制藥工程與生物工程的區(qū)別精選(九篇)
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第1篇：制藥工程與生物工程的區(qū)別范文
目前生物技術(shù)專業(yè)課程設(shè)置存在的主要問題及原因
韶關(guān)學(xué)院本科生物技術(shù)專業(yè)自2000年9月開辦以來，已招收11屆學(xué)生，期間盡管進(jìn)行了一些教學(xué)改革，并在學(xué)科建設(shè)、專業(yè)建設(shè)和課程建設(shè)等方面取得了一些成績，但是在人才培養(yǎng)方案制定方面，還有許多有待完善的地方.在2009級的學(xué)生之前，每個(gè)年級學(xué)生分兩個(gè)教學(xué)班，一個(gè)是不分方向的生物技術(shù)專業(yè)班，另一個(gè)是大二以后的生物醫(yī)藥方向分流培養(yǎng)模式.存在的一些問題主要有以下幾個(gè)方面，一是部分專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課的課時(shí)數(shù)變動的隨意性較大；二是課程的開課順序不盡合理，并且有些教學(xué)內(nèi)容在不同課程中重復(fù)講授；三是有些課程特別是一些選修課程的設(shè)置不是以人才培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)特色為依據(jù)，而是以在崗的教師所能講授的課程為依據(jù)，出現(xiàn)因人設(shè)課和設(shè)人情課等現(xiàn)象，結(jié)果造成必修的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課程的課時(shí)數(shù)在減少，而與專業(yè)無關(guān)或關(guān)系不大的選修課程卻在增加，開設(shè)這些選修課的初衷也許是為了擴(kuò)大學(xué)生的知識面，盡量讓學(xué)生學(xué)習(xí)更多的知識，形成自己的辦學(xué)特色，也就是寬口徑，但是如果學(xué)生連必修的專業(yè)課程都沒學(xué)好，就根本談不上什么寬口徑.這樣的后果只有一個(gè)：學(xué)生的知識面比較寬廣但很淺，許多專業(yè)課程沒有學(xué)好最終導(dǎo)致不足以支撐新知識的獲取，不能真正形成自己的辦學(xué)特色.造成上述現(xiàn)象的主要原因，一方面是由于吃不準(zhǔn)生物技術(shù)專業(yè)內(nèi)涵，對該專業(yè)的辦學(xué)目標(biāo)和辦學(xué)思路不是很明確，因而在專業(yè)課程設(shè)置上有比較大的隨意性；另外一方面是因?yàn)閷I(yè)師資的缺乏，造成一些課程無法開設(shè)或只能湊合著開設(shè)，或因人設(shè)課———有什么樣的老師就開設(shè)什么樣的課程.面對這樣的課程設(shè)置，教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量難以保證.有些學(xué)生抱怨所學(xué)課程不知道有什么用，不知道到底該學(xué)好哪些課程，造成學(xué)生對自身專業(yè)的懷疑和對未來就業(yè)的迷惘.有的專業(yè)課與專業(yè)基礎(chǔ)課脫節(jié)，讓學(xué)生覺得專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課的內(nèi)容不關(guān)聯(lián)，覺得學(xué)了沒有用，甚至有取消所開設(shè)的其中一些必修的專業(yè)基礎(chǔ)課的要求.
細(xì)分專業(yè)方向，優(yōu)化課程設(shè)置
專業(yè)人才培養(yǎng)方案的制定要主動適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要.針對生物技術(shù)專業(yè)在課程設(shè)置方面存在的主要問題，在2009級生物技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案的修訂工作開始之前，統(tǒng)一思想，提高認(rèn)識，通過深入市場調(diào)研和畢業(yè)生跟蹤調(diào)查，走訪與生物產(chǎn)業(yè)的相關(guān)企業(yè)，廣泛征求行業(yè)意見，牢牢抓住企業(yè)需求，并進(jìn)行充分論證，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)方案與生物產(chǎn)業(yè)的對接，為設(shè)置合理專業(yè)方向?qū)ふ铱煽恳罁?jù).首先就畢業(yè)生就業(yè)情況、專業(yè)大類培養(yǎng)模式、課程設(shè)置、實(shí)踐教學(xué)、學(xué)生考研等幾個(gè)方面在省內(nèi)外同類院校，特別是在粵北地區(qū)以及畢業(yè)生就業(yè)主要分布的珠三角地區(qū)進(jìn)行教學(xué)專題調(diào)研，通過收集以上各方面的調(diào)研材料進(jìn)行分析研究，并主動邀請產(chǎn)業(yè)、行業(yè)和用人部門共同研究教學(xué)計(jì)劃，以解決專業(yè)人才培養(yǎng)方案中存在的問題.課程體系的改革目標(biāo)是制定與生產(chǎn)實(shí)踐、社會發(fā)展需要緊密結(jié)合的課程體系和人才培養(yǎng)方案，依據(jù)“寬口徑、厚基礎(chǔ),強(qiáng)能力、重實(shí)踐,高素質(zhì),特色性、開放性、前瞻性”的原則，建立一種面向?qū)嶋H、專業(yè)方向明確、集中體現(xiàn)地方院校應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色的生物技術(shù)專業(yè)課程體系.要突出專業(yè)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，加大課程整合力度，堅(jiān)決刪減與人才培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)特色不相符的課程，堅(jiān)決杜絕因人設(shè)課或因無人而不設(shè)課的現(xiàn)象.選修課是相對必修課而言的，開設(shè)選修課程的目的，一是為了精深本專業(yè)的基礎(chǔ)知識，二是拓寬學(xué)生的專業(yè)知識面.選修課應(yīng)該要依據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)從專業(yè)方向去延伸開課，這樣才能真正體現(xiàn)的辦學(xué)特色.
