《高等制藥分離工程》課程教學(xué)大綱2011.6

《高等制藥分離工程》課程教學(xué)大綱《Higherpharmaceuticalseparationengineering》課程編號(hào)：CS00002586學(xué)時(shí)：40個(gè)學(xué)時(shí)學(xué)分：2.5適用對(duì)象:制藥工程先修課程：制藥工藝學(xué)，化工原理等一、課程的性質(zhì)與任務(wù)《高等制藥分離工程》是制藥工程專業(yè)基礎(chǔ)課。主要任務(wù)是研究藥物提取、分離、純化的理論與技術(shù)?，F(xiàn)代藥物包括了化學(xué)合成藥物、生物工程藥物和天然藥物，因此藥物分離工程也涉及了化學(xué)與生物交叉領(lǐng)域，它集成了化學(xué)分離與生物分離原理與技術(shù)。制藥分離過(guò)程主要是利用待分離的物系中的有效成分與共存雜質(zhì)之間在物理、化學(xué)及生物學(xué)性質(zhì)上的差異進(jìn)行分離，由于藥物的純度和雜質(zhì)含量與其藥效、毒副作用、價(jià)格等息息相關(guān)，使得分離過(guò)程在制藥行業(yè)中的地位和作用非常重要。

二、教學(xué)目的與要求

通過(guò)本課程的講授，使學(xué)生能夠熟練掌握制藥過(guò)程所涉及分離技術(shù)的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，培養(yǎng)學(xué)生具有識(shí)別問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，開(kāi)拓學(xué)生視野，促進(jìn)創(chuàng)新思維，使之成為新藥研發(fā)、制藥工藝的設(shè)計(jì)與改革創(chuàng)新及工程設(shè)計(jì)方面的高級(jí)專業(yè)人才三、教學(xué)內(nèi)容緒論1.基本內(nèi)容：生物制藥、化學(xué)制藥、中藥制藥工業(yè)發(fā)展?fàn)顩r；分離技術(shù)在制藥過(guò)程中的應(yīng)用；分離過(guò)程基本原理概念、含義程。2.教學(xué)目的與要求：掌握分離過(guò)程基本原理的概念、定義；熟悉和了解制藥工業(yè)現(xiàn)狀、分離技術(shù)在制藥過(guò)程中的應(yīng)用；熟悉制藥工業(yè)下游技術(shù)的工藝過(guò)程、特點(diǎn)及其重要性，生物工程下游技術(shù)的發(fā)展歷程和發(fā)展動(dòng)態(tài)。3.教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)：

分離過(guò)程基本原理的概念、定義；熟悉和了解制藥工業(yè)現(xiàn)狀、分離技術(shù)在制藥過(guò)程中的應(yīng)用4.教學(xué)建議：采用黑板板書，扼要介紹制藥工業(yè)中的有關(guān)分離技術(shù)。第一章萃取1.基本內(nèi)容：浸取速率方程-費(fèi)克定律與浸取速率方程；藥材有效成分的浸?。唤〉挠绊懸蛩?；浸取過(guò)程的計(jì)算；浸取方法、基本工藝過(guò)程；超聲波協(xié)助浸取、微波協(xié)助浸取的基本原理、工藝流程與應(yīng)用；液液萃取的平衡關(guān)系與理論基礎(chǔ)，萃取分離的主要影響因素；溶劑萃取過(guò)程動(dòng)力學(xué)研究；萃取過(guò)程的計(jì)算；萃取設(shè)備的分類與實(shí)例；反膠團(tuán)的形成與特性，反膠團(tuán)萃取成分的過(guò)程及工藝開(kāi)發(fā)，應(yīng)用實(shí)例2.教學(xué)目的與要求：

