第4章制剂工程原理
药物制剂设备与工程原理知识点总结
自由体：物体只受主动力作用，且能够在空间沿任何方向完全自由地运动。
非自由体：物体的运动在某个方向上受到了限制而不能完全自由地运动。
约束：限制非自由体运动的物体。
约束反力：约束作用于非自由体的力。
内力：附加内力，由外力引起的物体内部相互作用力的变化量。
应力：单位面积上的内力，它的大小可以表示内力分布的密集程度。
应力集中：在截面突变处应力局部增大的现象。
轴：以扭转变形为主要变形的构件。
梁：以弯曲为主要变形的构件。
压杆的失稳：当长细杆所受压力达到某个限度时，它就会突然变弯而丧失其工作能力。
有色金属：非铁金属，铁以外的金属。
奥氏体不锈钢：以铬，镍为主要合金元素的一类不锈钢晶间腐蚀：沿晶界的腐蚀。
胶合：当两齿相对运动时，较软的齿面沿滑动方向被撕裂出现沟纹。
构件：每一个独立影响机械功能并能独立运动的单元体。
运动副：毎两个构件间的这种直接接触所形成的可动连接。
低副：面接触的运动副。
高副：点，线接触的运动副。
连杆运动：由若干刚性构件用低副联接所组成。
铰链四杆机构：所有的运动副均为转动副的四杆机构。
杆件受拉时的正应力：拉应力，正值；受压时的正应力：压应力，负值。
约束的几种基本形式：①柔性约束②光滑接触面约束③铰链约束④固定端约束杆件的基本变形形式：①拉伸②压缩③弯曲④剪切⑤扭转从梁的支座结构形式来分：①简支梁一端是固定铰链，另一端是活动铰链②外伸梁用一个固定铰链和一个活动铰链支承，但有一端或两端伸出支座以外。
③悬臂梁一端固定，另一端自由。
拉伸和压缩的强度条件：最大工作应力不超过材料在拉伸（压缩）时的许用应力。
剪切的特点：①受力特点：在构件上作用大小相等，方向相反，相距很近的两个力。
②变形特点：在两力之间的截面上，构件上部对其下部将沿着外力作用方向发生错动，在剪断前，两力作用线间的小矩形变成平行四边形。
扭转的受力特点：在垂直杆轴的截面上作用着大小相等，方向相反的力偶。
纯铁：含碳量小于0.02% 钢:含碳量0.02%~2% 铸铁：含碳量大于2%优质低碳钢：含碳量小于0.25%（强度低，塑性好，焊接性能好）优质中碳钢：含碳量0.3%~0.6%（强度较高，韧性较好，焊接性能较差）优质高碳钢：含碳量大于0.6%（强度，硬度高）防止晶间腐蚀的方法：①在钢中加入与碳亲合力比铬更强的钛，铌等元素。
生物技术制药课后思考题
第一章：绪论思考题1.什么是生物技术？生物技术所包含的内容及定义。
答：1）生物技术又称生物工程，指人们以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的的技术。
2）包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、蛋白质工程、抗体工程、糖链工程、海洋生物技术及生物转化等。
（具体定义见P1）。
2.生物技术药物的概念及分类。
答：1）指采用DNA重组技术或其他生物技术生产的用于预防、治疗和诊断疾病的药物，主要是重组蛋白或核酸类药物。
2）a.按照用途：预防、诊断、治疗；b.按作用类型：细胞因子类、激素类、酶类、疫苗、单克隆抗体类、反义核酸、RNA干扰类、基因治疗药物；c.按照生化特性：多肽类、蛋白质类、核酸类、聚乙二醇化多肽或蛋白质。
3.生物技术药物在理化性质、药理学与作用、生产制备和质量控制方面的特性。
答：1）理化性质（从药物多是蛋白质或核酸出发）：a.相对分子质量大；b.结构复杂；c.稳定性差；2）药理学作用：a.活性与作用机制明确；b.作用针对性强；c.毒性低；d.体内半衰期短；e.有种属特异性；f.可产生免疫原性；3）生产制备特性：a.药物分子在原料中含量低；b.原料中常存在降解目标产物的杂质；c.制备工艺条件温和；d.分离纯化困难；e.产品易受有害物质污染；4）质量控制特性：a.质量标准内容的特殊性；b.制造项下的特殊规定；c.检定项下的特殊规定。
4.生物技术制药的概念和主要研究内容与任务。
答：1）指利用基因工程、细胞工程等生物技术的原理和方法，来研究、开发和生产预防、治疗和诊断疾病的药物的一门科学。
2）主要研究内容与任务：a.生物制药技术的研究、开发与应用；b.利用生物技术研究、开发和生产药物。
第二章：基因工程制药思考题1.简述基因工程制药的基本原理和基本流程。
答：1）利用重组DNA技术将外源基因导入到宿主菌或宿主细胞进行大规模培养和诱导表达以获取蛋白质药物的过程称为基因工程制药。
生物技术制药课后思考题
第一章：绪论思考题1.什么是生物技术？生物技术所包含的内容及定义。
答：1）生物技术又称生物工程，指人们以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的的技术。