1確定專業(yè)方向
在確定專業(yè)方向時(shí)，應(yīng)緊緊結(jié)合本校的實(shí)際，努力使之與地方院校培養(yǎng)高水平應(yīng)用型人才辦學(xué)定位相適應(yīng)、與教師的特長與發(fā)展目標(biāo)相適應(yīng)、與所在的廣東區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展特別是粵北經(jīng)濟(jì)發(fā)展對人才的需求相適應(yīng).因而，在制定人才培養(yǎng)方案的課程體系時(shí)，應(yīng)首先明確師資情況、硬件條件及周邊環(huán)境，明確生物技術(shù)專業(yè)到底應(yīng)該側(cè)重于哪些專業(yè)方向，或者說先確定自己的專業(yè)方向，然后參照教育部1998年制定的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)介紹》中有關(guān)生物技術(shù)專業(yè)的課程設(shè)置，以及在近幾年教育部高等學(xué)校生物科學(xué)與工程教學(xué)指導(dǎo)委員會制定的《高等學(xué)校本科生物技術(shù)專業(yè)規(guī)范》所確定專業(yè)核心課程.課程設(shè)置必須給學(xué)生以明確的專業(yè)方向感，要能體現(xiàn)辦學(xué)的專業(yè)特色，同時(shí)要能兼顧學(xué)生個(gè)體之間的差異.在制定或修訂人才培養(yǎng)方案時(shí)，確定按大專業(yè)招生，分窄專業(yè)方向培養(yǎng)，根據(jù)市場對專業(yè)人才的需求，把生物技術(shù)專業(yè)分為生物制藥、生化工程、微生物技術(shù)三個(gè)方向培養(yǎng).
2面向?qū)I(yè)方向劃分課程模塊
在修訂人才培養(yǎng)方案時(shí)，對專業(yè)課程設(shè)置中課程類別重新進(jìn)行了劃分，具體劃分為5個(gè)課程模塊：公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課、專業(yè)方向課和專業(yè)任選課.并對這5類課程模塊所涵蓋的課程、開課的先后順序以及它們之間的相互關(guān)系進(jìn)行分析，旨在建立一種專業(yè)方向明確、集中體現(xiàn)地方應(yīng)用型本科院校特色的課程體系［2］.公共基礎(chǔ)課：是教育部統(tǒng)一規(guī)定的所有學(xué)生都要修讀的必修課程，是同類大學(xué)生的共性課程.例如，政治類、大學(xué)英語、計(jì)算機(jī)、大學(xué)體育等課程.專業(yè)基礎(chǔ)課：是體現(xiàn)專業(yè)共性的課程，一定程度上是為學(xué)習(xí)專業(yè)課和專業(yè)方向課程打基礎(chǔ).這類課程的設(shè)置一般依據(jù)教育部的有關(guān)專業(yè)課程設(shè)置及專業(yè)規(guī)范等相關(guān)文件，在全國的同一專業(yè)中是大體一致的，為必修課.例如，高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、無機(jī)及分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、普通生物學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué).其中，高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、無機(jī)及分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)等為學(xué)校教務(wù)處根據(jù)不同的一級學(xué)科給出統(tǒng)一的課時(shí)，在其它的專業(yè)基礎(chǔ)課中，除生物化學(xué)是在一學(xué)年內(nèi)開設(shè)課時(shí)為90學(xué)時(shí)外，其它課程的理論課均為54學(xué)時(shí)（其中課堂講授48學(xué)時(shí)，自主學(xué)習(xí)6學(xué)時(shí)），并另外單獨(dú)開設(shè)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程，實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù)一般為與理論課的課時(shí)相等或接近理論課的課時(shí)三分之二.專業(yè)課：與專業(yè)基礎(chǔ)課相似，也有一個(gè)共同參照，是區(qū)別與生物技術(shù)專業(yè)相關(guān)的其它生物類專業(yè)的主干課程，是為必修課.例如，基因工程、細(xì)胞工程、微生物工程（或稱發(fā)酵工程）、酶工程、生化工程（或生物工程下游技術(shù)）、生物工程設(shè)備、生物技術(shù)大實(shí)驗(yàn).除生物技術(shù)大實(shí)驗(yàn)為108學(xué)時(shí)外，其余課程的課時(shí)分配為36學(xué)時(shí)（其中課堂講授32學(xué)時(shí)，自主學(xué)習(xí)4學(xué)時(shí)）.另外，還有專業(yè)見習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文等實(shí)踐教學(xué)課程.專業(yè)方向課：主要面向社會就業(yè)需求、學(xué)生個(gè)性發(fā)展需要、師資條件等而開設(shè)的建立在專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課之上的集中體現(xiàn)本專業(yè)的特色課程，各專業(yè)方向之間有3～5門課程的差別，每個(gè)學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣愛好及特長在其中選擇一個(gè)專業(yè)方向，是為限選課.例如，生物制藥方向：生物技術(shù)制藥、生物制藥工藝學(xué)、生物藥物藥劑學(xué)、生物制品學(xué)、藥物生物檢測技術(shù)；生化工程方向：高級生物化學(xué)、生化工藝學(xué)、生化藥物提取技術(shù)、生化技術(shù)大實(shí)驗(yàn)；微生物技術(shù)方向：微生物生理學(xué)、工業(yè)微生物育種學(xué)、微生物檢測技術(shù)、微生物技術(shù)大實(shí)驗(yàn).以上課程中的理論課程講授一般為36學(xué)時(shí)（其中課堂講授32學(xué)時(shí)，自主學(xué)習(xí)4學(xué)時(shí)），實(shí)驗(yàn)課程根據(jù)課程性質(zhì)給出54學(xué)時(shí)或72學(xué)時(shí)不等.專業(yè)任選課：是專業(yè)課的適當(dāng)補(bǔ)充和加深，學(xué)生根據(jù)自己需要而選擇，可結(jié)合畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）而開設(shè)，是為任選課.例如，生物專業(yè)英語、病毒學(xué)、免疫學(xué)、食用菌栽培技術(shù)、植物組織培養(yǎng)、生物檢測技術(shù)、儀器分析、生物信息學(xué)、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)、科技論文寫作.課時(shí)分配一般為36學(xué)時(shí)（其中課堂講授30學(xué)時(shí)，自主學(xué)習(xí)6學(xué)時(shí)）.5類課程的開課順序：大一階段主要開設(shè)公共基礎(chǔ)課和少數(shù)專業(yè)基礎(chǔ)課，大二階段主要學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課，大三階段主要以專業(yè)課和專業(yè)方向課的學(xué)習(xí)為主；大四階段主要以專業(yè)任選課為主.
