Using the chemistry of pharmaceuticals to introduce sustainable chemistry and systems thinking in general chemistry

Introductory college chemistry courses are required by a wide range of science curricula. This fact has tended to frame the courses as places where core, fundamental ideas are taught, so that a foundation of knowledge might be called upon by students when they are in subsequent courses. Unfortunately, the preponderance of compartmentalized fundamental topics bolsters learning that has challenges in terms of transfer of knowledge to other science settings. One method that has been proposed to help alleviate this concern is to incorporate systems thinking and rich contexts that directly connect foundational chemistry ideas to larger systems. One area that shows strong potential for such efforts is the science of pharmaceuticals. Adding examples related to the chemistry of drugs, both within the large lecture setting of general chemistry and within smaller discussion groups. The role of example problems, student writing projects and group construction of systems thinking related visualizations of the context of pharmaceutical chemistry are reported.     

The concept of sustainable chemistry: Key drivers for the transition towards sustainable development

To achieve and safeguard the chemicals management “2020 goal” of least possible adverse effects, we need broad and global transformation to a sustainable chemistry, which can provide the most adequate solutions contributing to sustainable development as set out in the Agenda 2030. As a basis for effective progress, a common understanding is required of sustainable chemistry, of its scope, characteristic elements, and specific objectives, as well are guidelines requisite for influencing the speed and direction of this complex and encompassing transformation. This article aims at stimulating this transition process towards a sustainable chemical sector by proposing “100 words for sustainable chemistry”, objectives and guiding principles as well as actions steps towards the further implementation of sustainable chemistry.     

基于HIS真实世界的热毒宁注射液儿科临床用药分析

目的：通过对热毒宁注射液在真实世界中的具体用药情况进行分析,了解其临床用药特征及可能存在的风险,为规范热毒宁注射液的儿科临床应用提供参考。方法：选取江苏省3家大型三甲儿童专科医院信息系统（hospital information system,HIS）中使用过热毒宁注射液的患者信息,采用基本数据描述方法及关联规则对患者住院一般信息、诊断信息、临床用药信息、合并用药信息及药品不良反应（ADR）情况进行统计分析。结果：用药患者多为1~3岁儿童,平均年龄为1.89岁,主要分布在感染性疾病科、呼吸科、神经内科;临床多用于手足口病（中医诊断为湿温）、呼吸道感染（中医诊断为外感高热）、抽搐癫痫等疾病的治疗;给药途径主要为静脉滴注,单次用药剂量集中在4~10 mL,占93.58%;用药疗程多集中在4~7 d;溶媒选择符合药品说明书者为94.73%;临床使用多与外用喷剂、营养神经药物、支气管扩张剂、抗菌药物等合并用药;ADR多发生于4岁以下儿童,在用药30 min内发生的占68.54%;临床表现以皮肤及附件损害（39.27%）、全身性损害（29.45%）为主。结论：热毒宁注射液在儿童群体中临床应用普遍,其治疗疾病及使用方法基本符合药品说明书要求,但仍存在超说明书用药情况,临床医生应及时评估患者的受益与风险,规范其临床应用,保障儿童用药安全。     