2）包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、蛋白质工程、抗体工程、糖链工程、海洋生物技术及生物转化等。
（具体定义见P1）。
2.生物技术药物的概念及分类。
答：1）指采用DNA重组技术或其他生物技术生产的用于预防、治疗和诊断疾病的药物，主要是重组蛋白或核酸类药物。
2）a.按照用途：预防、诊断、治疗；b.按作用类型：细胞因子类、激素类、酶类、疫苗、单克隆抗体类、反义核酸、RNA干扰类、基因治疗药物；c.按照生化特性：多肽类、蛋白质类、核酸类、聚乙二醇化多肽或蛋白质。
3.生物技术药物在理化性质、药理学与作用、生产制备和质量控制方面的特性。
答：1）理化性质（从药物多是蛋白质或核酸出发）：a.相对分子质量大；b.结构复杂；c.稳定性差；2）药理学作用：a.活性与作用机制明确；b.作用针对性强；c.毒性低；d.体内半衰期短；e.有种属特异性；f.可产生免疫原性；3）生产制备特性：a.药物分子在原料中含量低；b.原料中常存在降解目标产物的杂质；c.制备工艺条件温和；d.分离纯化困难；e.产品易受有害物质污染；4）质量控制特性：a.质量标准内容的特殊性；b.制造项下的特殊规定；c.检定项下的特殊规定。
4.生物技术制药的概念和主要研究内容与任务。
因工程、细胞工程等生物技术的原理和方法，来研究、开发和生产预防、治疗和诊断疾病的药物的一门科学。
2）主要研究内容与任务：a.生物制药技术的研究、开发与应用；b.利用生物技术研究、开发和生产药物。
第二章：基因工程制药思考题1.简述基因工程制药的基本原理和基本流程。
答：1）利用重组DNA技术将外源基因导入到宿主菌或宿主细胞进行大规模培养和诱导表达以获取蛋白质药物的过程称为基因工程制药。
制药工程的认识与理解
制药工程的认识与理解制药工程是一门涉及多个学科领域的工程学科，其主要目的是通过工程技术手段生产出合格的药品，以供医药行业使用。
制药工程涵盖了从原材料采购到制剂生产、质量检测、包装存储等多个环节，是医药产业链中至关重要的一个环节。
下面分别从工程原理、制药设备、工艺流程和质量控制几个方面来介绍制药工程的认识与理解。
一、工程原理在制药工程中，涉及到多个学科领域，如化学、生物学、物理学、工程学等。
因此，制药工程需要借助各学科领域的基本原理，来设计、运行和维护生产设备和生产工艺。
例如，物理学中的流体力学可以用来分析液体流动、传热等问题，从而设计最优的反应器或干燥设备；生物学中的细胞培养、分离纯化等理论可以用来指导生产过程中的细胞培养和制剂净化等流程。
二、制药设备制药工程需要使用多种设备，如反应器、干燥设备、过滤器、离心机等。
这些设备需要根据需要进行选择和设计，以达到最优的生产效果。
例如，反应器需要根据反应条件和反应物的性质来选择，不同反应器有不同的反应机理和应用范围，需要具体分析。
干燥设备则需要考虑干燥方式、干燥温度、湿度等因素，以保证产品的干燥质量。
离心机则需要根据离心力和离心时间来进行选择，以满足分离纯化的要求。
三、工艺流程制药工程的工艺流程涉及到多个步骤，如原料的采购、预处理、反应制剂的制备、制剂的纯化和过滤等。
这些步骤需要具体的工艺流程来指导。
例如，在反应制剂的制备中，需要根据反应类型和反应条件来确定反应物的加入顺序和速率，以获得最优的反应效果。
在制剂的纯化和过滤过程中，需要选择合适的纯化和过滤方法，以达到高纯度的要求。
四、质量控制制药工程中的质量控制是非常重要的，因为质量不佳的制剂可能会对患者产生严重的临床后果。
质量控制涵盖了原材料的质量检测、中间产品的质量检测、最终产品的质量检测等多个方面。
其中，最终产品的质量检测需要严格遵守药品标准和药品注册要求，以确保该药品的安全性、有效性和可靠性。
总之，制药工程是一门技术难度较高、需要涵盖多个学科领域的工程学科。
生物制药技术的基本原理与原则
生物制药技术的基本原理与原则生物制药技术是利用生物学和生物工程学的原理和技术手段，通过生物体内或外的生物制剂生产或制备药物的一种技术。
它主要基于以下原理和原则进行研究和应用。
1. 细胞培养技术的原理与原则：细胞培养技术是生物制药的核心技术之一。
它利用不同类型的细胞（如细菌、真菌、哺乳动物细胞等）进行大规模的生物制品生产。
其原理是在有利的培养条件下，通过提供合适的培养基、温度、pH、营养物质和氧气等，使细胞正常生长和繁殖，并产生所需的药物。
细胞培养技术的原则包括选择适宜的细胞系、优化培养条件、确定合适的生长周期和收获时间等。
2. 基因工程技术的原理与原则：基因工程技术是生物制药技术中的关键环节之一。
