课程编号：02130108

课程英文名称：pharmaceutical engineering experiments

课程性质：必修课

开设部门：生物与化学工程系制药工程教研室

课程面向专业：制药工程

要求先修课程：制药专业基础课

学分：6学时：96

一、课程目标与教学任务

教学目标：学习和掌握制药工程专业所需的基本理论和实验操作技能。培养学生对制药工程专业实验课程内容的认识和动脑动手能力。

教学任务：本课程为制药工程专业的必修实验和选修实验，主要面向三，四年级本科生开设，内容涉及制药工程专业基础课及专业课，包括药物合成反应，药物化学，天然药物化学，药物分析，药剂学，制药分离工程，药品生产质量管理工程，制药设备及工程设计等课程的内容。实验类型有验证型，综合型，开发型和设计型。必修实验主要根据以上课程的教学大纲要求并结合药品生产和科研技术的发展，开设9~11个较高水平的综合型实验，使学生掌握在化学制药，生物技术制药，中药制药各领域方向的原料药和药物制药剂的生产制备技术及质量监控技术，达到“安全，有效，稳定，可控”的国际制药理论。实验中同时学习现代化制药过程中连续自动化模拟控制操作，熟悉工程化放大生产的制药技术要求，并熟悉液相色谱分析的原理和定性，定量分析，了解液相色谱仪在制药过程中质量监控的广泛应用。

专业实验课是对学生所学专业课知识的综合运用与实践，让学生理论联系实际，明确药品生产的特殊性，对药品生产的基本工艺流程有一个完整的感性和理性认识，也是进行药品生产和科研开发的必要准备。通过专业实验，使学生掌握一些基本的操作技能，学习一些专业实验中所必须的药物制备技术，过程质量监控技术及其检测方法，药物制备过程中设备的布置，连接，作用和控制等工程化训练，学习简单的数据采集，数据记录及分析处理等，学习如何将实验方案变成实际可操作的实践过程。

为了达到本课程的教学目标，完成课程的教学任务，要求做到以下几点：

1．实验前预习

学生在实验前应认真细致地阅读实验教材，了解实验的目的、原理、方法，以及实验所用的仪器等有关情况，明确实验的具体要求与实验流程或实验过程。

2．实验操作

实验过程中应根据实验要求与内容，严格认真地进行实验操作。实验过程中尽可能作到进行独立的实验操作，同时应注意与同组同学的配合。实验中应仔细观察实验现象，客观、真实、准确地记录实验现象与结果，不得随意更改。实验结束后必须将实验结果报告给老师，或给老师检查，合格后方能结束实验。实验结束后要将实验中所用物品、仪器等收拾整洁或归还给管理人员。并将实验台面与周围环境、地面等清扫干净后才能离开。

3．实验报告

实验报告的撰写是实验过程的重要环节之一，应认真完成实验报告。实验报告的内容一般包括：实验的目的、原理、仪器与试剂、实验步骤、数据处理、结果与讨论等方面。应按实验报告的统一要求完成。并于指定时间内收集上交给实验老师，作为实验成绩的一部分记录备案。

