药理论融合成新的医学体系:既体现单分子特征化学属性,又体现多分子的超分子表观化学属性的医学理论体系,宏观与微观实现高度的统一。

值得一提的是目前超分子化学研究方法多为体外建立的方法,对于像人体这样包含了极其复杂的超分子复合体,上述方法能否适用还需验证,但创建适用于人体的超分子分析方法及仪器设备将对阐述中医药基础理论至关重要,是实现中医药现代化的瓶颈问题,充满着挑战。

综上所述,本文首次阐明了超分子化学理论可以重构中医药基础理论的科学内涵,这为实现中医药现代化与国际化奠定了基础。

[参考文献]

[1] Ariga K, Kunitake T. Supramolecular chemistry-fundamentals and applications[M]. Verlag Berlin Heidelberg:Springer, 2006.

[2] 徐家业. 超分子化学发展简介[J]. 有机化学,1995,15(2):133.

[3] Conn M M,Rebek J J. Self-assembling capsules[J]. Chem Rev,1997,97:1647.

[4] Lehn J M. Supramolecular chemistry scope and perspectives[J]. Angew Chem Int Ed,1988, 27(1):89.

[5] 刘育,尤长城,张衡益. 超分子化学:合成受体的分子识别与组装[M]. 天津:南开大学出版社,2001:38.

[6] Sun H Y,Bai Y,Zhao M G. New cyclo dextrin derivative 6-O-(2-hydroxybutyl)-β-cyclodextrin:preparation and its application in molecular binding and recognition[J]. Carbohydr Res,2009,344:1999.

[7] Shen J,Hao A Y,Du G Y. A convenient preparation of 6-oligo(lactic acid)cyclo-maltoheptaose as kinetically degradable dericative for controlled release of am oxicillin[J]. Carbohydr Res, 2008,343(15):2517.

[8] Li Y Y,Liu J,Du G Y. Reversible heat-set organogel based on supramolecular interactions of β-cyclodextrin in N,N-dimet hylformamide[J]. J Phys Chem,2010,114:10321.

[9] 余德顺,杨明.环糊精包埋技术及研究进展[J].重庆理工大学学报:自然科学,2010,24(11):44 .

[10] 马艳辉,黄英,祝黔江,等.抗癌药物甲胺蝶呤与八元瓜环相互作用的研究[C]. 重庆:全国第十五届大环化学暨第七届超分子化学学术讨论会,2010.

[11] 李春荣,丛航,薛赛风,等. 瓜环作为异烟肼新型潜在药物载体的研究[C]. 重庆:全国第十五届大环化学暨第七届超分子化学学术讨论会,2010.

[12] 杨辉,谭业邦,黄晓玲,等. 葫芦脲的研究进展[J]. 化学进展,2009,21(1):164.

[13] Zhou C H,Xie R G,Zhao H M.Convenient and efficient synthesis of imidazolium cyclohanes[C].Org Prep ProcInt,1996,28(3):345.

[14] 李文林,李梅兰. 超分子化学的现状及进展[J]. 广东化工,2009, 36(9):80.

[15] 陈琴,冯腊梅,赵为民,等. 壳聚糖担载Sn配合物催化金刚烷酮的BaeyerVilliger氧化反应[J]. 西北师范大学学报,2008,44:462.

[16] 陈强,谭民裕,刘伟生. 超分子中分子间弱相互作用力的研究方法概述[J]. 化学通报,2001(4):236.

[17] Parca T N,Caulder D L,Raymond K N. Selective encapsulation of aqueous cationic guests into a supramolecular tetrahedral [M4L6]12- anionic host[J]. J Am Chem Soc,1998,120(31):8003.

[18] 黄英,王娟,郭改英,等. 光谱法研究硫鸟嘌呤与七元瓜环及牛血清白蛋白的超分子相互作用[J]. 高等学校化学学报, 2013,34(2):375.

[19] 李慧. 荧光光谱法研究磺化杯芳烃与药物分子的相互作用[D]. 太原:山西大学,2008.

[20] Venyaminov S Y, Baikalov I A, Shen Z M, et al. Circular dichroic analysis of denatured proteins: inclusion of denatured proteins in the reference set[J]. Anal Biochem,1993,214(1):17.

[21] Perczel A, Hollósi M, Tusnády G, et al. Convex constraint analysis: a natural deconvolution of circular dichroism curves of proteins[J]. Protein Eng,1991,4(6):669.

[22] 齐美玲,高晶,邵清龙. 大蒜素-β-环糊精包合物的制备及大蒜素的含量测定[J]. 北京理工大学学报,2004,24(7):650.

[23] 高永良. 苯佐卡因-β-环糊精包合物的研究[J]. 中国药学杂志, 1991,26(3):154.

[24] 聂淑芳,潘卫三,郭宏. 环糊精在靶向给药系统中的应用[J]. 药品评价,2005,2(1):69.

[25] 赵梅,王晓东,张莉莉,等. 超分子包合技术在新药研制中的应用[J]. 山东科学,2012, 25(1):103.

[26] 于克贵,周成合,李东红. 卟啉类抗癌药物新进展[J]. 化学研究与应用,2007,19(12):1296.

[27] 周成合,张飞飞,甘淋玲,等. 超分子化学药物研究[J]. 中国科学B辑:化学, 2009,39(3):208.

