化学制药技术范例

[摘要]制药设备与车间设计是制药工程专业的必修课程，本文围绕课程教学，分析制药设备与车间设计教学中存在的具体问题，结合学校培养应用性技术人才的特色，对教学内容、教学方法和手段进行探索和改革，旨在培养学生具备完整的制药设备与车间设计理念和初步的工艺设计能力，满足制药企业对应用型人才的需要。

[关键词]制药设备与车间设计；课程教学；探索和改革

制药工程本科专业是国务院学位委员会和教育部在1998年推出的新专业，是以化学工程与技术、生物工程和药学为主的新型交叉学科，旨在培养满足药品规模化生产与管理需求的工程技术人才[1]，制药设备与车间设计课程的设置正是为了满足此培养目标。制药设备与车间设计内涵广泛，涵盖生物制药、化学制药、中药制药、药物制剂等工程技术知识，是我国制药工程本科专业教学的一门专业核心课程，其重点解决药品生产过程中的工程技术问题。课程总体的指导思想和目标是结合现代制药企业的制药工程技术和质量管理要求，依据制药工程技术本身的特点，阐明制药设备基本理论和制药车间工艺设计基本知识，培养出具备药品开发基本知识，具备解决工程实际问题能力，具有创新精神、经济观念和环保意识的高级制药工程人才[2]；通过该课程的学习，最终要求学生掌握制药工程工艺设计的基本内容、流程和GMP内容，熟悉常用制药设备的选型，使学生领会GMP及药厂洁净区的内涵，具备初步的制药工程设计能力，为学生打下坚实的理论基础，以满足飞速发展的制药行业对高水平人才的需求。

1教学中存在的问题

随着中国制药工业的飞速发展，市场对制药工程专业的人才需求量逐年增加，特别是一些中小制药企业；然而，制药工程专业作为一个新专业是1998年刚刚设置，各有关高校对该专业的课程设置不尽相同，多数是根据自己学科原有相关的、相近的专业设置，培养方案也多有差异，导致课程设置方面也有很多差异，没有一个统一的标准；制药设备与车间设计作为制药工程的核心专业课程，在培养学生工程素质方面占有极其重要的位置，其在教学上也是有很多地方需要不断改善。教学中存在的问题主要体现在：

1.1教学内容不够丰富

制药设备与车间设计已经出版的参考教材偏少，主要有周丽莉教授主编的《制药设备与车间设计》、张珩教授主编的《制药设备与工艺设计》、《制药工程工艺设计》、王志祥教授主编的《制药工程学》等。教师能参考的教材材料很少，加上实践经验的缺乏，导致老师所讲授和学生所学习的内容单，一陈旧有很大的局限性，往往与生产实际、科研创新脱节，达不到预计的教学效果，导致学生学习兴趣不足[3]。

1课程之间的关联

1.1《制药工程原理》课程现状

有些采用“制药工程原理与设备”，“制药工程原理与设备”存在同名，主题内容不同，各科交叉重复的现象。目前针对制药工程专业的教材有刘落宪主编的《中药制药工程原理与设备》，王志祥主编的《制药工程原理与设备》，袁其朋主编的《制药工程原理与设备》，姚日升主编的《制药工程原理与设备》。这些具有“药”味，但刘落宪主编的《中药制药工程原理与设备》的重点是中药制药，对于制药工程专业缺乏通用性，王志祥主编的《制药工程原理与设备》在化工单元操作的基础上增加了制药化工领域的新技术和新设备。姚日升主编的《制药工程原理与设备》以《化工原理》为基础，内容涵盖“三药合一”的知识点，涉及到制药工程类课程化工原理，药物制剂，化学制药工艺学，药厂车间设施规划及药事管理和GMP规范。王志祥主编的《制药工程原理与设备》以化工原理为基础，但袁其朋主编的《制药工程原理与设备》，介绍的是制药工程的原理与制药设备。内容涉及制药工业的各个环节，包括化学制药、生物制药、中药和天然药、制药分离、制剂工程、药品包装、药品质量控制等。同为《制药工程原理与设备》内容却大相径庭，出现在短学时《化工原理》后又开设王志祥主编以化工单元操作为主要内容的《制药工程原理与设备》的现象。教学实践还发现《制药工程原理与设备》的一些章节内容如制剂、质量控制等都与制药工程专业其他课程有重复现象。

