第一章绪论

分子药剂学是一门新兴学科，它的发展建立在分子生物学、材料学、化学、药剂学的基础之上的。分子药剂学根据疾病的特点，通过时空控制方法实现临床治疗方案的优化；它重点研究如何制备载体、载体的评价方法、载体的体内过程，微观上也研究纳米粒子细胞摄取、细胞内运输等等。分子药剂学还处于发展之中，有些新领域如中药的效应部位、外泌体、放生细胞等新知识不断丰富这个学科。

●1.1分子药剂学概念

分子药剂学是一门新兴学科，它的发展建立在分子生物学、材料学、化学、药剂学的基础之上的。分子药剂学根据疾病的特点，通过时空控制方法实现临床治疗方案的优化；它重点研究如何制备载体、载体的评价方法、载体的体内过程，微观上也研究纳米粒子细胞摄取、细胞内运输等等。分子药剂学还处于发展之中，有些新领域如中药的效应部位、外泌体、放生细胞等新知识不断丰富这个学科。

第二章粒子的体内运动

分子药剂学对纳米粒子的运动研究不多，但非常重要，因为纳米粒子在体内的运动直接影响到它的靶向性结果，当然也因此影响不同组织的药物浓度，涉及到有效性和安全性问题。从不同途径进入体内的粒子所受的力学因素是不同的，所处环境也不同，因此运动的结果也不同。本章重点介绍了粒子在血中的运动、在呼吸道的运动及经胃肠道的运动形式。

●2.1粒子在 血液中的运动

血液的流动：粒子在血中的运动受血液流变学影响，它与血中的成分相互干扰；因此，本节重点介绍循环系统、血液组成与流动。
血液的运输：介绍了粒子在血管中所受的力学影响因素，血管结构、粒子自身因素对其运动的影响；粒子与血管壁间的相互作用。

●2.2粒子在呼吸道的运动

本节介绍了肺的解剖结构，粒子在肺内所受的力学影响因素；颗粒在肺内运动的时间、速度、密度等因素对分布的影响。

●2.3粒子在胃肠道内运动

本节介绍了胃肠道的生理解剖学基础知识，讲解了胃肠的运动对颗粒的扩散、吸收等产生的影响及颗粒吸收不同途径。

第三章生理屏障

我们人体中存在着很多生理屏障，他们对人体起到了保护作用。但是同时也阻碍了药物的吸收。本章主要讲解：生物膜、血脑屏障、皮肤屏障、黏膜屏障的结构特点以及透过屏障的方法。

●3.1生物膜与细胞转运

生理屏障的本质就是互相联系的生物膜。本节主要讲解：生物膜的结构与性质；药物的跨膜转运机制。 

●3.2血脑屏障

血脑屏障是人体重要的屏障，为脑组织提供了相对稳定的内环境，维持大脑正常的生理功能。同时也使很多化学物质的脑内递送受到了限制，给许多脑部疾病的药物治疗带来了较大的困难。本节主要讲解：血脑屏障的结构与性质；药物透过血脑屏障的方法。

●3.3 皮肤屏障及经皮递药系统

皮肤是人体的天然屏障，它保护我们的同时，也阻碍药物进入体内。即使是有效剂量较低的一些药物，经皮透过速率也难以满足治疗需要。本节主要讲解：皮肤的生理结构；皮肤屏障；药物经皮吸收途径；药物经皮递药系统的特点；药物理化性质对药物经皮吸收的影响；药物经皮吸收的促进方法。

●3.4黏膜屏障及黏膜递药系统

很多药物口服给药时会在胃肠道中降解或有严重的肝脏首过效应。利用人体黏膜递药如鼻黏膜、肺黏膜、眼黏膜、口腔黏膜、直肠黏膜、阴道黏膜等可有效避免药物的首过效应，实现药物的局部定位给药或发挥全身治疗作用。本节主要讲解：鼻腔的生理结构及鼻黏膜屏障；药物经鼻黏膜吸收的途径；药物鼻黏膜递药系统的特点；药物理化性质对药物鼻黏膜吸收的影响 ；药物经皮吸收的促进方法。肺部的生理结构；
药物肺部吸收的途径；药物肺黏膜递药系统的特点；药物理化性质对药物肺部吸收的影响；药物肺部吸收的促进方法。