[28] Zhou Q D,Hambley T W,Kennedy B J,et al.XAFS studies of anti-inflammatory dinuclear and mononuclear Zn(Ⅱ)complexes of indomethacin[J].Inorg Chem,2003,42(25):8557.

[29] Jain S,Jain N K,Pitre K S.Electrochemical analysis and analgesic behavior of Zn(Ⅱ)-baclofen complex[J].J Pharm Biomed Anal,2003,31(5):1035.

[30] Dive D,Biot C.Ferrocene conjugates of chloroquine and other antimalarials:the development of ferroquine,a new antimalaria1[J].Chem Med,2008,3(3):383.

[31] Bottari B,Maccari R,Monforte F,et al.Isoniazid—related copper(Ⅱ)and nickel(Ⅱ)complexes with antimycobacterial in vitro activity. Part 9[J]. Bioorg Med Chem Lett,2000,10(7):657.

[32] Bottari B,Maccari R,Monforte F,et al.Nickel(Ⅱ)2,6-diacetylpyridine bis(isonicotinoylhydrazonate)and bis(benzoylhydrazonate)complexes:structure and antimycobacterial evaluation. Part XI[J].Bioorg Med Chem,2001,9(8):2203.

[33] Wang Z,Hirayama F,Uekama K.In vivo and in vitro evaluations of amodified——release oral dosage form of nifedipine by hybridization of hydroxypropyl-beta-cyclodextrin and hydroxypropyIcelluloses in dogs[J].J Pharm Pharmacol,1994,46(6):505.

[34] 张中强,涂华民,葛旭升.超分子化学的研究进展[J]. 河北师范大学学报,2006,30(4):453.

[35] 夏赞韶,贺福元,邓凯文,等. 中药分子印迹技术对中医药理论的特殊影响[J]. 中国中药杂志,2013,38(8):1266.

[36] 邓凯文,贺福元. 中药归经研究的现状及“穴药”法的提出[J]. 中国中药杂志, 2013, 38(10):1643.

[37] 陶必修. 中医经络的现论[J]. 应用物理, 2013(3):13.

[38] 祝总骧,徐瑞民,田嘉禾,等. 正电子断层扫描显示经脉血气运行的三维定位[J]. 中国自然医学杂志,2003(3):129.

Special impact of supramolecular chemistry on Chinese medicine theories

HE Fu-yuan, ZHOU Yi-qun, DENG Kai-wen, DENG Jun-lin, SHI Ji-lian,

LIU Wen-long, YANG Yan-tao, TANG Yu, LIU Zhi-gang

(1. Department of Pharmaceutics, Hunan University of Chinese Medicine, Changsha 410208, China;

2. Property and Pharmacodaynamic Key Laboratory of Chinese Material Medica, State Administration of

Chinese Medicine, Changsha 410208, China;

3. Pharmaceutical Preparation Technology and Evaluation Laboratory of Chinese Medicine, Hunan University of

Chinese Medicine, Changsha 410208, China;

4. The First Affinity Hospital, Hunan University of Chinese Medicine, Changsha 410007, China;

5. Supramolecular Mechanism and Mathematic-Physics Chracterization for Chinese Materia Medica,

Hunan University of Chinese Medicine, Changsha 410208, China)

[Abstract] The paper aimed to elucidate the specific impact of supramolecular chemistry on the Chinese medicine theories(CMT)in their modernization, after had summarized up the research status of supramolecular chemistry and analyzed the possible supramolecular forms of Chinese medicine(CM), as well as considered the problems in modernization of CM theories. On comparison of the classical chemistry that delt with chemical bonds among atoms,the supramolecular chemistry was rather concerned with varietes of weak noncovalent bonds intermolecules, and reflected the macro-apparent chemical properties of each molecules, and was the most appropriate chemical theories to explain the CMT and microcosmic materials. The molecules in the human body and Chinese material medica(CMM)formed supramolecules by way of self-assembly, self-organization, self-recognition and self-replication, with themselves or with complexation, composition, chelation, inclusion, neutralization etc. Meridian and Zang-fu viscera in CMT might be a space channel structure continuously consisted of unique molecules cavity that was imprinted with the supramolecularly template inside and outside of cells, through which the molecules in CMM interacted with the meridian and Zang-fu viscera. When small molecules in human body imprinted with macromolecules in meridian and Zang-fu viscera, in other words, they migrated along within imprinting channels of meridian and Zang-fu viscera on behavior of "Qi chromatography" impulsed by the heart beat, finally showed up on macroscopic the anisotropy of tissue and organ, as described namely as visceral manifestation in Chinese medical science. When small molecules in CMM interacted with imprinting channel on meridian and Zang-fu viscera, the natural properties and efficacy regularities of CMM was reflected on macroscopic. Therefore, the special representation forms of basic CMT is based on the macroscopic expression of "Qi chromatography" abided by imprinting effect regularities, and on whether the imprinted template of small molecules matched with cavity template of macromolecules in meridian and Zang-fu viscera, only is the adequate representation of supramolecular chemistry for them. The CMM materials is the mixture including single molecules and supramolecules. The compatibility for CM prescriptions can significantly change the function rules. Therefore in the study of basic CMT, we should pay special attention to the laws of supramolecular chemistry. It is the most essential differences of the CMT from the modern medicine which established by the laws of single molecular theories.

