УТВЕРЖДАЮ Проректор-директор института физики высоких технологий ___________ Лопатин В.В. «___»_____________201___ г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ Химия и технология биологически активных веществ и медицинских препаратов Модуль Основы медицинской химии НАПРАВЛЕНИЕ ООП 240100 Химическая технология ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ Химическая технология синтетических биологически активных веществ, химико-фармацевтических препаратов и косметических средств СТЕПЕНЬ Бакалавр БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2011 г. КУРС 3 СЕМЕСТР 6 КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ 6 ПРЕРЕКВИЗИТЫ Б2.Б5, Б2.Б7 КОРЕКВИЗИТЫ ____________________________________________ ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС: Лекции 54 час. Лабораторные занятия 72 час. АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ 126 час. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА 108 час. ИТОГО 234 час. ФОРМА ОБУЧЕНИЯ очная ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ зачет, экзамен ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ кафедра биотехнологии и органической химии ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ Филимонов В.Д. РУКОВОДИТЕЛЬ ООП Погребенков В.М. ПРЕПОДАВАТЕЛЬ Белянин М.Л. 2011 г. 1. Цели освоения модуля Основной целью является понятие о том, что такое биологически активное соединение, по каким критериям проводится оценка биологической активности. 2. Место модуля (дисциплины) в структуре ООП Дисциплина является частью профессиональной подготовки и реализуется в 6 семестре в объеме 234 ч. Для полноценного усвоения данного курса большое значение имеют знания, умения, навыки и компетенции, приобретенные студентами, на таких дисциплинах, как «Органическая химия». Для успешного освоения дисциплины студенты должны знать: Строение органических соединений; механизмы реакций. 3. Результаты освоения модуля В результате освоения модуля студент должен: Знать принципы разработки новых лекарственных средств; эмпирические методы прогнозирования определенной биологической активности. Уметь Проводить компьютерное моделирование биологической активности; Владеть методами расчета геометрических и зарядовых параметров биологически активных соединений, гидрофильно-липофильного баланса В процессе освоения дисциплины у студентов развиваются следующие компетенции: 1.Универсальные (общекультурные) – Р10: Эффективно работать индивидуально и в коллективе, демонстрировать ответственность за результаты работы и готовность следовать корпоративной культуре организации. Уметь размышлять и видеть целостность всех процессов и проявлений, происходящих вокруг него. 2. Профессиональные – Р5: Проводить теоретические и экспериментальные исследования в области современных химических технологий. 4. Структура и содержание модуля 4.1 Аннотированное содержание разделов модуля Содержание теоретического раздела модуля (лекции) 1. Введение. Предмет и задачи курса. Связь с другими дисциплинами. 2. Понятие о лекарственном веществе. Пути получения БАВ (биологически активное вещество). Эмпирический и направленный поиск БАВ. 3. Связь БАВ с биохимическими процессами в организме 4. Фармакокинетика БАВ. Механизмы и методы исследования. 5. Фармакодинамические процессы в организме. 6. Метаболизм БАВ 7. Современные методы оценки биологической активности. 8. Методы тестирования in vivo и in vitro. Содержание практического раздела модуля (лабораторные работы) 1. Освоение методов оценки гидрофильно-липофильного баланса соединений. Экспериментальные (химические методы - титриметрия, спектрофотометрия). Индекс удерживания в обращено-фазовой жидкостной хроматографии, его связь с параметром- липофильность. 2. Теоретические методы оценки липофильности. 3. Теоретический расчет параметров БАВ методами квантовой химии. 4.2 В таблице 1 приведена структура дисциплины по разделам и видам учебной деятельности с указанием временного ресурса в часах. Таблица 1. Структура дисциплины по разделам и формам организации обучения Название раздела/темы 1. Введение 2. Понятие о лекарственном веществе. Пути получения БАВ (биологически активное вещество). Эмпирический и направленный поиск БАВ. Аудиторная работа (час) Лекции Лабораторные работы 2 10 8 СРС (час) Контр. работы Итого 2 20 - 4 38 3.