3加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，提高學(xué)生的技能培養(yǎng)
實(shí)踐教學(xué)體系應(yīng)立足生產(chǎn)實(shí)際，校企合作、產(chǎn)學(xué)結(jié)合，構(gòu)建以培養(yǎng)大學(xué)生專業(yè)技能為核心的實(shí)踐教學(xué)體系.除了在專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課程、專業(yè)方向課及專業(yè)任選課開設(shè)必要的實(shí)驗(yàn)課外，另外還有專業(yè)核心技能訓(xùn)練、創(chuàng)新學(xué)分、社會調(diào)查、生物野外實(shí)習(xí)、專業(yè)見習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文等實(shí)踐教學(xué)類課程.實(shí)驗(yàn)課程中的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置，除了專業(yè)基礎(chǔ)課有一定比例的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)以培養(yǎng)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能外，其余的課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要為綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，以加強(qiáng)對學(xué)生科學(xué)方法、探索精神、創(chuàng)新能力及思維能力的培養(yǎng).另外，根據(jù)學(xué)校最近兩年對人才培養(yǎng)方案的修訂要求，每個(gè)學(xué)生均需獲得6個(gè)必修的創(chuàng)新學(xué)分.學(xué)生可根據(jù)興趣愛好，在教師的指導(dǎo)下開展一些創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，學(xué)會利用網(wǎng)絡(luò)信息及圖書館的期刊數(shù)據(jù)庫資源，查閱并了解本學(xué)科的最新研究進(jìn)展，在此基礎(chǔ)上，自由選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，以此培養(yǎng)自己的科技創(chuàng)新思想和能力，為今后科研奠定基礎(chǔ).并鼓勵(lì)學(xué)生積極申報(bào)校級大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以及校級和省級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目，為進(jìn)一步提升大學(xué)生的綜合素質(zhì)、增強(qiáng)大學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、培養(yǎng)適應(yīng)創(chuàng)新型國家建設(shè)需要的高素質(zhì)人才.
第2篇：制藥工程與生物工程的區(qū)別范文
[關(guān)鍵詞]生命科學(xué)、本質(zhì)、發(fā)展、應(yīng)用、社會、生活
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）29-0132-01
一、對生命科學(xué)的認(rèn)識和思考
現(xiàn)代社會科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，極大地推進(jìn)了人類社會的進(jìn)步，而生命科學(xué)領(lǐng)域更是尤為突出，生命科學(xué)的進(jìn)展給我們的生活帶來了天翻地覆的變化。生命科學(xué)與生物技術(shù)早已成為當(dāng)今最為活躍的科技領(lǐng)域之一，人類對生命活動基本規(guī)律的認(rèn)知水平達(dá)到前所未有的程度，其地位和作為是不言而喻的，它是當(dāng)今在全球范圍內(nèi)最受關(guān)注的基礎(chǔ)自然科學(xué)。
大千？生命世界，數(shù)以百萬計(jì)的不同物種雖然在形態(tài)結(jié)構(gòu)和行為活動上表現(xiàn)得千差萬別，但生物世界中最本質(zhì)的東西卻是高度一致的。構(gòu)成生命的化學(xué)元素和生命大分子在化學(xué)組成都是由C、H、O、N、P、S等化學(xué)元素和4種核苷酸、20種氨基酸、糖類、脂肪等基礎(chǔ)生物大分子組成，這些成分是生命構(gòu)建和一切生命活動得以進(jìn)行的基礎(chǔ)；所有生物體都能夠進(jìn)行新陳代謝，并在新陳代謝過程中不斷的生長；所有生物體都能夠進(jìn)行繁殖產(chǎn)生后代，由于受基因控制和基因改變的影響，生命的繁殖表現(xiàn)出高度的遺傳和變異特性。
細(xì)胞是生命存在的最基本形式，是一切生命活動的基礎(chǔ)，被稱為生命的基本結(jié)構(gòu)單位和功能單位。