基于真实世界对托珠单抗不良反应信号的挖掘与分析

目的：基于真实世界对托珠单抗药物不良事件信号进行挖掘和评价,为临床用药中风险识别及应对提供参考。方法：对美国食品药品监督管理局不良事件报告系统数据库2017-2019年共12个季度托珠单抗药物不良事件报告数据进行挖掘,采用ROR数据挖掘算法检测FAERS数据库中托珠单抗药物安全信号,从患者性别、年龄、转归、累及器官及系统对ADE报告进行描述性统计分析。同时重点分析用于治疗适应证为CRS时所产生的不良反应信号。结果：数据处理后得到总的ADE报告总数为12 114 871例,以托珠单抗为PS药物的ADE报告总数为62 480例,检测出252个ADR信号。信号强度较大且数量较多的主系统器官分类主要集中在各类检查、感染及侵染类疾病及全身性疾病及给药部位各种反应。按信号强度排序,排名前10位的信号依次为舒张压异常、收缩压异常、舒张压降低、检查异常、风疹、舒张压升高、红细胞沉降率异常、血纤维蛋白原降低、前列腺肿块、白介素水平升高。用于治疗适应证为CRS时所产生频次最高的不良反应信号为中性粒细胞计数降低。结论：托珠单抗使用时除常见不良反应外,应加强对说明书中未涉及的肝胆系统疾病、耳及迷路类疾病、生殖系统、乳腺疾病及心脏器官疾病系统不良反应的关注。COVID-19重症及危重症患者使用时还应关注呼吸系统、肝毒性等不良反应,推荐临床使用时应对患者血常规、肝肾功能及血压等指标进行定期监测。     

真实世界中注射用丹参多酚酸临床用药安全的单中心评价

目的 了解注射用丹参多酚酸临床应用及不良反应发生情况,为临床应用提供该药品安全性评价依据。方法 选取吉林大学第一医院二部2019年1-10月使用注射用丹参多酚酸的住院患者350例,利用医院信息管理系统（HIS）采集数据,从适应症、疗程、给药剂量、溶媒种类、溶媒体积、给药频次、滴速、是否冲管、合并用药等方面进行统计分析。结果 350例用药患者均标注滴注速度,均无药物不良反应发生。适应症不适宜比例为23.43%,选用溶媒不适宜占2.57%,疗程不足占91.71%,超疗程用药占2.29%,换液未冲管占71.43%,合并用药占25.43%,重复用药占2.57%。结论 注射用丹参多酚酸具有较好的安全性,临床使用中存在换液未冲管、疗程不足、合并用药等现象,应加强用药安全管理。     

基于FARES数据库的奥贝胆酸不良反应真实世界研究

目的 基于美国FDA不良事件报告系统(FARES)数据库中收录的不良事件数据,分析研究奥贝胆酸相关不良事件的风险信号,为临床安全用药提供参考。方法 收集2016年5月27日-2023年6月30日美国FARES数据库中奥贝胆酸相关的不良事件报告,提取报告数排名前50位不良事件报告,采用报告比值法(ROR)挖掘奥贝胆酸不良反应风险信号。结果 共收集奥贝胆酸相关不良事件报告数5 800例,不良事件报告数前5位依次为瘙痒、乏力、恶心、关节痛、死亡。对报告数排名前50位不良事件进行药物不良反应风险信号分析,检测出36个不良反应风险信号,主要累及胃肠系统(6个)、皮肤及皮下组织(5个)、生化检查(5个)、神经系统(4个)、肝胆系统(4个);发现了13个说明书中未记载的阳性信号,强度排名前5位的依次是药物漏用、腹胀、皮肤干燥、记忆损伤和失眠。结论 根据奥贝胆酸不良事件的真实世界数据系统、全面地分析了其潜在的不良反应风险,提示临床予以关注及进一步进行安全性评价,为有效开展药学监护和临床合理用药提供参考依据。     

基于真实世界数据治伤风颗粒临床用药特征及合理性评价

目的：基于真实世界数据研究治伤风颗粒的临床使用现状,为治伤风颗粒的合理应用提供参考,尝试对真实世界数据的处理和挖掘方法进行探索。方法：采用回顾性调查方法,抽取江苏地区3家医院2019—2021年使用治伤风颗粒的门急诊处方,经数据标准化,对科室、患者性别、年龄、处方剂量、疾病诊断、联合用药情况等进行统计分析。结果：该研究共纳入18 373张处方,分析发现使用治伤风颗粒的患者中,30~40岁年龄段最多,占24.02%;呼吸科使用最多,占比28.95%;疾病诊断方面,西医诊断急性上呼吸道感染最多,占比38.59%,中医诊断以寒邪外感证居多,占比13.80%。治伤风颗粒临床联合用药情况较多（占比43.29%）,且多与抗感染药、解热镇痛药、清热止咳类药等联合使用。结论：该研究为真实世界数据分析研究的探索,初步建立了真实世界数据处理和研究的流程与方法,揭示了治伤风颗粒临床应用特征,可为其临床进一步合理应用提供参考。     