第四章 药物体内时空调控

疾病治疗时重点关心药物的药时曲线下面积来关心药物的浓度是否合理；从时间上看，传统的药物浓度不能很好地满足疾病治疗需要，这样控制药物浓度就非常关键；从空间角度看，药物能不能分布在病灶部位，涉及到减毒增效的目的能否实现。因此，如何在时间、空间上合理设计药物是非常必要的。

●4.1药物递送的时间调控

体内药物浓度稳定既是有效的，又是安全的；有些疾病的发病特点具有时间节律，还应设计符合时辰规律的药物。

●4.2药物递送的空间调控

我们期望利用纳米技术将药物定向递送到病灶，本章重点讲解靶向递送的基础知识、设计思路。

第五章靶向策略

药物靶向递送要根据疾病所在部位、生理病理特点进行设计，本章从不同维度讲授了相关的递送策略。对于缺血心肌的靶向递送策略重点介绍了病理心肌的特异性标志物，为纳米载体表面修饰提供参考；脑靶向递送则重点关注血脑屏障的开放、生理药理跨越屏障的策略；肿瘤靶向递送主要根据肿瘤特点、病因从被动靶向、主动靶向角度加以介绍。

●5.1靶分子选择

抗体介导的靶向给药简介：本节介绍抗体介导的靶向给药的优点，及抗体与药物的直接偶联、纳米粒等的原理、特性以及药效学研究现状。
受体介导的靶向给药简介：受体介导的主动靶向载体可递送药物至特定的部位发挥治疗作用，本节主要介绍表皮生长因子受体和叶酸受体等。

●5.2缺血心肌的靶向策略

心肌缺血一定时间后，出现凋亡、坏死现象，释放细胞内容物，甚至是基质重构，这为靶向载体设计提供了可能。

●5.3脑靶向药物递送的策略

脑靶向递送策略有三种，分别为血脑屏障暂时开放、药理为基础的靶向递送策略及生理为基础的靶向递送策略。

●5.4肿瘤靶向策略

针对肿瘤组织的特殊性，介绍被动靶向、主动靶向的不同方案，也简要介绍了免疫治疗和物理化学靶向的策略。

第六章纳米载体

本章从五个维度，讲述了靶向药物载体的性质及应用。纳米胶束作为可溶于水等极性溶剂以外，还能以反胶束的形式溶于非极性溶剂中；毒样颗粒可避免药物聚集、增加药物相容性，减少药物毒性；树状分子适合作金属纳米粒子的主体，来合成金属纳米材料，增大表面积、升高表面活性，从而可以提高其催化活性、吸附能力。脂质体具有靶向性和淋巴定向性、对体内具有缓释作用，可降低药物毒性、提高稳定性。金属纳米粒子则根据其固有的金属性质溶于药剂中。

●6.1胶束

本节主要介绍胶束的一些基本理论。具体内容如下，什么是胶束？什么是制剂中的纳米胶束。胶束作为递药系统具有什么优点？如何制备和表征胶束？

●6.2病毒颗粒概述

本节主要介绍病毒样颗粒的一些基本理论。具体内容如下，什么是病毒样颗粒？病毒样颗粒的来源，其作为投递系统的优势。病毒样颗粒制备时所涉及的表达系统，病毒样颗粒制备的工艺流程及其表征，病毒样颗粒如何载药等。

●6.3树状大分子药物载体

树状大分子具有纳米尺寸、结构精确可控、大量空腔、有丰富的官能团等特点，在分子药剂学等领域备受瞩目。

●6.4脂质体及其制剂

脂质体的剂型研究需要对脂质体这一粒子结构和制备方法做一简单的了解，结合以上来理解粒子与制剂研究。

●6.5金属纳米粒子

本节主要学习金属纳米粒子，并以金、银纳米粒子为例，介绍金属纳米粒子的性质、制备方法及应用。

第七章载体标记

普通的载体是无法检测的，因此需要对载体进行标记。荧光标记可以使载体带荧光，通过荧光检测载体；免疫标记是指用荧光素、酶、放射性同位素或电子致密物质等标记抗体或抗原进行的抗原、抗体反应。荧光标记和免疫标记都具有高度敏感性和特异性，已得到广泛应用。本章介绍了荧光标记和载体标记。

