一、 课程名称：药物设计学

二、 课程代码：PHAR40660

三、 学时和学分：32学时，2学分

四、 适用专业：应用化学，制药工程

五、 先修课程：有机化学、生物化学、大学物理、分析化学、药物化学

六、 使用教材：仇缀百主编，《药物设计学》（第二版），高等教育出版社，2008

七、 参考书目

[1] 徐文芳等编，《药物设计学》（第二版），人民卫生出版社，2011

[2] 郭宗儒，《药物设计策略》（第一版），科学出版社， 2012

[3] 梅森（Mason, J. S.）主编，《计算机辅助药物设计》，科学出版社， 2007

八、课程描述

《药物设计学》是药学和制药及相关专业的专业选修课，是一门集成数学、物理学、化学、分子生物学、细胞生物学、药化、药动学、药理学、计算机图形学等相关学科发展而成的以创新新药的研究方法为主要内容的新型的多学科交叉的边缘性学科。利用传统的药物设计的原理和方法以及新兴的组合化学为基础的高能量筛选，生命科学指导下的病因和药物靶点研究以及计算机辅助药物设计等进行药物设计。主要包括药物发现的中心环节——先导物的发现、筛选与优化和制剂研究开发的基础——优选给药途径与剂型，设计制剂处方等。通过对本课程的学习，使员工了解新药研究和开发的程序，熟悉新药（先导化合物）发现途径，掌握药物设计与发现的理论和方法和技术，了解学科的发展方向，培养创新思维和独立性，成为新药研究与开发的开拓型人才，毕业后能适应21世纪我国新药研究开发的需要。

九、教学目标

1. 课程教学目标

通过本课程的学习，握药物设计的基本原理，基本理论知识和常用方法，了解物药研发的内容、过程和方法等，为将来从事药物研发奠定基础知识。将生物化学知识与社会和个人生活紧密联系，提高员工科学素养和科学辨别能力。

2. 教学环节对人才培养目标的贡献

① 授课环节：给员工讲解药物设计的过程中，培养员工掌握生物化学的原理和方法，并能够应用在具体的科学研究和实际工作中。要求员工能较好地将生物化学﹑物理学和药物化学方面的基础知识运用到药物设计的学习中，要求员工认识疾病靶标的发现与确认；生物大分子的组成﹑结构和性质去认识结构与功能的关系；药物分子的结合构象与作用机理。从而培养员工发现、分析和解决问题的能力以及合理抽象、逻辑推理、物理现象综合分析能力。使员工具备在分子水平上探讨疾病发病机理、治疗途径及药物初步研发的能力。

② 课堂讨论交流环节：训练独立分析问题、解决问题、探索精神和创新能力，还培养员工的良好的表达能力和沟通交流能力。

③ 课程作业：培养员工独立思考的能力，使员工熟练查阅相关文献，完成信息提取，总结归纳能力，培养员工的合理抽象、逻辑推理、物理现象综合分析；具有书面及图形方式清晰而准确地表达科学观点的能力。

④ 课后答疑环节：培养员工的交流能力和为社会服务的能力。

⑤ 考试环节：使员工具有严谨求实、自律、刻苦、向上的良好素质；培养员工踏实做事的习惯和良好的临场心理素质。具有拓展、创新等可持续发展的能力；具有获取信息、筛选信息的自主学习能力。

 