掌握固液萃取、液液萃取分離過(guò)程的基本原理、過(guò)程計(jì)算；熟悉分離過(guò)程的特點(diǎn)、影響因素、工藝流程；了解使用設(shè)備結(jié)構(gòu)；熟悉超聲波協(xié)助浸取、微波協(xié)助浸取、反膠團(tuán)萃取和雙水相萃取技術(shù)的基本原理、工藝流程；了解以上分離技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展方向3.教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：固液萃取、液液萃取、超聲波協(xié)助浸取、微波協(xié)助浸取、反膠團(tuán)萃取和雙水相萃取技術(shù)的基本原理、工藝流程。難點(diǎn)：固液萃取、液液萃取分離過(guò)程的過(guò)程計(jì)算。4.教學(xué)建議：使學(xué)生在掌握萃取分離的基本概念和理論的基礎(chǔ)上，了解各種萃取技術(shù)的原理、特點(diǎn)、應(yīng)用及其相關(guān)設(shè)備。第二章超臨界流體萃取1.基本內(nèi)容：超臨界流體萃取技術(shù)的概念內(nèi)容；超臨界流體萃取的基本特性與特點(diǎn)；萃取劑的性能；萃取-分離過(guò)程的基本模式；超臨界CO2的溶劑功能，溶解度規(guī)則，夾帶劑的作用機(jī)理，超臨界萃取的工藝分析；超臨界流體的相平衡基本原理；處理相平衡和溶解度計(jì)算的4種方法；超臨界萃取過(guò)程質(zhì)量傳遞的概念、原理；超臨界流體萃取工藝流程的設(shè)計(jì)；使用設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)與工作過(guò)程；該技術(shù)在天然產(chǎn)物加工和中藥制劑中的應(yīng)用；超臨界CO2流體萃取技術(shù)應(yīng)用展望。2.教學(xué)目的與要求：

掌握超臨界流體萃取的基本特性、基本原理、特點(diǎn)以及萃取-分離過(guò)程的基本模式；熟悉超臨界CO2流體萃取的特性、萃取工藝流程的設(shè)計(jì)、設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)與工作過(guò)程；了解超臨界流體萃取技術(shù)在天然產(chǎn)物和中藥有效成分提取中的應(yīng)用與發(fā)展展望；4.自學(xué)超臨界流體的相平衡與質(zhì)量傳遞原理。3.教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：超臨界流體萃取的基本特性、基本原理、特點(diǎn)以及萃取-分離過(guò)程的基本模式。難點(diǎn)：超臨界流體的相平衡基本原理；處理相平衡和溶解度計(jì)算的4種方法；超臨界萃取過(guò)程質(zhì)量傳遞的概念、原理。4.教學(xué)建議：超臨界流體萃取在制藥工業(yè)的主要應(yīng)用第三章液相非均相物系的分離技術(shù)1.基本內(nèi)容：固體顆粒、液體、懸浮液的特性；濾餅過(guò)濾、深層過(guò)濾的基本機(jī)理；非牛頓型流體的過(guò)濾理論；過(guò)濾介質(zhì)的分類與特性；截留機(jī)理；新型過(guò)濾介質(zhì)性能、選擇與評(píng)估；重力沉降、離心沉降基本原理、設(shè)備及其工作過(guò)程；中藥藥液、發(fā)酵液的過(guò)濾分離方式方法；活性炭與脫色后藥液的過(guò)濾、藥液除菌過(guò)濾、結(jié)晶體的過(guò)濾技術(shù)；過(guò)濾技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r。