篇6

[关键词]附子;调剂技术;李时珍;金世元

[Abstract]To collect Li Shizhen′s experience in Aconiti Lateralis Radix Praeparata identification and clinical application, compare and analyze national physician master Jin Shiyuan′s practical operation and theoretical knowledge, which is beneficial for the inheritance and improvement of Aconiti Lateralis Radix Praeparata clinical dispensing technology In the analysis process, CNKI, Wanfang and other databases were searched with "Aconiti Lateralis Radix Praeparata", "Li Shizhen", "pharmacological method state theory" "Jin Shiyuan" and "Chinese medicine dispensing technology" as the key words In addition, Treatise on Febrile Disease, Compendium of Materia Medica, Chinese Pharmacopoeia(2015 edition), Notes to Medical Professions(Yi Zong Shuo Yue), and other medicine books were accessed to summarize the processing methods and decoction dosage of Aconiti Lateralis Radix Praeparata in both ancient and modern medicine, and in consideration of technical research and practice operation, Li Shizhen′s description of Aconiti Lateralis Radix Praeparata and Professor Jin Shiyuan′s research on Aconiti Lateralis Radix Praeparata dispensing technology were analyzed and collected Li Shizhen recorded the nature identification and clinical application of Aconiti Lateralis Radix Praeparata by using pharmacological method state theory in Compendium of Materia Medica National physician master Jin Shiyuan carries forward the essence of Li Shizhen′s pharmaceutical academic thought with his own proficient knowledge structure in medicine, providing scientific pharmaceutical service for clinical application of Aconiti Lateralis Radix Praeparata Professor. Jin Shiyuan put forward the dispensing technology for the first time, including nature identification technology, clinical processing technology, clinical decocting technology, prescription coping technology, and class specifications of Aconiti Lateralis Radix Praeparata In this paper, Aconiti Lateralis Radix Praeparata was used as an example to analyze the key dispensing technology of traditional Chinese medicine, and apply the key dispensing technology of traditional Chinese medicine in various commonly used Chinese medicines in the future

[Key words]Aconiti Lateralis Radix Praeparata; dispensing technology; Li Shizhen; Jin Shiyuan

doi:10.4268/cjcmm20161032

附子属于临床常用中药,是四维药之一[1]。火神派医家祝味菊称附子为“百药之长”, 一语道尽附子临床应用的重要性。本文主要探讨李时珍用法象药理谈附子的性状鉴别、炮制应用经验及国医大师金世元对附子的临床调剂技术,旨在继承发展附子的临床调剂技术。

1李时珍“法象药理”论附子

《本草纲目》中运用法象药理的思维模式阐述药物作用的手法颇多,法象药理是传统中药药理的主流,认为药物的功用是由其形、色、味、体、质、所生之地、所成之时等自然特征决定的,可以根据药物的这些“象数”来推理药物的效用[2]。

11“法象药理”论附子性状鉴别

李时珍在《本草纲目》[3]记载:“附子之形,以蹲坐正节角少者为上,有节多鼠乳者次之,形不正而伤缺风皱者为下”,体现了法象药理学的“形”,以附子的形态来鉴别其品质。又载:“乌附尖,取象于其形状尖锐,而推测其药性锐利而可直达于病所。”药象有外象、内象之分,此处以附尖形状尖锐的外象来阐明其药性锐利可直达于病所内象的象思维。时珍曰:“附子之色,以花白者为上,铁色者次之,青绿者为下。”又《神农本草经》记载“附子出蜀武都中,白色者善。”此为法象药理的“色”,通过附子的颜色来辨别其优劣。

12“法象药理”论附子炮制应用经验

121功能主治《本草纲目》中用象思维记载附子的性味,附子“大辛大热,气厚味薄,可升可降,阳中之阴,浮中沉,无所不至,为诸经引用之药”。《珍珠囊》中收载药类法象原则,提出:“味薄则通;气之厚者,阳中之阳,气厚则发热,辛,甘,温,热是也。”体现附子的大辛大热特点。就附子辛热,论其功能主治,时珍曰:“治三阴伤寒,阴毒寒疝,中寒中风,痰厥气厥,柔痉癫痫,小儿慢惊,风湿麻痹,肿满脚气,头风,肾厥头痛,暴泻脱阳,久痢脾泄,寒疟瘴气,久病呕哕,反胃噎膈,痈疽不敛,久漏冷疮。合葱涕,塞耳治聋。[1]”彰显出附子的补火助阳、回阳救逆、逐风寒湿邪的功能。

122炮制应用附子炮制的文献记载始于汉代,从汉代至今附子的炮制方法已演变有 70余种,但很多方法现代已摒弃。附子的炮制多采用炮、煨、炒、煮、烧等方法,其目的主要是减毒。时珍在《本草纲目》中记载:“附子生用则发散,熟用则峻补。生用者,须如阴制之法,去皮脐入药;熟用者,以水浸过,炮令发坼,去皮脐,乘热切片再炒,令内外俱黄,去火毒入药。又法:每一个用甘草二钱,盐水、姜汁、童尿各半盏,同煮热,出火毒一夜用之,则毒去也。”体现了附子的浸、煮、炒等炮制方法。附子生熟异用在《本草纲目》中也有相应记载:生附子性窜力悍,其性急,熟者气重力厚,其性缓;附子生用散寒,熟炮温补;附子生用则升浮,熟用则沉降。