章节名称	知识贡献	教学要求	学时
第一章	药物设计导论	了解药物发现历史和学科发展方向，理解药物研究的内容和开发过程；理解先导物衍生的途径和优化过程以及虚拟筛选。	2
第二章	先导化合物	了解随机筛选和定向筛选；了解组合化学的近期进展和发展方向；；天然化合物的组成和特点；群集筛选方法和活性先导物的鉴别；化合物库的组合方式和高通量筛选在活性先导物鉴别中的作用；内源性活性化合物质在先导物发现中的作用；了解反义核酸的基本概念；理解化合物库与先导物发现；掌握组合化学、构件和化合物组合库的基本概念以及组合化学技术中的平行法和混分法的运用。理解基于性质的药物设计中吸收、分布、代谢、排泄和毒性（ADMET）的构效关系；有意义的先导物的衍生和优化的方法。	8
第三章	药物设计原理和方法	了解新作用靶点的发现在药物设计中的意义；理解基于大分子结构和功能的药物设计表示分子三维结构的方式和模型图的意义；理解已知的多种药物作用靶点的发展与药物升级换代的关系；类似物设计的常用途径；经典的和非经典的生物电子等排体的运用；机体对药物的作用在药物设计中的地位；六种不同目的性的前药设计方法；软药的五类设计方法。掌握基于机理药物设计（MBDD）涉及的生命科学基础内容；调控或阻断信号传导途径是药物设计的指导思想；类似物设计的基本概念；拼合原理的基本概念和运用；生物电子等排法的基本概念；前药原理和软药设计的基本概念。	8
第四章	酶抑制剂和肽拟似物	了解直接作用于核酸调控方法，钾离子通道的调控；了解药物调控机理与cAMP和cGMP以及钙离子浓度的关系；了解开放剂和阻滞剂的发现及其新的治疗意义；现有药物治疗阿尔茨海默病的多种药物作用靶点；掌握酶抑制剂和过渡态类似物的基本概念、类型和药用特征。掌握不可逆抑制剂和肽拟似物的基本概念。	8
第五章	计算机辅助药物设计	了解计算机辅助药物设计所需硬件的基本要求、软件的基本构成；了解计算机辅助药物设计的方法学。；了解X—衍射晶体学和核磁共振技术等获取分子三维结构的方法。理解量子力学、分子力学和分子动力学等理论计算方法和基本概念。理解计算机分子模型技术的基本概念；理解定量构效关系研究的几种常用方法及其数据处理方法；应用直接法和间接法的全新药物设计、三维结构搜寻、3D—QSAR和药效基团模型的建立等方法的概念、特点和步骤。理解量子力学、分子力学和分子动力学等理论计算方法和基本概念。掌握药物的构效关系、药效基团、药动基团、毒性基团和药效构象、药效定量构效关系的基本概念，合理药物设计、基于结构和基于机理的药物设计的基本概念；药物设计的两种基本策略。	6

 

十、教学方法

本课程以面授为主，辅以课堂讨论、多媒体教学以及适量作业及网上在线测试，并通过大量实验加深对理论教学的理解；由于专业性较强，内容难度加大，除课堂讲解之外，应增加互动性教学，如课堂讨论、员工进行章节总结等，以促进员工对知识的吸收。采用多种教学方法并重。

1. 启发式教学：充分结合学科历史背景、生活常识和常见疾病，提出一些药物发现的实际事例，启发员工思考，提高员工的学习兴趣，增强员工对知识的理解。

2. 互动式教学：在涉及新药发现的教学中，教师先提出各种可能的作用机理，在引导员工开放的思路，自己解答并逻辑推理，排除不科学的结论，最终使员工自己得到正确的结论，使员工开阔思路，培养分析问题和解决问题的能力。

3. 根据生物化学最新的研究成果，适当拓宽课程内容：药物设计是一门新兴的研究人类自身的学科，但其领域的新成果不断涌现。因而本课程应根据研究的发展，适当拓宽课程内容, 补充新的有用内容和先进的技术成果: 在讲述经典理论的基础上, 不断将学科最新成果引入教学, 如新的疾病治疗靶标的发现、新上市的药物等。

十一、考核及成绩评定方式

该课程成绩主要包括两部分构成。考核评定方式以考试成绩为主，平时成绩为辅。平时成绩所占成绩比例40%，考试成绩所占成绩比例60%。

1. 平时成绩构成包括：平时成绩根据实验时员工的出勤情况、课堂问答、课堂讨论和课内作业得出，课堂讨论成绩由拟定题目的课外小论文以及对论文的讲解和回答问题综合得出。

2. 考试可采取开卷闭卷等方法。考试试卷以教学大纲为依据，体现本课程的主要内容和基本要求，兼顾概念、理解、分析、综合、评价等方面。既要考核员工对知识的掌握程度，又要考核员工的能力。考试试题要有恰当的广度和覆盖面；有较高的信度、效度、区分度及合适的难易度；题量应与考试时间相匹配；试题表述要准确、简练、明了。

 

大纲制定人： 陈刚

大纲审定人： 徐溢

制定时间：2014-07