它利用重组DNA技术将目标基因导入宿主细胞，使其表达并产生所需的药物。
其原理是通过PCR扩增目标基因，将其插入表达载体中，然后转化到宿主细胞中并进行表达，最终使细胞合成目标蛋白质。
基因工程技术的原则包括选择适宜的表达系统、优化基因表达水平、提高目标蛋白的产量和纯度等。
3. 发酵工艺的原理与原则：发酵工艺是生物制药中常用的生产方法之一。
它利用微生物在特定条件下，通过代谢反应合成目标化合物。
其原理是在合适的培养基中，提供合适的营养物质和环境条件，满足微生物生长和代谢所需，并产生目标化合物。
发酵工艺的原则包括选择适宜的微生物菌种、优化培养基配方、合理控制发酵条件和提高产物收率等。
4. 纯化与分离技术的原理与原则：纯化与分离技术是生物制药中药物提取和纯化的重要步骤。
其原理是利用不同的化学性质、物理性质或生物学性质差异，将目标化合物与杂质进行分离和纯化。
常用的纯化与分离技术包括色谱技术（如层析、凝胶过滤、离子交换和亲和层析等）、电泳技术和膜分离技术等。
其原则包括选择适宜的分离方法、优化操作条件、提高纯化效率和获取高纯度产物等。
5. 质量控制和合规性的原理与原则：质量控制和合规性是生物制药中不可或缺的重要环节。
其原理是通过建立完善的质量体系和合规流程，保证药物的质量和安全性，符合相关法规和标准的要求。
药物制剂工程
药物制剂工程学（DPE）：是一门药剂学，工程学及相关科学理论和技术来综合研究制剂工程化的应用科学。
制剂生产工程：指把制剂单元有机的组成生产线，有计划、有组织的按最经济的方式将原料生产出合格的制剂产品的技术实施过程。
制剂生产工程体系：生产系统的组织机构，生产体系的文件系统，生产设备和物流管理。
生产计划：从社会需要和生产可能出发，在充分发掘和利用内部生产潜力的基础上，正确的确定生产计划指标。
劳动定额：在一定得生产技术和合理的劳动组织条件下，为生产一定的产品或完成一定的工作所规定的劳动量的标准。
生产过程：指从准备生产开始，直到此产品产出的全过程，是劳动者借助于劳动资料直接或间接的作用与劳动对象，使之成为产品的全过程。
包衣是指在药片（片心）、微丸和颗粒等的表面包上适宜的材料的表层。
批：按GMP规定，同一批原料药在同一连续生产周期内采用同一台生产设备生产的均质产品为一批批号的编码：年月日（流水号）盈亏平衡：企业在一定的条件下，其经营成果处于既不盈利又不亏损，即利润为0的平衡状态自动控制：在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置，使机器设备或生产过程（称被控对象）的某个工作状态自动的按照预定的参数运行制粒：a.把粉末，熔融液，水溶液等状态的物料加工制成具有一定形状与大小的粒状物的操作，是使细粒物团聚为较大粒度产品的加工过程，它几乎与所有制剂相关制造成本包括直接材料，燃料及动力，直接人工费（生产工人工资，津贴，奖金职工福利费），制备费用（车间管理人员的工资，折扣费，修理费，办公费，水电费）期间费用包括管理费用（管理部门各项费用），销售费用（销售部门各项费用），财务费用（为筹集资金而发生的各项支出）利润：是企业从事生产经营活动以及其他业务而取得的净收益制剂质量工程是指对制剂研究生产和使用各个环节进行质量监控的技术实施过程质量保证QA：为提供某实体能满足质量要求的适当信赖程度，在质量体系内所实施的并按需要进行证实的全部有策划的和系统的活动质量控制QC：为达到质量要求所采取的作业技术和活动。
液体药剂的制备实验报告
液体药剂的制备实验报告篇一：实验报告4：(药学专业、09制药)液体制剂的制备药剂学实验实验报告实验四液体制剂的制备（药学专业、09制药工程）一、实验目的和要求1. 掌握溶液型液体制剂的种类及其概念与特点。
2. 掌握几种典型的溶液型液体制剂的制备方法、质量标准及其检查方法。
3. 了解低分子、高分子溶液型液体制剂中常用附加剂的正确使用，作用机制及其常用量。
二、实验内容和原理1. 实验内容（1）低分子溶液型液体制剂的制备实验1：芳香水剂（薄荷水）的制备（分散溶解法）以薄荷油、滑石粉（或轻质碳酸镁、活性炭）等为原料，制备芳香水剂（薄荷水）。
实验2：复方碘溶液的制备（助溶法）以碘、碘化钾为原料，通过助溶法，制备复方碘溶液。
实验3：硫酸亚铁溶液剂的制备（溶解法）以硫酸亚铁、枸橼酸为原料，通过冷溶法制备糖浆剂。
（2）胶体溶液型液体制剂的制备实验4：胃蛋白酶合剂的制备（溶解法）以胃蛋白酶、甘油等为原料，制备高分子型液体制剂胃蛋白酶合剂。
2. 实验原理（请根据实验教材自己补充，包括助溶法的原理；高分子溶液剂的定义，其热力学稳定性等。
）三、主要仪器设备1. 实验材料：薄荷油、滑石粉、轻质碳酸镁、活性炭、碘、碘化钾、胃蛋白酶、硫酸亚铁、新鲜牛奶、冰醋酸、氢氧化钠。