基于真实世界对托法替布上市后不良事件信号的挖掘与分析

目的:基于美国FDA不良事件报告系统(FDA adverse event reporting system,FAERS)对托法替布相关不良事件(adverse drug events,ADE)进行数据挖掘,为临床安全用药提供参考。方法:调取FAERS 数据库2004年第一季度至2021年第三季度的托法替布ADE数据,采用报告比值比(reporting odds ratio,ROR)法和比例报告比值(proportional reporting ratio,PRR)法进行数据挖掘。结果:共收集到以托法替布为首要怀疑药物的ADE报告总数63369例,排除无效信号后,得到ADE信号170个,涉及14个系统。发生频次高的系统器官主要集中在感染及侵袭类疾病、各种肌肉骨骼及结缔组织疾病、全身性疾病及给药部位各种反应、各类检查。信号强度排名前10位的依次为胆囊腺癌、恶性息肉、甲状腺髓样癌、皮肤乳头状瘤、消化性溃疡出血、胃肠粘膜充血、细菌性膀胱炎、潜伏性结核、带状疱疹、上呼吸道感染。感染及侵袭类疾病ADE报告例数最多,发生感染及侵袭类疾病多为女性、年龄45~64岁、体质量65~89kg、日剂量＞10mg、用药疗程1个月内的患者。结论:年龄45~64岁、体质量65~89kg、日剂量＞10mg、用药疗程1个月内的女性患者使用托法替布后发生感染及侵袭类疾病ADE风险较高,临床应加强药学监护。     

基于真实世界研究的热毒宁注射液治疗手足口病的临床分析

目的 了解在真实世界中热毒宁注射液治疗手足口病的临床用药特点,为临床应用提供借鉴和参考。方法 采用频数分析和关联规则方法,对来自江苏省3家三甲儿童专科医院信息系统（HIS）中使用热毒宁注射液的手足口病患者一般信息、临床用药信息及合并用药特征进行统计分析。结果 使用热毒宁注射液手足口病患者共3 486例,平均年龄为4.74岁,多为6岁以下儿童,占83.37%。主要分布在感染性疾病科,住院时间多集中于1～7 d,占86.40%。使用热毒宁注射液的手足口病患者常合并有上呼吸道感染、腹泻病、支气管炎等,中医证候多为湿热郁蒸证,其次为风热犯肺证;热毒宁注射液的给药途径主要为静脉滴注,单次用药剂量以4～7 mL最多,共1 725例患者,占49.58%;疗程分布最多的为4～7 d,占总人数的58.45%。热毒宁注射液的常见联合用药为开喉剑（支持度43.67%）、奥拉西坦（支持度35.40%）、苯扎氯胺（支持度26.82%）、利巴韦林（支持度24.53%）,并常与抗病毒药物、清热解毒类中成药等具有相似药理作用的药物合并使用。结论 热毒宁注射液临床用药基本符合药品说明书及手足口病诊疗指南,部分患者存在超说明书用药情况,临床医生应注意用药规范,并评估合并用药的种类及其相互作用,预防儿科药品不良反应的发生。     

基于真实世界研究的痰热清注射液儿童临床应用安全性分析

目的:探究痰热清注射液在儿童人群中的使用规律及安全性,为临床合理应用提供参考。方法:对2013年7月-2015年1月入院使用痰热清注射液的患儿(≤14岁)进行真实世界研究,对患儿的人口学信息、临床诊断、药物用法用量、疗程、溶媒、联合用药及不良反应(ADR)发生率进行总结分析。结果:使用痰热清注射液的儿童患者共1 062例,其中男童613例,女童449例,发生不良反应27例(2.54%);临床主要用于支气管肺炎、支气管炎、上呼吸道感染及上呼吸道相关的手术后;联合用药占88.32%,主要联合用药为抗菌药物;经统计分析,不同性别、不同年龄段、溶媒种类、稀释倍数、合并用药的ADR发生率无统计学差异;有无过敏史、使用天数的ADR发生率有统计学差异(分别为P<0.05和P<0.01)。结论:痰热清注射液在儿童的临床使用上,存在超适应证、给药不规范、联合用药较多等问题,应规范其临床应用,以减少或避免ADR发生,保障患者用药安全。     