1.2整体设置教学内容，加强教师之间的协作

课程之间内容重复影响学生学习的效率和积极性，CDIO工程教育注重整个专业的系统改革。CDIO的标准3:集成化课程设置，强调突出课程之间的关联性，围绕专业目标进行系统设计，从而避免不必要的重复，使关联的课程共同支持专业目标，使学生掌握各门课程知识之间的联系，并用于解决综合的问题。不同性质高校制药工程专业课程设置侧重点不同，培养从事药品制造，新工艺、新设备、新品种的开发、放大和设计人才为目标时相同的。所以制药工程原理不能独立，需要教师之间的协作，在制定培养方案时整体考虑设置本专业课程及课程内容、课时。对于制药工程不同专业方向(化学制药、生物制药、中药制药)的侧重点不同，但基本包括制药反应工程、制药分离工程和制剂工程技术，在理论教学中采取宽口径的方式，通过项目实践来体现侧重点的不同。制药工程原理与设备包括制药反应(发酵、提取工程)、制药分离、制剂三部分，制药分离包含制药过程涉及的典型单元操作，贯穿其中的流体流动、传质、传热是固体制剂单元操作如粉碎、混合、制粒、压片等的理论基础。负责不同课程的教师应相互协作，探讨，整体考虑各部分的内容，明晰知识之间的衔接与延伸，避免内容重复，在缺乏合适的教材情况下宜结合教材《化工原理》、《制药分离工程》、《制药化工原理》和《药物制剂及设备》等合理安排内容及课时。

2知识与能力的关联

CDIO工程教育标准1强调理论与实践、知识与能力的结合。CDIO工程教育要求获得专业知识的同时培养个人自身的能力、团队协作能力。知识必须与工程项目挂钩，制药工程原理的基本理论必须和实际制药过程结合起来。知识与能力的关联要求项目具有实践性，考核方式多样性。

[摘要]课程教学是人才培养过程中的关键环节，教学施效果将严重影响到人才培养的质量。制药工艺学是药学专业本科生的专业必修课程。该课程与制药行业的生产紧密关联，是一门兼具实践性和应用性的课程。该课程内容多、知识体系复杂，涉及工业中重要的工艺流程，在课堂上学生容易感到枯燥乏味。作者所在教学团队结合自身教学经验，从教学内容选择、教学方法创新、理论与实践融合等方面以应用型为导向进行教学改革与探索。

[关键词]制药工艺学；理论与实践融合；改革与实践

新时期全国高等学校本科教育工作会议于2018年8月21日在成都召开。教育部部长陈宝生在会议上表示，本科教育是高等教育安身立命的基础，大力实施本科振兴教育关键要在本科教育中坚持以本为本。课程是人才培养过程中最基本的要素，是教育思想、教育目标和教育内容的重要载体，课程教学是培养学生素质和能力的重要方法和途径[1]。课程改革不仅是教学改革的核心，也是整个教育改革的重点和难点。《制药工艺学》课程作为药学专业本科生的必修和主干课程，通过该课程的学习，学生可以分析制药过程中设计的工艺和原理，分析工艺操作过程和工业实施方法中所涉及的化学单元反应和化工单元操作；培养学生在制药过程研究和开发中应具备的基本思想、方法和能力，提高学生发现问题、解决问题、设计创新与实践的综合能力[2]。该门课程具有极强的应用型，对于药学类专业学生特别是地方应用型本科的药学专业学生的培养至关重要。同时，该课程与药品工业化生产密切相关，在教学中存在内容多、知识跨度宽、药物种类复杂等问题，在有限的教学课时量下，学生难以联系企业中实际的生产情况。特别是教师和制药一线工程师考虑重要的工艺参数和操作过程，在教学中学生往往感觉枯燥乏味，因此如何在有限的学时下以应用型教学为导向设计制药工艺学课程，如何理论联系实践，在培养学生实践能力的同时，激发学生学习兴趣等，这些都需要探讨和研究如何对该门课程进行教学探索与改革。本论文从作者所在教学团队的实际教学经验出发，围绕课程体系搭建、实验实践教学改革、考核方式等方面进行改革与实践，结合教学模式反馈着力推进制药工艺学课程教学和实践相融合，提升该门课程在衔接理论联系实际的纽带作用，培养制药方面应用型高级人才。

1理论教学内容的改革

1.1教材选择

目前，制药工艺学教材种类多，通过市场常用教材比对，从皖西学院学生实际情况出发，以应用型教学为导向，选择适合学生的教材。经过早期的仔细比较，课程团队选择了天津大学元英进教授编写的《制药工艺学》[3]，本教材基于已成功开发的临床典型药物的制备，以工艺路线和参数调控为抓手，内容丰富而新颖，体现创新与实践能力的培养，使学生在掌握坚实的理论基础上，在典型药品制造过程的学习中做到理论与实践的密切结合，为学生的知识、能力、素质协调发展创造了条件。同时，该课本充分收纳了制药领域先进技术的发展趋势，使学生可以了解最新科技前沿。

