课程概述

医药产业被誉为21世纪的朝阳产业，与人类的健康密切相关，世界各国均将其列为优先发展的优势产业。2016年国务院颁布了《关于促进医药产业健康发展的指导意见》，明确了加强技术创新、推动重大药物产业化、加快医疗器械转型升级、推进医药生产过程智能化等“十三五”的重点发展任务。在从药物的研发到上市销售的整个“制药链“中，药品制造即产业化占有重要地位。制药工艺作为把药品产业化的一种技术过程，是现代医药行业的关键技术领域，在新药产业化方面具有不可替代的作用。

制药工艺学是制药工程专业一门重要的专业核心课程，在制药工程、药学等专业的培养体系中占据重要地位，也是化学、生物工程等相关专业的重要选修课。

它所研究的制药工艺是药物生产的核心部分，是药物成型化的关键生产过程，并直接关乎到药品生产质量。它的主要任务是通过设计、研究药物大规模生产的工艺条件与设备选型、制定最安全、最经济、最可行的工艺路线与工艺过程。工艺过程是有直接关联单元操作的次序（包括化学合成反应或生物合成反应过程及后期的分离纯化过程）、操作条件（如物料组成、温度与压力、催化剂与时间、搅拌与通气）与质量控制组成。

本课程在介绍制药工艺学的研究内容、在药品制造中的地位和重要性、发展历程和发展趋势的基础上，着重对化学制药工艺和生物制药工艺中的共性技术如工艺路线的设计、工艺研究、工艺放大和三废回收进行重点讲解。

证书要求

参加课程并达到要求分数就有电子证书,纸质版证书要自己申请。

预备知识

无机化学、分析化学、物理化学、有机化学、化工原理、微生物学、生物化学

授课大纲

绪论

了解制药工艺学的定义、研究制药工艺的重要性、制药工艺学的研究内容、制药工艺的分类、制药工艺的发展历程、制药工艺的发展趋势以及学习本课程的目的。

课时

  • 1.1 制药工艺学的定义
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  • 1.2 制药工艺学的重要性及研究内容
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  • 1.3 制药工艺的发展历程
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  • 1.4 制药工艺的发展趋势
    • ,
  • 1.5 学习本课程的目的

化学药物制备工艺路线的设计与选择

了解化学药物合成路线的设计方法，掌握化学药物制备工艺路线的选择与评价标准。

课时

  • 2.1 化学制药工艺路线的设计
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  • 2.1.1 概述
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  • 2.1.2 药物合成路线的设计方法（1）逆合成分析法
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  • 2.1.3 药物合成路线的设计方法（2）模拟类推法
    • ,
  • 2.1.4 药物合成路线设计的两个基本策略
    • ,
  • 2.2 化学药物制备工艺路线的选择与评价
    • ,
  • 2.2.1化学药物制备工艺路线的选择与评价标准I-反应步骤最小化
    • ,
  • 2.2.2化学药物制备工艺路线的选择与评价标准II-采用汇聚式合成策略
    • ,
  • 2.2.3化学药物制备工艺路线的选择与评价标准III-原辅料“稳廉绿法”
    • ,
  • 2.2.4化学药物制备工艺路线的选择与评价标准IV-技术路线可行
    • ,
  • 2.2.5化学药物制备工艺路线的选择与评价标准V&VI-生产设备可靠及后处理过程简单
    • ,
  • 2.2.6化学药物制备工艺路线的选择与评价标准VII-环境影响最小
    • ,
  • 2.2.7化学药物制备工艺路线的选择与评价标准VIII-过程安全
    • ,
  • 2.2.8 综合评价工艺路线实例

化学制药工艺研究

理解化学制药工艺所包含的影响因素及如何选择，并掌握化学制药工艺研究方法。

课时

  • 3.1 概述
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  • 3.2 反应温度和浓度的选择
    • ,
  • 3.2.1 动力学基本知识（一）
    • ,
  • 3.2.2 动力学基本知识（二）
    • ,
  • 3.2.3平行反应和连串反应反应温度和浓度的选择
    • ,
  • 3.2.4 动力学方法工艺优化实例
    • ,
  • 3.3 反应原料配比的选择
    • ,
  • 3.4 加料顺序的选择
    • ,
  • 3.5 加料时间的选择
    • ,
  • 3.6 后处理方法的选择
    • ,
  • 3.7 工艺控制
    • ,
  • 3.7.1 工艺过程参数控制
    • ,
  • 3.7.2 原辅材料和中间体的质量控制
    • ,
  • 3.7.3 反应终点的监控
    • ,
  • 3.7.4 化学原料药的质量控制