2国医大师金世元教授附子调剂技术研究

金世元教授传承李时珍对附子认识的学术思想,进一步完善附子的调剂技术。金世元教授是我国当代著名的中药泰斗,在中药调剂、鉴定、炮制工作等方面具有突出的贡献,继承金世元中药调剂学术思想与操作规范具有重要的现实意义和科学价值。

21附子性状鉴别技术

2015年版《中国药典》规定[4],附子的加工品有盐附子、黑顺片、白附子3种。金世元教授以“法象药理”的思维模式对其形色嗅味和优品质量有如下论述。

211盐附子呈圆锥形,长4~7 cm,直径3~5 cm。表面灰黑色,被盐霜,顶端有凹陷的芽痕,周围有瘤状突起的支根或支根痕。体重,横切面灰褐色,可见充满盐霜的小空隙及多角形形成层环纹,环纹内侧导管束排列不整齐。气微,味咸而麻,剌舌。金世元教授用法象药理中形、体、色、质的思维模式阐释盐附子以个大、体重、色灰黑、表面起霜盐者为优品。

212黑顺片为纵切片,上宽下窄,长17~5 cm,宽09~3 cm,厚02~05 cm。外皮黑褐色,切面暗黄色,油润具光泽,半透明状,并有纵向导管束。质硬而脆,断面角质样。气微,味淡。以身干、片大、均匀、皮黑褐色、切面油润有光泽者的象思维模式阐释优品的特点。

213白附片为纵切片,无外皮,黄白色,半透明,厚约03 cm。以身干、片大、均匀、色黄白、半透明者为优品[5]。

22附子临床炮制技术

现行2015年版《中国药典》收载附子的炮制品有附片、炮附片、淡附子,方法为胆巴浸泡煮制剥皮(白附片)切片漂洗蒸制干燥,一定程度上沿用了《本草纲目》中附子的炮制方法,体现了对李时珍药学学术思想的传承。

221炮制分类①附片(黑顺片、白附片):可直接入药,取原药材,除去杂质,洗净,切片,干燥;②炮附片:取砂子,置锅内,用武火炒热,加入净附片,拌炒至鼓起并微变色,取出,筛去砂子放凉;③淡附片:取净盐附子,用清水浸漂,每日换水2~3次,至盐分漂净,与甘草、黑豆加水共煮透心,至切开后口尝无麻舌感时取出。除去甘草、黑豆,切薄片,干燥。

222临床炮制作用附子炮制的主要特点是减毒、生熟异用。医药学家李时珍曰:“附子生用发散,熟用峻补。”汉代医圣张仲景对附子生熟异性有以下精辟论述:“药之生熟,补泻在焉,剂之补泻,利害存焉,则温补”[6]。清代《医宗说约》[7]中记载“厥冷回阳生用,引诸药行经面裹火煨”等炮制作用论述。近代医家陈中权云:“熟附主用关于温补方面,生附主用关于急救方面,颠倒误用无益有害。”回阳救逆诸方中,附子均采用生用,因其生品力更为峻猛。炮是指在高温猛火的情况下,将药物在锅内翻动,多以破为度。淡附片具有温里散寒,引药入肾经之功效,多治肾阳不足。

23附子临床煎煮技术

附子煎煮方法不同则疗效不同,《伤寒论》中对于附子的煎煮有先煎、分煮、散剂再煎、米汤煎服、顿服法几方面[8]。张仲景用炮附子决定煎煮时间是根据病证表现与病变证机而确立的, 并非因量大煎煮时间长, 用炮附子之所以煎煮时间偏长, 是因为取炮附子醇和之性而达到缓缓攻邪且不峻猛之目的,可用于内伤杂病或慢性病。生附子煎煮时间短可用于急性病或危重病。金世元教授对附子现代煎煮技术与古时有所不同,大多是制附子入药,先加水浸泡半小时,没过药物表面2 cm为宜。附子为毒副作用较强的药物,宜先煎30~60 min以降低毒性。煎煮2次合并药液,煎煮后药液约300 mL。

24附子处方应付技术

中药药名的写法,应以药典的正名为准。现参考2015年版《中国药典》将附子处方名、给付规格列于见表1。

25附子发药交待技术

在附子的发药交代过程中,发药人员的素质和专业知识有重要作用,需要交代附子的服药方法、服药注意事项与禁忌等。汤剂分2次服,每日1剂。服药时间与次数根据不同的病证治疗。因附子大热,药性峻烈,有毒。李时珍在《本草纲目》记载附子:“畏绿豆、乌韭、童溲、犀角。忌豉汁。”不宜与半夏、瓜蒌、天花粉、贝母、白蔹、白及同用。阴虚阳亢,真热假寒及孕妇均忌用。服药时不宜饮酒。需要根据自己的详细情况用药,若内服过量,或炮制、煎煮方法不当,可引起中毒。附子含有毒性成分乌头碱,主要对心肌、迷走神经、末梢神经有兴奋麻痹作用,中毒症状如舌尖麻木,肢体麻木,有蚁走感,头晕,视力模糊,恶心,呕吐等,甚者可危及生命。

26附子等级规格

261盐附子一等盐附子呈圆锥形。上部肥满有芽痕,下部有支根痕。表面黄褐色或黑褐色,附有结晶盐粒。体质沉重。断面黄褐色。味咸而麻,刺舌。每1 kg 16个以内。无空心、腐烂。二等盐附子每1 kg 24个以内。三等盐附子每1 kg 80个以内。间有小药扒耳,但直径不小于25 cm。其余等同一等。