從宏觀角度看，地球上的生物構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)中，生物之間相互依賴、相互制約。生命科學(xué)是一門歷史悠久的學(xué)科。在人類文明的初期，人們就注意到了生命與非生命的區(qū)別，并對生物進(jìn)行觀察、描述，收集整理了大量的材料。17世紀(jì)前，由于科學(xué)技術(shù)水平的限制和神學(xué)對人們思想的影響，古老的生物學(xué)始終停留在觀察和描述階段。直至20世紀(jì)以來伴隨物理化學(xué)等有關(guān)學(xué)科的發(fā)展生命科學(xué)的一些基本概念和理論建立起來了。20世紀(jì)后半葉，隨著分子生物學(xué)的興起，生命科學(xué)的發(fā)展獲得了前所未有的速度，一方面?zhèn)鹘y(tǒng)生物學(xué)的學(xué)科分支進(jìn)一步深化、細(xì)化，另一方面學(xué)科間的交叉進(jìn)一步加強(qiáng)。20世紀(jì)70年代以后，以生物工程、克隆技術(shù)、PRC技術(shù)等為主要內(nèi)容的現(xiàn)代生物技術(shù)取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展
二、生命科學(xué)與社會發(fā)展
生命科學(xué)是一門神圣的學(xué)科，社會的發(fā)展離不開生命科學(xué)。
醫(yī)學(xué)領(lǐng)域：1929-1943年，青霉素的發(fā)現(xiàn)，拯救了二戰(zhàn)后期幾百萬人的生命，抗生素的廣泛使用。
遺傳學(xué)領(lǐng)域：1953年，沃森和克里克首次提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，揭開了遺傳的神秘面紗。
生命科學(xué)領(lǐng)域：1997年2月，首例哺乳動物――克隆綿羊“多莉”的誕生；農(nóng)業(yè)領(lǐng)域：轉(zhuǎn)基因棉的研制成功，害蟲防治的突破發(fā)展。
環(huán)境領(lǐng)域：“超級菌”的研制成功，極大程度上解決了海上石油污染的問題。
目前，社會上出現(xiàn)了很多種復(fù)雜的疾病，例如糖尿病、心臟病等，光靠有限的醫(yī)學(xué)藥物是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，好多人因此丟失了生命，基因工程的出現(xiàn)給醫(yī)學(xué)領(lǐng)域帶來了曙光，科學(xué)家們利用基因工程生產(chǎn)出某些特殊的基因和世界上難找的蛋白質(zhì)，比如說，科學(xué)家利用轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)胰島素基因的大腸桿菌來生產(chǎn)人們所需要的大量胰島素，大大縮短了胰島素的生產(chǎn)周期，治愈了更多的胰島素病人?；蚬こ踢€生產(chǎn)出了大量的基因產(chǎn)品，如人的生長激素、干擾素、白細(xì)胞介素-2等，對人類的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。
三、生命科學(xué)與我們的生活
進(jìn)入二十世紀(jì)八十年代，生命科學(xué)更使勢不可擋，雄居影響當(dāng)代人生活的四大科學(xué)之首，目前，生命科學(xué)已經(jīng)成為21世紀(jì)當(dāng)之無愧的帶頭學(xué)科。國際核心期刊生物學(xué)占著越來越多的比例，世界優(yōu)秀科技成果評選總不會離開生物學(xué)的最新成果，無論從這些還是從對人類生活及思想的影響來看，生命科學(xué)都是當(dāng)今世界科學(xué)研究的核心，最為炙手可熱的領(lǐng)域
以下一些生活中的案例來說明生命科學(xué)對我們生活的影響：
在山東，醫(yī)學(xué)專家為60歲的劉為榮換了心臟。我國自上世紀(jì)80年代末開始做心臟移植手術(shù)以來，劉為榮是年齡最大的“換心人”，現(xiàn)在他像正常人一樣安排起居。
在上海，上海生物制品研究所生產(chǎn)出第一批高質(zhì)量的新流感裂解疫苗。流感裂解疫苗不僅接種保護(hù)效果好，而且臨床副反應(yīng)極少，適合各種年齡段的人群接種，最受市場青睞。
在日本，東京齒科醫(yī)科大學(xué)和大日本印刷公司借助特殊的印刷技術(shù)，成功培育出與人體血管原來形狀相同的毛細(xì)血管，有望用于治療心肌梗塞。
在美國，其國家人類基因研究所宣布，他們已繪制成功首張狗基因測序草圖，顯示狗與人類的基因數(shù)量大致相同。這一成果有助于人類對與基因相關(guān)的疑難病癥的研究。
在新加坡，科研人員發(fā)現(xiàn)經(jīng)高溫和超聲波加工處理后的動物骨骼植入人體后，可能不會發(fā)生感染或排斥反應(yīng)，這為異體骨骼移植帶來了新希望。
在韓國，研究人員首次培育成功轉(zhuǎn)基因熒光雞，使轉(zhuǎn)基因雞蛋在食品、制藥等領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用進(jìn)了一步。
以上這些告訴我們，生命科學(xué)就是為我們的生活服務(wù)的，它的出現(xiàn)和發(fā)展就是為了使我們的生活更加美好。
第3篇：制藥工程與生物工程的區(qū)別范文