基于真实世界儿脾醒颗粒的临床用药特征及临床疗效分析

目的 探索在真实世界中儿脾醒颗粒的用药特征和临床疗效，为其临床合理应用和二次开发的研究设计提供依据。方法 基于 5家医院的医院信息系统（HIS），对儿脾醒颗粒患儿的用药数据进行分析，包括：（1）年龄、性别、中西医诊断、单次用药剂量、疗程、合并用药信息等特征的描述性分析；（2）联合用药及其种类的关联规则分析；（3）适用疾病痊愈时间的描述性分析。结果 用药特征分析显示：共纳入5 351例患儿，平均年龄（4.16±3.41）岁，98.17%的患儿＜14岁；有14.86%患儿低于说明书用药年龄的下限。适应证的西医诊断以消化系统疾病为主，包括小儿消化不良、小儿腹泻病、小儿厌食症，也可见便秘、免疫球蛋白A（IgA）血管炎、反复呼吸道感染等；中医诊断常见积滞、厌食、紫癜等，单用与联用在适应证分布和构成比上，无显著区别。单次用药剂量为（3.08±1.22）g，16.74%患儿出现超说明书用药，主要为低于说明书用量下限，特别是＞5 岁患儿，其用量约为说明书的 1/2，单用与联用间，无显著性差异。用法主要为每天 3次（95.55%）。疗程平均（7.76±2.6）d，97.23% 患儿的疗程≤10 d（说明书），主要适应证（前 3位）的疗程约 7 d。合并用药中，87.78% 患儿联合 1 种药物，关联规则分析，主要药物组合为“酪酸梭菌二联活菌-神曲消食口服液”，化学分类法（ATC）治疗学分类/中药功能组合为“消导剂-止泻药，肠道抗炎/抗感染药”。临床疗效观察：共纳入906例患儿，适应证以小儿消化不良和小儿腹泻病为主（83%），两种疾病的平均病程均约11 d，治疗7 d左右，疾病痊愈的中位时间，前者为21 d，后者为17 d，两种疾病3周的治愈率均超过50%；不良反应主要为皮疹、瘙痒和恶心。结论 儿脾醒颗粒在临床实践中的应用广泛，适应证除消化系统的病症外，也包括反复呼吸道感染、IgA血管炎等疾病，适用人群也可扩至婴儿，临床上常与同类中成药或益生菌制剂联合应用，对于主适应证，临床疗效尚佳，值得推广应用和深度开发。     

Putting sustainable chemistry and resource use into context: The role of temporal diversity

Fostering sustainability implies the use of better technologies, chemicals, materials, and industrial processes. This makes chemicals and resources such as metals inevitable components of and contributors to the envisioned societal sustainability transformation. At the same time, they are the source of various adverse effects that ought to be addressed and minimized, including waste and environmental pollution. Often, negative impacts are highly interconnected or only become visible after considerable time, which makes it difficult to identify cause-and-effect relations. We postulate that we must find ways to comprehensively incorporate the spatial and temporal scope of our actions, their (unintended) effects, and the opportunities that they offer for decision-making processes. The latter should be based on a clear understanding of the underlying knowledge, uncertainties, and the related times. In this article, we specifically discuss the role of time and temporal diversity at the interface of space, time, knowledge, and action. We show potential consequences that arise from considering the temporal dimension with regards to the precautionary principle. Based on major findings from time ecology, we suggest guidelines to acknowledge temporal diversity that could contribute to developing solutions with a long-term contribution to sustainability. The guidelines put special emphasis on a more profound understanding of a system’s delays, the definition of windows of opportunity, and on designing interventions in accordance with a system’s interconnected times.     

