有機(jī)化學(xué)合成總結(jié)范文

時(shí)間:2023-10-25 17:35:21

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有機(jī)化學(xué)合成總結(jié)

篇1

這類物質(zhì)同時(shí)又是我們?nèi)梭w自身的重要組成,我們體內(nèi)所發(fā)生的無數(shù)個(gè)生化反應(yīng),很多正是我們在這門課程中所學(xué)習(xí)研究并努力應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐的。生物有機(jī)化學(xué)的主要研究目的在于仿效生化過程以提高化學(xué)反應(yīng)速率和選擇性(或?qū)R恍?,使經(jīng)典有機(jī)合成中難于實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)可以在溫和的條件(常溫、常壓和水溶液中)下高效率、專一性地完成。這一研究目的的實(shí)現(xiàn)可以極大的改進(jìn)一些現(xiàn)有的化工工藝,有效的提高生產(chǎn)效率。通過在生物有機(jī)化學(xué)教學(xué)過程中旁征博引,使學(xué)生深刻認(rèn)識到諸多領(lǐng)域都面臨眾多的相關(guān)問題亟待我們?nèi)ソ鉀Q,從而更有利于開闊學(xué)生視野,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與能力素質(zhì)。

二、理論聯(lián)系實(shí)際,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中普遍認(rèn)為生物有機(jī)化學(xué)知識點(diǎn)瑣碎、反應(yīng)雜且多、理論性強(qiáng),甚至感到生物有機(jī)化學(xué)的內(nèi)容雜亂無章,產(chǎn)生厭學(xué)。愛因斯坦說:“興趣和愛好是最好的老師”。因此培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣顯得尤為重要。產(chǎn)生抗藥性,就是因?yàn)樽儺惣?xì)菌可以產(chǎn)生一種能夠水解β-內(nèi)酰胺的酶,從而使青霉素類藥物中的β-內(nèi)酰胺環(huán)被破壞而失效。而利用生物有機(jī)化學(xué)中的酶學(xué)相關(guān)理論,提出了多種避免β-內(nèi)酰胺酶作用的方案,這樣改良的青霉素類藥物就能繼續(xù)對致病菌產(chǎn)生抑制作用。由此展開介紹,可以將多種藥物設(shè)計(jì)的實(shí)踐與生物有機(jī)化學(xué)理論相結(jié)合,如設(shè)計(jì)生物還原烷基化劑來作為抗癌藥物;設(shè)計(jì)血管緊張肽轉(zhuǎn)化酶抑制劑作為降血壓藥物;設(shè)計(jì)萬古霉素類似物作為新型抗菌素等等。通過這些切近生活并應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中的例子能使學(xué)生產(chǎn)生極大的求知欲和學(xué)習(xí)的興趣,提高學(xué)習(xí)效率,加深對所學(xué)知識的記憶和理解。

三、加強(qiáng)直觀教學(xué),提高教學(xué)效果

生物有機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容中的很多知識點(diǎn)抽象、復(fù)雜,為了提高教學(xué)效果,很有必要將教學(xué)過程直觀化。在課堂上除展示講解外,還可以讓學(xué)生自己動(dòng)手拼裝各種分子模型,使生物有機(jī)化學(xué)中的抽象內(nèi)容變得直觀易懂。例如,在講解潛手性碳原子、氫原子和潛手性面時(shí),可讓學(xué)生上臺自己組裝分子的球棍模型,再將兩個(gè)手性對映體模型展示給學(xué)生,讓他們思考兩個(gè)模型是否完全相同、能否重合等問題,接著深入闡述潛手性的概念。讓學(xué)生從易到難,環(huán)環(huán)緊扣,系統(tǒng)掌握對應(yīng)知識點(diǎn)。多媒體教學(xué)也是一種促進(jìn)教學(xué)直觀化的的重要教學(xué)手段。多媒體教學(xué)將抽象、枯燥的學(xué)習(xí)內(nèi)容以圖像、文字、動(dòng)畫、聲音相結(jié)合的直觀形式表現(xiàn)出來,使學(xué)生通過多種感官刺激,全方位地獲取豐富的信息,便于學(xué)生理解、記憶,更好地解決知識的重點(diǎn)和難點(diǎn),起到事半功倍的教學(xué)效果。例如,在介紹PCR技術(shù)時(shí),采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難將抽象的的過程表現(xiàn)出來。而利用多媒體模擬其過程,制作成直觀的動(dòng)畫,形成一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程,使DNA雙鏈擴(kuò)增的過程形象地呈現(xiàn)在學(xué)生面前。使學(xué)生一目了然,對知識的掌握會更加準(zhǔn)確。

四、采用啟發(fā)式教學(xué),激發(fā)學(xué)習(xí)主動(dòng)性

啟發(fā)式教學(xué)是教師在教學(xué)過程中根據(jù)教學(xué)任務(wù)和學(xué)習(xí)的客觀規(guī)律,從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),采用多種方式,以啟發(fā)學(xué)生的思維為核心,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性,促使他們生動(dòng)活潑地學(xué)習(xí)的一種教學(xué)指導(dǎo)思想,采用啟發(fā)式教學(xué)可以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的主動(dòng)性和自發(fā)性。教師可結(jié)合生物有機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容,在教學(xué)中提出一些問題或設(shè)置一些討論題,鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考,使學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)過程,這對調(diào)動(dòng)學(xué)生思維,激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)獨(dú)立思考能力,促進(jìn)個(gè)性發(fā)展大有裨益。例如在進(jìn)行抗體酶內(nèi)容的教學(xué)時(shí),讓學(xué)生思考抗體和酶分別有什么特點(diǎn),是否具有相似性,能否利用兩者相似性將抗體的產(chǎn)生應(yīng)用于酶的大規(guī)模制備?提出問題后,就讓學(xué)生帶著問題去思考,查閱資料并進(jìn)行分析和綜合,尋找問題的答案。這樣就培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和研究問題的能力,同時(shí)在自學(xué)的過程中又了解了本學(xué)科的前沿知識、發(fā)展動(dòng)態(tài)。

五、進(jìn)行類比小節(jié),加深知識理解

篇2

關(guān)鍵詞:小學(xué)綜合實(shí)踐;地方課程;街巷文化游;設(shè)計(jì)與實(shí)施

中圖分類號:G632.3

一、小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)地方課程“街巷文化游”的設(shè)計(jì)

1.設(shè)計(jì)背景

(1)廈門地方資源豐富。廈門自然景觀資源以海、島、山為特色;人文景觀資源有萬國建筑博物館、“海上花園”之稱的鼓浪嶼,通向大海的商業(yè)街――中山路、閩南古剎南普陀寺、“中華第一圣堂”新街禮拜堂等;地方語言資源有閩南語;民俗文化資源有中秋博餅民俗、畬族送王船民俗等;飲食文化資源以閩菜菜系為主,閩南小吃也負(fù)盛名;文化遺產(chǎn)資源有歌仔戲、南音、高甲戲、漆線雕等。

(2)學(xué)校所處社區(qū)資源豐富。福建省廈門市群惠小學(xué)處于廈門市中山路周邊,所在的社區(qū)中華街道就存在大量的人文遺跡,包括省級文物保護(hù)單位3處:廈門古城墻、新街禮拜堂、江夏堂;市級文物保護(hù)單位5處:阮F錫夕陽寮隱居處遺址、重建興泉永道署碑記、陳化成故居陳化成祠、廈門各界抗敵后援會會址;市級涉臺文物古跡:臺灣公會舊址;已經(jīng)申報(bào)尚未批準(zhǔn)的省級文物單位:清代福建水師提督署遺址;此外,還有歷史z址、古跡:始建于明代的萬壽宮、玉屏?xí)号f址、小走馬路的“古鳳凰山”“榕林別墅記” 題刻、買辦清末邱延樞公館、詩人郁達(dá)夫和文史學(xué)者聞一多居住過的天仙旅社、廈門最早的電影院之一――中華電影院、廈門解放第一天就成為《廈門日報(bào)》社的胡文虎永安堂,以及大量的名人故居:陳化成、阮F錫、呂世宜……不勝枚舉。

面對這么豐富的地方資源,我們設(shè)計(jì)了小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)地方課程“街巷文化游”系列活動(dòng),讓學(xué)生在這個(gè)主題系列活動(dòng)中,一起探尋廈門中山路街巷前世今生等,一起來品味廈門中山路街巷的風(fēng)情,閱讀這些街巷無限的文化底蘊(yùn),讓學(xué)生感受家鄉(xiāng)的魅力,激發(fā)熱愛祖國、熱愛家鄉(xiāng)的情感。

2.活動(dòng)目標(biāo)設(shè)計(jì)

(1)主題目標(biāo)。①情感、態(tài)度、價(jià)值觀目標(biāo):通過實(shí)踐活動(dòng),養(yǎng)成學(xué)生合作意識和團(tuán)隊(duì)精神;在活動(dòng)中激發(fā)學(xué)生熱愛家鄉(xiāng)、熱愛祖國的情感。②能力目標(biāo):通過活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生訪談、調(diào)查、設(shè)計(jì)制作、宣傳報(bào)道等綜合能力;在整個(gè)活動(dòng)中讓學(xué)生養(yǎng)成與人交流及團(tuán)隊(duì)合作的能力。③知識目標(biāo):了解廈門中山路街巷的歷史、建筑、沿途小吃、人文遺跡、街巷趣名等文化知識。

(2)任務(wù)設(shè)計(jì)參考。①聆聽有關(guān)專家的廈門中山路街巷文化講座。②觀看介紹廈門中山路街巷文化的影片。③跟隨文史專家實(shí)地走訪廈門中山路街巷。④品嘗廈門中山路上的美食。⑤聽一聽政府對廈門中山路街巷未來的規(guī)劃。⑥自制廈門中山路街巷文化游地圖。⑦設(shè)計(jì)廈門中山路街巷文化游宣傳標(biāo)語。⑧策劃并籌備廈門中山路街巷文化游推介活動(dòng):小組合作設(shè)計(jì)廣告標(biāo)語、制作推介海報(bào)、編寫并排演街頭行動(dòng)劇等。⑨擔(dān)任廈門中山路街巷文化游義工小導(dǎo)游,向游客介紹廈門中山路街巷文化。

3.課程內(nèi)容設(shè)計(jì)(見表1)

4.綜合實(shí)踐活動(dòng)歸屬領(lǐng)域(見表2)