[基金項(xiàng)目] 國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（81373987）；四川省2011協(xié)同創(chuàng)新中心“青藏高原生態(tài)畜牧業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心”項(xiàng)目
[通信作者] *任波，講師，博士生研究生，研究方向?yàn)槲镔|(zhì)基礎(chǔ)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究，Tel：（028）61800231，E-mail： bobofuly
[作者簡介] 李瑩，講師，博士，E-mail： liyiyidz
[摘要] 四逆湯是經(jīng)典《傷寒論》中的急救方，由附子、甘草（炙）、干姜組成，研究建立體外H9c2心肌細(xì)胞MI-RI模型，通過觀察正常對照組、MI-RI模型組、四逆湯作用組和缺甘草四逆湯作用組細(xì)胞的形態(tài)學(xué)特征，測定各組細(xì)胞的存活率、LGH和CK活性。同時(shí)收集各組細(xì)胞培養(yǎng)液并采用GC-MS 技術(shù)進(jìn)行檢測，對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行多元統(tǒng)計(jì)分析（PCA，PLS-DA，OPLS-DA），得到17個(gè)代謝標(biāo)志物（指認(rèn)15個(gè)），并對其相對含量及代謝途徑進(jìn)行分析。研究結(jié)果顯示四逆湯中附子配伍甘草解毒增效機(jī)制是通過調(diào)節(jié)糖酵解、脂質(zhì)代謝、三羧酸循環(huán)和氨基酸代謝中氮的代謝等生物代謝途徑得以實(shí)現(xiàn)的。研究也證明四逆湯與缺甘草四逆湯對MI-RI模型損傷H9c2心肌細(xì)胞均具有明顯的保護(hù)作用，且四逆湯組保護(hù)作用更加顯著。
[關(guān)鍵詞] 四逆湯；代謝組學(xué)；H9c2 心肌細(xì)胞；MI-RI；附子配伍甘草；解毒增效
四逆湯由附子、甘草（炙）、干姜組成[1]，用于治療心肌梗死、心力衰竭等諸多急癥[2]。現(xiàn)代臨床實(shí)踐和藥理學(xué)研究表明，四逆湯對心肌缺血-再灌注損傷（MI-RI）的心肌細(xì)胞具有明顯的保護(hù)作用，可以影響其代謝、形態(tài)及功能等[2-4]。四逆湯中君藥附子具回陽救逆之功，但燥熱峻猛毒烈，配伍甘草，以“制其偏性，解毒存性”[5]。目前對附子配伍甘草解毒增效機(jī)制進(jìn)行了大量而有價(jià)值的研究[6-7]，但從生物體對四逆湯復(fù)方多成分之整體反應(yīng)的角度闡釋該機(jī)制的研究尚薄弱。本實(shí)驗(yàn)采用H9c2 心肌細(xì)胞，建立體外MI-RI 模型，研究四逆湯中附子配伍甘草解毒增效機(jī)制，并采用GC-MS 聯(lián)用技術(shù)對細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)行代謝組學(xué)研究，進(jìn)而從代謝組學(xué)角度探討四逆湯中附子配伍甘草的解毒增效機(jī)制。
1 材料
1.1 儀器
氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（7890A GC-5975 MSD，Agilent）、CO2培養(yǎng)箱（Thermo Electron Corporation）；立式高壓蒸汽高壓滅菌器（MLS-3020，SANYO）；雙人雙面超凈工作臺（SW-CJ-2F）；通用離心機(jī)（Heraeus Megafuge 1.0R，Thermo）；酶標(biāo)儀（PC plus 384）；透射電鏡（H-600 IV Hitachi）；倒置顯微鏡（CK40，OLYMPUS）；氮?dú)獯蹈蓛x（BF 2000- 15A）；微型旋渦混合器（WH-3）。
1.2 試藥
DMEM 高糖培養(yǎng)基，0.25%胰蛋白酶溶液（HyClone）；胎牛血清FBS（蘭州民海生物工程有限公司）；DMSO（成都科龍化工試劑廠）；MTT（Solarbio公司）；磷酸鹽緩沖液（北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司）；鏈霉素（大連美羅制藥廠）；青霉素（華北制藥廠）；LDH，CK試劑盒（南京建成生物工程研究所）；乳酸、甘氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、脯氨酸、蘇氨酸、葡萄糖、果糖、甘露糖、3-磷酸甘油、谷氨酰胺、棕櫚酸、硬脂酸（上海安研商貿(mào)有限公司）；乙腈、甲醇（Fisher Chemicals 公司）；甲氧胺鹽酸鹽、MSTFA、正庚烷、TMCS、吡啶（Sigma-Aldrich 公司），實(shí)驗(yàn)用水均為超純水（Milli-Q級），其余試劑均為分析純。
2 方法與結(jié)果
2.1 四逆湯和缺甘草四逆湯樣品的制備[8-9]
四逆湯樣品：取生附片30 g、炙甘草30 g和干姜20 g，置于圓底燒瓶中，加8倍量水浸泡0.5 h，回流提取，武火煮沸后文火保持微沸1.5 h，提取液趁熱用紗布濾過；提取3 次，合并水提液，減壓濃縮至適量，加去離子水定容至100 mL。
缺甘草四逆湯樣品：取生附片48 g和干姜32 g，其他操作同上，即得缺甘草四逆湯樣品溶液100 mL。
2.2 硫代硫酸鈉“缺血”液的配置