痰热清注射液在真实世界中的中医临床用药模式分析

目的：探索痰热清注射液在真实世界应用中的辨证用药情况。方法：自"痰热清注射液上市后安全性再评价的真实世界研究"课题数据库中筛选中医诊断项非空的数据2 837例。数据进行标准化处理后分析真实世界中的痰热清注射液辨证用药与超适应证用药情况。结果：痰热清注射液临床主要用于咳（咯）痰不爽、发热、咽喉肿痛,占全部临床治疗症状的77.90%。临床多用于风温肺热病,证候多见于痰热阻肺证及其同类证名（50.65%）。有30.03%的患者存在不适宜病证用药,包含痰热清注射液用于禁忌病证、无关病证。与无医疗保险覆盖人群相比,被医疗保险覆盖的患者有可能被处方痰热清注射液用于其不适宜病证的趋势（OR=1.18,P=0.077 8,χ²=3.11）。与辨证不适宜组相比,辨证适宜组的住院时间更短（P<0.000 1,Z=143.88）,住院总花费更低（P<0.000 1,Z=154.97）,差异有显著性。结论：痰热清注射液中医临床主要治疗的症状、疾病、证候多符合说明书中标注的功能主治,仍存不适宜病证用药等情况,应建立相关中医诊疗规范。     

基于真实世界的注射用丹参多酚酸临床用药合理性分析

目的 了解注射用丹参多酚酸临床应用情况,为临床合理用药提供参考。方法 采用医院集中监测方法选取吉林大学中日联谊医院2018年8月-2019年4月使用注射用丹参多酚酸的住院患者,从用药科室、适应症、疗程、给药剂量、溶媒种类、溶媒体积、给药频次、滴速、是否冲管、合并用药等方面进行统计分析。结果 2 000例用药者中适应症不适宜占20.25%,选用溶媒不适宜占0.2%,溶媒体积不适宜占0.05%,疗程不足占96.3%,超疗程用药占1.35%,未标注滴速占29.35%,未冲管占29.95%,合并用药占47.95%,交替用药占36.8%,重复用药占1.85%,不良反应发生率为0.2%。结论 注射用丹参多酚酸安全性良好,临床使用中存在疗程不足及超适应症用药现象,应加强管理。     

基于真实世界的替加环素临床应用集中监测分析

目的:对替加环素的临床应用进行综合评价,为促进其合理应用、完善管控措施提供参考。方法:对某院2013年6月1日至2016年5月31日入院并使用替加环素的住院患者病例进行集中监测,对患者人群特征、用药指征、用法用量、用药疗程、联合用药与病原学检查结果、临床治疗结局及安全性等信息进行评价与分析。结果:监测期内使用替加环素的住院患者1 415例,其中男性患者占63.96%,以18~59岁患者居多(63.25%);其中治疗用药1 032例(72.93%),主要为肺部感染(385例,37.2%)、腹腔感染(199例,19.13%)和软组织感染(174例,16.73%)等。检出病原菌前三位为鲍曼不动杆菌、肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌。存在的不合理用药现象主要包括无适应证用药、用量首剂未加倍或特殊人群未调整剂量、用药疗程偏长及联合用药不合理。监测期收集替加环素相关不良反应27例,发生率1.91%,均为轻度。集中监测并完善管控措施后不合理用药比例呈下降趋势。结论:该院替加环素的临床应用基本合理,但仍存在不合理用药现象,需进一步加强对替加环素的专项管理,促进临床合理用药。     