●7.1荧光标记

荧光标记可以让纳米粒子具有发光的特性，从而承担有机小分子荧光染料的检测、标记等功能。

●7.2免疫标记

免疫标记主要包括对酶免疫标记、胶体金免疫标记技术及荧光免疫标记检测技术等，具有高度敏感性和特异性。

第八章长循环与PEG修饰

本章内容主要介绍了长循环与PEG修饰，将长循环作为主线要求学生掌握长循环的概念、分类以及PEG修饰对长循环的影响，认识长循环，了解长循环的发展以及PEG修饰对粒子的影响，从而实现对本章内容的深入学习。

●8.1长循环脂质体的概念、分类、发展

长循环作为主线，讲授相关长循环的内容、概念以及发展，让学生初步了解什么是长循环进一步引出PEG修饰。

●8.2PEG修饰对粒子的影响PEG修饰对长循环的影响

通过上一节的学习了解长循环基本内容，引出PEG修饰与长循环关系，加深对PEG修饰影响的学习。

第九章粒子与场

纳米尺度的粒子因具有独特的电学，磁学、 热学性质而在光学、生物医学工程等领域呈现广阔应用前景，随着理论研究的深入和表征手段的发展，纳米粒子结构组成从最初的单一贵金属发展到由多种物质组成的复合结构，其形态也从单一的球形结构发展到单一异型粒子和线簇、面簇等其他结构，本章重点介绍磁性纳米粒子和具有光热效应的纳米粒子的制备及其在医学中的应用。

●9.1 磁性纳米粒子

磁性纳米粒子作为一种新型的功能纳米材料，因其同时兼具纳米材料的独特效应、磁响应性和生物亲和性等，本节介绍磁性纳米粒子的制备及在医学中的应用。

●9.2光热纳米粒子

光热治疗的发展得益于光热纳米材料的发展，光热纳米粒子产生的热能不仅具有直接杀灭肿瘤细胞的作用，还可以抑制肿瘤的转移，已成为有效对抗肿瘤的多功能诊疗剂，本节主要介绍光热材料的种类及其在医学中的应用。

第十章药物释放与材料的降解

药物都是由主药、辅料和各种药用材料组成，当药物进入到体内后，主药需要通过材料的降解释放到血液中，才能发挥疗效。药物释放有六种方式：扩散释药、溶胀释药、溶蚀释药、渗透释药、离子交换型释药以及pH梯度释药。各类降解材料的降解机理各有不同，生物降解是指复合大分子或细胞在体内通过溶解、简单水解或酶降解转化为较小分子量的中间产物或者小分子最终产物的过程。本章介绍了药物释放与材料的降解。

●10.1药物的释放

药物释放有很多方式，对于有复杂释药特征的制剂，释药方式往往交互作用，始终存在于制剂的整个释药过程中。

●10.2材料的降解

生物降解材料的体内降解机理是研究材料降解速率、影响因素和评价材料生物相容性的理论基础。

第十一章药物触发释放与连接方法

药物递送存在诸多挑战，其中包括设计能够携带足够量药物的载体，且能有效地穿过各种生理屏障到达疾病组织，并以较低毒性和持续的方式治愈疾病。随着纳米技术的发展，以及现代合成化学的进步，使得制备药物递送过程中具有高度可控的聚合物材料成为可能。例如，基于脂质体以及各种类型的聚合物的药物递送载体的设计与合成已被广泛报道。
本章中的“智慧化学”包括一些特异的化学反应及合成策略，这些化学过程将实现药物装载以及药物释放的复杂控制。具体包括（1）用于药物递送载体的设计与制备，（2）用于外部刺激下，如pH，氧化还原，光等，实现药物的控制释放，最终改善聚合物治疗的体内性能。当与工程和制造中的新兴技术相结合时，最终实现以时间、组织以及患者特异性的“智慧治疗”。