取化學(xué)缺氧劑Na2S2O3溶于PBS 中，按試驗(yàn)中要求配制成各濃度“缺血”液，混勻，經(jīng)0.22 μm濾器濾過，避光，臨用現(xiàn)配。
2.3 含藥血清及細(xì)胞培養(yǎng)基的制備
SD大鼠，清潔級，體重（200± 20） g，雌雄各半，實(shí)驗(yàn)動物生產(chǎn)許可證編號SCXK（川）2008-24，試驗(yàn)前12 h禁食不禁水。隨機(jī)分為3 組（正常組、四逆湯組、缺甘草四逆湯組），每組8 只。
四逆湯組：灌胃四逆湯（預(yù)先溫?zé)幔?，給藥量為20 μL?g-1體重，每天1次，連續(xù)7 d。缺甘草四逆湯：灌胃缺甘草四逆湯（預(yù)先溫?zé)幔渌哪鏈M。正常組：于第7 天灌胃等量的生理鹽水。末次給藥后0.5 h，眼眶后靜脈叢取血，靜置1 h，離心（4 500 r ?min-1，10 min），分離血清，-70 ℃冷凍保存。
取含藥血清和空白血清，室溫解凍，56 ℃水浴滅活30 min，用DMEM 配制細(xì)胞培養(yǎng)液（含血清10%），經(jīng)0.22 μm濾器濾過，除菌，臨用現(xiàn)配。
2.4 細(xì)胞培養(yǎng)
H9c2大鼠心肌細(xì)胞株 （ATCC，CRL-1446，武漢博士德生物技術(shù)公司） 于含10%FBS的DMEM完全培養(yǎng)基（含青霉素100 U?mL-1、鏈霉素100 U?mL-1）中培養(yǎng)（培養(yǎng)箱條件為37 ℃，5%CO2）。貼壁生長后，2～3 d傳代1次，按 1∶4傳代。狀態(tài)良好的取對數(shù)生長期細(xì)胞進(jìn)行試驗(yàn)。
2.5 心肌細(xì)胞接種、分組及MI-RI模型的制備
調(diào)大鼠心肌細(xì)胞H9c2密度為 8×104個(gè)/mL，接種于96孔培養(yǎng)板，每孔接種200 μL；調(diào)細(xì)胞密度為5×104個(gè)/mL，接種于6 孔培養(yǎng)板，每孔接種2 mL。培養(yǎng)2～3 d，待細(xì)胞覆蓋率達(dá)到80%～ 90%時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)。
心肌細(xì)胞MI-RI模型的制備：更換正常細(xì)胞培養(yǎng)液為等量的“缺血液”，置CO2培養(yǎng)箱中孵育2 h，造成細(xì)胞缺血。再將“缺血液”換為正常細(xì)胞培養(yǎng)液，孵育24 h，對細(xì)胞造成再灌注損傷。
考察四逆湯及缺甘草四逆湯對心肌細(xì)胞MI-RI造模后損傷的作用及細(xì)胞培養(yǎng)液的分析，取心肌細(xì)胞隨機(jī)分為4組，每組6復(fù)孔。試驗(yàn)分組如下：正常對照組，常規(guī)培養(yǎng)，細(xì)胞培養(yǎng)過程中不予任何干預(yù)；MI-RI模型組，造模后，加含10%空白血清的培養(yǎng)基；四逆湯組，造模后，加含10%四逆湯組大鼠血清的培養(yǎng)基；缺甘草四逆湯組，造模后，加含10%缺甘草四逆湯組大鼠血清的培養(yǎng)基。
MTT 法檢測各組細(xì)胞存活率及生化指標(biāo)，結(jié)果見表1。收集各組細(xì)胞培養(yǎng)液于-20 ℃密封保存待測。
2.6 四逆湯（缺甘草與否）對MI-RI心肌細(xì)胞的作用
2.6.1 心肌細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察 心肌細(xì)胞接種于6孔培養(yǎng)板中分別經(jīng)過上述各組所述方法處理后，于倒置顯微鏡下觀察心肌細(xì)胞的形態(tài)和生活狀況，并拍攝顯微照片。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，加不同濃度Na2S2O3的PBS溶液作用后，與正常對照組的心肌細(xì)胞相比，模型組心肌細(xì)胞體積均有變小，且隨著濃度的增加，形態(tài)損傷也隨之加重，并出現(xiàn)細(xì)胞脫落現(xiàn)象；作用時(shí)間越長細(xì)胞損傷程度越明顯；1.5 mmol?L-1組，作用2 h的心肌細(xì)胞損傷更加嚴(yán)重。
空白對照組：心肌細(xì)胞生長旺盛，細(xì)胞結(jié)構(gòu)清晰。MI-RI模型組：心肌細(xì)胞開始變得粗糙，形態(tài)顯不規(guī)則，細(xì)胞間隙增大，開始有細(xì)胞脫落的現(xiàn)象出現(xiàn)。四逆湯組：細(xì)胞可明顯抑制再灌注對心肌細(xì)胞的損傷，表現(xiàn)為細(xì)胞形態(tài)雖稍有變小但仍很規(guī)則，間隙仍保持緊密，懸浮細(xì)胞明顯減少。缺甘草四逆湯組：與四逆湯組相似，但部分細(xì)胞仍有損傷，見圖1。
2.6.2 心肌細(xì)胞存活率測定 采用MTT比色法檢測（邊緣孔用空白培養(yǎng)基填充為空白對照組）。接種于96 孔培養(yǎng)板中的各組心肌細(xì)胞，進(jìn)行相應(yīng)處理后，每孔加MTT 溶液（5 g?L-1）20 μL，于孵箱中孵育 4 h，小心移棄培養(yǎng)液，每孔加150 μL DMSO，振蕩10 min，混合均勻，用酶標(biāo)儀測定各孔吸光度A（檢測波長為490 nm），計(jì)算細(xì)胞存活率，見表1。細(xì)胞存活率=試驗(yàn)組平均吸光度A/對照組平均吸光度A×100%。