基于FAERS数据库的普瑞巴林不良事件信号挖掘与分析

目的 通过挖掘真实世界中与普瑞巴林关联的药物不良事件信号,为其临床安全合理用药提供参考。方法 调取美国食品药品监督管理局(FDA)不良事件报告系统(FAERS)中普瑞巴林2015年1月1日—2023年1月31日的数据,运用报告比值比法和贝叶斯可信区间递进神经网络法进行信号挖掘,分析其药物不良反应发生情况。结果 共得到药物不良事件信号288个,其中发生频次排在前5位的药物不良事件是全身性疾病及给药部位各种反应,精神疾病类,各类神经系统疾病,各类损伤、中毒及操作并发症,各种肌肉骨骼,以及结缔组织疾病;挖掘到9个未收录于说明书中的新发现可疑不良反应,尿尿素增高、颏麻木综合征、幻肢综合征、身高降低等。结论 普瑞巴林在真实世界中发生的常见不良反应应与说明书保持一致性,对于临床上部分新出现可疑的不良反应,在用药时应重点关注。     

A systematic review of the green and sustainable chemistry education research literature in mainland China

This paper describes state-of-the-art green and sustainable chemistry education (GSCE) research in mainland China based on a systematic review of the literature. The current situation in secondary and tertiary education is explored and compared. Our analysis found that research in GSCE for secondary education basically focuses on the introduction of teaching strategies and on ‘greening’ required chemistry experiments. Socio-scientific issues-based teaching is initially concerning. Secondary school students' and teachers' awareness of and behaviors surrounding green chemistry are generally weak; related teaching examples or models remain a rare occurrence. In tertiary education, multiple teaching methods are reported and changes in practical work are more elaborated. Overall, GSCE research literature in mainland China is in its preliminary stage, while the currently used chemistry curriculum standards highlight the importance of GSCE at the high school level, which brings a new chance for developing GSCE in Chinese chemistry education. Some suggestions for GSCE in mainland China are derived from the results.     

The incremental costs of recommended therapy versus real world therapy in type 2 diabetes patients

ABSTRACT

Background: The goals of diabetes management have evolved over the past decade to become the attainment of near-normal glucose and cardiovascular risk factor levels. Improved metabolic control is achieved through optimized medication regimens, but costs specifically associated with such optimization have not been examined.

Objective: To estimate the incremental medication cost of providing optimal therapy to reach recommended goals versus actual therapy in patients with type 2 diabetes.

Methods: We randomly selected the charts of 601 type 2 diabetes patients receiving care from the outpatient clinics of Massachusetts General Hospital March 1, 1996–August 31, 1997 and abstracted clinical and medication data. We applied treatment algorithms based on 2004 clinical practice guidelines for hyperglycemia, hyperlipidemia, and hypertension to patients’ current medication therapy to determine how current medication regimens could be improved to attain recommended treatment goals. Four clinicians and three pharmacists independently applied the algorithms and reached consensus on recommended therapies. Mean incremental medication costs, the cost differences between current and recommended therapies, per patient (expressed in 2004 dollars) were calculated with 95% bootstrap confidence intervals (CIs).

Results: Mean patient age was 65 years old, mean duration of diabetes was 7.7 years, 32% had ideal glucose control, 25% had ideal systolic blood pressure, and 24% had ideal low-density lipoprotein cholesterol. Care for these diabetes patients was similar to that observed in recent national studies. If treatment algorithm recommendations were applied, the average annual medication cost/patient would increase from $1525 to $2164. Annual incremental costs/patient increased by $168 (95% CI $133–$206) for antihyperglycemic medications, $75 ($57–$93) for antihypertensive medications, $392 ($354–$434) for antihyperlipidemic medications, and $3 ($3–$4) for aspirin prophylaxis. Yearly incremental cost of recommended laboratory testing ranged from $77–$189/patient.

Limitations: Although baseline data come from the clinics of a single academic institution, collected in 1997, the care of these diabetes patients was remarkably similar to care recently observed nationally. In addition, the data are dependent on the medical record and may not accurately reflect patients’ actual experiences.

Conclusion: Average yearly incremental cost of optimizing drug regimens to achieve recommended treatment goals for type 2 diabetes was approximately $600/patient. These results provide valuable input for assessing the cost-effectiveness of improving comprehensive diabetes care.