微生物发酵制药工艺

（1）了解发酵制药的基本过程，制药微生物发酵的基本特征，代谢产物的生物合成；（2）掌握新药生产菌的选育、菌种保存、生产菌种的建立与质量控制；（3）掌握微生物培养基成分、种类及影响培养基质量的因素，发酵培养基的配制，常用灭菌方法及灭菌操作；（4）掌握发酵种子制备及质量控制，微生物培养技术与发酵培养的操作方式，发酵过程的主要控制参数的检测与控制。

课时

  • 4.1 概述
    • ,
  • 4.2 微生物生长和生产的关系
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  • 4.3微生物菌种选育与保存
    • ,
  • 4.4微生物培养基
    • ,
  • 4.5 灭菌工艺
    • ,
  • 4.5.1灭菌方法与原理
    • ,
  • 4.5.2培养基灭菌工艺
    • ,
  • 4.5.3空气除菌工艺
    • ,
  • 4.6制药微生物发酵培养技术
    • ,
  • 4.6.1种子制备
    • ,
  • 4.6.2接种
    • ,
  • 4.6.3发酵培养
    • ,
  • 4.7 微生物培养过程的检测与控制
    • ,
  • 4.8 红曲霉Azaphilone代谢产物发酵工艺优化

制药工艺放大

了解制药工艺放大概念、中试放大效应概念及产生的缘由、中试放大的研究方法；掌握中试放大的研究内容；了解制药生产工艺规程所包含的内容。

课时

  • 5.1 工艺放大简介
    • ,
  • 5.2 中试放大简介
    • ,
  • 5.3中试放大效应
    • ,
  • 5.4 中试放大的研究方法
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  • 5.5 中试放大的研究内容
    • ,
  • 5.5.1 工艺路线和单元操作方法的验证、复审与完善
    • ,
  • 5.5.2 设备材质与形式、传热方式的选择（一）
    • ,
  • 5.5.3 设备材质与形式、传热方式的选择（二）
    • ,
  • 5.5.4 搅拌器形式与搅拌速度的选择
    • ,
  • 5.5.5 反应条件的进一步优化
    • ,
  • 5.5.6 工艺流程与操作方法的确定
    • ,
  • 5.5.7 原辅料、中间体与产品的质量控制
    • ,
  • 5.5.8 安全生产和三废防治措施的研究
    • ,
  • 5.5.9 消耗定额、原料成本、操作工时、生产周期等的计算
    • ,
  • 5.6 制定生产工艺规程

制药三废处理工艺

了解制药行业三废处理的策略，重点掌握如何利用学过的物理化学方法对产生的三废进行回收和资源利用。

课时

  • 6.1 概述
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  • 6.2有价废弃物的直接回收
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  • 6.3转化成有价物质的废弃物的回收
    • ,
  • 6.4目标产品的回收
    • ,
  • 6.5剧毒金属离子的回收

参考资料

特别鸣谢以下著作人提供的参考：

1）元进英. 制药工艺学. 北京：化学工业出版社，2015.

2）元进英. 制药工艺学（第二版）. 北京：化学工业出版社，2017.

3）张秋荣，施秀芬. 制药工艺学. 郑州：郑州大学出版社，2007.

4）叶勇. 制药工艺学. 广州：华南理工大学出版社，2014.

5）王沛. 制药工艺学. 北京：中国中医药出版社，2009.

6）赵临襄，赵广荣.制药工艺学. 北京：人民卫生出版社，2014.

7）Blacker A J, Williams M T 著. 朱维平译. 制药工艺开发-目前的化学与工程挑战. 上海：华东理工大学出版社，2016

8）陈荣业. 有机合成工艺优化. 北京：化学工业出版社，2005.

9）陈荣业. 实用有机分离过程. 北京：化学工业出版社，2015.

10）郭养浩. 药物生物技术. 北京：高等教育出版社，2005.

 

也特别鸣谢陈荣业教授在本团队课程制作过程中的学术指导。