2.6.3 生化指標(biāo)的測定 分別各組心肌細(xì)胞上清培養(yǎng)液，分別按照LDH和CK試劑盒說明書進(jìn)行檢測。采用MATLAB（R2009a，The Math Works，Inc.）統(tǒng)計(jì)函數(shù)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行處理，采用t檢驗(yàn)判定各組與正常對照組數(shù)據(jù)間差異，見表1。結(jié)果顯示，與正常H9c2 心肌細(xì)胞比較，模型組和缺甘草四逆湯組的心肌細(xì)胞存活率顯著下降（P
2.7 四逆湯（缺甘草與否）對MI-RI心肌細(xì)胞代謝組學(xué)研究
2.7.1 細(xì)胞培養(yǎng)液樣品前處理方法 取細(xì)胞培養(yǎng)液樣品于室溫解凍，精密吸取100 μL，加甲醇800 μL，渦旋混合1 min；離心15 min（轉(zhuǎn)速1.2×104 r ?min-1），取上層萃取液300 μL于氮?dú)獯蹈稍O(shè)備中低溫（30 ℃）吹干，殘?jiān)?5 μL甲氧胺吡啶溶液（甲氧胺濃度15 g?L-1），渦旋混合2 min，于70 ℃烘箱中肟化1 h；加75 μL衍生化試劑MSTFA（含1%TMCS）渦旋混合2 min，室溫靜置1 h；加1 mL 正庚烷（含內(nèi)標(biāo)白術(shù)內(nèi)酯Ⅱ 0.032 8 g?L-1），渦旋混合 30 s；離心10 min（轉(zhuǎn)速4.0×103 r?min-1），取上清 300 μL 至GC 進(jìn)樣瓶，即得。
2.7.2 GC-MS 分析條件 HP-5MS 毛細(xì)管柱（250 mm×30 m，0.25 μm，Angilent），載氣為高純氦氣，流速1 mL?min-1；進(jìn)樣量1.0 μL，不分流進(jìn)樣；進(jìn)樣口260 ℃；離子源（EI）230 ℃；四極桿150 ℃；電離電壓70 eV；He 掃氣流量10 mL?min-1；掃描方式：全掃描模式，m/z 30～600。升溫程序（初始溫度70 ℃，保持4 min；以每分鐘 6 ℃升溫至115 ℃；再以每分鐘 4 ℃升溫至126 ℃；以每分鐘 6 ℃升溫至190 ℃；以每分鐘 1 ℃升溫至194 ℃，保持2 min；最后以每分鐘 3 ℃升溫至280 ℃）。
2.7.3 統(tǒng)計(jì)分析 實(shí)驗(yàn)所得GC-MS 圖譜數(shù)據(jù)通過XCMS-online（http：//metlin.scripps.edu/download/）工具箱進(jìn)行峰校正、峰對齊和峰積分等預(yù)處理后，采用Matlab軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，為避免誤差，采用內(nèi)標(biāo)（白術(shù)內(nèi)酯Ⅱ）作為參比。數(shù)據(jù)預(yù)處理后的3 個(gè)數(shù)據(jù)集（空白對照組A +模型組B、模型組B+四逆湯組C、模型組B+ 缺甘草四逆湯組D）分別導(dǎo)入多維分析軟件（SIMCA-P 13.0，Sweden）中，進(jìn)行主成分分析（PCA）、偏最小二乘判別分析（PLS-DA）及正交偏最小二乘判別分析（OPLS-DA），經(jīng)模式識別與特征代謝物的提取，得到引起2組間差異的主要潛在代謝標(biāo)志物所對應(yīng)的保留時(shí)間和m/z ，經(jīng)NIST 08 質(zhì)譜庫檢索、AMDIS 鑒定、文獻(xiàn)對照和標(biāo)準(zhǔn)品比對等方法，對潛在生物標(biāo)志進(jìn)行指認(rèn)。對17 個(gè)潛在代謝標(biāo)志物的相對含量，采用Minitab V15.0（State College，USA）軟件進(jìn)行One-Way ANOVA （置信區(qū)間95%）檢驗(yàn)，見表2，圖2。
17 個(gè)潛在代謝標(biāo)志物中，四逆湯組與缺甘草四逆湯組的潛在代謝標(biāo)志物有明顯的區(qū)別，僅四逆湯組回調(diào)的潛在代謝標(biāo)志物：尿素、甘氨酸、硬脂酸和未知成分2；僅缺甘草四逆湯組回調(diào)的潛在代謝標(biāo)志物：亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸和脯氨酸；二者共同回調(diào)的潛在代謝標(biāo)志物：乳酸、未知成分1、纈氨酸、3-磷酸甘油、谷氨酰胺、果糖、葡萄糖、甘露糖和棕櫚酸。
3 結(jié)論與討論
本研究采用體外心肌細(xì)胞試驗(yàn)，通過測定LDH與CK活性，二者是評價(jià)心肌缺血程度的客觀指標(biāo)，也是判斷MI-RI心肌細(xì)胞不可逆的重要指標(biāo)。結(jié)果表明四逆湯與缺甘草四逆湯對MI-RI 模型對H9c2心肌細(xì)胞造成的損傷均具有明顯的保護(hù)作用，且前者保護(hù)作用更加顯著。四逆湯對H9c2心肌細(xì)胞損傷的保護(hù)作用更強(qiáng)，一個(gè)重要原因是四逆湯能通過調(diào)節(jié)LDH，CK等指標(biāo)的水平及減少M(fèi)I-RI所致的心肌細(xì)胞的凋亡可挽救更多的心肌的作用，起到緩解心肌細(xì)胞壞死的發(fā)生，提高M(jìn)I-RI 的治療效果 [10]。