2. 设备与仪器：恒温水浴箱、研钵、具塞玻璃瓶、烧杯、量筒等。
四、实验步骤、操作过程（根据实验过程填写，必须列出处方）实验1：教科书44页芳香水剂（薄荷水）的制备（分散溶解法）实验2：教科书45页复方碘溶液的制备（助溶法）实验3：教科书45页硫酸亚铁糖浆（溶解法制备）实验4：教科书47页胃蛋白酶合剂的制备，并按照48页附录方法，测定所得酶制剂的活力。
五、实验结果与分析实验1：薄荷油的制备，比较用三种不同分散剂制备的液体制剂的异同，将结果记录于表2－1中。
滑石粉轻质碳酸镁活性炭实验2：复方碘溶液，描述成品外观性状，观察碘化钾溶解的水量与加入碘的溶解速度。
实验3：硫酸亚铁糖浆描述成品外观形状，讨论冷溶法存在的不足。
制药工程的原理
制药工程的原理制药工程是一门综合应用工程学科，涉及化学工程、生物工程、材料科学等多个学科领域。
其原理主要包括药物合成、药物制剂、药品包装等方面。
一、药物合成原理：药物合成是指将化学合成方法应用于制药领域，通过有机合成方法得到药物化合物。
药物合成原理主要包括药物合成路径选择、反应条件控制、原料选择等。
药物合成路径选择是根据目标化合物的结构和性质来确定最合适的合成途径。
在路径选择过程中，需要考虑合成步骤的简易性、收率和纯度等因素，同时还要尽量避免对环境的负面影响。
反应条件控制是指在药物合成过程中，控制反应温度、反应时间、反应物比例等因素，以保证反应的高效进行。
反应条件的优化对于提高合成收率、降低副产物生成率具有重要意义。
原料选择是指在药物合成中选择合适的起始原料，以及选择合适的催化剂和溶剂。
起始原料的选择需要考虑其供应商可靠性、价格、纯度等因素。
催化剂和溶剂的选择需要考虑其对反应速率和产物纯度的影响。
二、药物制剂原理：药物制剂是指将合成得到的活性药物通过加工、混合等工艺制成适用于临床应用的药物制剂。
药物制剂原理主要包括制剂选择、制剂工艺、制剂质量控制等。
制剂选择是指根据活性药物的特性和应用需求，选择合适的制剂类型。
常见的制剂类型包括片剂、胶囊、注射剂、乳剂等。
制剂选择需要考虑药物的理化性质、药物的稳定性、给药途径等因素。
制剂工艺是指将活性药物与制剂辅料进行混合、加工等工艺过程，以制得最终的药物制剂。
制剂工艺通常包括颗粒制备、混合、成型等步骤。
制剂工艺需要考虑药物与辅料之间的相容性、工艺的可操作性等因素。
制剂质量控制是指对药物制剂进行质量控制的过程，以确保制剂的质量符合规定的标准。
制剂质量控制包括对原材料的质量控制、生产工艺的质量控制以及最终制剂的质量控制等方面。
常用的质量控制方法包括物化性质测试、稳定性研究、微生物检验等。
三、药品包装原理：药品包装是指将制得的药物制剂通过适当的包装材料进行封装和保护，以确保药物制剂在储存和运输过程中不受损坏或变质。
《药物制剂工程》课件
动物疾病。
生物肥料
03
生物肥料制剂可以为植物提供必要的营养元素，促进植物生长
和发育。
药物制剂在其他领域的应用
01
02
03
环境治理
药物制剂可以用于环境治 理，如水处理、空气净化 等。
公共卫生
在公共卫生领域，药物制 剂可以用于消毒、防疫等 方面。
医疗美容
在医疗美容领域，药物制 剂可以用于皮肤护理、整 形手术等方面。
药物制剂工程是一门应用工程学原理研究和解决药物制剂 在生产、质量控制、合理应用等方面问题的综合性学科。 其主要研究内容包括药物制剂的工艺流程设计、设备选型 与配套、工艺参数优化、质量控制等方面的理论和实践问 题。目的是为了提高药物制剂的生产效率、降低生产成本 、保证产品质量和临床疗效，促进药物制剂产业的可持续 发展。
检测方法
采用高效液相色谱法、气相色谱法、 紫外可见分光光度法等多种检测手段 ，对药物制剂的成分、杂质等进行定 性和定量分析，确保药物制剂的质量 符合标准。
药物制剂的稳定性研究
影响因素
研究温度、湿度、光照、氧气等环境因素对药物制剂稳定性的影响，为药物制剂的储存、运输和使用提供依据。
稳定性考察
通过加速试验和长期试验等方法，对药物制剂的有效期进行评估，确保药物制剂在规定条件下能够保持稳定。
01
药物制剂工程概述
药物制剂的定义与分类
总结词
药物制剂的定义与分类
详细描述
药物制剂是指将原料药经过加工，制成适合于临床应用的剂型。根据给药途径 和应用方式的不同，药物制剂可以分为口服制剂、注射制剂、外用制剂、吸入 制剂等。
药物制剂工程的研究内容与目的
要点一
总结词
要点二
详细描述
制药工程原理及设备
制药工程原理及设备制药工程是指应用生物、化学、物理等科学技术原理，设计和开发用于制造药品的工艺流程和设备。
制药工程涉及到多个领域的知识，包括药物化学、药剂学、工程学和自动化技术等。