2.教學(xué)目的與要求：掌握濾餅過(guò)濾、深層過(guò)濾原理，非牛頓型流體的過(guò)濾原理；熟悉物料特性、過(guò)濾介質(zhì)特性與截留機(jī)理；熟悉重力沉降與離心沉降的原理、主要設(shè)備與工作過(guò)程；熟悉固液分離技術(shù)在制藥工業(yè)中的應(yīng)用；了解過(guò)濾分離技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r。3.教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：濾餅過(guò)濾、深層過(guò)濾原理，重力沉降與離心沉降的原理。難點(diǎn)：非牛頓型流體的過(guò)濾原理；過(guò)濾介質(zhì)特性與截留機(jī)理。4.教學(xué)建議：舉例說(shuō)明固液分離技術(shù)在制藥工業(yè)中的具體應(yīng)用第四章膜分離1.基本內(nèi)容：膜分離過(guò)程的概念、共同的特點(diǎn)；膜分離過(guò)程的傳遞機(jī)理；分離膜的定義；實(shí)用膜應(yīng)具備的條件；膜的材質(zhì)、分類與制備技術(shù)；膜組件的性能要求，膜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；納濾膜的特點(diǎn)，制備技術(shù)；納濾膜污染的處理，影響納濾膜分離性能的因素；納濾膜的應(yīng)用；超濾的基本原理；洗濾模式與應(yīng)用；超濾膜組件性能與應(yīng)用；超濾的應(yīng)用要點(diǎn)；微濾的基本原理與應(yīng)用2.教學(xué)目的與要求：掌握膜分離的概念、原理和特點(diǎn)；熟悉膜分離的分離效果及其影響因素；熟悉常用分離裝置的基本結(jié)構(gòu)、工作過(guò)程；了解膜分離技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展?fàn)顩r3.教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：膜分離的概念、原理和特點(diǎn)；膜分離的分離效果及其影響因素。難點(diǎn)：常用分離裝置的基本結(jié)構(gòu)、工作過(guò)程。4.教學(xué)建議：采用案例教學(xué)，膜分離在制藥工業(yè)中的應(yīng)用。第五章吸附與離子交換1.基本內(nèi)容：吸附概念；吸附分離原理與分類；常用吸附劑：活性炭、硅膠、活性氧化鋁等材料性能與應(yīng)用；吸附分離設(shè)備基本結(jié)構(gòu)與工作過(guò)程；離子交換的概念、基本原理；離子交換樹(shù)脂的種類、性能；離子交換過(guò)程的設(shè)備基本結(jié)構(gòu)與操作方法；吸附分離、離子交換技術(shù)在制藥工業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用。2.教學(xué)目的與要求：

掌握吸附、離子交換的基本概念；吸附的分離原理、離子交換基本原理；熟悉常用吸附劑的性能，吸附分離設(shè)備與工作過(guò)程、操作方式；熟悉離子交換樹(shù)脂的分類、性能，交換過(guò)程使用的設(shè)備基本構(gòu)造、工作過(guò)程；了解吸附分離、離子交換技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展?fàn)顩r；自學(xué)吸附相平衡、離子交換動(dòng)力學(xué)和質(zhì)量傳遞基礎(chǔ)理論。3.教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：吸附、離子交換的基本概念；吸附的分離原理、離子交換基本原理；常用吸附劑的性能，離子交換樹(shù)脂的分類、性能。難點(diǎn)：吸附相平衡、離子交換動(dòng)力學(xué)和質(zhì)量傳遞基礎(chǔ)理論。4.教學(xué)建議：將吸附、離子交換的應(yīng)用有機(jī)地融入課堂理論教學(xué)，拓展學(xué)生的知識(shí)面。第六章色譜分離過(guò)程1.基本內(nèi)容：色譜、色譜分離的概念；色譜分離過(guò)程的特點(diǎn)；色譜分離過(guò)程的分離原理；固定相的分類、色譜的分類；色譜分離過(guò)程基礎(chǔ)理論，保留值、分離度、柱效率；模擬移動(dòng)床色譜、擴(kuò)展床色譜、制備型超臨界流體色譜、制備型加壓液相色譜的基本原理、分離的工藝步驟、特點(diǎn)及在實(shí)踐中的應(yīng)用；色譜分離技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r與展望。2.教學(xué)目的與要求：掌握色譜分離原理；熟悉色譜分離過(guò)程的基礎(chǔ)理論與色譜分離過(guò)程的特點(diǎn)；熟悉典型制備色譜工藝及其應(yīng)用；了解色譜分離的分類、發(fā)展與應(yīng)用狀況。自學(xué)模擬移動(dòng)床色譜、擴(kuò)展床色譜基本原理、分離的工藝步驟、特點(diǎn)及在實(shí)踐中的應(yīng)用；3.教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：色譜分離原理、基礎(chǔ)理論和特點(diǎn)；典型制備色譜工藝及其應(yīng)用。難點(diǎn)：模擬移動(dòng)床色譜、擴(kuò)展床色譜基本原理。4.教學(xué)建議：補(bǔ)充色譜分離技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r與展望，以豐富學(xué)生知識(shí)面。第七章電泳分離技術(shù)1.基本內(nèi)容：電泳、電泳分概念；電泳分離計(jì)劃的基本原理；影響電泳遷移率的因素、電泳分析方法與操作要點(diǎn)；電泳的技術(shù)問(wèn)題與對(duì)策；電泳技術(shù)在生物技術(shù)研究與生物技術(shù)產(chǎn)品分離純化上的應(yīng)用狀況。