通過對代謝組學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，17個(gè)潛在代謝標(biāo)志物中，乳酸鹽、果糖、葡萄糖、甘露糖和3-磷酸甘油與糖酵解途徑相關(guān)，這表明四逆湯（缺甘草與否）對缺血再灌注損傷H9c2心肌細(xì)胞的保護(hù)作用是通過調(diào)節(jié)與糖酵解的途徑來實(shí)現(xiàn)的。
MI-RI模型損傷，因?yàn)镠9c2心肌細(xì)胞缺血缺氧使有氧代謝發(fā)生障礙，能量供應(yīng)以糖酵解為主，通過糖酵解生成乳酸；同時(shí)，H9c2心肌細(xì)胞模型組的LDH 活性顯著升高，也表明乳酸含量升高的必然性。這一點(diǎn)與之前心肌細(xì)胞損傷的病理生理變化的研究結(jié)果相吻合[11]。葡萄糖和甘露糖含量顯著降低是因?yàn)樵炷：蟮男募〖?xì)胞在缺血缺氧的環(huán)境下，完全通過糖酵解來獲得能量所致[12]；果糖的含量稍有升高，可能是在復(fù)氧的情況下，恢復(fù)葡萄糖的有氧代謝，使部分葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖，而心肌細(xì)胞無法完成果糖的糖異生過程所致[13]。MI-RI模型組中3-磷酸甘油的含量顯著升高，可能因?yàn)樵谌毖毖鯒l件下果糖與甘露糖等己糖轉(zhuǎn)化為3-磷酸甘油酸所致[12]。棕櫚酸與硬脂酸2種不飽和脂肪酸的含量顯著降低，可能因?yàn)樵谌毖毖鯒l件下，葡萄糖的無氧酵解使葡萄糖僅在有氧氧化生成乙酰CoA的含量降低，從而致使以乙酰CoA為合成原料的棕櫚酸與硬脂酸的含量顯著下調(diào)[12]。纈氨酸與異亮氨酸屬支鏈氨基酸，作為心肌缺血時(shí)心臟可供選擇的重要能量底物[13]，心肌細(xì)胞在缺血缺氧情況下，利用支鏈氨基酸作為代償性的能量供給，致使二者在MI-RI模型組中的含量顯著降低。亮氨酸、甘氨酸、蘇氨酸和脯氨酸的含量水平顯著降低，這些α-氨基酸作為能量代謝的重要前體及能轉(zhuǎn)化為一些生物分子[12]，其相對含量的變化可能與心肌細(xì)胞在MI-RI過程中對能量的需求而應(yīng)激調(diào)節(jié)的結(jié)果。尿素的含量顯著升高，可能與上述幾種氨基酸的代謝使尿素的含量有所積蓄有關(guān)[12]。
與MI-RI 模型組相比，四逆湯組和缺甘草四逆湯組除甘露糖外，分別將乳酸等12種代謝物的含量進(jìn)行了不同程度的回調(diào)。從相對含量分析四逆湯組和缺甘草四逆湯組間的差異主要表現(xiàn)如下。
乳酸、谷氨酰胺與葡萄糖的含量在附子的3 種雙酯型生物堿的毒性代謝組學(xué)分析結(jié)果[14]是血漿中乳酸鹽的水平升高，葡萄糖和谷氨酰胺的含量下降；缺甘草四逆湯組中乳酸和谷氨酰胺的回調(diào)幅度較四逆湯組回調(diào)的幅度明顯減小，而葡萄糖的回調(diào)幅度則過大，甚至超過了空白對照組的含量水平。3 種雙酯型生物堿分別對血漿中葡萄糖含量的影響有高有低不盡相同，本研究結(jié)果可能是由于四逆湯缺甘草方中復(fù)雜成分總體的調(diào)節(jié)作用使葡萄糖含量水平顯著升高。以上均表明四逆湯中甘草解附子之毒通過調(diào)節(jié)糖酵解途徑而實(shí)現(xiàn)的。
除乳酸、未知成分1、纈氨酸、3-磷酸甘油、谷氨酰胺、果糖、葡萄糖和棕櫚酸等代謝物的含量為四逆湯組與缺甘草四逆湯組共同回調(diào)外，前者回調(diào)了尿素、甘氨酸、硬脂酸和未知成分2的含量水平，后者回調(diào)了亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸和脯氨酸的含量水平。根據(jù)以上潛在代謝標(biāo)志物與生物代謝途徑的關(guān)系可知，四逆湯中甘草解附子之毒是通過調(diào)節(jié)糖酵解、脂質(zhì)代謝、三羧酸循環(huán)和氨基酸代謝中的氮的代謝途徑得以實(shí)現(xiàn)的；缺甘草四逆湯組主要通過調(diào)節(jié)糖酵解、脂質(zhì)代謝和α-氨基酸的代謝途徑發(fā)揮保護(hù)MI-RI模型對心肌細(xì)胞的損傷，尤其是纈氨酸等α-氨基酸作為能量代謝的重要前體和能轉(zhuǎn)化為一些生物分子，其含量變化可能因?yàn)槿备什菟哪鏈懈山c君藥附子協(xié)同發(fā)揮辛熱而助陽之功，或此應(yīng)激使α-氨基酸的代謝重構(gòu)以滿足心肌細(xì)胞的能量需求有關(guān)。
未知成分1和未知成分2在各組中含量水平變化都較顯著，但因前者在NIST08數(shù)據(jù)庫中檢索匹配度都很低，難以定性；后者保留時(shí)間靠后，與溶劑、保護(hù)氣等雜質(zhì)峰混在一起，亦難以對其進(jìn)行定性識別。
綜上所述，本研究采用基于GC-MS 技術(shù)的代謝組學(xué)方法研究了四逆湯（缺甘草與否）對體外MI-RI模型對H9c2 心肌細(xì)胞的保護(hù)作用，結(jié)果顯示四逆湯中附子配伍甘草解毒增效機(jī)制是通過調(diào)節(jié)糖酵解、脂質(zhì)代謝、三羧酸循環(huán)和氨基酸代謝中的氮的代謝等生物代謝途徑實(shí)現(xiàn)解毒增效之功。為進(jìn)一步闡釋四逆湯中附子配伍甘草解毒增效機(jī)制，對在體血漿進(jìn)行代謝組學(xué)技術(shù)結(jié)合血清化學(xué)指紋圖譜研究還在進(jìn)一步研究中。
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