Связь БАВ с биохимическими процессами в организме 4 8 34 2 50 4. Фармакокинетика БАВ. Механизмы распределения в организме и экспериментальные 6 - 2 - 8 методы исследования. 5. Фармакодинамические процессы БАВ в организме. 6. Метаболизм БАВ 8 - - - 8 8 - - - 8 7. Современные методы оценки биологической активности. 8 32 34 2 78 8. Методы тестирования in vivo и in vitro. 10 20 18 - 48 Итого: 54 68 108 4 234 5. Образовательные технологии Лекции проводятся в интерактивной форме с применением мультимедийных технологий, демонстрационных технологий. Лабораторные работы позволяют использовать практические навыки для решения теоретических задач. Специфика сочетания методов и форм организации обучения отражается в матрице (таблица 2). Таблица 2. Методы и формы организации обучения (ФОО) ФОО Лекции Методы IT-методы Работа в команде Case-study Игра Методы проблемного обучения. Обучение на основе опыта Опережающая самостоятельная работа Проектный метод Поисковый метод Исследовательский метод Лаб. занятия + + + + + Мастеркласс СРС + + + + 6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов (СРС) 6.1 Текущая СРС направлена на систематизацию, расширение, углубление и закрепление знаний в области фундаментальных и прикладных наук. Она заключается в изучении рекомендованных литературных источников, а также самостоятельном поиске во всех доступных источниках информации. 6.2 Творческая проблемно-ориентированная СРС ориентирована на развитие интеллектуальных умений, профессиональных компетенций, повышение творческого потенциала студентов. Она включает самостоятельный поиск, анализ и обобщение полученной информации, а также логические выводы, построенные на основе обобщенной полученной информации. 6.3. Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине Самостоятельная (внеаудиторная) работа студентов состоит в: проработке лекционного материала, составлении конспекта лекций по темам, вынесенным на самостоятельное изучение; подготовке к лабораторным занятиям; подготовке к контрольным работам (рубежные контроли); Темы, выносимые на самостоятельное изучение 1. Строение и пространственная организация белковых макромолекул. 2. Химические реакции аминокислот. 3. Носители наследственной информации. ДНК. РНК. 4. Принцип каталитического действия ферментов. 5. Растительные организмы, продуценты БАВ. 6. Докинг. Квантово-химические методы моделирования пространственной структуры органических молекул. Контроль самостоятельной работы Оценка результатов самостоятельной работы самоконтроль и контроль со стороны преподавателя. 6.4 организуется как Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов Перечень учебно-методического обеспечения самостоятельной работы представлен в общем списке рекомендуемой литературы (п. 9). 6.5 7. Средства (ФОС) текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины В 6 семестре осуществляются следующие виды контроля: входной контроль – проводится с целью выявления реальной готовности студентов к освоению данной дисциплины. Оценка психологического и умственного состояния студентов перед занятием; текущий контроль – осуществляется по выполнению контрольных работ и курсового проекта, вынесенных преподавателем в рейтинг-план; промежуточный контроль – предполагает на основе оценки уровня знаний, умений и навыков, полученных обучающимися в течение семестра, установление качества проведенных образовательных услуг и соответствие приобретенных личностных и профессиональных качеств студента целевым установкам дисциплины. В соответствие с рейтинг-планом дисциплины в 6 семестре осуществляется 2 рубежных контроля. Рубежные контроли проводятся в часы лабораторных занятий, в письменной форме и включают задания по одному или нескольким разделам лекционного курса. В контрольную работу № 1 входят задания по разделам «Понятие о лекарственном веществе. Пути получения БАВ (биологически активное вещество) и «Связь БАВ с биохимическими процессами в организме» (всего 5 заданий – 30 баллов). В контрольную работу № 2 входят вопросы по разделам «Современные методы оценки биологической активности» и «Метаболизм БАВ» (всего 5 вопросов – 30 баллов). По каждому рубежному контролю имеются 10 вариантов заданий. Вариант содержит тестовые задания либо теоретические вопросы, охватывающие тему или блок тем, изученных на лекциях. Итог изучения курса – зачет и экзамен – проводятся в период экзаменационной сессии. Экзамен проводится в устной форме. 