262白附片一等干货。为一等附子去净外皮,纵切成2 mm或3 mm的薄片。片面白色,呈半透明体。片张大而均匀。味淡。无盐软片、霉变。二等片张较小,三等片张小。其余均相同。

263黑顺片统货干货。为二、三等附子不去外皮,顺切成2 mm或3 mm的薄片。片边黑褐色,片面暗黄色,油润具光泽。片张大小不一,厚薄均匀,味淡。无盐软片、霉变。

3附子古今比较

自古以来附子在中医临床上极为常用,历来受古今医家所器重。但当今的附子和古时附子的炮制方法、煎煮与用量等有明显的不同,见表2,3。

附子在战国时期已开始药用,但均为生用。从汉代开始应用炮法加工附子,以后历代炮制附子的方法不断发展改进,主要有火制法的炮、烧、炒、炙、煨、蒸、煮等,辅料制法则有醋制、蜜制、姜汁制、童便制、甘草等辅料共制等。现代多以黑附片、白附片、淡附片和炮附片等饮片规格入药。古今炮制目的均为去毒,便于内服[11]。现代煎药与古法煎药有所不同,今天是1服药煎2次或是3次,分作早晚各服1次。《伤寒论》中指出:分温3服,即药物只煎1次,分3次服下。至今,在对煎煮服药的层面,现代临床医家多未采用古法煮药。

4小结

由于附子的显著疗效常与其毒性并存,故附子加工炮制历来备受重视。《本草纲目》中虽未明确记载中药调剂药学知识,但已体现在序列、药物解说等部分,包括附子法象药理的性状鉴别、炮制经验、生熟异用。利用象思维描述附子的形“以蹲坐正节角少者为上”,色“以花白者为上”,进而阐释其功效;附子多炮制后入药,生用发散,熟用峻补;现代煎煮技术与古时有所不同,大多是制附子入药,先煎。金世元教授传承李时珍药学学术思想,发展完善了附子的关键调剂技术,日后将中药的关键调剂技术运用到各个常用中药中,还将包括中药处方审核、中药发药交待、中药采购管理、中药贮存养护等关键技术,以更好更安全有效的指导临床应用。

[参考文献]

[1]张景岳. 景岳全书[M]. 太原:山西科学技术出版社,2006.

[2]程雅君,程雅群. 《本草纲目》药理学的哲学渊源[J]. 哲学研究,2015(9):38.

[3]李时珍. 本草纲目[M]. 北京:人民卫生出版社, 2004.

[4]中国药典. 一部[S]. 2015:191.

[5]金世元. 金世元中药材传统鉴别经验[M]. 北京:中国中医药出版社,2011:52.

[6]张仲景. 伤寒论[M]. 北京:学苑出版社,2007:45.

[7]蒋仲芳. 医宗说约[M]. 北京:中国中医药出版社,2004.

[8]杨慧. 经方附子用量、炮制及量效关系的文献研究[D]. 太原:山西中医学院,2013.

[9]唐慎微. 大观经史证类备急本草[M]. 尚志均点校. 合肥:安徽科学技术出版社,2002:335.

篇7

我们在学校管理中提出了“以实为要、以人为本、以廉为基”的方略,其中最重要的是“以实为要”。因为教学工作是学校的中心工作,学校必须踏踏实实地抓课堂教学,抓教学常规管理,抓教学领域各个环节,严格把好教学过程的质量关,提高教学效果,才能使“以人为本”有“本”、“以廉为基”有“的”。教学管理中的“实”至少应体现在以下方面。

一是遵循因材施教的教学规律。遵循因材施教的教学规律,就是要贯彻“注重学生个体差异”“坚持平等教育,不追求平均发展”“让学生根据自己固有的条件来进行学习,顺势成才,事半功倍”的人本教育理念。我们根据学生的学习能力实际,进行分层教学,设定不同层级的班次,为每个学生的发展创造条件,使每一个学生都得到应有的教育,获得相应的知识,形成相应的能力。此外,学校还开设“特长班”,从艺术和体育等诸方面,发展学生的长处,强化学生的优势,让学生个性得到张扬,能力得到应有的提高,不断开辟学生成才的新途径。

二是重视考试中的“三情”分析反馈,提高教学效果。考试的内容、考试的重点、试题的结构及深浅度都对教师的教学及学生的学习起着十分重要的导向作用。考生解答的试卷中记录着每个学生对每一具体问题的见解,从中可以分析得出每个学生对考核内容的掌握情况,哪些掌握得好,哪些较差,问题出在何处。这些情况反馈给学生本人及教师,对他们有针对性地改进学习和教学将是大有裨益的。每次考试我们以年级组为单位召开以学情、考情、教情为内容的“三情”分析会,全体任课教师参加,使“三情”分析会制度化、规范化。“三情”分析不仅要细化到每个班级,每个学科,更要具体到每一个学生,努力做到“牵出领头羊,重视排头兵,照顾中下层面学力的学生”。要善于从数据、原因、对策等方面对“三情”进行深入细致的分析与论证,重在找出改进的办法。这一做法使教情最大限度地贴近学情,接近考情,能真正做到有的放矢地搞好教学管理出实效。