本文将介绍制药工程的基本原理以及相关设备。
一、制药工程原理1. 药物化学原理：药物化学是制药工程的核心领域之一。
它研究并设计用于药物制备的化学物质，包括合成药物和天然药物。
药物化学原理涉及到多种反应和合成技术，以及药物结构与活性之间的关系。
通过制药工程原理，药物化学家可以合成出具有一定药效和安全性的药物。
2. 药剂学原理：药剂学原理是研究药物的制剂和药品形式的学科。
它关注药物在制剂中的溶解性、稳定性和可用性。
药剂学原理需要考虑药物的生物利用度、给药途径、释放速率等因素，以确保药物在人体内的作用达到预期效果。
3. 工程学原理：工程学原理在制药工程中起着重要作用。
它涵盖了设计、建造和优化制药工厂以及相关设备的技术。
工程学原理考虑了多方面的因素，例如工艺流程设计、设备选择、工厂布局和设备设计等，以确保制药过程的高效和安全运行。
4. 自动化技术原理：自动化技术在现代制药工程中扮演着越来越重要的角色。
自动化技术通过使用计算机控制系统、传感器和仪器设备，实现制药过程的自动化控制和监测。
自动化技术可以提高制药过程的准确性和效率，并保证药品质量的一致性。
二、制药工程设备1. 混合设备：混合设备在制药工程中用于将不同的原料混合在一起，形成所需的药物配方。
常见的混合设备包括高剪切混合机、双锥混合机和螺旋搅拌机等。
这些设备通过运动和搅拌作用，确保原料充分混合，以获得均一的药物混合物。
2. 反应设备：反应设备用于制药工程中的化学反应过程。
它们可以提供适当的反应条件，以合成药物或转化原料。
常见的反应设备包括反应釜、管式反应器和连续流反应器等。
这些设备提供了控制温度、压力和搅拌等参数的能力，以实现理想的反应条件。
3. 干燥设备：干燥设备用于将湿润的药物或药物制剂中的水分去除，以获得稳定的产品。
药理学(第四章)
药效学——药物基本作用 1. 药物作用的选择性：指药物在 一定剂量范围内只作用于某些组织和 器官，对其他组织和器官没有作用。 2.药物作用的两重性：指在临床应 用药时，既可以产生符合用药目的的 作用（治疗作用），也出现一些不符 合用药目的甚至给病人带来痛苦的反 应（不良反应）。
药效学——药物基本作用 治疗作用： 指达到防治效果的作用。包括 对因治疗和对症治疗。
健康自愿者或病人
3.2 新药研究
新药指化学结构、药品组成或药理作用不同于现
有药品的药物。
《药品管理法》：新药是我国境内未上市销售的
药品，包括创制药品和仿制药品。 新药研究过程包括：临床前研究，临床研究和上 市后药物监测。涉及药学和药理学。
3.3 新药研究程序
一、临床前研究 药学研究：工艺路线、理化性质、质量 标准、稳定性试验等。 药效学与药动学及一般药理学研究： 毒理学研究：急性和慢性毒性、生殖毒 性、三致(致癌、致畸、致突变)等实验。
药动学——药物体内过程:分布
结合型药物特点 : (1) 非特异性及可逆性。 游离型 结合型动态平衡。 (2) 暂时失活（不能达到作用部 位）。 (3) 不能进行转运、代谢和排泄。 (4) 存在饱和及竞争性抑制现象。
药动学——药物体内过程:分布
两种结合率高的药物可能竞争与同一蛋白结 合而发生置换现象，增加血中游离型药物浓 度→毒性↑，如： 保泰松 + 双香豆素 → 出血不止
售后调研
指新药上市后进行的社会性考查与评价， 重点调研长期使用后出现的不良反应和 远期疗效（包括无效病例）。依靠广大 用药者（医生及病人）作出正确的评价。
4.药理学分支学科 基础药理学、 神经药理学、 心血管药理学、 生化药理学、 内分泌药理学、 分子药理学、 临床药理学、 免疫药理学、 老年药理学、 生殖药理学， 遗传药理学、 时辰药理学等
药物制剂工程教学大纲
《药物制剂工程》教学大纲Pharmaceutical Preparation Engineering课程编码：27A22402学分：2.0 课程类别：专业必修课计划学时：32 其中讲课：32 实验或实践：0适用专业：制药工程推荐教材：朱盛山主编，《药物制剂工程》，化学工业出版社，2008年参考书目：1. 毕殿洲主编，《药剂学》，人民卫生出版社，1999年2. 唐燕辉等主编，《药物制剂生产设备及车间工艺设计》，化学工业出版社，2006年3. 潘卫三等主编，《工业药剂学》，中国医药科技出版社，2010年课程的教学目的与任务药物制剂工程是一门以药剂学、药品生产质量管理规范(GMP)、工程技术及相关科学理论为基础来综合研究药物制剂生产实践的应用性工程学科。
通过研究讨论制剂生产中常见单元操作的基本原理、生产设备结构、制剂生产过程包装过程、制剂质量控制、监控生产过程，在保证制剂质量的前提下，先进地、合理的讨论处方和剂型、工艺和非工艺、厂房及车间的设计；结合GMP认证的需要，介绍工程验证，从而保证制剂生产过程和产品质量的一致性和重现性。