2.教學(xué)目的與要求：

熟悉電泳概念，電泳分離的基本原理；熟悉影響電泳遷移率的因素、電泳分析方法與操作要點(diǎn)；了解電泳的技術(shù)問(wèn)題與對(duì)策；了解電泳技術(shù)在生物技術(shù)產(chǎn)品和生物技術(shù)研究方面的應(yīng)用。3.教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：電泳概念，電泳分離的基本原理。難點(diǎn)：影響電泳遷移率的因素、電泳分析方法與操作要點(diǎn)。4.教學(xué)建議：結(jié)合儀器分析課程，詳細(xì)講解電泳的概念及應(yīng)用領(lǐng)域。第八章干燥和造粒1.基本內(nèi)容：干燥和造粒的概述；濕空氣、濕物料的基本性質(zhì)；干燥平衡；干燥過(guò)程熱量質(zhì)量的衡算；干燥曲線與干燥速率；干燥過(guò)程的模擬計(jì)算；造粒目的與顆粒生成機(jī)理；噴霧干燥造粒設(shè)備、流化床干燥造粒設(shè)備工作與特點(diǎn)；干燥器選型應(yīng)考慮的因素；液相凝聚造粒法的工作過(guò)程與特點(diǎn)；干燥、造粒技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

2.教學(xué)目的與要求：

熟悉干燥過(guò)程熱量質(zhì)量的衡算；濕空氣、濕物料的性質(zhì)；熟悉常用干燥、造粒技術(shù)的工作過(guò)程與特點(diǎn)；干燥過(guò)程的模擬計(jì)算；熟悉造粒目的與顆粒生成機(jī)理；了解干燥器選型時(shí)應(yīng)考慮的因素；液相凝聚造粒法的工作過(guò)程與特點(diǎn)；干燥造粒技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r。

3.教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：濕空氣、濕物料性質(zhì)；造粒目的與顆粒生成機(jī)理；常用干燥、造粒技術(shù)的工作過(guò)程與特點(diǎn)。難點(diǎn)：干燥過(guò)程熱量質(zhì)量的衡算；干燥過(guò)程的模擬計(jì)算；

4.教學(xué)建議：需簡(jiǎn)單復(fù)習(xí)有關(guān)物料與熱量衡算的知識(shí)。第九章工業(yè)結(jié)晶過(guò)程與設(shè)備1.基本內(nèi)容：結(jié)晶過(guò)程的特點(diǎn)；晶體結(jié)構(gòu)與特性；結(jié)晶過(guò)程及其在制藥中的重要性；溶解度、兩組分物系的固液相圖特征；沉淀過(guò)程的溶度積原理；溶液的過(guò)飽和與介穩(wěn)區(qū)；自學(xué)結(jié)晶成核動(dòng)力學(xué)與與結(jié)晶生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)的機(jī)理；溶液結(jié)晶方法分類與介紹；強(qiáng)迫外循環(huán)結(jié)晶器、流化床結(jié)晶器的工作過(guò)程與特點(diǎn)；溶液結(jié)晶過(guò)程產(chǎn)量的計(jì)算；結(jié)晶器的設(shè)計(jì)；溶液結(jié)晶過(guò)程的操作與控制；熔融結(jié)晶的基本操作模式；塔式結(jié)晶器、通用結(jié)晶器的工作過(guò)程與特點(diǎn)。2.教學(xué)目的與要求：