二、小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)地方課程“街巷文化游”的實(shí)施

1.適合學(xué)生

小學(xué)中高年級學(xué)生。

2.實(shí)施建議

(1)充分利用地方特色資源,豐富活動(dòng)課程的實(shí)踐學(xué)習(xí)活動(dòng)。廈門是富有地方特色資源的城市,將地方特色資源充分利用起來,讓學(xué)生從身邊的生活入手,組織學(xué)生開展綜合實(shí)踐學(xué)習(xí)活動(dòng),并在研究過程中主動(dòng)地獲取知識,學(xué)會應(yīng)用知識、解決問題等能力。

篇3

關(guān)鍵詞:醫(yī)學(xué)護(hù)理醫(yī)用化學(xué)教學(xué)改革措施

隨著人們經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高,人們對于醫(yī)療水平的要求也在相應(yīng)的提高,這就對我國的醫(yī)療護(hù)理專業(yè)提出了更高的要求。醫(yī)用化學(xué)作為其中的必修課程,可以為其臨床實(shí)踐、理論分析或者藥理研究提供更為專業(yè)的指導(dǎo)性意見。本文從我國醫(yī)學(xué)護(hù)理專業(yè)的實(shí)際情況出發(fā),就如何更好的提高我國的醫(yī)學(xué)護(hù)理水平提出了一些建議。

一、調(diào)整教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)計(jì)劃

原來的護(hù)理專業(yè)一般是五年制,主要包含基礎(chǔ)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)兩門課程,無論是教學(xué)內(nèi)容還是教學(xué)時(shí)長都比較冗雜。但是現(xiàn)在的護(hù)理專業(yè)已經(jīng)由五年制改為四年制,時(shí)間上的縮短勢必要相應(yīng)的調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,讓教學(xué)內(nèi)容在時(shí)間范圍內(nèi)合理分配。要想使得醫(yī)學(xué)護(hù)理專業(yè)的學(xué)習(xí)更加合理和完善,一定要重新調(diào)整教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)計(jì)劃,讓護(hù)理專業(yè)可以真正被學(xué)生們所認(rèn)可和接受,從而真正掌握知識來提高自身的專業(yè)技能。在醫(yī)學(xué)護(hù)理專業(yè)的教學(xué)中將基礎(chǔ)化學(xué)及有機(jī)化學(xué)兩門課程合并為醫(yī)用化學(xué)一門課程,并在第一學(xué)期完成教學(xué),這樣可以在有效的時(shí)間內(nèi)合理規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容。

由于教育制度的改革,現(xiàn)在的醫(yī)學(xué)護(hù)理專業(yè)可以接納文科生學(xué)習(xí)該專業(yè),但是也給醫(yī)學(xué)護(hù)理專業(yè)帶來一定的困擾。主要是因?yàn)槲目粕谥暗膶W(xué)習(xí)生涯中對于理科的知識接觸太少,而醫(yī)學(xué)護(hù)理的很多內(nèi)容都涉及到化學(xué)專業(yè)的知識,這使得文科生在學(xué)習(xí)的過程中遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于大部分的理科生。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),在醫(yī)學(xué)護(hù)理的日常授課當(dāng)中,文科生普遍跟不上老師教學(xué)的節(jié)奏,但是理科生卻認(rèn)為老師授課速度緩慢,這就造成了兩種類型的學(xué)生在學(xué)習(xí)上的差異化,不利于正常的醫(yī)學(xué)護(hù)理授課的展開。要解決好這一矛盾就要不斷調(diào)整醫(yī)學(xué)護(hù)理專業(yè)的教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容,將部分化學(xué)知識、醫(yī)學(xué)知識或者部分生僻的內(nèi)容進(jìn)行刪減。除此之外,在實(shí)際的課堂當(dāng)中教師要多開展與臨床實(shí)踐相關(guān)的醫(yī)學(xué)化學(xué)內(nèi)容,而不是讓學(xué)生一味的死記硬背很多枯燥乏味的理論知識,要更加突出實(shí)踐對于醫(yī)學(xué)護(hù)理專業(yè)的重要意義。特別是有機(jī)化學(xué)方面,可以有意識的減少對化學(xué)合成方面的考查,更多的傾向于考核有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等方面。

二、優(yōu)化醫(yī)學(xué)護(hù)理教材及內(nèi)容

上文提到,醫(yī)學(xué)護(hù)理學(xué)制的改變需要調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,但是由于教材在內(nèi)容方面上的改變會讓學(xué)生在實(shí)際的學(xué)習(xí)中無法深入地理解醫(yī)療護(hù)理專業(yè)醫(yī)用化學(xué)教學(xué)的真諦,因此選擇專業(yè)的教材顯得尤為重要。通過對比各種教材,不難發(fā)現(xiàn)教材中對于實(shí)驗(yàn)的重要性內(nèi)容較多,旨在突出實(shí)驗(yàn)是醫(yī)用化學(xué)教學(xué)中必不可少的重要環(huán)節(jié)。所以在教材當(dāng)中要增設(shè)實(shí)驗(yàn)部分篇幅,強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)對于醫(yī)療護(hù)理專業(yè)醫(yī)用化學(xué)教學(xué)當(dāng)中的推動(dòng)作用,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手和實(shí)事求是的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。另外為了配合教學(xué)的時(shí)長,教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該要化繁為簡,將冗雜的知識合并或者刪減,特別是多次實(shí)驗(yàn)展示完成以后可以將實(shí)驗(yàn)概括總結(jié)。尤其是常規(guī)化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),實(shí)驗(yàn)報(bào)告是衡量實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖欠襁_(dá)成的重要標(biāo)準(zhǔn)。雖然日常的實(shí)驗(yàn)較少,但是教師還是要有針對性的提出重點(diǎn)問題和難點(diǎn)問題,讓學(xué)生可以做到心中有數(shù),就實(shí)驗(yàn)的側(cè)重點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)和概括。

三、改進(jìn)醫(yī)學(xué)護(hù)理教學(xué)的方法

傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)護(hù)理專業(yè)醫(yī)用化學(xué)教學(xué)采用的教學(xué)方法相對來說比較單一,不能完全適用學(xué)制改變的教學(xué)要求,需要配合多種教學(xué)方式。尤其是部分學(xué)制較長的學(xué)生不僅要接受到更多的理論知識,更要逐步養(yǎng)成自主實(shí)踐能力、獨(dú)立分析能力以及解決問題的能力。因此需要將更多的實(shí)驗(yàn)方法投入到學(xué)生的日常學(xué)習(xí)當(dāng)中,例如血栓形成實(shí)驗(yàn)、潰瘍發(fā)炎等形成實(shí)驗(yàn)、人工氣胸實(shí)驗(yàn)等,在老師的指導(dǎo)下促使學(xué)生積極參與,逐步提高他們的動(dòng)手實(shí)踐能力。學(xué)校還要鼓勵(lì)學(xué)生自主參與課外的實(shí)踐活動(dòng),通過自己搜集資料、設(shè)計(jì)、查閱文獻(xiàn)等完成整個(gè)的實(shí)驗(yàn)操作,利用現(xiàn)代新型技術(shù)和設(shè)備為理論提供必要的影像支持,例如顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng),該系統(tǒng)集圖像、應(yīng)用軟件、語音等為一體,可以讓學(xué)生直觀地看到整個(gè)畫面,加深對于醫(yī)學(xué)護(hù)理實(shí)踐的印象。

通過優(yōu)化課堂教學(xué)的方法,學(xué)生和老師之間的互動(dòng)更為直觀,完全可以在實(shí)驗(yàn)的過程中將同學(xué)們的疑問展示出來,讓學(xué)生在實(shí)踐當(dāng)中求得真知。此外借助現(xiàn)代的儀器設(shè)備等會有效拉近學(xué)生與老師之間的距離,學(xué)生提問老師直接回答會大大提高學(xué)生的參與度和積極性,使得整個(gè)課堂的教學(xué)氛圍活躍良好,從而大大提高課堂效率。此外理科生還可以發(fā)揮自己在化學(xué)方面的優(yōu)勢為文科生解疑答惑,實(shí)現(xiàn)同學(xué)之間的互幫互助,這不僅有助于學(xué)生形成健全的人格,還可使教學(xué)效果事半功倍。

四、結(jié)語

綜上所述,隨著近幾年來國家對醫(yī)療水平的重視,醫(yī)學(xué)護(hù)理專業(yè)醫(yī)用化學(xué)教學(xué)需要進(jìn)一步深入發(fā)展和完善,這對于我國醫(yī)療水平的提高是有重要的推動(dòng)作用。盡管在實(shí)際的醫(yī)用化學(xué)教學(xué)中存在各種問題,但是總體來說是大有發(fā)展的,要想真正提高醫(yī)學(xué)護(hù)理專業(yè)的醫(yī)用化學(xué)教學(xué)水平還需要各方面的共同努力,通過切實(shí)有效地改革真正實(shí)現(xiàn)醫(yī)療水平的穩(wěn)步提升。

參考文獻(xiàn):

[1]席曉嵐,徐紅.醫(yī)學(xué)護(hù)理專業(yè)醫(yī)用化學(xué)教學(xué)改革初探[J].教育教學(xué)論壇,2012,(39).

[2]馬俊凱,王華夏.護(hù)理專業(yè)醫(yī)用化學(xué)教學(xué)改革初探[J].西北醫(yī)學(xué)教育,2009,(02).