三是健全制度,加强领导,落实举措。“没有制度就谈不上管理”,秩序、公平、效果应该成为学校制度文化建设的目标。学校的制度不仅要健全,而且必须符合当前教育发展形势,体现人文关怀的思想,使其影响深入到师生心理层面并发挥作用。学校制度文化的形成是一个长期积淀的过程,它随学校的发展而发展。因此,我们不断创设新型的常规制度,以适应学校的发展和师生的健康成长。如不断健全完善的《年级组长、班主任工作职责》《中、高考奖励方案》《工作量津贴发放方案》《教学常规基本要求》《教研管理制度》《公开课管理规定》《教师继续教育规定》等制度对适应新的教育形势,促进学校教学管理起到了很大的作用。

我们加强领导,抓好教研,成立了由校长、书记、教学副校长和教务处、科研处等相关成员组成的“教学常规督导小组”。教学常规督导小组的职责是:一是随堂听课,二是检查教师教案,三是检查学生作业批改情况,四是了解学生对教师教学情况的反馈。学校明确规定领导小组成员必须分管一个学科、蹲一个教研组、主持或参与一项课题实验。为切实了解并督查课堂教学实际,我们实施校长推门听课,并课后检查教案,以一时看平时,以一时促平时。同时,还通过学生民主“双评”(评导、评教)总结点评会、教学技能“四项全能”大比武、立项课题联合开题报告会、教育教学经验交流会、全校性的公开课展示等活动促使全体教师不断反思教育教学行为,提高教育教学水平。(作者单位:江西省九江市金安高级中学)

篇8

新课程改革要求教师以全面推进素质教育,促进基础教育改革和发展为己任,以调动每个学生主动发展的内部动机为目的。因此,以激励为手段,以语言为载体,激发出学生学习的动机,对我们每一位语文教师更有着深远的意义。

激励一词在《现代汉语词典》中的解释是“激发鼓励以调动人的积极性、主动性和创造性”。激励的英文是motivate,其意为引发,指的是持续激发人的动机的心理过程,使人始终维持在一个兴奋状态中,对行为产生强大的推动力量。心理学研究表明,激励和需求、动机有密切关系。当人产生某种需要而未得到满足时,会产生一种不安的紧张的心理状态,这是激励的起点。在遇到能够满足需求的目标时,这些紧张的心理状态就转化为动机,使人有一股内在的动力,朝所期望的目标前进,然后达到目标,获得某种生理、心理上的满足,激励过程也就完成。但是人的需求具有无限性,一种需求满足了,又会产生出新的需要和刺激,于是又引起新的行为和激励过程,如此周而复始,延续不断。动机需要刺激才能不断产生,采取何种方式才能不断激发它呢?于是,我在课堂上运用各种各样的方法来激发学生学习语文的兴趣与动机。

一、目标激励法

语文学习的目标就如同飞机上的操纵杆,航船上的方向盘,对语文学习活动起着不可或缺的定向、导航作用。学生只有确立了一定的学习目标,才能朝着这个方向,不断地调节自己的行为,为达到目标作出不懈的努力。诚然,一个人追求的目标越高,就越能发挥他的潜能,登上一个个新的台阶;但是若一味地提出擂台式的目标,学生无法尝到成功的甜头,只能是渐渐地失去信心,败下阵来。因此,我在运用激励原理为学生确立语文学习目标时,从不越俎代庖,而是师生共同研讨,使目标既针对学生实际,又符合教学规律,避免目标过高过低的负效应,让学生跳一跳就能摘到果子。

二、榜样激励法

人们常说,榜样的力量是无穷的。榜样具有示范性、生动性和鲜明性,有了榜样,不仅学有方向,赶有目标,而且学起来看得见,摸得着,说服力大,号召力强。因此,在教学中我经常以典型事例对学生进行激励,平时注重以老一辈革命家、著名科学家、爱国人士的事迹为学生树立学习的楷模,同时也借用学生身边的活生生的先进典型来现身说法教育学生,让榜样离他们更近,这样真正做到努力有方向,奋斗有目标。

三、竞争激励法

“比一比,看哪一个听课效率最高?”“比一比,赛一赛,看哪一个同学做得最好?”“行,行,你真行,有谁比他还要行!棒,棒,你真棒,有谁比他还要棒!”“别大意,别人正准备超过你们呢!”在我的语文课上我常通过开展各种丰富多彩的语文活动,用小组竞争、个人竞争等方式,鼓励学生的勇气,向他人展示自己的本领,激发其学习的热情、上进心和自信心,使学生在超越他人、战胜他人的过程中享受到获得成功的喜悦。

四、尝试激励法

我在课堂教学中经常对学生说:“试一试,老师相信你能行!”“勇敢点,你一定能回答上来的。”“你们谁是最勇敢的人,哪一个敢来回答这个问题?”“刚才某某同学指出了你在回答这个问题时出现的一个小错误,你听懂了吗?那么你重新再做一次,改过来好不好?”“做错了没关系,大胆去做就是好样的!”采用这种方法的实质就是让学生在尝试中学习,在尝试中体验成功,由成功的喜悦所引发的激励会促使学生具有更强烈的学习动机,产生更大的学习兴趣。

五、成功激励法

成功的体验是促进学生激情迸发,培养良好情操的动力。教师在语文教学中要有意识地根据不同学生的能力特点安排活动内容,并尽可能让学生的活动目标达成,感受心灵的愉悦,当学生有一点进步时,就对他的行为给予不断的肯定、表扬或奖励,从而收到较好的学习效果。