●11.1分子药剂学领域中的智慧化学过程

“智慧化学”包括一些特异的化学反应及合成策略，可以有效的应用于药用高分子材料的设计与合成，并最终帮助药物制剂学家实现药物在空间（治疗部位）、时间（治疗窗口）、甚至是以患者为特异性的“智慧治疗”。
本节还简要介绍了，广泛报道“智慧化学”过程的国际著名学术期刊。

●11.2点击化学（1）

点击化学（Click Chemistry）是由诺贝尔化学奖得主Sharpless在2010年提出的，其其主旨在于通过模块化的小单元拼接，尤其强调在温和的反应条件下，高选择性的形成碳-杂原子键。从而快速可靠的完成形形色色分子的合成，实现分子多样性构建。
本节主要介绍：一价铜催化的1,3-偶极环加成过程常见得反应条件、铜配体的使用对反应的影响。如何应用点击反应构建药用高分子主链。

●11.3点击化学（2）

以聚酯类药用高分子材料为例，如何通过经典点击反应，一价铜催化的1,3-偶极环加成过程，实现高分子材料的改性。本节还介绍了如何应用该反应实现药用高分子材料的高化学载药量，以及实现纳米粒子的生物靶向性。

●11.4点击化学（3）

通过生物正交反应的反应要求，引出非铜催化的1,3-偶极环加成过程，介绍相关应用实例。通过与叠氮炔烃环加成反应的对比，介绍点击反应另一大类型，高反应活性的Diels-Alder反应及相关应用。

●11.5 巯基-烯、炔反应

介绍正逐步被药物学家广泛应用的巯基-烯、炔光化学反应的反应机理，不同底物的反应活性顺序，基本规律，以及可能的反应副产物。介绍基于巯基-烯、炔反应的具体分子药剂学应用。

●11.6酸触发释放 (1)

介绍药物触发释放的意义、以及临床应用过程中存在的问题。介绍肿瘤微环境及细胞内溶酶体的弱酸性特点。本节重点介绍酸触发基团双甲基马来酸酰基的结构特点及其应用特性。

●11.7酸触发释放 (2)

本节主要介绍具有酸触发特性的亚胺类结构（腙键、肟键）、羰基醇缩合物（缩醛、缩酮、原酸酯），以及合理的碱性结构设计是如何实现药物的酸触发释放。

●11.8氧化还原触发释放

介绍细胞的氧化还原应激环境，以及常见的氧化还原结构单元类型及触发机制；通过实例介绍如何应用该类物质实现药物的触发释放。

●11.9光触发释放

介绍重要的外部物理刺激触发策略：光触发。光触发与酸触发、氧化还原触发的不同，光触发结构的种类以及常见的应用场景。光触发应用于纳米药物触发释放的不足及红外光触发。

第十二章表征方法

本章主要进行纳米级别物质的尺度测量、表面分析及结构分析及成分分析的原理和方法介绍，为纳米级别药物及材料的分析手段作出一定归纳，建议本章线上学习后，线下多进行相关方向文献检索，了解表征方法的最新动态。建议本章在线学习时长不低于4小时，并在一周内完成本章的线上线下学习内容。

●12.1概述

长循环作为主线，讲授相关长循环的内容、概念以及发展，让学生初步了解什么是长循环进一步引出PEG修饰。

●12.2纳米微粒的尺度测量

通过上一节的学习了解长循环基本内容，引出PEG修饰与长循环关系，加深对PEG修饰影响的学习。

●12.3纳米微粒的表面分析及结构分析

本节主要介绍纳米微粒的表面分析以及纳米材料的结构分析的基本方法。

●12.4纳米微粒的成分分析

本节主要介绍纳米微粒的成分分析方法及代表分析方法的分析特点。

第十三章外泌体与ncRNA

本章主要介绍外泌体的基本概念及功能特性、微小RNA与外泌体关系、外泌体（Exosomes）与非编码RNA（ncRNA）关系。阐述外泌体与微小RNA、环状RNA及长链非编码RNA作用特点以及非编码RNA的定义、来源、分类、功能及研究方法等。本章的学习有助于学生了解当前国际相关领域的前沿，开拓学生视野及有助于促进学生进行创新。