篇4

依托江蘇高校“應(yīng)用化學(xué)”品牌專業(yè)的建設(shè)目標(biāo),對基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革,就實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的整合優(yōu)化、實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段的豐富、實(shí)驗(yàn)考核機(jī)制的改變及實(shí)驗(yàn)室管理模式的改革等主題問題,提出不同的見解和參考意見。

[關(guān)鍵詞]

品牌專業(yè);基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn);改革

為了進(jìn)一步調(diào)整優(yōu)化高等學(xué)校學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu),提升高等教育質(zhì)量,江蘇省于2015年正式啟動(dòng)了江蘇高校品牌專業(yè)建設(shè)工程[1]。江蘇省通過注重統(tǒng)籌協(xié)同、分類建設(shè)、機(jī)制創(chuàng)新、標(biāo)桿引領(lǐng)及全面推進(jìn)等舉措認(rèn)真抓好工程實(shí)施[1]。通過學(xué)校申報(bào)、初審、專家評審、綜合評審、網(wǎng)上公示等程序,我校“應(yīng)用化學(xué)”專業(yè)被遴選為江蘇高校品牌專業(yè)建設(shè)工程點(diǎn),成為江蘇省唯一一個(gè)以“應(yīng)用化學(xué)”為專業(yè)名稱的品牌專業(yè)建設(shè)點(diǎn)。我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)辦學(xué)基礎(chǔ)扎實(shí),自2010年以來,先后被江蘇省教育廳遴選為江蘇省高等學(xué)校“十二五”重點(diǎn)專業(yè),獲批教育部“十二五”專業(yè)綜合改革試點(diǎn)項(xiàng)目。而“應(yīng)用化學(xué)”專業(yè)省高校品牌專業(yè)建設(shè)的獲批,有效的促進(jìn)教學(xué)改革,提升專業(yè)辦學(xué)水平,發(fā)揮品牌專業(yè)的示范帶頭作用。化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,受師范類院校傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的影響,原有的由教師講解演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生模仿并按部就班完成實(shí)驗(yàn)的模式已難以符合應(yīng)用化學(xué)專業(yè)高層次應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)方案,也與江蘇高校“應(yīng)用化學(xué)”品牌專業(yè)的建設(shè)目標(biāo)和人才培養(yǎng)要求存在一定的差距?!痘A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》作為重要的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程,是實(shí)驗(yàn)性環(huán)節(jié)的首要一環(huán),我們必須加強(qiáng)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,增強(qiáng)品牌專業(yè)的標(biāo)桿引領(lǐng)作用,適應(yīng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,以滿足當(dāng)代經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對人才的需求。

1整合優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

將常規(guī)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)包含的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)及儀器分析實(shí)驗(yàn)等整合為基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)(I-III),各階段教學(xué)環(huán)節(jié)均為80學(xué)時(shí),整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)合計(jì)240學(xué)時(shí)?;A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)I主要包含無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn),其中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)22.5%,設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)2.5%,綜合性實(shí)驗(yàn)75%?;A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)II以有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主,其中驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性及綜合性實(shí)驗(yàn)比例分別為17.7%、2.6%和79.7%?;A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)III主要以物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)和儀器分析實(shí)驗(yàn)組成,其中驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性及綜合性實(shí)驗(yàn)比例分別為53%、4%和43%。充足的課時(shí)有效的保證了實(shí)驗(yàn)的開出量,有效訓(xùn)練學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本技能的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)得到保留,保證了基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)依然是促進(jìn)學(xué)生形成化學(xué)理念、鞏固化學(xué)知識的必經(jīng)階段。不同階段的實(shí)驗(yàn)都具有不同的功能和訓(xùn)練目的[2]?;瘜W(xué)化工行業(yè)中所遵循的嚴(yán)格操作,以客觀事實(shí)為依據(jù)的傳統(tǒng)觀念始終依然重要,基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)所擁有的經(jīng)典的,好的東西要值得保留。我們將原有的部分驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行豐富,融合一定的綜合性、探索性和拓展性,保證了從驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)到設(shè)計(jì)性及綜合性實(shí)驗(yàn)的合理過渡,同時(shí)使基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)所強(qiáng)調(diào)的“三基”,基本理論、基本知識及基本技能得到進(jìn)一步鞏固。在保證“三基”教學(xué)的基礎(chǔ)之上,增加應(yīng)用性、地方特色性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,適應(yīng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)是地方學(xué)院的發(fā)展之路,隨著江蘇沿海開發(fā)上升為國家戰(zhàn)略,石化產(chǎn)業(yè)、精細(xì)化工、新材料等重點(diǎn)基地已經(jīng)落戶鹽城,其中化工產(chǎn)業(yè)已成為鹽城市第二大支柱產(chǎn)業(yè)。目前鹽城市建立的環(huán)??萍汲窃?015年成為蘇北唯一的國家級新型工業(yè)化產(chǎn)業(yè)示范基地,成為中國最具競爭力的十大環(huán)保產(chǎn)業(yè)園區(qū)之一。以適應(yīng)就業(yè)需求為目的的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的增加,使《基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》的開設(shè)與生產(chǎn)實(shí)際、與服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)、與社會需求等密切聯(lián)系的。例如將基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)I中所規(guī)定的水質(zhì)分析,離子交換法制備純水等設(shè)計(jì)到水的實(shí)驗(yàn)增設(shè)專題實(shí)驗(yàn),以鹽城環(huán)保產(chǎn)業(yè)園具體實(shí)例為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,并在基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)III中進(jìn)一步強(qiáng)化,對“水質(zhì)分析”過程中所涉及到從采樣到開出檢驗(yàn)報(bào)告這一過程所涉及到的內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)的訓(xùn)練,將單一的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)作進(jìn)行系統(tǒng)性的整合優(yōu)化,形成以解決實(shí)際問題為主導(dǎo)的應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)。在無機(jī)材料的制備實(shí)驗(yàn)中,以電極材料的制備實(shí)驗(yàn)為專題實(shí)驗(yàn)之一,結(jié)合鹽城新能源汽車產(chǎn)業(yè),了解化學(xué)儲能技術(shù),對學(xué)生進(jìn)行無機(jī)材料行業(yè)的前沿知識。在開設(shè)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)II的過程中,依據(jù)落戶鹽城的化學(xué)合成藥物、海洋藥物合成、精細(xì)化學(xué)品等重點(diǎn)化工產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品的制備為背景,設(shè)置專題實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)技能,為江蘇沿?;し?wù)?;A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)III注重培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)理論的理解和應(yīng)用,注重實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作、數(shù)據(jù)分析到具體實(shí)驗(yàn)報(bào)告的一次性完成,加強(qiáng)和增加學(xué)生利用計(jì)算機(jī)對化學(xué)繪圖和數(shù)據(jù)處理等分析數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析討論能力的培養(yǎng)。

2豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段

豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段,是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的有效途徑之一。首先在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,嘗試采用案例教學(xué)法。案例教學(xué)首創(chuàng)于美國哈佛大學(xué),目前已經(jīng)證明該方法能有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,同時(shí)調(diào)動(dòng)教師專業(yè)化發(fā)展的積極性[3]。根據(jù)案例教學(xué)所具有的故事性、新穎性、時(shí)效性及背景清晰等具體特征,依次以設(shè)置問題情境、提出問題、方案設(shè)計(jì)、討論應(yīng)用、歸納總結(jié)五個(gè)階段實(shí)施具體教學(xué)過程[4]。例如在基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)III中“有機(jī)物紫外-可見吸收光譜的測定實(shí)驗(yàn)”,看似一個(gè)普通的儀器分析為主的實(shí)驗(yàn),其實(shí)不然。該課題可以以環(huán)境或食品污染,食品安全及質(zhì)量檢驗(yàn)為課題的研究背景,設(shè)置問題情境,拋出問題。例如醬油、食醋、碳酸飲料等所含苯甲酸或山梨酸等食品添加劑的測定問題,同學(xué)們查閱文獻(xiàn),從了解苯甲酸及山梨酸在合格食品中標(biāo)準(zhǔn)含量要求、分子結(jié)構(gòu)及電子能級軌道信息、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置、紫外-可見吸收光譜儀器的使用、測量數(shù)據(jù)的處理等方面設(shè)計(jì)方案,討論具體應(yīng)用,然后對紫外-可見吸收光譜儀器的基本部件構(gòu)造及作用、測量中具體吸光值的控制范圍、所測物質(zhì)的電子躍遷圖及吸光度的加和性等問題進(jìn)行探討,歸納總結(jié),進(jìn)而探討掌握此類實(shí)驗(yàn)技術(shù)對現(xiàn)代人類生活的提高的重要性,將會使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。其次,充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源。目前,基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)I-III具有校級網(wǎng)絡(luò)課程平臺,專任教師將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容細(xì)化成相對較完整且相互關(guān)聯(lián)的知識單元,將具體儀器使用及實(shí)驗(yàn)操作錄制成錄像,在網(wǎng)絡(luò)課程平臺開放,開發(fā)多媒體模擬實(shí)驗(yàn),同時(shí)將實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)內(nèi)容以問題的形式提出,學(xué)生通過網(wǎng)上預(yù)習(xí)答題熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,并將答題成績計(jì)入課程考核。為適應(yīng)時(shí)展,在基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)III的教學(xué)中,創(chuàng)建與江蘇省21世紀(jì)高等院?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革示范教材《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》配套的,適用于應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生的手機(jī)教學(xué)網(wǎng)站。采用圖片、動(dòng)畫、視頻等多媒體技術(shù)技術(shù)將實(shí)驗(yàn)原理、、儀器試劑、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)等相關(guān)知識點(diǎn)視頻化,將網(wǎng)站內(nèi)容嵌入其教學(xué)平臺,共享給學(xué)生,提高教學(xué)質(zhì)量。另外,開展“一月一賽”,以化學(xué)技能比賽檢驗(yàn)學(xué)生化學(xué)能力的同時(shí),提高了學(xué)習(xí)的積極性。在應(yīng)用化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案中,在要求學(xué)生所修的169個(gè)學(xué)分中,有6個(gè)學(xué)分必須通過創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的形式獲得。在基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)I-III教學(xué)過程中組織競賽,將競賽成績換算成具體的學(xué)分,該學(xué)分納入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)分,從而提高化學(xué)專業(yè)大學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),實(shí)驗(yàn)操作能力和創(chuàng)新能力。我們基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)I教學(xué)中融入競賽中經(jīng)常涉及到的無機(jī)化合物的制備及性質(zhì)表征的基本操作、物質(zhì)量的分析與測定中定量分析等內(nèi)容,基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)II中融入有機(jī)化合物的合成及表征部分,基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)III部分融入化合物物理常數(shù)的測定等技術(shù)技能。這一舉措,不但完善了實(shí)驗(yàn)教學(xué)知識體系,而且使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,創(chuàng)新能力得到培養(yǎng)。具體教學(xué)效果在大賽中得到體現(xiàn)。我院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的學(xué)生連續(xù)在近三屆的江蘇省大學(xué)生化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)競賽獲一等獎(jiǎng),連續(xù)在近三屆的全國大學(xué)生化工設(shè)計(jì)大賽獲全國二等獎(jiǎng)。通過組織學(xué)生參加高水平的化學(xué)實(shí)驗(yàn)競賽,有效的促進(jìn)基礎(chǔ)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革。