1.2教学内容安排

［摘要］以过程管控为核心进行制药工程质量的控制，可有效促进药品生产质量的提升。过程质量控制离不开科学完善的质量保证体系，同时也要重视对药品生产人员的质量控制意识与技能的提升，并对制药的全过程进行有效的质量监控，进而保证药品生产质量。文章分析了制药工程中质量风险的影响因素，并对以过程管控为核心的制药工程质量控制措施展开了探讨，以此为制药工程质量控制效果的提升提供参考。

［关键词］过程质量控制;质量控制体系;质量奖惩机制

目前医药领域对药品质量制定了严格的标准，同时药品管理规范的内容也不断更新与优化，使药品生产企业的质量控制能力得以全面提升，药品生产过程更加安全可控。在药品生产过程中，要在确保机械设备先进性与稳定性的前提下，对药品生产的全过程进行质量控制，以此促进药品品质的有效提升。

1影响因素

1.1药品生产管理力度有待提升。1.1.1药品生产质量管理规范执行力度有待提升。在药品质量管理过程当中，药品生产质量管理规范(GMP)是药品生产活动得以有序与规范开展的重要保障，其侧重过程质量管理，是提高质量管理效果的有效方式。在实际药品生产过程中，由于缺乏质量管理意识，且对GMP的文件内容的规范了解并不深入，因此部分制药企业未能严格遵照GMP的管理规定进行生产，对过程管理的控制并不严格，因此药品生产质量管理效果并不理想。1.1.2生产工艺流程规范化不高。规范化的药品生产是药品质量的重要保障，然而部分药品生产企业自身缺乏风险意识，未能按照生产工艺的标准要求进行药品生产，认为药品生产质量管理规范中的部分指标不符对药品质量没有较大影响，甚至私自进行质量指标的修改，因此药品生产质量难以得到有效控制。

1.2化学制药工艺有待完善。在运用化学制药工艺进行药品生产时，需要药品生产企业具备最优化的化学合成工艺路线，同时要对生产中所运用的试剂以及各项参数进行合理选择与控制，在药品合成时，如所使用的化学合成工艺路线缺乏合理性或参数控制不合理，都会影响药品生产质量，同时设备选择不适合，将无法进行药品质量的有效检验与控制。此外，如果药品生产企业所使用的制药工艺相对较低，或机械设备自动化程度较差或使用的参数控制标准并不合理，都会影响药品的生产质量。基于此，对于药品生产企业来说，合理进行制药工艺的优化是当下化工制药企业所面临的重要研究课题。1.3药物自身特性的影响在进行不同种类药品生产时，使用的原材料及辅助性材料种类并不一致或材料质量存在差异，都会对药品的生产质量产生影响。从工艺层面来讲药品生产工艺有多道工序，药品生产过程极为复杂，同时药品种类繁多，因此其所展现出的药品特性也并不一致，药品生产过程中任何一个环节出现问题，都会对药品生产质量产生直接影响。

2控制途径

1医疗制药对科技化及信息化的需求分析

1.1对科技化的需求

大体上可将医疗制药工业的生产分为两个方面，即原料药和制剂，前者又可细分为化学制药、生物制药以及中药等类型。对于不同的制药类型而言，其自动化的形式均不相同，目前，国内原料药的自动化方式主要以PA为主，而制剂药的自动化方式则是以FA为主。制剂生产是药品形成的最后阶段，其基本上采用的都是机电一体化的单机组或多机组流水线作业，虽然这些设备当中也应用了一些自动化技术，但从整体情况上看仍有所欠缺，如对药品成分及质量的实时检测分析、对异物的在线监测等技术并未获得广泛应用，大部分质量管理系统均为离线和非实时。鉴于此，对自动化技术的应用以及对相关自动化系统的整合是现阶段国内医疗制药对科技化方面的迫切需求。

1.2对信息化的需求

随着信息化时代的到来，国内一些医疗制药企业在管理方面都引入了信息化技术，然而，通过调查后发现，信息化技术在医疗制药企业中的应用多集中在财务管理、生产计划管理、供销管理等方面，其并未与药品和设备的优化设计、生产加工过程的控制融为一体。同时，医疗制药企业的自动化与信息化基本都是相分离的，没有真正意义上地实现科技与信息的深度融合，由此可见，科技与信息的融合将是未来一段时期国内医疗制药企业的必由之路。