篇9

【关键词】三七 血液 系统 药理作用 蒸制

1 中药三七对血液系统的药理作用

1.1 中药三七的止血作用

止血作用是一个复杂的生理过程,影响止血的因素很多,而凝血机制、血管机制和血小板机制是正常人体的三种止血机制,作用于机体止血过程的任何一个环节,都有利于血液凝固而发挥止血功效。三七能够在短时间内增加血小板的数量,诱导血小板释放ADP、花生四烯酸、Ca2+及血小板因子III等止血活性物质,使局部血管收缩并增加凝血酶含量而起到止血效果。研究表明,三七发挥止血功效的主要物质是三七素,此外皂苷类、槲皮素苷等物质也有一定的止血效果。Hwee-LingKoh等研究者对生熟三七的止血作用进行了对比,结果发现生三七的止血效果明显优于熟三七,究其原因是生三七中三七素的含量明显高于熟三七,证明三七素的含量变化是导致生熟三七止血作用存在差异的主要原因。

1.2 中药三七的活血和抗血栓作用

动物实验表明,三七具有改善急性血瘀大鼠血液流变学的作用,显著降低急性血瘀大鼠的血浆粘度、全血粘度、红细胞聚集指数、红细胞压积、血小板凝聚率、纤维蛋白原含量并延长凝血酶和凝血酶原时间。在临床的随机双盲实验中,血液粘滞度高的患者分别接受三七和阿司匹林的治疗,结果表明三七能够降低内皮缩血管肽(ET)、血栓素(TXB2)及P选择素(CD62P)和糖蛋白(CD41)的水平,同时升高前列腺素F1α(PGF1α),并且治疗作用优于阿司匹林。PGF1α具有抑制血小板聚集和扩张血管的作用,TXB2能促进血小板聚集和扩张血管,CD62P是活化血小板的分子标志物,CD41介导血小板聚集并加速血小板血栓的形成,因此可以推断三七的活血机制为抑制血小板的粘附、聚集、活化和释放过程。

崔秀明等用动静脉旁路血栓实验、角叉菜胶致小鼠尾部血栓实验、血小板聚集实验,以及测定凝血酶原时间、活化部分凝血酶时间研究生熟三七抗血栓、抗血小板及抗凝血作用,对3种三七制剂的药效学进行比较研究,结果显示3种饮片制剂均具有明显的抗血栓、抗凝血和抗血小板聚集作用,其中颗粒剂和超细粉制剂的中剂量组显示出很强的抗血栓作用,表明三七颗粒剂和超细粉两种制剂具有较高的生物活性。Lau等对生三七和蒸制熟三七的小鼠、大鼠体内外的抗血小板聚集、抗凝血比较实验,结果发现蒸三七比生三七的抗血小板聚集和抗血栓作用更佳,并且随着蒸制时间的延长,蒸三七的抗血小板聚集和抗血栓效果更加明显。彭芸崧等研究了生三七水提物和醇提物、蒸三七水提物和醇提物、油炸三七水提物和醇提物对肾上腺素-冰水浴造成的大鼠急性血瘀模型的破瘀功效差异,结果发现生三七在改善血黏度、抗凝等方面具有较好作用,炮制后作用减弱,因此推断生三七可能具有较优的破瘀效果。

周新慧给小鼠尾静脉注射高分子右旋糖酐造成小鼠微循环障碍和冰水浸泡模拟“寒凝血瘀”的状态,制备了“气滞血瘀”模型,然后分别给予生三七和熟三七观察两者对血瘀证小鼠耳廓微循环和血液流变学作用差异。实验结果表明在改善微循环方面,生三七优于熟三七,熟三七组仅高剂量组有一定作用且起效较慢;在改善血液黏度方面,熟三七优于生三七。

1.3 中药三七的补血作用

有研究表明,三七中主要活性成分三七总皂苷可诱导造血细胞GATA-1和GATA-2转录调粒蛋白合成增加,并增加其与上游调控区的启动子和增强子结合的活性,从而调控造血细胞增殖、分化相关基因的表达。

黎光南等学者进行了熟三七皂苷对家兔失血性贫血治疗作用的初步观察,以及熟三七皂苷的急性毒性实验及对红细胞的影响。结果表明,熟三七皂苷具有用量小、疗效明显和安全的优点,临床用于营养不良贫血症可取得满意疗效。

陈斌等学者进行了生熟三七促进各类血细胞分裂生长和增殖的预实验,初步发现熟三七具有显著的造血功能。与药理作用变化相关的活性成分的研究发现熟三七中的活性成分人参皂苷Rh2、Rh3能够诱导HL-60细胞分化成粒性白细胞,其机制是在HL-60细胞的分化过程中,通过人参皂苷Rh2调节亚蛋白激酶C水平实现的。

龙桂宁等研究了熟三七破壁粉粒及其常规饮片对失血造成的血虚小鼠的外周血红细胞数、血红蛋白以及胸腺和脾脏指数的影响,结果发现熟三七破壁粉粒及其常规饮片均能增加红细胞数及血红蛋白含量,并且增加血虚小鼠的胸腺和脾脏指数,因此推断熟三七破壁粉粒及其常规饮片具有一定的补血作用,可用于辅助治疗血虚证。

周新慧对比了生熟三七对失血性贫血小鼠的影响,结果表明,生三七、蒸制熟三七对急性失血性贫血造成的血虚小鼠均具有显著的补血作用,熟三七作用略优于生三七,此结果印证了民间人们常用熟三七或用热的鸡汤冲服生三七粉来补血是有道理的。