3改變實(shí)驗(yàn)考核機(jī)制

基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的考核辦法以能力考核為主,成績均由平時(shí)成績+期末考查成績組成?;A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)I的平時(shí)成績由出勤、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、課堂討論等成績構(gòu)成,占60%,期末考查成績占40%,由考查操作(70%)和考查報(bào)告(30%)兩部分構(gòu)成?;A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)II依然采用平時(shí)成績(60%)+期末考查成績(40%)組成。期末考查成績采用實(shí)驗(yàn)操作和理論閉卷筆試相結(jié)合的考核方式,實(shí)驗(yàn)開設(shè)上學(xué)期采用實(shí)驗(yàn)操作、完成考查報(bào)告相結(jié)合的考核方法,實(shí)驗(yàn)開設(shè)下學(xué)期采用采用實(shí)驗(yàn)操作和理論閉卷筆試考核方法?;A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)III采用平時(shí)實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績占70%,期末閉卷考試試卷成績占30%。通過對實(shí)驗(yàn)考核方式的改革,考核的科學(xué)性得到體現(xiàn),考核的內(nèi)容更加全面合理。其中平時(shí)成績所占比例的增加,打破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核重結(jié)果輕過程的模式,一定程度上能夠促使學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)教學(xué),合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程,認(rèn)真撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,熟練規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作等等,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)工作作風(fēng)得以形成。而對基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)II,III中重要的知識點(diǎn)及具體在化學(xué)化工生產(chǎn)中的重要應(yīng)用原理及注意事項(xiàng)等進(jìn)行期末筆試測驗(yàn),按一定比例計(jì)入學(xué)期總成績。通過基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)考核方式的改革,學(xué)生的成績得到提升,平均成績提高25%,優(yōu)秀和良好率得到保證,教學(xué)質(zhì)量得到進(jìn)一步的提高。

4改革實(shí)驗(yàn)室管理模式

高效合理的實(shí)驗(yàn)室管理能夠在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和化學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中起到重要作用[5]。原有的基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理模式存在一定的問題,例如實(shí)驗(yàn)室管理人員與從事實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的內(nèi)容各司其責(zé),彼此缺少約束力;實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備人員未參與整個(gè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)過程,造成教師與實(shí)驗(yàn)員之間的相互溝通不到位;有些基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)儀器較多,上課老師變換頻繁,造成儀器損壞得不到及時(shí)修理,上下學(xué)期銜接不到位等諸多問題。為此,我們對原有的實(shí)驗(yàn)室管理模式進(jìn)行改革。首先,成立基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理機(jī)構(gòu),獨(dú)立于各教研室,建立起獨(dú)立的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系,相對固定實(shí)驗(yàn)任課老師,原則上三年不動(dòng),避免以教研室課時(shí)分配為由頻繁調(diào)換任課老師,教師全程參與實(shí)驗(yàn)室管理與維護(hù),實(shí)現(xiàn)一體化管理模式。這樣任課老師相對固定,教師投入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極性得到提高,增加對實(shí)驗(yàn)儀器管理、維修及更新的熟悉程度,教師也會總結(jié)實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),有利于教師申報(bào)完成實(shí)驗(yàn)教改項(xiàng)目及撰寫實(shí)驗(yàn)教改文章;其次,將實(shí)驗(yàn)室根據(jù)教學(xué)內(nèi)容分類,每個(gè)實(shí)驗(yàn)室所承擔(dān)的教學(xué)內(nèi)容相對固定,避免儀器的隨意搬動(dòng),使每個(gè)實(shí)驗(yàn)室形成一定的特色。例如,基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)III實(shí)驗(yàn)室根據(jù)熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)、光學(xué)技術(shù)、表面與膠體化學(xué)等教學(xué)內(nèi)容分類規(guī)劃實(shí)驗(yàn)室,擁有熱化學(xué)室、蒸汽壓測定室、氣相色譜室、光分析室、表面膠體與電解質(zhì)分析室、電分析室、微結(jié)構(gòu)分析室、原子吸收分光光度室及紅外分光光度室等。每一個(gè)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的教學(xué)項(xiàng)目明確,清晰。以表面膠體與電解質(zhì)分析室為例,具體承擔(dān)了電導(dǎo)法測定弱電解質(zhì)電離常數(shù)、電勢-pH曲線的測定、電導(dǎo)法測定乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)、膠體的制備和電泳、粘度法測定高聚物的相對分子質(zhì)量、溶液表面張力的測定及電導(dǎo)法測定表面活性劑的臨界膠束濃度等7個(gè)實(shí)驗(yàn)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)室有1~2位老師具體負(fù)責(zé),將實(shí)驗(yàn)室管理、儀器維護(hù)等折算成教師工作,與年終績效掛鉤。另外,為促進(jìn)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),允許管理該實(shí)驗(yàn)的專任教師根據(jù)自己的科研方向,從眾多科研項(xiàng)目中篩選獲取部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,形成學(xué)生選做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,納入基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開放平臺,供學(xué)生選擇,每個(gè)項(xiàng)目限定人數(shù),將該類創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)作為基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的延伸,同時(shí)學(xué)生的成績計(jì)入基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)考核成績。

5結(jié)束語

在江蘇高校“應(yīng)用化學(xué)”品牌專業(yè)的建設(shè)背景下,基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程通過整合優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段、改變實(shí)驗(yàn)考核機(jī)制及改革實(shí)驗(yàn)室管理模式等途徑,為完成品牌專業(yè)建設(shè)一流實(shí)驗(yàn)平臺服務(wù)于創(chuàng)新型高級專門人才的培養(yǎng),形成自己的特色與優(yōu)勢,發(fā)揮重要作用。

作者:王彥卿 張紅梅 顧云蘭 單位:鹽城師范學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院

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篇5

關(guān)鍵詞:番荔枝素;抗腫瘤作用;多藥耐藥性;細(xì)胞凋亡;細(xì)胞周期

中圖分類號:R730.52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-0432(2011)-04-0307-3

番荔素被認(rèn)為是繼紫杉醇之后的又一個(gè)有前途的天然來源的抗癌新藥,由于有很強(qiáng)的抗腫瘤活性,因此被稱為“明日抗癌之星”。它是從番荔枝科植物中分離出來的化合物,迄今為止已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這類化合物多達(dá)100余個(gè),總稱為番荔素(annonaceae acetogenin)。從化學(xué)角度分析是一類結(jié)構(gòu)新穎的分子,來自一些長鏈脂肪酸。從生物活性角度分析,具有抗腫瘤活性、抗寄生活性、殺蟲活性、抗瘧活性和T細(xì)胞抑制活性等[1,2]。其中最受關(guān)注的就是作為抗癌藥物的廣泛前景。

1 概況

番荔枝科植物是熱帶區(qū)域的主要植物類群之一,在氣溫高熱而潮濕的林子中生長。全世界有120個(gè)屬約2000種,分布在熱帶和亞熱帶地區(qū),我國共有24個(gè)屬,約103種和6個(gè)變種[3]。番荔枝( A nnona squamosa Linn,又稱Sweet Sop,Sugar Apple 或Custard Apple),中文名香梨、佛頭果、釋迦果、番梨等,屬番荔枝科,是一種半落葉性小喬木或灌木[4]。原產(chǎn)于美洲,目前在我國廣東、廣西、云南、海南和福建等省區(qū)都有栽培。從其藥用價(jià)值評價(jià)發(fā)現(xiàn),番荔枝果實(shí)供食用,樹皮可制取纖維。另外,番荔枝全身皆具有多種藥用價(jià)值。民間曾有記載,番荔枝根、樹皮在治療急性赤痢、精神抑郁癥和脊髓骨病有較顯著的療效。另外番荔枝的種子、果實(shí)、葉片有防治病蟲害的功效,對殺死天牛、粉介殼蟲等害蟲都有較好的殺蟲作用;除此之外,可以強(qiáng)烈刺激動(dòng)物眼球結(jié)膜,還可以做為墮胎藥使用;取樹皮中的纖維成分,用于增加腸內(nèi)水分,促進(jìn)蠕動(dòng),軟化糞便或者促進(jìn)排便等有較好的作用[5,6]。番荔素的主要來源有兩種:天然提取和化學(xué)合成。目前,由于天然提取存在成本低、生產(chǎn)工藝簡單、產(chǎn)量高等優(yōu)點(diǎn),因此被廣泛用于實(shí)驗(yàn)或大規(guī)模生產(chǎn)中?;瘜W(xué)合成從20世紀(jì)90年代才見有報(bào)道,大多數(shù)集中在番荔素單四氫呋喃型和鄰雙四氫呋喃型兩種類型中,其中又以片段的合成和構(gòu)筑骨架方法居多[7]。由于番荔素的結(jié)構(gòu)復(fù)雜和空間結(jié)構(gòu)獨(dú)特,雖然已有眾多科學(xué)家合成出來,但由于這種方法生產(chǎn)成本高,產(chǎn)量低,目前這種方法只能限于學(xué)術(shù)研究中。

2 抗腫瘤作用

番荔素化合物對體外培養(yǎng)的腫瘤細(xì)胞具有強(qiáng)大的細(xì)胞毒作用。據(jù)報(bào)道,番荔素化合物對人白血病[8,9]、人肝癌細(xì)胞[10-12]、人卵巢癌、人宮頸癌、人膀胱癌、人皮膚癌[13]、人乳腺癌[8,13,14]、人表皮細(xì)胞、鼠淋巴癌細(xì)胞[14]、人喉癌[8]、人前列腺癌、人結(jié)腸癌[15]、人胰腺癌[16]、人鼻咽癌、人肺癌等都有較好的細(xì)胞毒性。雖然對很多總腫瘤細(xì)胞都存在細(xì)胞毒作用,但其實(shí)此類化合物對不同的腫瘤細(xì)胞具有選擇性,并不是“廣泛細(xì)胞毒劑”[17]。比如bullacin B對人乳腺癌細(xì)胞MCF-7有較強(qiáng)毒性,IC50值僅為10-7μg•ml-1,是阿霉素的106倍。然后對人胰腺癌PACA-2細(xì)胞的IC50值為0.1μg•ml-1[17]。而annoglacins A 對人胰腺癌PACA-2 細(xì)胞作用卻很強(qiáng),其IC50值僅為10-7μg•ml-1,但對人乳腺癌MCF-7和人肺癌細(xì)胞A-549的IC50值僅為10-4μg•ml-1和IC50值僅為10-3μg•ml-1[18]。Bullatacin是番荔素類化合物成分中抗腫瘤活性最好的化合物之一,對人白血病作用突出,是紫杉醇的300多倍[19],同時(shí)對人肝癌細(xì)胞株也有較好的抑制作用[8]。從Asimina.triloba的種子中分離出了新的化合物asimitrin和4-hydroxytrilobin對前列腺癌細(xì)胞PC-3和結(jié)腸癌細(xì)胞株HT-29細(xì)胞毒作用是阿霉素的100-10000倍[15];而從其種子中分離得到的asitrilobins A和B對胰腺癌細(xì)胞株MIA PaCa-2顯示了顯著的敏感性,細(xì)胞毒作用是阿霉素的10-100倍[16]。番荔素化合物在抗腫瘤方面有很大前景,它有著較大的毒性和特異性兩大特點(diǎn)。不但可以有針對性的殺死抗腫瘤細(xì)胞,同時(shí)較大的細(xì)胞毒作用可以有效的抑制細(xì)胞生長。由此備受眾人關(guān)注。

