《制藥工程原理與設(shè)備》課程教學(xué)大綱

制藥工程與設(shè)備PharmaceuticalEngineeringPrincipleandEquipment【課程編號(hào)】XZ27504【課程類別】專業(yè)限選課【學(xué)分?jǐn)?shù)】2【先修課程】制藥分離工程、物理化學(xué)【學(xué)時(shí)數(shù)】40【編寫日期】2010-5-20【適用專業(yè)】制藥工程一、教學(xué)目的、任務(wù)：為學(xué)生開展《藥物制劑工程技術(shù)與設(shè)備》課程設(shè)計(jì)以及將來應(yīng)用藥學(xué)和工程基礎(chǔ)知識(shí)從事制藥工藝工程設(shè)計(jì)與技術(shù)研發(fā)提供策略和基本知識(shí)與技能。主要任務(wù)是針對化學(xué)藥物合成過程、微生物（酶）制藥過程和天然藥物（含中藥）等藥物分離過程以及制劑過程講授工程原理及設(shè)備方面的知識(shí)，并介紹制藥公用工程技術(shù)基礎(chǔ)和制藥過程與工藝工程設(shè)計(jì)方法。二、課程教學(xué)的基本要求：通過教學(xué)要求學(xué)生：（1）了解制藥過程的流動(dòng)體系及反應(yīng)器的流動(dòng)模型，掌握理想反應(yīng)器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)原理，學(xué)會(huì)用物料平衡方程與化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)以及擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行反應(yīng)器的工程設(shè)計(jì)。（2）了解攪拌釜式化學(xué)反應(yīng)器以及生物發(fā)酵罐等的結(jié)構(gòu)及攪拌器的作用，掌握攪拌過程的因次分析方法并用之進(jìn)行攪拌的工程放大設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)利用微元分析方法計(jì)算設(shè)計(jì)攪拌槳葉。（3）了解現(xiàn)代分離技術(shù)和設(shè)備，學(xué)會(huì)在制藥過程中應(yīng)用分離工程原理。（4）了解藥物生產(chǎn)工藝過程，熟悉流程工業(yè)過程設(shè)計(jì)模型和制藥公用工程，掌握制藥工藝工程設(shè)計(jì)方法。三、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配章次內(nèi)

容總學(xué)時(shí)數(shù)課堂講授學(xué)時(shí)數(shù)實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)第一章緒論22