2 讨论

三七药用首载于元・杨清叟的《仙传外科方集》,距今已有600多年的临床。在数百年的临床应用中,三七在治疗血症方面的效果得到了极高的肯定,清朝药学著作《本草纲目拾遗》中记载:“人参补气第一,三七补血第一,味同而功亦等,故称人参三七,为中药中之最珍贵者。”三七具有止血、散瘀、消肿、止痛、强壮、生肌、增强免疫功能、抑制肿瘤等多种功效,近年来三七还用于冠心病、糖尿病、心绞痛及血栓等病的治疗,故本文就三七对血液系统的药理药效作用进行了详细的阐述。

参考文献:

[1]陈斌,许慧琳,贾晓斌.三七炮制的研究进展与研究思路[J].中草药,2013,44(4).

[2]龙桂宁,于礼建,崔建东,等.熟三七破壁粉粒与常规饮片对血虚模型小鼠的影响[J].中药材,2012,35(2).

[3]周新慧.生熟三七炮制及其部分药理评价研究[D].昆明医科大学,2014.

篇10

学习成绩的好坏是智力因素与非智力因素的两者共同作用的结晶;智力因素与非智力因素都是学生的内因要素,两者相互作用,共同影响一个学生。优良的非智力因素会对智力因素起到推动作用,使智力因素在学习过程中充分发挥其优势。在今后的教学中,应该认真研究非智力因素在学习过程中影响,并且按照非智力因素在教学规律中的作用、结合学生的自身特点,让学生能尽可能减少非智力因素的影响,从而使智力因素得到最大发挥。

学生的智力因素是指其观察力、想象力、思维力;而除此以外的心理、生理、外部环境都都称之非智力因素。对学生影响较深刻的非智力因素可归类为两种:心境与激情。心境是指人在某种环境下对周围的人、事、物的情绪体验。良好的心境将会对学生在学习过程中思维敏捷、活跃、学习效率有很大的帮助;反之,会严重影响学生的学业的好坏,乃至于影响到将来的发展。激情是指人在一个外在的刺激之下、迅速爆发的一种情绪体验。良好的激情将会激发学生的学习热情,并会产一种动力作用,使学生学习起来注意力集中,废寝忘食,从而使智力因素得到淋漓尽致的发挥。消极的激情会压抑心情,使得做任何事无动力、无主动性。因此压抑会阻碍智力因素的良好发挥。

二、充分发挥学生非智力因素在今后教学的工作中的影响必须做到以下几点

1.备课时要关注学生情绪的变化,也就是要换位思考。懂得学生需要什么,想学什么,还有他们的兴趣和爱好。同时在上课时教师还应考虑每个学生接受知识的能力和理解力,合理安排课时,并且将模糊的概念延伸到平时生活中去。

2.在课堂教学中要注意旧知识与新知识连续性,联结性。在传授新知识之前可以根据知识点的难易程度,分别给学生提问。教师可以根据学生答题情况分别给予鼓励、纠正,使学生始终保持主导地位。再通过旧的知识点演算推出新的知识点,学生也可以自主进行演算推出新概念,以此激发学生的创造思维。这样学生在今后学习过程中便会用这种方法通过某一个知识点推出所要的知识点,充分发挥学生思维的灵敏性、保鲜性、情绪性的积极作用。

3.在运用新的知识解题时要注重教导学生解题方法的运用,尊重学生的思维。有可能学生的解题方法比教师的解题方法更好、更快捷、更灵活。不要用家长作风去压制,打击学生的积极性。只有这样才能发挥出学生的创造性思维,灵活思维、严密思维等良好情绪。例如:2003年有一名学生以615分考入复旦大学,近期在新加波留学。当年他的父亲带他上我班时,讲的第一句话“我的孩子比较叛逆,难得教好”。实际上这位学生以其他的同学有所不同之处在就于思维敏捷、解题灵活,上课随时随地想说就说、无规定出牌。有时搞得教师束手无策,后来我单独找他谈话,表扬他的优点及时指出他的缺点所在。同时在后来的教学之中改进教学方法,注意难、易相接。全面照顾上、中、下学生,时时点一些学生对题目的分析,对中、下游学生提出一些新、旧知识点的提问。这样一来课堂上活跃、教学效果高,全班学生都愿学数学、并且喜欢学数学。

4.教师在教学时不要总盯着班上几个尖子不放,而要照顾到中、下游学生,使他们也听得懂,充分调动他们积极思考性,参加互动的能力,让学生的学习情绪向活跃的方向变化。这样的课才是成功的课、优质课。另外,教师在课上应该对学生和蔼可亲,学生有了进步及时鼓励和表扬让学生更有激情学习。其次,教师应当扮演学生进入深山探宝的引导者,对于学生解题过程中的问题要及时解决,及时引导。

三、学生在自主学习时同样需要找到适合自己的学习方式

尽量减少非智力因素的影响,让自己的能力得到最大的发挥。听课时,因有一部分学生上课前进行了预习,但大部分学生处于半懂半不懂的状态,这个时候需要教师在教学时重点讲解学生易忘记重点内容。而学生这时便应该提出在预习时的出现的问题和自己的见解。所以,课前及时预习是一个能减小影响的极其重要的非智力因素。