任务：通过授课让学生懂得如何进行制剂的研制、厂房车间设计、工程验证、制剂生产和质量控制，了解相关的法规，加深对药剂学、GMP、药事管理学等相关学科应用的理解，学会采用科学的思维方法，培养分析和解决问题的能力，使学生在制剂生产和研发过程有能力承担并做好相应的工作。
本课程通过课堂讲授，结合课堂提问、课堂讨论，案例分析、课后作业等教学环节，达到学习目的。
课程的基本要求1. 掌握制剂各单元操作、生产工程、制剂包装工程、质量控制、工程设计、工程验证和制剂新药研究开发的相关概念及主要内容；2. 熟悉制剂生产过程及生产研发中相关法规、GMP、药典中与药物制剂工程相关的内容；3. 了解制剂生产企业的主要技术过程、如何进行厂房设计、如何进行工程验证等；4. 学会运用所学制剂工程相关知识解决制剂生产、研发等方面的实际问题。
《制药工程学讲》课件
讨论药物配方设计的基本原则和常用工艺，如溶剂选择和粉末混合。
2 配制装备
介绍药物配制过程中使用的装备，如混合器、过滤器和灭菌设备。
3 生产工艺优化
探讨如何优化药物生产工艺，以提高药物的质量和生产效率。
制药工艺过程控制
过程参数监测 自动化控制系统 质量控制
介绍在制药过程中需要监测的关键参数，如温度、 压力和pH值。
生物制备的挑战
探讨药物生物制备过程面临 的挑战，如废物处理和规模 化生产的问题。
特殊药物制剂的设计
缓释药物
介绍缓释药物的设计原理和应用 领域，如口服胶囊和贴剂。
局部给药
可植入给药系统
讨论局部给药的特点和不同方式， 如药膏、乳霜和喷雾。
解释可植入给药系统的原理和应 用，如缓释胶囊和植入式微芯片。
药物配制工艺与装备
排除方法
介绍异物排除的常用方法，如 过滤、离心和手动筛选。
质量控制
解释如何通过质量控制措施避 免或减少异物的产生和污染。
制药工程中的固体和颗粒状物料性质与流 动性研究
探讨固体物料的性质对制药工程的影响，如粒度、仓储和流动性。并介绍流动性研究的方法和应用。
《制药工程学讲》PPT课 件
这个《制药工程学讲》PPT课件致力于介绍制药工程学的各个方面，包括制药 原理、药物生物制备、药物配制工艺与装备等内容。
概述
制药工程学的综合介绍，涵盖制药工程学的定义、发展历程和在医药领域的 重要性。
制药原理及制剂
1
药物发现与设计
介绍药物的发现和设计过程，包括药理学、化学药物的分析和研究方法。
药物包
药物有效期
介绍不同的药物包装技术和材料， 如瓶装和泡罩。
讨论药物储存的重要性和合适的 储存条件，如温度、湿度和光照。
第四章__酶工程原理及其在食品工业中的应用详解
（2）离子吸附法。通过离子效应，将酶分子固定到 含有离子交换基团的固相载体上。 常见的载体：DEAE-纤维素、 DEAE-葡聚糖凝胶、 CM-纤维素、DOWEX-50等。 优点：操作简单，处理条件温和，能得到酶活回收 率较高的固定化酶。 缺点：酶与载体的结合力较弱，当离子强度高、缓 冲液种类或pH值发生变化时，酶容易脱落。
酶工程一般工艺流程示意图
胞外酶
胞内酶 菌种→基因改造→发酵→发酵酶液→预处理→细胞分离→细 胞破壁→碎片分离→提取→精制→酶制剂及其改造 酶制剂 ↓ 原料→前处理→杀菌→酶反应器→反应液→产品提取→成品
（二）酶工程的发展历程 1.20世纪50～60年代早期的酶工程技术，主要是从 动物、植物和微生物原料中提取、分离、纯化制造各种 酶制剂，并将其应用于化工、食品和医药等工业领域。 2.20世纪70年代后期，酶的固定化技术取得了突破， 使固定化酶、固定化细胞、生物反应器与生物传感器等 酶工程技术迅速获得应用。 3.目前，各种酶工程技术已用于制造多种精细化工 产品和医药产品，并且在食品工业、化学检测和环境保 护等各个领域中得到了有效的应用。
（二）非机械破碎法 1.酶溶法 加酶法:常用的有溶菌酶、蛋白酶、糖苷酶等，它们 对细胞壁或细胞膜进行酶解，使细胞破碎。 自溶法：在微生物生长代谢过程中，控制一定条件， 诱发微生物产生少量的溶胞酶或激发自身溶胞酶的活力， 以达到细胞自溶的目的。 2.化学渗透法 用有机溶剂、变性剂、表面活性剂、抗生素或金属 螯合物等处理，使细胞壁或膜的通透性（渗透性）改变， 从而使胞内物质有选择地渗透出来。
（三）根据酶分子电荷性质的方法 1.离子交换层析 根据被分离物质与分离介质（离子交换剂）间异种电 荷的静电引力的不同来进行物质分离的。不同离子交换剂 上的可解离基团对各种离子的亲和力不同，而使不同物质 分离。 离子交换剂根据活性基团的性质分为阳离子交换剂和 阴离子交换剂。酶具有两性性质，可用阳离子交换剂，也 可用阴离子交换剂进行酶的分离纯化。