3 抗耐藥性研究

多藥抗藥性(multidrug resistance,MDR)是指腫瘤細(xì)胞接觸一種來源于天然的抗腫瘤藥物并產(chǎn)生抗藥性時(shí),同時(shí)對結(jié)構(gòu)和作用機(jī)理不同的多種天然來源的抗腫瘤藥物產(chǎn)生交叉抗藥性。已證實(shí)MDR的主要原因是P-糖蛋白(permeability glycoprotein.P-gp)過度表達(dá)。實(shí)際上,P-gp是一種依賴于ATP的外排泵。而番荔素化合物的作用是阻斷呼吸鏈的傳遞,使細(xì)胞內(nèi)ATP迅速減少,因而產(chǎn)生MDR[20-22]。有研究顯示,番荔素化合物類成分可以抑制人乳腺癌耐阿霉素MCF-7/ADR和人乳腺癌耐野生MCF-7/wt耐藥株,都表現(xiàn)出劑量依賴關(guān)系,在一定范圍內(nèi),對MCF-7/ADR效果更顯著,在1μg•ml-1濃度下抑制率達(dá)到100%。通過機(jī)制研究分析,番荔素具有多藥耐藥性腫瘤有效可能與其使多藥耐藥性腫瘤細(xì)胞內(nèi)的ATP迅速降低,從而使P-gP功能降低有關(guān)[23]。從番荔枝科植物阿蒂莫耶中分離獲得的番荔素單體8922,對MDR腫瘤細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果表明,8922 對KBv200及KB細(xì)胞的IC50分別為4817和6416 nmol•l-1 (P>0.05)。8922對KB及KBv200細(xì)胞裸鼠移植瘤具有相似的劑量依賴性抑制作用,而毒性可以耐受。8922劑量依賴性地增加KBv200細(xì)胞的Fura22積累,顯示8922體內(nèi)外均抑制KB和KBv200細(xì)胞生長[24]。符立梧等[22]實(shí)驗(yàn)證明,番荔枝總內(nèi)酯、Bullatacin和atemoyacin-A對敏感腫瘤細(xì)胞株和具有MDR的腫瘤細(xì)胞株同樣具有較強(qiáng)的作用,IC50值比較差異無顯著性(P>0.05),表明MDR細(xì)胞株對番荔枝總內(nèi)酯、Bullatacin和atemoyacin2A無多藥耐藥性。因此番荔素具有多藥耐藥性可以說是其有一個(gè)特點(diǎn)和優(yōu)勢,從目前研究的結(jié)果來看,番荔素類化合物對其多藥耐藥性的機(jī)理研究還不夠深入,但其具有逆轉(zhuǎn)腫瘤多藥耐藥性的作用和機(jī)制也為治療腫瘤多藥耐藥性帶來了一個(gè)很好的前景。

4 抗腫瘤作用機(jī)理研究

番荔素的作用靶點(diǎn)為腫瘤細(xì)胞的線粒體[9]。線粒體是細(xì)胞產(chǎn)生能量的主要場所,番荔枝素強(qiáng)烈的生物活性來自于其對哺乳動(dòng)物和昆蟲細(xì)胞線粒體呼吸鏈的抑制作用,其通過抑制線粒體中NADH-Ubiquinone氧化還原酶和癌細(xì)胞質(zhì)膜NADH氧化酶,達(dá)到抑制細(xì)胞能量代謝活動(dòng)的目的。而線粒體NADH-Ubiquinone氧化還原酶是呼吸鏈中最大、最復(fù)雜也是最關(guān)鍵的蛋白酶復(fù)合物,所以在整個(gè)凋亡過程中起著重要的作用[25]。其中以抑制NADH-Ubiquinone氧化還原酶為主,若不能形成氧化磷酸化反應(yīng)所需要的質(zhì)子(H+)梯度,則合成酶復(fù)合體將無法起作用,使產(chǎn)能迅速減少。簡單的說是特異性地抑制腫瘤細(xì)胞的線粒體NADH的還原酶或氧化酶,從而阻斷電子的傳遞,減少ATP的生成,抑制線粒體的供能功能,從而使細(xì)胞死亡[26]。有報(bào)道番荔枝素與G1期腫瘤細(xì)胞作用,誘導(dǎo)Bax表達(dá),增強(qiáng)caspase-3的活性,引起腫瘤細(xì)胞凋亡。另有報(bào)道番荔枝素可通過使腫瘤細(xì)胞內(nèi)cAMP和cGMP水平的降低,從而誘導(dǎo)凋亡[8]。黃國瑞[27]研究顯示,一些番荔素化合物是主要通過細(xì)胞死亡,部分通過細(xì)胞凋亡的機(jī)理抗腫瘤,例如從番荔枝科植物中提取的多聚乙酰類分子(Annonaceous acetogenins,AA005)的聚醚類似物。但其作用機(jī)理仍然在線粒體上,并且抑制線粒體電子呼吸鏈的氧化還原酶。番荔素作用位點(diǎn)與輔酶Q作用位點(diǎn)的關(guān)系仍不十分清楚,但都認(rèn)同復(fù)合體I與抑制劑的結(jié)合位點(diǎn)較多,且不太容易區(qū)分,而且有親水和疏水的極性要求,其作用位點(diǎn)的疏水性尤其重要[2]。

5 細(xì)胞周期

細(xì)胞周期的進(jìn)程中,從G1期向S期轉(zhuǎn)變時(shí)存在一個(gè)被稱為限制點(diǎn)( restriction point, R point) 的調(diào)控點(diǎn),G1期細(xì)胞通過此點(diǎn)可進(jìn)入S期,否則細(xì)胞周期的進(jìn)程將發(fā)生滯留。曾有研究顯示番荔枝素內(nèi)酯類成分與G1期腫瘤細(xì)胞作用,朱孝峰[9]通過流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞周期結(jié)果顯示番荔素Desacetyluvaricin 可減少S期細(xì)胞數(shù)并增加G1期細(xì)胞數(shù),表明其延遲了腫瘤細(xì)胞G1期并阻礙其向S期轉(zhuǎn)化,具有G0/G1期阻滯作用,從而抑制了腫瘤細(xì)胞增殖。其效果與順鉑相比,沒有顯著差異。兩者結(jié)論有相似處,但具體機(jī)制沒有深入研究。而化合物Pyranicin使細(xì)胞阻滯于G2/M期和G1期兩個(gè)期,更加有效的抑制腫瘤細(xì)胞增殖,并防止胸苷進(jìn)入細(xì)胞,這表明阻滯DNA復(fù)制通過抑制pols和topos活性。化合物為squamocin阻滯T24膀胱癌細(xì)胞在G1期,并在S期引起選擇性的細(xì)胞毒作用。它誘導(dǎo)Bax和Bad促凋亡基因表達(dá),增強(qiáng)caspase-3活性,干擾PARP蛋白的功能引起的細(xì)胞凋亡。而其在抑制K562細(xì)胞增殖具有時(shí)間-劑量依賴性。細(xì)胞周期分析顯示暴露于squamocin 24h后阻滯G2/M期。在G2/M期,細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑(CDKIs),p21和p27增加,并呈劑量依賴性。細(xì)胞周期調(diào)控蛋白分析表明squamocin沒有改變CDK2,CDK4,細(xì)胞周期蛋白A,細(xì)胞周期蛋白B1,細(xì)胞周期蛋白D3和cyclinE的表達(dá),但降低Cdk1和Cdc25C的蛋白水平。另外,從最新的的研究結(jié)果顯示[13],新化合物Annonacin對T24膀胱癌細(xì)胞株的毒性作用主要在S期。進(jìn)一步的研究表明,annonacin激活p21和阻滯T24細(xì)胞株在G1期。通過Bax表達(dá),增強(qiáng)caspase-3的活性,從而引起T24細(xì)胞株凋亡。因此提示不同成分番荔素對細(xì)胞的抑制作用也有所不同。

6 總結(jié)

總之,番荔素化合物誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的機(jī)制是目前研究的熱點(diǎn),其作為天然產(chǎn)物抗腫瘤藥物的作用是不可忽略的,但是由于它缺少專一性而且表現(xiàn)出毒性,有時(shí)會殺死正常細(xì)胞以及耐藥性等問題,使得從天然產(chǎn)物中尋找安全,經(jīng)濟(jì)和靶點(diǎn)專一的抗癌藥物仍是目前新藥研發(fā)的一大挑戰(zhàn)。相信隨著人們對番荔素化合物研究的深入,從其原藥材提取有效成分并進(jìn)行結(jié)構(gòu)簡化和修飾,必將會發(fā)現(xiàn)更多的、更有效的抗腫瘤活性成分,并為抗腫瘤藥物的研究與開發(fā)提供新的方法和途徑。

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篇6

我國雖然為海洋大國,海洋生物資源相當(dāng)豐富,但是在海洋天然產(chǎn)物應(yīng)用基礎(chǔ)研究以及海洋藥物的研究與開發(fā)方面卻與發(fā)達(dá)國家的差距非常顯著。究其原因,主要是我國在海洋藥物先導(dǎo)化合物發(fā)現(xiàn)方面的基礎(chǔ)研究力量薄弱,從事相關(guān)研究、尤其是從事海洋天然產(chǎn)物發(fā)現(xiàn)和研究的科研機(jī)構(gòu)相對偏少、人才匱乏,藥物發(fā)現(xiàn)的活性評價(jià)模型不夠全面、科學(xué),未能提供足夠的新型結(jié)構(gòu)化合物用于生物活性和新藥研發(fā)篩選,致使新藥先導(dǎo)化合物發(fā)現(xiàn)的幾率偏低。因此,建立合理、科學(xué)的藥物發(fā)現(xiàn)和評價(jià)模型,加強(qiáng)對我國海洋動(dòng)、植物化學(xué)成分的研究,從中發(fā)現(xiàn)、鑒別得到大量的海洋天然產(chǎn)物以供新藥研發(fā)篩選是我國產(chǎn)生具有自主知識產(chǎn)權(quán)的海洋藥物的關(guān)鍵。

海洋軟體動(dòng)物主要生活于海底,以海綿、海藻、水螅蟲、苔蘚蟲、??蜕汉鳛槭?,可以是肉食性的、也可以是草食性的,生命周期及生長特性與生活習(xí)性密切相關(guān),壽命的長短取決于其食物壽命的長短。這些軟體動(dòng)物色彩艷麗、行動(dòng)緩慢,主要依賴次生代謝產(chǎn)物形成的化學(xué)防御機(jī)制對抗天敵的捕食以求得生存。這種由生物進(jìn)化形成的化學(xué)防御策略為我們從自然界尋找某種具有生物活性的化合物提供了一條簡潔、有效的途徑。在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行高通量活性篩選無疑將更容易發(fā)現(xiàn)新的活性天然產(chǎn)物,大大提高新藥先導(dǎo)化合物的發(fā)現(xiàn)幾率。