第二章制藥反應(yīng)工程基礎(chǔ)與設(shè)備1010

第三章分離工程基礎(chǔ)與設(shè)備66

第四章制劑過程的流體與流動(dòng)66

第五章GMP設(shè)計(jì)22

第六章制藥公用系統(tǒng)工程66

第七章制藥工程與工藝設(shè)計(jì)88

總學(xué)時(shí)數(shù)4040

（一）第一章緒論2學(xué)時(shí)主要內(nèi)容：第一節(jié)藥物與制藥工程，闡述藥物的定義、分類、制備和生產(chǎn)方法，論述藥物生產(chǎn)的基本過程及其特殊性，介紹制藥工程學(xué)科范疇與研究方法，詮釋制藥工程及其技術(shù)類型。第二節(jié)制藥設(shè)備的分類與設(shè)計(jì)方法，按照用途對制藥設(shè)備進(jìn)行分類，從藥品及其生產(chǎn)對設(shè)備的要求出發(fā)，介紹設(shè)備的設(shè)計(jì)原則和基本方法，闡述設(shè)備的結(jié)構(gòu)與材質(zhì)選定的原則。第三節(jié)制藥過程設(shè)計(jì)概論，結(jié)合洋蔥模型介紹制藥過程工業(yè)的設(shè)計(jì)程序和基本內(nèi)容。教學(xué)要求：使學(xué)生了解制藥工程原理與設(shè)備所涉及的內(nèi)容、任務(wù)及其與制藥工程的關(guān)系，并掌握學(xué)習(xí)本課程的基本方法。（二）第二章制藥反應(yīng)工程基礎(chǔ)與設(shè)備10學(xué)時(shí)主要內(nèi)容：化學(xué)理想反應(yīng)器計(jì)算的基本原理，生化反應(yīng)工程中的微生物發(fā)酵和酶促反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)及其模型，攪拌釜式反應(yīng)器以及發(fā)酵罐的反應(yīng)體積計(jì)算與操作方式的關(guān)系，攪拌器功率的計(jì)算；化學(xué)與生物反應(yīng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)與性能，以及生化反應(yīng)器的放大設(shè)計(jì)教學(xué)要求：使學(xué)生了解制藥關(guān)鍵過程，熟悉理想反應(yīng)器計(jì)算的基本原理，初步掌握攪拌器功率的計(jì)算和生化反應(yīng)器的放大設(shè)計(jì)方法。（三）第三章分離工程基礎(chǔ)與設(shè)備6學(xué)時(shí)主要內(nèi)容：結(jié)合中藥現(xiàn)代化與提取分離工程技術(shù)，闡述固液萃取原理與過程和Fick擴(kuò)散定律，并介紹過濾與離心分離、蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶分離、膜分離和手性分離等方法。教學(xué)要求：要求學(xué)生進(jìn)一步熟悉萃取過程原理與Fick擴(kuò)散定律；掌握單級(jí)、多級(jí)平衡浸出過程的設(shè)計(jì)原理和提取設(shè)備有效容積的計(jì)算方法，了解過濾與離心分離、蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶分離、膜分離和手性分離等方法及其在制藥過程中的應(yīng)用。（四）第四章制劑過程的流體與流動(dòng)6學(xué)時(shí)主要內(nèi)容：介紹藥物制劑的關(guān)鍵過程，粉體以及液體流體的流動(dòng)與混合模型及設(shè)備，討論制劑過程中流體的流動(dòng)與混合的影響因素；藥品的凍干原理與過程。教學(xué)要求：使學(xué)生熟悉藥品質(zhì)量與制藥過程的關(guān)系，初步學(xué)會(huì)利用工程原理控制藥品質(zhì)量的方法。（五）第五章GMP設(shè)計(jì)2學(xué)時(shí)主要內(nèi)容：GMP與車間設(shè)計(jì)，原料藥生產(chǎn)車間GMP設(shè)計(jì)要點(diǎn)，口服固體制劑車間GMP設(shè)計(jì)，注射劑車間GMP設(shè)計(jì)以及設(shè)備與GMP。教學(xué)要求：要求學(xué)生掌握制藥車間設(shè)計(jì)的GMP原則，初步熟悉藥品生產(chǎn)驗(yàn)證對車間設(shè)計(jì)的基本要求。（六）第六章制藥公用系統(tǒng)工程6學(xué)時(shí)主要內(nèi)容：介紹工業(yè)建筑與安全防火，制藥公用工程和純水生產(chǎn)，自動(dòng)控制與設(shè)計(jì)條件，以及制藥過程的三廢處理方法和技術(shù)。教學(xué)要求：使學(xué)生了解制藥過程所涉及的公用工程及其設(shè)計(jì)條件，熟悉保障藥品正常生產(chǎn)的公用系統(tǒng)與主要技術(shù)。（七）第七章制藥工程與工藝設(shè)計(jì)8學(xué)時(shí)主要內(nèi)容：制藥工程總體設(shè)計(jì)策略，藥物生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)：原料藥生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)、藥劑生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)，工藝配管與設(shè)備安裝設(shè)計(jì)，和藥廠廠區(qū)布置。教學(xué)要求：在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的全局觀念，讓學(xué)生了解過程工業(yè)設(shè)計(jì)模型和原料藥生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，掌握原料藥生產(chǎn)工藝工程設(shè)計(jì)的基本程序和方法。四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)及教學(xué)方法：前四章重點(diǎn)是制藥關(guān)鍵過程的工程原理和設(shè)備，制藥工業(yè)生產(chǎn)中的化學(xué)及生物反應(yīng)過程、藥物分離過程和包括粉體在內(nèi)的流體流動(dòng)等規(guī)律。后三章重點(diǎn)GMP理念和可驗(yàn)證的設(shè)計(jì)原則、制藥公用工程與設(shè)備、制藥過程廢棄物處理技術(shù)與環(huán)境保護(hù)等方面的知識(shí)。本門課程的難點(diǎn)攪拌器功率的計(jì)算和生化反應(yīng)器的放大設(shè)計(jì)，過程工業(yè)設(shè)計(jì)模型和原料藥生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)。主要采用面授方式組織教學(xué)。五、考核方式及成績評定方式：本課程總成績包括平時(shí)成績（作業(yè)、出勤、學(xué)習(xí)態(tài)度等）、期末考試成績二部分：①平時(shí)成績：比例30%。包括期中考查、出勤、學(xué)習(xí)態(tài)度和作業(yè)；②期末試卷成績：比例70%；③綜合考核成績：平時(shí)成績′30%+試卷成績′70%。考試命題要求覆蓋大綱，題型靈活，難易適中，重點(diǎn)考核學(xué)生對基本理論和概念的掌握程度和分析問題、解決問題的能力。六、教材及參考書目：選用教材：《制藥工程原理與設(shè)備》姚日生主編，高等教育出版社主要參考書：《化學(xué)反應(yīng)工程》，朱炳辰主編，化學(xué)工業(yè)出版社《生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)與反應(yīng)器