熟悉結(jié)晶的定義、特點(diǎn)；結(jié)晶過(guò)程的相平衡與介穩(wěn)區(qū)概念、含義；潔凈生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)內(nèi)容；工業(yè)常用的溶液結(jié)晶方法與使用的設(shè)備結(jié)構(gòu)、操作與控制；了解溶液結(jié)晶過(guò)程的分析與計(jì)算；結(jié)晶器的設(shè)計(jì)；熔融結(jié)晶的過(guò)程與設(shè)備構(gòu)造、特點(diǎn)。3.教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：熔融結(jié)晶的過(guò)程與設(shè)備構(gòu)造、特點(diǎn)；工業(yè)常用的溶液結(jié)晶方法結(jié)晶的定義、特點(diǎn)；結(jié)晶過(guò)程的相平衡與介穩(wěn)區(qū)概念、含義。難點(diǎn)：潔凈生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)內(nèi)容；溶液結(jié)晶過(guò)程的分析與計(jì)算；結(jié)晶器的設(shè)計(jì)。4.教學(xué)建議：補(bǔ)充結(jié)晶在實(shí)驗(yàn)室中制備原料藥的應(yīng)用。第十章蒸餾技術(shù)1.基本內(nèi)容：制藥過(guò)程常用的蒸餾技術(shù)概況；蒸餾技術(shù)定義；間歇精餾定義、裝置、工作流程與操作；影響分離的主要因素，間歇精餾的計(jì)算；間歇共沸精餾、間歇萃取精餾的基本原理、工作過(guò)程；水蒸氣蒸餾定義、基本原理、工作過(guò)程與應(yīng)用實(shí)例；分子蒸餾概念；分子蒸餾基本原理與特點(diǎn)；分子蒸餾工作流程、分子蒸發(fā)器的基本結(jié)構(gòu)；分子平均自由程、蒸發(fā)速率的概念與計(jì)算；分子蒸餾在制藥領(lǐng)域的應(yīng)用2.教學(xué)目的與要求：掌握間歇精餾、水蒸氣蒸餾的基本原理；熟悉間歇精餾的工作流程與設(shè)備操作；分子蒸餾過(guò)程及特點(diǎn)、分子蒸餾的基本概念與計(jì)算；了解間歇共沸精餾、間歇萃取精餾基本原理、工作過(guò)程與應(yīng)用；了解水蒸氣蒸餾設(shè)備、分子蒸發(fā)器設(shè)施的工作過(guò)程與應(yīng)用。3.教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：間歇精餾、水蒸氣蒸餾、間歇共沸精餾、間歇萃取精餾的基本原理；分子蒸餾過(guò)程及特點(diǎn)、分子蒸餾的基本概念。難點(diǎn)：分子蒸餾的計(jì)算。4.教學(xué)建議：可在有些專業(yè)性的網(wǎng)站上學(xué)習(xí)有關(guān)蒸餾與精餾的知識(shí)。四、教學(xué)環(huán)節(jié)與學(xué)時(shí)分配序號(hào)理論課（章）學(xué)時(shí)1第一章緒論22第二章萃取43第三章超臨界流體萃取44第四章液相非均相物系的分離技術(shù)45第五章膜分離46第六章吸附與離子交換47第七章色譜分離過(guò)程58第八章電泳分離技術(shù)39第九章干燥與造粒310第十章工業(yè)結(jié)晶過(guò)程與設(shè)備411第十一章蒸餾技術(shù)3總計(jì)40五、教學(xué)中應(yīng)注意的問(wèn)題：無(wú)六、實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐內(nèi)容：