8. Рейтинг качества освоения дисциплины При изучении курса используется рейтинговая система оценка знаний студентов. В течение семестра студент может набрать 100 баллов. В 6 семестре студенты выполняют 2 текущих контроля, максимальный РТК каждого из которых равен 30 баллов, следовательно, общий РТК равен 60 баллов. РС = РТК = 60 б. Студент допускается к сдаче экзамена, если он полностью выполнил учебный план и его рейтинг (РС) более 33 баллов. Максимальный рейтинг экзамена (РЭ) 40 баллов. Форма проведения экзамена – устная. Экзамен считается сданным, если его оценка не менее 22 баллов. Эта оценка суммируется с рейтингом семестра и подсчитывается общий рейтинг: ОР = РС + РЭ. Общий рейтинг переводится в оценку по соотношению: более 90 баллов ОТЛИЧНО от 75 до 90 баллов ХОРОШО от 58 до 75 баллов УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО Если оценка экзамена менее 22 баллов, то экзамен считается не сданным, и студент теряет рейтинг семестра. Рейтинг-листы 6 семестра в приложении 2. 9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины В каталоге НТБ ТПУ не имеется учебников и учебных пособий, относящихся к данной дисциплине. Однако существуют электронные версии учебников по данной и смежной тематикам, которые могут быть использованы обучающимися. В дополнение к этому на кафедре кафедры биотехнологии и органической химии создается собственный учебно-методический комплекс дисциплины, основными элементами которого являются: 1. Рабочая программа дисциплины. 2. Рейтинг-лист. Дополнительными компонентами УМКД являются: 1. Задания для рубежного и итогового контролей. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Основная литература Орлов В.Д., Липсон В.В., Иванов В.В. Медицинская химия. Харьков: Фолио, 2005. Граник В.Г. Основы медицинской химии. М.: Вузовская книга, 2001. Сергеев П.В., Шимановский Н.Л., Петров В.И. Рецепторы физиологически активных веществ. М.: Волгоград, 1999. Иванов В.В, Слета Л.А. Расчетные методы прогноза биологической активности органических соединений. Харьков: ХНУ, 2003. Коваленко С.Н., Друшляк А.Г., Черных В.П. Основы комбинаторной органической химии. Харьков: Изд. НФАУ “Золотые страницы”, 2003. Раевский О.А. Дескрипторы молекулярной структуры в компьютерном дизайне биологически активных веществ // Успехи химии. 1999. T.68, № 6. C.555–575. Программное обеспечение Комплект прикладных специализированных программ: 1. Chem Draw Ultra 9 – для написания химических формул, химических схем, расчетов ряда параметров молекул; 2. HyperChem – для осуществления квантово-хиимческих расчетов молекул; 3. AutoDoc - программа для осуществления «докинга» (расчет взаимодействия БАВ с мишенью рецептором или белком-ферментом). Информационно-поисковые системы, базы данных и журналы, доступные в онлайновом режиме пользования в Internet Патенты 1. United States Patent and Trademark Office [Электронный ресурс].Режим доступа: http://www.uspto.gov/patft/index.html, свободный. – Загл. с экрана. (патентная база США, бесплатный доступ к базе данных рефератов и полных описаний изобретений США с 1976 г.). 2. European Patent Office [Электронный ресурс].- Режим доступа: http://ep.espacenet.com, свободный. – Загл. с экрана. 10. Материально-техническое обеспечение дисциплины Компьютерное и мультимедийное оборудование (компьютер, сканер, принтер, мультимедийный проектор, интерактивная доска). Комплекс лабораторного оборудования (жидкостный хроматограф, УФспектрофотометр, рН-метр) и реактивов для лабораторных исследований. Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС, с учетом рекомендаций ООП по направлению 240100 «Химическая технология», Стандартом ООП ТПУ. Программа одобрена на заседании кафедры органической химии (протокол №___. «____»__________2011 г.) Автор биотехнологии ___________ к.х.н., доцент кафедры БИОХ Белянин М.Л. Рецензент ___________ к.х.н., доцент кафедры БИОХ Лесина Ю.А. и