2基于高新技术的医疗制药科技化及信息化研究

2.1医疗制药装备集成化与模块化

1明确目标是树立正确学风的关键

有没有正确的学风，能不能树立正确的学风，明确目标是关键。对学生来说:“为什么学习的问题，也是一个根本的问题。”很多学生在高中时有很明确的学习目标，但是进入大学后，对于“为什么学、为谁学、学什么”等问题认识较为模糊。学校可以加强学生的思想教育工作，特别是专业思想教育，使学生有明确的专业理想，树立终身学习观念，激发学生潜在的求知和成才欲望。有了明确的目标就能树立正确的学风，因此，明确学习目标是树立正确学风的关键。医药专业是国家各行各业中的一个重要领域，是富国强民的前提，是人命关天的大事。医药专业学生学习的目标就是要成为医药领域的高技术人才，成为未来国家医药工业腾飞急需的人才。有了这样一个明确的目标，医药专业学生的努力就有了方向，其所做的一切就应该为这个目标而努力奋斗。这就是医药院校学生树立正确学风的关键。

2刻苦努力是树立正确学风的保证

医药学科是一门应用技术学科，是一个实践性很强的专业，除了要掌握理论识之外还要有较强的操作能力。医药专业，无论是化学制药专业还是中药制药专业，最终都是培养新型的制药技术人才。当然，医药专业学生未来的工作岗位还存在着不确定性，有人可能进入技术部门，有人可能进入质量监督部门，也有人可能进入研究所等。因此，既然未来的工作岗位有不确定性，那么现在就更不能有偏科思想，无论是基础课、专业基础课，专业课，都要喜欢并学好，要积极参加晚自习，不要出现迟到、早退、抄袭作业等现象。作为一个制药技术人员必须有综合的能力，有全面而完整的知识结构。目前，各个专业所设的这些课程从本质上讲都大同小异，也就是制造的对象有所差异，而基本理论和基本技术都是相同的。医学基础知识是必须要掌握的，因为所制造的药品是以人为对象的;无机化学、有机化学等是与药物化学性质有关的，也是需要掌握的;物理化学等知识则是制药技术的理论基础，物理学等则与机械设备有关，也不能忽视;分析化学或药物分析化学及中草药化学等是与药品质量密切相关的，因而，也必须学好;相关的专业课则必须努力学好。医药科学理论的掌握对实践是具有指导作用的，对未来工艺的实施和设计起着关键性作用，也是对在未来实际工作中所产生的问题加以解决的“武器”;而实践操作则是经验的积累，有前人的经验教训，也有自身实践的总结，但是要成为一个操作能手，还必须下一番苦功夫去学，刻苦努力去做。只有这样才能学业有成，才能成为有用的人才。这种契而不舍、持之以恒的学习精神正是树立正确学风的保证，也是树立正确学风的体现。应付考试有可能“临阵磨枪，不快也光”，但是要全面掌握中西制药技术不可能是一朝一夕的事情，必须在学习中加以践行。用行动去说话，用结果来证明。因此，刻苦努力是医药院校学生树立正确学风的保证。

3开拓创新是树立正确学风的动力

有了明确的学习目标，就完成了树立正确学风的关键;经过刻苦努力的学习，就有了树立正确学风的保证;而发挥开拓创新的精神和实践，则是树立正确学风的动力。作为医药院校的学生，都是未来新型制药技术人员，需要前人经验的积累，要掌握传统的制药技术，但更需要有开拓创新的精神。通过参加学校举办的“大学生科技创新项目”，“挑战杯”课外学术科技作品竞赛、科普知识展览、名师讲坛、教授博士论坛等活动，去形成自己的理念，形成自己的体系。开拓创新不是高不可攀，其可大可小，“大的”可以形成系统理论和发明创造;“小的”则可以是一个品种、一个工艺或是一种技术。所以，人人都可以开拓创新，人人都可以有自己的奋斗目标，这就是“动力”，有了这种“动力”，就有了学习的劲头，就能够树立一个正确的学风。

4小结

摘要：

天然药物化学是全国大多数医药院校，尤其是西南民族地区制药工程专业的重要专业必修课。当前，制药工程专业天然药物化学教学存在教师工程背景薄弱、教学方法陈旧等问题。结合我校制药工程专业的师资队伍结构，及西南民族地区特别是广西丰富的药用植物资源，本文对天然药物化学的教学改进进行粗浅的探讨。