●13.1外泌体概述

本次课主要介绍外泌体的定义、形成、结构，外泌体的功能有哪些，来源于哪里，另外，我们介绍外泌体如何进行分离和检测及应用的。通过本课程的学习,培养学生对外泌体的认识, 掌握外泌体的定义、形成、结构。了解外泌体的功能、来源、分离和检测及应用等方面的基本理论、基本知识和技能。

●13.2外泌体与miRNA

第二节本次课主要介绍微小RNA与外泌体。我们系统的介绍了miRNA的定义、特点、成熟、作用模式、主要功能，寻找miRNA的方法，分子信息学筛选miRNA的原理，外泌体的分拣途径。通过本课程的学习,培养学生对微小RNA与外泌体作用关系的认识, 扩宽学生的视野，丰富学生的知识与技能。本次课需要学生掌握miRNA的定义、特点及主要功能。了解，寻找miRNA的方法，分子信息学筛选miRNA的原理及外泌体的分拣途径。

●13.3外泌体与miRNA、lncRNA、circRNA的介绍及在诊断应用治疗方面的探讨

本次课主要介绍外泌体（Exosomes）与非编码RNA（ncRNA）。重点讲解lncRNA的定义、来源、分类、功能作用，环状RNA(cirRNA)的研究方法；简要阐述环状RNA(cirRNA)、lncRNA的生物学功能、作用方式，lncRNA对基因的调控、与临床疾病，外泌体与miRNA 、 lncRNA和环状RNA在疾病诊断方面的应用。本次课需要学生掌握lncRNA的定义、来源、分类；了解lncRNA功能作用，环状RNA(cirRNA)的研究方法，环状RNA(cirRNA)、lncRNA的生物学功能、作用方式。通过本课程的学习,培养学生对外泌体（Exosomes）与非编码RNA（ncRNA）作用关系的认识, 扩宽学生的视野，丰富学生的知识与技能。

第十四章粒子与中药有效部位

本章主要进行中药有效部位的相关介绍，分享中药现代化发展新方向，建议本章线上学习后，线下多进行相关方向文献检索，了解中医药发展最新动态，掌握国家的新政策以及相关的前沿咨讯。建议本章在线学习时长不低于1小时，并在两天内完成本章的线上线下学习内容。

●14.1粒子与中药有效部位

本节主要进行中药有效部位的相关介绍，分享中药现代化发展新方向，建议本章线上学习后，线下多进行相关方向文献检索，了解中医药发展最新动态，掌握国家的新政策以及相关的前沿咨讯。建议本章在线学习时长不低于1小时，并在两天内完成本章的线上线下学习内容。

第十五章粒子与细胞

纳米尺度材料有着独特的光学、电学、力学和生物学性质, 纳米颗粒在药物输运和肿瘤成像等医学方面展现出巨大的应用前景。 纳米颗粒进入体内后的作用发生在细胞层面上,  并通过不同方式被细胞所摄取。 纳米颗粒的尺寸、形状、表面化学性质、表面电荷分布、拓扑结构以及颗粒弹性性能等都对两者间的相互作用有着显著的影响. 本章主要介绍了颗粒进入细胞的路径和影响颗粒/细胞交互作用的因素。