軟體動(dòng)物個(gè)體較小,且多生長在深海,導(dǎo)致樣品采集非常不易,這給對其化學(xué)成分的研究以及隨后的生物活性篩選帶來極大的困難和挑戰(zhàn)。這一矛盾可以通過研究軟體動(dòng)物的食源生物得到解決:研究發(fā)現(xiàn),很多軟體動(dòng)物的次生代謝產(chǎn)物同樣可以從其食源生物中獲得。這是因?yàn)槌贁?shù)軟體動(dòng)物能夠生物合成自身所需要的化學(xué)物質(zhì)而建立其化學(xué)防御體系外,多數(shù)軟體動(dòng)物是通過選擇適當(dāng)?shù)氖澄锊⑵渲杏杏玫拇x物質(zhì)經(jīng)過進(jìn)一步的生物轉(zhuǎn)化或直接積累到身體的特定部位以保護(hù)自己不受天敵捕食的。這樣,對軟體動(dòng)物的食源生物的研究不但可以從化學(xué)角度確證它們的生態(tài)學(xué)關(guān)系(捕食-被捕食)、拓展其次生代謝產(chǎn)物的生物多樣性,而且可以補(bǔ)充由于軟體動(dòng)物難以采集造成的因化合物得量太少所致對隨后生物活性研究的制約。

對海洋軟體動(dòng)物及其食源生物的化學(xué)成分的研究不但有利于發(fā)現(xiàn)新藥先導(dǎo)化合物,而且可以從化學(xué)角度闡明其食物鏈上的生態(tài)關(guān)系。因此,這一研究領(lǐng)域越來越得到世界海洋天然產(chǎn)物界的重視,成為近年來海洋天然產(chǎn)物研究的熱點(diǎn)。意大利的Cimino教授是國際同行公認(rèn)的海洋軟體動(dòng)物研究權(quán)威,他近年來發(fā)表的一系列綜述總結(jié)了其研究小組在此研究領(lǐng)域所作出的貢獻(xiàn)[1]。

我國海洋中蘊(yùn)藏著豐富的海洋軟體動(dòng)物資源。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國海洋中生活著2 500余種軟體動(dòng)物[2]。由于海洋軟體動(dòng)物標(biāo)本的采集極為困難,加上生物樣本不易富集,致使研究者們經(jīng)常只能在極少樣本量(有時(shí)只有1個(gè)個(gè)體)的情況下對樣本進(jìn)行化學(xué)成分的研究,這就要求研究人員必須具有較高的分離和結(jié)構(gòu)解析技能,同時(shí)也對配套的儀器性能和分析方法提出了較高要求?;谏鲜鲈诤Q筌涹w動(dòng)物研究方面存在的諸多困難,我國雖然在海洋天然產(chǎn)物研究方面已有20多年歷史,但對軟體動(dòng)物的研究報(bào)道卻非常少。我們希望通過對我國南海軟體動(dòng)物及其食源生物的深入研究獲得大量有關(guān)我國軟體動(dòng)物的資源分布、生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、化學(xué)及藥理等方面的信息和知識。同時(shí),通過課題的開展,還可以開辟一個(gè)提供新型結(jié)構(gòu)海洋天然產(chǎn)物的重要來源,大大提高新藥先導(dǎo)化合物的發(fā)現(xiàn)幾率,并從中篩選出一批化學(xué)結(jié)構(gòu)新型、生物活性顯著的海洋新藥先導(dǎo)化合物,提高我國新藥研發(fā)的自主創(chuàng)新能力和知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)能力。

1研究與結(jié)果

東南沿海是我國海洋生物種類最豐富的海域,我們經(jīng)過多次采集得到了30余種海洋軟體動(dòng)物及其70余種食源生物(海綿、珊瑚各30余種,海藻10余種)。通過現(xiàn)代分子藥理學(xué)(靶受體、靶基因)、高通量篩選技術(shù)、藥效學(xué)、毒理學(xué)、海洋生態(tài)和分類學(xué)、海洋天然有機(jī)化學(xué)等多學(xué)科的密切配合和綜合應(yīng)用,對其中40種海洋生物的活性成分進(jìn)行了系統(tǒng)研究,考察食物鏈關(guān)系;同時(shí),對得到的化學(xué)成分進(jìn)行抗腫瘤、抗艾滋病毒、降血糖、抗菌和抗真菌活性評價(jià),并對具有顯著生物活性的化合物的藥理及構(gòu)效關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)研究,為進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)新藥先導(dǎo)化合物打下了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

1.1軟體動(dòng)物及其食源生物的化學(xué)成分研究和生態(tài)食物鏈關(guān)系考察

1.1.1軟體生物的化學(xué)及化學(xué)生態(tài)學(xué)研究

軟體生物與其食源生物之間的生態(tài)學(xué)關(guān)系是國際上海洋天然產(chǎn)物研究的前沿和熱點(diǎn)。但因其研究難度大(個(gè)體小、生物量少、采集難、化學(xué)成分研究更難),國內(nèi)相關(guān)研究基本上是空白,國際上也只有歐美少數(shù)幾個(gè)國家在從事相關(guān)研究。我們在國內(nèi)率先開展了這方面的研究,先后完成了15種軟體動(dòng)物的化學(xué)及化學(xué)生態(tài)學(xué)研究。這15種軟體動(dòng)物包括后鰓亞綱裸鰓目海神鰓科(Glaucidae)軟體動(dòng)物Phyllodesmium magnum和Phidiana militaris[3],車輪海??疲ˋctinocyclidae)軟體動(dòng)物日本車輪海牛(Actinocyclus papillatus)[4],杜五海??疲═ritoniidae)軟體動(dòng)物Tritoniopsis elegans[5],六鰓科(Hexabranchidae)軟體動(dòng)物血紅六腮(Hexabranchus sanguinus)[6],片鰓科(Arminidae)軟體動(dòng)物美麗擬皮片鰓(Dermatobranchus ornatus)[7],舌尾海??疲℅lossodorididae)3種軟體動(dòng)物雙色玻緣海牛(Glossodoris cincta)、地母多彩海牛(Chromodoris geometrica)和Chromodoris reticulate,刺海??疲↘entrodorididae)軟體動(dòng)物煙囪壺形海牛(Jorunna Funerbris),葉海牛科(Phyllididae)2種軟體動(dòng)物丘凹葉海牛(Phyllidia pustulosa)及未定名葉海牛(Phyllidia sp.),肺螺亞綱石璜科(Onchidiidae)軟體動(dòng)物瘤背石璜(Onchidium verruculatum)[8],前腮亞綱腹足目海兔螺科(Ovulidae)軟體動(dòng)物海兔螺(Ovula ovum)以及鮑科軟體動(dòng)物耳鮑(Halotis asinine)。我們從中發(fā)現(xiàn)了一系列的生物活性物質(zhì),如二聚四氫異喹啉生物堿(圖1中的化合物1)以及新骨架吲哚生物堿菲地鰓甲素(圖1中的化合物2)和菲地鰓乙素(圖1中的化合物3)等,其中化合物1正是ecteinascidin系列化合物中ecteinascidin-637(ET637)的去乙?;?,而菲地鰓甲素和菲地鰓乙素為首次從自然界中分離得到的具有1, 2, 4-oxadiazole結(jié)構(gòu)片段的化合物,對多種腫瘤細(xì)胞生長顯示有強(qiáng)烈的抑制活性(表1)[3],為新藥先導(dǎo)化合物的發(fā)現(xiàn)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。通過對上述軟體動(dòng)物的捕食生物進(jìn)行化學(xué)成分研究或與文獻(xiàn)中相關(guān)生物化學(xué)成分進(jìn)行比對,我們發(fā)現(xiàn)美麗擬皮片鰓和軟體動(dòng)物P. Magnum與柳珊瑚,血紅六腮、Glossodoris屬和Phyllidia屬軟體動(dòng)物與海綿以及Halotis屬軟體動(dòng)物與Cladophora屬綠藻間可能存在捕食與被捕食的生態(tài)學(xué)關(guān)系,部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果仍在整理之中。

上述軟體動(dòng)物多為后鰓亞綱軟體動(dòng)物,這是因?yàn)樵摲N群動(dòng)物基本失去了物理外殼的保護(hù),它們的化學(xué)防御體系更加重要和完善,具有可有效地將活性物質(zhì)積累到身體中容易受到攻擊的部位以抵御天敵捕食的特點(diǎn),使我們更容易通過化學(xué)成分的研究獲得具有強(qiáng)力生物活性的化合物,為新藥先導(dǎo)化合物的發(fā)現(xiàn)提供物質(zhì)基礎(chǔ)[9]。

1.1.2海綿的化學(xué)及化學(xué)生態(tài)學(xué)研究

海綿是肉食性軟體動(dòng)物的重要食源生物,也是新藥先導(dǎo)化合物的重要來源。我們先后對10種海綿及兩株海綿內(nèi)生菌的化學(xué)成分進(jìn)行了系統(tǒng)研究,它們分別是4種Dysidea屬海綿[10-15]、2種Axinyssa屬海綿[16-19]、蜂海綿Haliclona sp.[20]、海綿Acanthella sp.[21]、海綿Hyrtios erectus[22]和海綿Neopetrosia exigua[23]以及海綿內(nèi)生菌Streptomyces sp.和Bacillus vallismortis[24],獲得了倍半萜、倍半萜二倍體、二萜、二倍半萜、噻唑生物堿、大環(huán)二胺生物堿和二酮哌嗪等許多結(jié)構(gòu)新型的活性化合物,并探討了這些化合物的可能的生物防御作用及生物來源,證實(shí)了Dysidea屬海綿與丘凸葉海牛屬和Doriopsilla屬軟體動(dòng)物間[12,19]以及海綿Acanthella與Hexabranchus屬和Phyllidiella軟體動(dòng)物間存在著捕食與被捕食的化學(xué)生態(tài)學(xué)關(guān)系[21]。體外活性篩選結(jié)果顯示,這些化合物具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤和降血糖等多種生物活性,其中來自海綿Dysidea villosa的dysidine(圖2中的化合物4)[11]和來自海綿Hyrtios erectus的hyrtiosal(圖2中的化合物5)[22]分別顯示具有良好的蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)抑制活性及抗艾滋病毒活性,IC50分別為1.50和9.60 µM,具有進(jìn)一步研究的價(jià)值。