关键词：

西南民族地区；制药工程专业；天然药物化学；教育

制药工程是国家教育部对高等院校本科专业进行调减时新设立的专业，是运用化学、生物技术、药学与工程技术的基本理论与技能，解决医药制造过程的一门工程技术学科。制药工程专业不同于药学专业，后者偏重药学基础理论，而制药工程专业强调医药制造的工程过程，重点在“制”字，旨在培养具有扎实化学化工基础，掌握化学制药、中药制药、生物制药的基本理论知识、实验技能和工程实践能力，在医药、农药、生物化工、精细化工等部门从事生产、科技开发、工程设计、产品质量及经营管理等方面的高级工程技术人才[1，2]。天然药物化学以有机化学为基础，运用现代科学理论与方法，研究天然药物活性成分的结构类型、理化性质、提取分离、结构鉴定及生物活性等的一门学科，具有很强的实践性和工科特点[3]。该课程涉及的天然药物化学成分结构类型复杂，理化性质多样，结构鉴定相对困难，是制药工程专业中比较难学的一门主干课程。我国西南地区的天然药物在传统医药中极具民族特色、资源优势、区位优势和产业基础，如何将专业特色、课程特色与西南地域特色相结合，优化教学内容，丰富教学手段，突出制药工程背景下天然药物化学课程的特色，成为当务之急。

一、优化师资队伍，突出工程背景

天然药物化学课程为大多数医药院校制药工程专业学生的一门专业必修课，与多门课程均有紧密联系，包括有机化学、中药制药工艺学、制药设备与药厂设计、药理学等多个学科的基础知识，因此综合性和逻辑性均较高。然而，目前本课程的授课方式主要由一位教师负责全部内容的讲解，但由于制药工程专业起步较晚，主讲教师的专业背景大多偏重于理科，缺少拥有中药制药企业项目实践经验的教师，因此存在中药、天然药物研发所用设备讲解不到位和制药工艺设计能力不足等问题。优化师资队伍，对天然药物化学这门课程，甚至整个制药工程专业，显得尤为重要。我校于2008年在化学化工学院（今化学与药学学院）新建制药工程本科专业，由于起步较晚，该专业的师资队伍建设仍存在许多不足。近几年，学院大力引进药学方面的人才，总体而言，同样偏重理科背景，但与一般医药院校相比，学院的工科背景相对较为深厚。因此，可以根据各教师的专业学术背景，以天然药物化学专业教师为主导，制药设备与工艺设计、现代仪器分析、药理学等专业的教师为辅，重新组合教师队伍。不同专业教师之间，随时交流协调，利于天然药物化学课程培养方案的顺利实施。

摘要：

环境污染是指人类活动使环境要素或其状态发生变化，环境质量恶化，扰乱和破坏了生态系统的稳定性及人类的正常生活条件的现象。医药化工行业产生的废水、废气，治理难,易引发环境纠纷,已经成为废气治理领域的重点和难点。经过多年来持续不断的环境污染整治,医药化工企业周边环境空气质量有所改善,污染控制排放指标从HCl、HBr等无机污染物指标扩展到有机污染物、恶臭等所有指标。本文以某医药化工厂为利，对医药化工厂废水、废气综合治理工程设计进行探讨。

关键词：

医药；废水；废气

环境污染是指人类活动使环境要素或其状态发生变化，环境质量恶化，扰乱和破坏了生态系统的稳定性及人类的正常生活条件的现象。医药化工行业产生的废水、废气，治理难,易引发环境纠纷,已经成为废气治理领域的重点和难点。经过多年来持续不断的环境污染整治,医药化工行业产生的酸性废气已得到有效控制,一些产品附加值低、污染严重、生产方式落后且治理无望的医药化工企业被关停[1-2]。医药化工企业周边环境空气质量有所改善,污染控制排放指标从HCl、HBr等无机污染物指标扩展到有机污染物、恶臭等所有指标[3-5]。本文以某医药化工厂为利，对医药化工厂废水、废气综合治理工程设计进行探讨。

1制药行业废水的特点

制药过程中产生的有机废水是主要污染源，主要有抗生素类废水、中药废水和化学制药废水。抗生素生产包括微生物发酵、过滤、萃取结晶、化学方法提取、精制等过程，其制药废水是含难降解物质、生物毒性物质及高S和N的有机废水。中药废水的水质特点是含有糖类、有机色素类、蒽醌、鞣质体、苷类、生物碱、纤维素、木质素等多种有机物;废水SS高,含泥沙和药渣多,色度高。化学制药废水的水质特点是废水组成复杂，,COD含量高，无机盐浓度高，含有氰、酚或芳香族胺、氮杂环和多环芳香烃化合物等微生物难以降解，甚至对微生物有抑制作用的物质。