制药工程原理与生产技术
制药工程原理与生产技术制药工程是生产制药产品的工艺学科，其含盖领域广泛，包括药品研发、制剂设计、药物制造、质量管理等方面。
制药工程的目标是开发、设计和开发药品生产方法，确保药品符合质量标准，满足医学和公众的需求。
其中，制药工程原理和制药工程生产技术是促成这一目标的核心要素之一。
一、制药工程原理：1. 药物研发药物研发是制药工程所要面对最为复杂的挑战之一。
药物研发的基础是医学、化学、生物学、药理学和制药学等多学科交叉的理论和技术。
药物研发需要通过理论研究和实验验证，确定化学结构、制剂类型和药效等方面的指标，从而确保新药的优良性和有效性。
同时，药物研发还需要找到最佳的生产工艺路线，以确保新药产品的稳定性、质量和效果。
2. 制剂设计制剂设计是制药工程中的重要环节，它包括制剂配方设计、制剂类型选择、加工工艺优化和质量控制等方面。
制剂设计的目标是提升药物的效用，降低毒副作用，并确保药物的安全性和稳定性。
制剂的设计必须考虑药物的物理化学性质、药物与人体组织的相互作用等方面因素，选择最优的药物模型，选择最适宜的药剂形式以及制定最佳的生产工艺。
二、制药工程生产技术制药工程生产技术是制药工程的另一重要部分，其涉及的领域包括：药品生产、工艺规划、加工设备选型、工艺调整、流程优化和质量控制等方面。
其核心是实现制剂生产的高效、规模化和精准化。
1. 药品生产药品生产是整个制药工程的关键环节之一，其目标是生产优质的药品，确保制剂符合药典标准，并且符合法律法规的要求。
药品生产需要遵循GMP规范和标准操作程序(SOP)等生产流程要求，对于每一批产出的药品，都需要进行质量检测和评估，以确保药品的安全性和稳定性。
2. 工艺规划工艺规划是制药工艺生产的前置任务之一。
在制药工程的实际生产中，需要制定标准化的生产流程，以确保生产过程稳定性、工艺可控和质量稳定性。
工艺规划要考虑原辅料的采购、存储、配送、备货和过期等方面的管理，同时还要考虑设备、加工、环境以及员工等方面的因素。
制药工程导论-药物制剂技术与工程
制药工程导论-药物制剂技术与工程
药物制剂技术与工程（Pharmaceutical Formulation and Engineering）是指利用先进的机械和电子技术以及制药和生物学原理制
造有效的药物制剂，并监测药物制剂的性能、安全性和稳定性。
它是一门多学科交叉学科，主要包括药学、化学、机械工程、控制理论、信息技术、计算机科学、生物工程等。
药物制剂技术与工程的研究可
以让研究人员更好地理解药物如何在人体内作用，以及药物在制剂/药物
制剂过程中如何发挥功效。
药物制剂技术与工程的研究主要包括：药物制剂的设计、开发和制备；制药生产工艺的设计和优化；药物制剂性能的定量表征；药物制剂稳定性
的监测；以及药物制剂的控制与检测。
药物制剂技术与工程研究的主要目的是提高药物质量，确保药物制剂
的性能和质量，最大限度地提高患者的安全性和有效性。
这项研究主要围
绕以下几个方面进行：
药物制剂形态的研究：例如药物制剂的晶型、混合态、结晶特性、溶出特性及其理论计算，药物聚集形态的确定、提取过程的优化等；
药物制剂的稳定性研究：例如药物制剂的外部稳定性，药物生物利用度及其持续时间、药物与载体分子间的相互作用、药物稳定性的模
拟仿真等；。
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在药物合成和制剂过程中，存在着分子、纳米/微米、 颗粒（含气泡、液滴）、聚团（非均匀结构）、设备和工 厂在内的六种尺度。 分子尺度：微观混合，因分子碰撞、成核和速度的涨落而 引起的分相，分子碰撞产生的传递（生物或化学反应所需） 设备尺度：将引起分相的多态行为和突变，通过返混、扩 散和分级实现传递，流动引起的径向和轴向非均匀分布 对纳米和微米的研究涉及：微孔微隙的吸附与固着，纳米 和微米的团、簇分相，微孔微隙中的物质交换引起的传递， 小尺度流动。
第4章制剂工程原理
4.1 粉体的流动与混合
v 药物粉体的混合是药物制剂工程的重要单元操作，通过机 械的或流体的方法使得不同物理性质(如粒度、密度等)和 化学性质(如成分等)的颗粒在宏观上分布均匀。
v 虽然在药物加工过程中的各粉末组分的重量是固定的，但 是，可以通过改变组分的形态从而改变其流变学性质，并 将影响药物的一些性能。
什么？如何解决？ v 不同的粉体混合后堆放过程中会出现变化吗？ v 固体药物通常是要通过混合制粒，为什么？液体药物在灌
注的同时，其贮存罐内物料是在循环的，为什么？ v 冻干过程中有预冻，为什么？ v 如何保证热水喷淋或水浴灭菌的均匀性？
第4章制剂工程原理