1.1.3珊瑚的化學(xué)及化學(xué)生態(tài)學(xué)研究

珊瑚是肉食性軟體動(dòng)物的另一類重要食源生物,全球約有7 000多種,主要分為八放珊瑚和六放珊瑚兩個(gè)亞綱?;瘜W(xué)成分研究集中在八方珊瑚、包括軟珊瑚和柳珊瑚上,萜類和甾醇化合物是它們的特征性化學(xué)成分。

我們對采自中國南海的10種軟珊瑚和3種柳珊瑚的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)研究。軟珊瑚包括3種短指軟珊瑚(Sinularia sp., S. depressa, S. parv)[25-27]、3種肉芝軟珊瑚(Sarcophyton glaucum, S. latum, S. tortuosum)[28-31]、2種豆莢軟珊瑚(Lobophytum sp., L. Crassum)[32-34]、多棘軟珊瑚(Spongodes sp.)[35-37]和軟珊瑚Scleronephthya sp.[38];柳珊瑚包括中華小尖柳珊瑚Muricella sinensis[39]、小月柳珊瑚Menella sp.和彎曲小尖柳珊瑚Muricella flexuosa[40,41]?;瘜W(xué)物質(zhì)的類型主要涉及倍半萜、二萜、二萜二聚體和甾體等。軟珊瑚中富含cembrane型二萜,其二聚體是肉芝軟珊瑚的典型次生代謝產(chǎn)物。這類大環(huán)化合物的絕對構(gòu)型的鑒定是天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)鑒定的難點(diǎn)之一,我們首次將固體圓二色譜/含時(shí)密度泛函方法應(yīng)用到此類化合物的結(jié)構(gòu)鑒定中并取得了良好效果[34]。從多棘軟珊瑚中得到的新甾體化合物多棘酸酯(圖2中的化合物6,methyl spongoate)對人肝癌細(xì)胞BEL-7402顯示有較強(qiáng)的抑制活性,IC50為0.14 µg/ml,具有進(jìn)一步研究的價(jià)值[35]。從中華小尖柳珊瑚中分離得到的二萜化合物與軟體動(dòng)物美麗擬皮片腮中得到的化合物結(jié)構(gòu)相似,但含量不到后者的1/20,故推測中華小尖柳珊瑚可能是美麗擬皮片腮的食源動(dòng)物,且美麗擬皮片腮具有極強(qiáng)的從食物中選擇并富集次生代謝產(chǎn)物并將這些化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)移到身體的特定部位以形成自身化學(xué)防御體系的能力[39]。

1.1.4海藻的化學(xué)成分研究

海藻是許多素食性軟體動(dòng)物的食源生物。我們從我國東海海域采集到了紅藻岡村凹頂藻(Laurencia okamurai)和綠藻杉葉厥藻(Caulerpa taxifolia)。從紅藻岡村凹頂藻中分離得到20余種laurane型倍半萜及其結(jié)構(gòu)重排物,這些化合物在抗真菌以及環(huán)氧化酶-2和PTP1B抑制活性測試中均顯示陰性結(jié)果。但它們在結(jié)構(gòu)上與Aplysia屬海兔中分離鑒定出的倍半萜類化合物相似,提示Aplysia屬海兔與Laurencia屬紅藻間可能存在捕食-被捕食的化學(xué)生態(tài)學(xué)關(guān)系[42]。從綠藻杉葉厥藻中也分離并鑒定出了11種化合物、包括芳香化valerenane型倍半萜類化合物和吲哚生物堿caulerpin,其中caulerpin具有顯著的PTP1B抑制活性,IC50為3.77 µM[43]。

1.2活性化合物的活性評價(jià)、合成及構(gòu)效關(guān)系研究

對在前期活性測試中分別顯示具有PTP1B抑制活性、抗艾滋病毒和抗腫瘤活性的3個(gè)不同類型化合物dysidine[10]、hyrtiosal[21]和多棘酸酯[35]進(jìn)行活性的重新評價(jià)及合成研究,以初步探討它們可能的作用機(jī)制,為新藥先導(dǎo)化合物的發(fā)現(xiàn)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

利用分子水平的PTP1B抑制劑篩選技術(shù)發(fā)現(xiàn),dysidine能夠顯著抑制PTP1B的活性(IC50為1.5 µM),且其主要選擇性地作用于PTP1B,對PTP家族其它成員的影響則較小。在細(xì)胞水平上,dysidine能夠顯著激活胰島素信號通路中的2個(gè)關(guān)鍵因子I受體和絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶(AKT)的磷酸化,對胰島素通路的下游效應(yīng)因子糖原合酶激酶-3和細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶同樣也有激活作用。dysidine還可顯著增加3T3-L1細(xì)胞吸收葡萄糖的能力,20 µM濃度的激動(dòng)能力與胰島素相當(dāng)。

抗艾滋病毒系統(tǒng)研究顯示,hyrtiosal能夠競爭性地抑制艾滋病毒整合酶與艾滋病毒的結(jié)合。使用表面等離子共振技術(shù)進(jìn)行活性測試證實(shí),hyrtiosal作用于艾滋病毒整合酶的N端域。利用定點(diǎn)突變技術(shù)發(fā)現(xiàn),hyrtiosal能與艾滋病毒整合酶N端域結(jié)合位點(diǎn)中3個(gè)影響活性的重要氨基酸殘基Ser17、Trp19和Lys34發(fā)生相互作用。hyrtiosal也具有PTP1B抑制作用,能在細(xì)胞水平上對胰島素信號通路進(jìn)行調(diào)控、包括促進(jìn)AKT和葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白-4的激活。

多棘酸酯對人肝癌細(xì)胞BEL-7402的良好抑制活性促使我們對其進(jìn)行了系統(tǒng)的活性考察。研究發(fā)現(xiàn),多棘酸酯對多種非多藥耐藥人腫瘤細(xì)胞株和正常細(xì)胞株都具有抑制活性,平均IC50為5.72 μM。多棘酸酯對肝癌細(xì)胞的作用最強(qiáng),對白血病、結(jié)腸癌、生殖系統(tǒng)腫瘤、胃癌和肺癌細(xì)胞的作用次之,對乳腺癌細(xì)胞的作用相對較差。應(yīng)用多種凋亡檢測方法進(jìn)行研究,結(jié)果表明多棘酸酯有很強(qiáng)的凋亡誘導(dǎo)活性。值得注意的是,多棘酸酯作用24 h后對腫瘤細(xì)胞周期基本沒有影響,這與很多抗腫瘤化合物、尤其是細(xì)胞毒藥物都會引起細(xì)胞周期阻滯的作用不同。進(jìn)一步的細(xì)胞凋亡通路研究表明,多棘酸酯會引起caspase-8激活以及Bid蛋白的切割,表明有外源性死亡受體凋亡途徑的參與。同時(shí),多棘酸酯也可激活caspase-9、降低Bcl-2/Bax比率并引致細(xì)胞色素C從線粒體釋放進(jìn)入胞漿,表明內(nèi)源性線粒體途徑亦參與了多棘酸酯的凋亡誘導(dǎo)作用。此外,Rh123和JC-1染色試驗(yàn)結(jié)果也表明,多棘酸酯可濃度依賴性地降低BEL-7402的線粒體膜電位,從而進(jìn)一步表明了有內(nèi)源性線粒體途徑的參與[44]。

為進(jìn)一步研究多棘酸酯的抗腫瘤活性,我們對其進(jìn)行了化學(xué)合成及構(gòu)效關(guān)系研究。經(jīng)以孕烯醇酮醋酸酯為起始原料,經(jīng)10余步反應(yīng)(圖3)合成得到了多棘酸酯,其為+57º,與天然產(chǎn)物的+64°十分接近,說明合成產(chǎn)物與天然產(chǎn)物一致,且此結(jié)論也通過1H NMR和13C NMR分析得到了確認(rèn)[45]。

對多棘酸酯的進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)衍生及構(gòu)效關(guān)系研究表明,其結(jié)構(gòu)中A環(huán)上的α,β-不飽和酮功能基是活性中心;側(cè)鏈對抗腫瘤活性有顯著影響,不同側(cè)鏈可選擇性地抑制不同腫瘤細(xì)胞株;不同的腫瘤細(xì)胞模型對不同衍生物的活性應(yīng)答也有區(qū)別[46]。

2討論和結(jié)語

本研究是我國國內(nèi)首次開展的對海洋軟體動(dòng)物及其食源生物間化學(xué)生態(tài)學(xué)關(guān)系的研究,標(biāo)志著海洋天然產(chǎn)物研究從以活性成分為主導(dǎo)的傳統(tǒng)研究模式到海洋生物化學(xué)生態(tài)學(xué)研究的轉(zhuǎn)變。這是我國海洋天然產(chǎn)物研究方向和理念的重要轉(zhuǎn)變,具有重要的引領(lǐng)和示范作用。海洋軟體動(dòng)物并不懂得化學(xué)知識,但它們卻能通過選擇適當(dāng)?shù)氖澄锊闹屑橙∮杏玫幕瘜W(xué)物質(zhì)而有效地保護(hù)自己。考察后鰓亞綱軟體動(dòng)物及其食源動(dòng)物的化學(xué)防御性物質(zhì)可為我們尋找有生物活性的新化學(xué)物質(zhì)提供另一條可能的途徑。在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行高通量活性篩選無疑將更容易發(fā)現(xiàn)新的活性天然產(chǎn)物,從而進(jìn)一步提高新藥先導(dǎo)化合物的發(fā)現(xiàn)幾率。

通過開展本研究課題,從學(xué)術(shù)的角度看,可以幫助我們了解這些海洋生物資源、分布化學(xué)和生態(tài)學(xué)特征以及它們在海洋生物系統(tǒng)食物鏈中所起的作用,從而加深我們對海洋生命現(xiàn)象、進(jìn)而對人類自身的了解,為促進(jìn)海洋天然產(chǎn)物化學(xué)、海洋生物學(xué)和生態(tài)學(xué)的發(fā)展提供理論基礎(chǔ);從藥用角度看,從海洋軟體動(dòng)物中提取分離并發(fā)現(xiàn)有生物活性的新化合物、進(jìn)而將其開發(fā)成為新藥或新藥先導(dǎo)化合物必會產(chǎn)生巨大的社會和經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)也可對我國南海軟體動(dòng)物資源的保護(hù)、合理開發(fā)和利用提供科學(xué)依據(jù)。