●15.1细胞摄入纳米颗粒的方式

细胞摄入纳米颗粒的方式简介：细胞摄入纳米颗粒主要采用胞吞作用和非胞吞作用，本节简单介绍胞吞作用的概念，详细介绍胞吞作用的分类。

●15.2纳米颗粒与细胞的交互作用

影响纳米颗粒与细胞的交互作用的因素简介：本节主要介绍纳米颗粒的尺寸、形状、表面化学性质、表面结构和弹性性能对两者间的交互作用的影响。

第十六章膜与界面

在界面上形成的第三种物质分子的无序或有序结构称为界面膜。常见的界面膜有液体表面上的不溶物单分子膜、双分子层脂质膜、脂质体和囊泡，单层或多层的LB膜、自组装膜，固气和液气界面上的吸附膜等。界面膜在多种界面现象中有重要作用，在医药学和仿生学中有很多实际应用，本章主要介绍界面膜及其应用和生物膜及其模拟。

●16.1界面膜

本节主要介绍界面，界面膜及其重要的应用。

●16.2生物膜及其模拟

本节主要介绍生物膜的组成、性质和功能，生物膜模拟及其意义。

第十七章纳米递药系统的药动学

本章主要介绍药动学概述、药动学的研究方法以及纳米递药系统的药动学几个方面。具体内容如下，药物动力学概念、基本药动学参数、血药浓度法、尿药浓度法、实验方案的设计以及药动学参数的计算。

●17.1药动学概述

本节主要介绍药物动力学的一些基本理论。具体内容如下，什么药物动力学？药物动力学所涉及的一些基本理论，药动学所涉及的基本参数（如速率常数、生物半衰期、表观分布容积、清除率、血药浓度-时间曲线下面积）

●17.2药动学的研究方法

本节主要介绍药物动力学研究所涉及的一些基本方法，如血药浓度法与尿药浓度法。如何通过血药浓度法与尿药浓度法计算一些药动学参数，如何使用一些常用的药动学软件。

●17.3纳米递药系统的药动学

本节主要介绍如何进行纳米递药系统的药动学研究。具体内容如下，如何进行实验方案的设计，如何确定给药途径和给药剂量？并通过具体实例来了解纳米递药系统的药动学研究。

第十八章实验动物与模型

人类各种疾病的发生、发展是十分复杂的，但以人作为实验对象来研究是有局限性的，许多实验在道义上也是受到限制的，不可能也不允许在人体上进行实验，但利用动物复制疾病模型加以研究，就可以克服这些不足。本章介绍了实验动物的选择、大鼠心肌梗死模型的建立以及纳米药物对其的作用 、小鼠糖尿病模型的建立以及纳米药物对其的作用以及裸鼠肿瘤模型的建立以及纳米药物对其的作用。

●18.1实验动物的选择

选择动物制备人类疾病动物模型要有一定的原则，使动物模型能够模拟出人类的疾病。

●18.2大鼠心肌梗死模型的建立与纳米药物对其的作用

通过结扎冠状动脉建立大鼠心肌梗死模型，以及纳米药物对心肌梗死大鼠的作用。

●18.3小鼠糖尿病模型的建立与纳米药物对其的作用

通过注射药物造成胰岛细胞的破坏建立小鼠糖尿病模型，以及纳米药物对糖尿病小鼠的作用。

●18.4裸鼠肿瘤模型的建立与纳米药物对其的作用

通过皮下接种建立裸鼠肿瘤模型，以及纳米药物对肺癌裸鼠的作用。

第十九章分子靶向制剂评价参数

药物制剂靶向系统需要建立一个能够全面、客观、准确地反映靶向性的评价体系。一方面对制剂靶向性有一个可视化的数据或图、表为依据；另一方面为制剂进行条件优化提供实验依据，因此为靶向性建立一个好的评价体系在研究靶向制剂过程中必不可少， 本章主要介绍靶向制剂的体内评价方法和体外评价方法。

●19.1靶向制剂的体外评价方法

靶向药物制剂体外研究可以提供靶向制剂物理化学性质以及靶向性传输动力学和靶向效率的重要信息，本节主要考查靶向制剂的体外评价方法，包括体外表征、粒径大小、电位、体外释放特性、体外细胞研究、组织切片等。

●19.2靶向制剂的体内评价方法

本节主要介绍靶向制剂的体内评价方法，包括药物在体内的药动学和药效学，和体内光学、磁共振、红外等直观的成像技术。