v 药物制剂过程就是将原料药与各种辅料的混合物经过物理 形态等转变为药剂。
第4章制剂工程原理
2020/11/26
第4章制剂工程原理
•Chapter 4 制剂工程原理
第4章制剂工程原理
Why and Know How
v 药剂生产为什么是分批的？ 药品质量的稳定是如何实现 的？
v 固体药剂和液体药剂是如何完成处方配料的？ v 药物混配结束后，取样分析结果会有很大的差异，这是为
第4章制剂工程原理
v 在典型的固体制剂生产各环节中都运用到了粉末技术，生 产过程经历了制粒，整粒和成型。
v 在固体制剂流程中运用粒子化技术的操作步骤包括：配制、粒子的悬 浮和溶解、结晶、半连续结晶、粉碎、过筛、流化床干燥、喷雾干燥、 颗粒包衣、湿法制粒、熔化制粒、干混、团块的分散、粉末和颗粒的 转运、滚轮的压制、压片、胶囊填充、片或胶囊的包衣。
v 药物剂型按形态分有固体剂型、半固体剂型（软膏剂、糊 剂等）、液体剂型和气体剂型。
v 药物制剂过程涉及混合、制粒和过滤分离等单元操作，这 些单元操作涉及流体的流动、界面形成与扩散、结晶过程 与控制、胶体以及粉体的分散与黏附等行为，它们的集合 构成了药物制剂的工程原理。
v 药物制剂
第4章制剂工程原理
休止角的测定方法
① 固定漏斗法：将漏斗固定于水平放置的坐标纸上的适宜 高度，使漏斗下口距坐标纸的距离为H，小心将粉粒倒入 漏斗中，直到漏斗下形成的圆椎体的尖端接触漏斗的出 口为止，圆柱的半径可由坐标纸测出(图4-2a)。
② 固定圆椎底法：将圆椎体底部的直径固定，例如可由适 宜大小的圆盘接受由漏斗流下的粉粒。漏斗中连续地注 入粉粒，直到得到最高的四椎体为止 (图4-2b)。
第4章制剂工程原理
2 流速
流速是指单位时间内粉粒由一定孔径的孔或管中流出的 速度。
W——流速 ρb——粉粒的堆密度 D0——孔的直径 α——休止角
第4章制剂工程原理
二、粉体的流动性
粉粒的流动性取决于物质本身的特性(如粒子大小、孔隙率、 密度、形态等)以外，还受很多因素的影响： ①形态不规则的粒子间的机械力； ②粒子间作相对运动时产生摩擦力； ③粒子间因摩擦等而产生静电，载荷不同的电荷的粒子间的吸引 力； ④粒子表面吸附着一层水，因此而有表面张力以及毛细管引力； ⑤粒子间的距离近时的分子间引力(范德华力)。
第4章制剂工程原理
4.1.1 粉体及其流动
一、粉体及其流体
“自由流体”粉末：具有平滑的运动平面而可以自由运动。缺 点是分散不稳定，组分容易分离。湿法制粒，一方面可是难 溶性药物颗粒表面产生亲水性，一方面可使粉末处于冷冻状 态而具有良好均匀性，从从而改善药物溶出度和生物利用度。
“黏性流体”粉末：表面不规则而无法自由运动，在“黏性流 体”混合粉末的加工中，其“黏性流体”混合粉末的固有结 构必须要被破坏，这样微粒个体才有机会迁移而使混合均匀。
在药剂学中最常用的有休止角和流速等描述粉体流动性质。
第4章制剂工程原理
1 休止角 (Angle of repose)
休止角(α)是表示粉 粒流动性的最常用的方 法之一。方法是使粉粒 堆成尽可能陡的堆(圆 椎状)，堆的斜边与水 平线的夹角即为休止角。 测定时，可将粉粒置漏 斗中，使流下并堆成堆， 如果形成的堆高为H， 底部的半径为r，则:
第4章制剂工程原理
•休止角的测定方法
③ 倾斜箱法：将粉粒小心地装入矩形的盘中并铺平， 但不得加压，将盒的一端抬起使倾斜，直到粉粒开始流 动为止，盒的底与水平的夹角即为休止角 (图4-2c)。用 此法测定的角又称为滑角或摩擦角(Angle of friction)。 ④ 转动圆柱体法：在一圆柱体中装入粉粒使半满，将 圆柱体在水平方向缓缓转动，粉粒表面与水平的夹角， 即为休止角(图4-2d)。 一般认为当粉粒的休止角小于30°时，其流动性良好， 休止角大于40°的流动性不好。
第4章制剂工程原理
v 任何一个微观混合过程，必须经过各种尺度的调控，才能 在设备尺寸上达到理想的均一性。
v 对药物制剂的混合过程的任何调控通常都在设备尺度上进 行，然后，通过多尺度过程将这一调控的作用传递到微观 尺度水平上，才能最终对混合过程施加影响。
第4章制剂工程原理
第四章 制剂工程原理
v 4.1 粉体的流动与混合 v 4.2 流体的流动与混合 v 4.3 药品的冻干
❖液体制剂过程相对简单一些，主要是药物的溶液的配制，且基本离不开混合和 溶解以及过滤；中药制剂通常需要有浸出提取工序。
第4章制剂工程原理
v 现代固体制剂过程还必须关注：微晶结构物质的制造，对 它们性质的了解和控制，将它们制成带有特定的微观和宏 观结构的产品的技术方法，生产含有微量高效化合物的纳 米药物技术运用，以及药物分子效用及对受体靶向性等等