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篇7

[關(guān)鍵詞] 雙向反饋教學(xué)法 高中化學(xué)教學(xué) 實(shí)施程序

反饋教學(xué)是一種以“信息反饋為主線,以探求為根本,把教學(xué)矯正和調(diào)控貫穿始終”的教學(xué)方法。它體現(xiàn)了新課程標(biāo)準(zhǔn)以人為本的核心思想,以學(xué)生為主體的新理念。反饋教學(xué)強(qiáng)調(diào)教師和學(xué)生間的雙向交流,把課堂從“單向傳遞”轉(zhuǎn)變成為“雙向信息互動(dòng)”,打破了沉悶的“填鴨式”的教學(xué)模式,激發(fā)了課堂的生氣與活力。

一、雙向反饋教學(xué)法的涵義與特點(diǎn)

雙向反饋教學(xué)法是在對傳統(tǒng)“填鴨式”教學(xué)方式的反思和批判中,運(yùn)用現(xiàn)代的科學(xué)方法論――信息論、控制論、系統(tǒng)論,分析與總結(jié)教學(xué)實(shí)踐而創(chuàng)造出來的新的教學(xué)方法論。它是師生雙方在融洽、合作的氣氛中,由教師引導(dǎo)(控制)學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)的、創(chuàng)造性的學(xué)習(xí),以應(yīng)用知識和發(fā)展能力為目標(biāo),突出教與學(xué)之間信息交流,并注重信息反饋的及時(shí)性,是提高課堂教學(xué)質(zhì)量的一種新穎的、科學(xué)的,集講解式、啟發(fā)式、研討式、練習(xí)式、自學(xué)式等各種教學(xué)法的優(yōu)點(diǎn)于一體的綜合教學(xué)法。

反饋教學(xué)法以信息反饋為主線,反饋、自學(xué)、研討貫穿始終。它改變了傳統(tǒng)的教師講、學(xué)生聽的注入式教學(xué)法,使課堂信息變單向傳遞為多向傳遞。其主要原理是把信息整理信息傳遞信息反饋信息調(diào)控信息儲存作為一個(gè)整體,形成一個(gè)閉合回路。通過信息整理確定教學(xué)目標(biāo)(即應(yīng)有值),通過各種渠道和不同方式的信息傳遞,讓學(xué)生獲得知識并表現(xiàn)能力(即實(shí)有值),通過師生間以及學(xué)生間的信息把反饋和對各種信息的比較,讓學(xué)生獲得學(xué)習(xí)中應(yīng)有值和實(shí)有值間存在誤差的信息,并以此為指令及時(shí)進(jìn)行調(diào)控。如此不斷反饋、矯正、調(diào)控,最終盡可能減小學(xué)生的實(shí)有值和應(yīng)有值(教學(xué)目標(biāo))之間的誤差,從而達(dá)到優(yōu)化課堂教學(xué)、提高課堂效率的目的。

二、雙向反饋教學(xué)法的程序與結(jié)構(gòu)

反饋教學(xué)法的結(jié)構(gòu)主要是指兩條通道:一條是反饋給教師的叫客觀反饋,這種反饋有正反饋和負(fù)反饋。所謂正反饋指的是這樣的信息:學(xué)生作業(yè)正確,聽課時(shí)聚精會神,討論時(shí)積極熱烈,答問流暢自如等,這樣就會使教師增強(qiáng)控制和主導(dǎo)作用。反之,若學(xué)生學(xué)習(xí)效果差,錯(cuò)誤大,聽課時(shí)無精打采,或死氣沉沉,這樣就會導(dǎo)致教師的控制作用降低,主導(dǎo)作用減弱,這樣的信息稱之為負(fù)反饋。另一條是反饋給學(xué)生自已的叫自我反饋。若學(xué)生理解了學(xué)習(xí)的內(nèi)容,掌握了公式、法則的推導(dǎo)和應(yīng)用,正確回答老師提出的問題,作業(yè)正確迅速,得到教師的贊揚(yáng)和鼓勵(lì),這樣就會增強(qiáng)學(xué)習(xí)的信心和積極性。掌握了課堂教學(xué)中的反饋結(jié)構(gòu),師生雙方就可以依據(jù)反饋信息調(diào)整教與學(xué)的活動(dòng),從而提高課堂的教學(xué)效率。

三、高中化學(xué)教學(xué)中雙向反饋教學(xué)法的實(shí)施程序

將雙向反饋教學(xué)法運(yùn)用于化學(xué)課堂教學(xué),達(dá)到師生相互作用,共同協(xié)調(diào)進(jìn)步,完成教學(xué)任務(wù)。教師不斷從學(xué)生反饋信息中調(diào)整自己的信息輸出,學(xué)生在回答所給予的評價(jià)和指導(dǎo)中獲得啟發(fā),發(fā)展知識,在師生多邊的信息傳遞和相互反饋中構(gòu)成新的思維關(guān)系。

1.導(dǎo)入新課――為第一次集中反饋?zhàn)龊娩亯|

新課的導(dǎo)入主要是考慮如何促進(jìn)知識的正遷移。在導(dǎo)入方式上,有從新舊知識的聯(lián)系上入手,有從學(xué)生熟悉的生活實(shí)際導(dǎo)入,也有通過問答或練習(xí)等方式導(dǎo)入。從導(dǎo)入的過程來看,一般分為兩步:第一步是出示基本概念復(fù)習(xí)題,讓學(xué)生復(fù)習(xí)與新知識有關(guān)的基本概念和與概念有關(guān)的基本練習(xí),這樣做的目的是為了解學(xué)生情況促進(jìn)知識的正遷移,為學(xué)習(xí)新知識鋪平道路。例如,在學(xué)習(xí)離子反應(yīng)這一概念時(shí),先要向?qū)W生提出問題什么是電解質(zhì),什么是非電解質(zhì),電解質(zhì)導(dǎo)電的原因是什么,為何電解質(zhì)還有強(qiáng)弱之分,學(xué)生很容易在上節(jié)課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,明確是由于含有自由移動(dòng)的離子進(jìn)而為離子反應(yīng)的學(xué)習(xí)做好鋪墊。在引導(dǎo)學(xué)生回答問題的基礎(chǔ)上,引出課題如何運(yùn)用平衡移動(dòng)原理去解決合成氨生產(chǎn)的化學(xué)問題,選擇適宜的生產(chǎn)條件呢?

2.學(xué)習(xí)探索過程――為第二次反饋?zhàn)龊眠w移

導(dǎo)入新課后及時(shí)出示討論題,讓學(xué)生對舊知識產(chǎn)生聯(lián)想,對新知識產(chǎn)生興趣,帶著強(qiáng)烈的求知欲去閱讀課本,實(shí)驗(yàn)、觀察、思考,認(rèn)真探索,最后通過討論研究掌握新知識。在這一過程中關(guān)鍵是“導(dǎo)”,做好啟發(fā)誘導(dǎo)工作是教師在完成教學(xué)目標(biāo)過程中的基本任務(wù),也是教師在教學(xué)過程中發(fā)揮主導(dǎo)作用的基本途徑和有效方法。

通過討論研究進(jìn)行第二次反饋,教師掌握學(xué)生對新知識的理解程度和逐步應(yīng)用情況,及時(shí)小結(jié)進(jìn)行第二次調(diào)控,第二次反饋成功關(guān)鍵在教師,教師要善于設(shè)問,師生雙方在知識的重點(diǎn)區(qū)域展開討論,反復(fù)研究以獲新知。對于基礎(chǔ)性強(qiáng)較淺顯部分,可以采用啟發(fā)探究法、引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法或分組討論法,讓學(xué)生交換意見,小組討論,互相啟發(fā)。例如,無機(jī)化學(xué)合成氨工業(yè)、制堿工業(yè)、硫酸工業(yè),有機(jī)化學(xué)中第七章糖類、油脂、蛋白質(zhì)及第八章的合成材料。

對于較為復(fù)雜深入的知識內(nèi)容,一般采用講授法,這個(gè)環(huán)節(jié)的反饋是綜合目標(biāo)的集中反饋,要解決的是學(xué)生達(dá)目標(biāo)的深度問題,即對重難點(diǎn)的融合貫通。如NaOH與少量Ca(HCO3)2反應(yīng)的離子方程式。對于這種復(fù)雜的內(nèi)容,教師應(yīng)該在課堂教學(xué)中通過設(shè)疑解惑幫助學(xué)生實(shí)破難點(diǎn),也可通過設(shè)置問題指導(dǎo)學(xué)生觀察,以啟發(fā)學(xué)生的思路,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.鞏固加深過程――第三次反饋深化知識

通過思考猜想、計(jì)算推理與活動(dòng)達(dá)到深化新知的目的,在活動(dòng)中教師獲取信息,并利用小結(jié),及時(shí)調(diào)控,目的是為了解學(xué)生掌握新知識的深度。為此,要在課堂上留出充足時(shí)間,并提出明確的訓(xùn)練要求,要?jiǎng)?chuàng)設(shè)愉快,緊張訓(xùn)練的情境氣氛,要讓學(xué)生在最佳的竟技狀態(tài)中,達(dá)到預(yù)期的訓(xùn)練功能,如在學(xué)習(xí)“乙醇”性質(zhì)后對比分析溴乙烷與乙醇的化學(xué)性質(zhì)及相互關(guān)系,使知識得到升華,此過程中教師的評價(jià)尤為重要。對來自學(xué)生的反饋信息能及時(shí)做出正確的評價(jià),使學(xué)生及時(shí)糾正學(xué)習(xí)中的錯(cuò)誤,強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果,起到調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,發(fā)揮非智力因素作用,通過反饋看到自己的缺點(diǎn)和不足,促進(jìn)自我激勵(lì)自我檢索,自我矯正,自我完善。課堂評價(jià)應(yīng)堅(jiān)持適時(shí)性、準(zhǔn)確性、鼓舞性、雙向性。教師要根據(jù)學(xué)生的反饋信息進(jìn)行“及時(shí)評價(jià)”,肯定或否定學(xué)生的答問,嚴(yán)密精確地回答學(xué)生的質(zhì)疑,引導(dǎo)學(xué)生評價(jià),訂正同學(xué)的板演,公布課堂練習(xí)答案,讓學(xué)生相互批改或自我評定課內(nèi)作業(yè)的質(zhì)量,學(xué)會自己糾偏。此外,教師還應(yīng)經(jīng)常依據(jù)學(xué)生的反饋信息,設(shè)計(jì)誘發(fā)學(xué)生自己探索的問題,引導(dǎo)學(xué)生自己尋覓解決問題的途徑和方法,發(fā)展思維,改進(jìn)完善學(xué)習(xí)方法。

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