二、课程内容与学时分配

（一）课程内容

实验一药物溶出度和溶出速度的测定

基本要求：

1.掌握固体制剂溶出度和溶出速度的测定方法、溶出速度曲线的绘制与溶出参数的求取。

2.熟悉药物溶出仪的使用方法。

3.了解药物溶出仪的基本原理。

实验内容：固体制剂溶出度和溶出速度的测定，溶出速度曲线的绘制与参数的求取。

操作要点：

1．标准曲线的制订，精确与否影响到整个实验结果是否正确，标准曲线回归方程的相关系数的精确性，宜在小数点后三位“9”数以上。

2．在样品溶出的试验中，转篮必须垂直，转速要稳定、一致。取样点、时间和量都要精确、一致，要控制过滤速度，用0.8um孔径的微孔滤膜过滤，在30秒内完成。

实验二注射剂的制备

基本要求：

1．通过实验建立无菌概念，掌握无菌与灭菌制剂生产工艺中的关键操作。

2．掌握注射剂（水针、输液、粉针）生产的（手工）工艺过程和操作要点。

3．熟悉注射剂成品质量检查标准和方法。

4．了解影响成品质量的因素。

主要内容：无菌与灭菌制剂生产工艺，注射剂生产及成品质量检查标准和方法。

操作要点：

（一）维生素C (抗坏血酸)的制备

1.配液时，注意将碳酸氢钠撒入维生素C溶液中的速度应慢，以防产生的气泡使溶液溢出，同时要不断搅拌。

2.维生素C容易氧化变质致使含量下降，颜色变黄，尤其当金属离子存久时变化更快，故在处方中加入抗氧化剂。一切容器、工具、管道不得露铁、铜等金属。

3.掌握好灭菌温度和时间，灭菌完毕立即检漏冷却，避免安瓶因受热时间延长而影响药液的稳定性，同时注意避光。

（二）葡萄糖注射液的制备

1．配制前注意原辅料的质量、浓度、加热、加酸、加注射剂用炭吸附以及包装用输液瓶、橡皮塞、涤纶膜的处理等，都是消除注射液中小白点、提高澄明度、除去热原、霉菌的有效措施。

2．本品易生长霉菌等微生物，又是供静脉滴注用量较大的注射液，故在全部制备过程中应严防污染，从配制到灭菌，应严密控制时间以免产生热原反应。

3．输液的过滤要求滤速快、澄明度好。过滤除炭，要防止漏炭。预滤常用砂滤棒、垂熔玻璃棒或漏斗，最后用微孔滤膜（孔径为0.8um）作终端滤器。近年来有的单位还有用单向复合膜滤器（用1.2、0.8、0.65um三种孔径和滤膜分三层同放在一个滤器中），输液可以一次过滤完成除炭、预滤和精滤。

4．灭菌温度超过120℃，时间超过30min，溶液开始变黄，色泽的深浅与5-羟基糖醛产生的量成正比,故应注意灭菌温度和时间。灭菌完毕后，及时打开锅盖冷却,但要特别注意降温降压后长能启盖。

葡萄糖溶液在灭菌后，常使ph值下降，故经验认为溶液ph值先调节到5左右，再加热灭菌较为稳定，变黄最浅，且能符合药典规定的ph值。

实验三缓释片的制备与包衣

基本要求：

1.掌握湿法制粒、压片等制备工艺。

2.掌握片剂质量的检查方法。

3.掌握缓释片的制备工艺。

实验内容：缓释片的制备工艺与包衣的制备工艺及其片剂的质量检验。

操作要点：

1.包肠溶衣要求素片较硬、耐磨，包衣前筛去细粉，以保持片面光洁。

2.包衣操作时，掌握喷速和吹风温度的原则是：使片面略带润湿，又要防止片面粘结。温度不宜过高或过低。温度过高则干燥太快，成膜不均匀；温度太低则干燥太慢而造成粘结。因此，本实验先将片剂预热至约40℃，加入包衣液后，先吹40℃热风1～2min，使溶剂初步挥散，肠溶衣液在片面分布均匀后，再吹50～60℃热风干燥。

3.Ⅱ号和Ⅲ号树脂在70～75％乙醇中溶解度大，故采用70％乙醇溶液溶解，然后稀释或加入其它物料，操作比较方便。每次加料量应视片面润湿情况而定，一般应逐次适当减少。

4.喷雾时可采用压缩气泵或皮老虎产生的压缩气体作动力；喷雾器采用喷雾显色器外，也可采用其它喷雾器。

实验四阿司匹林片的分析

基本要求：

1.掌握阿司匹林的鉴别方法。

2.掌握两步中和滴定法的原理及基本操作方法。

3． 掌握片剂常规分析方法。

实验内容：采用两步中和滴定法鉴别阿司匹林片中的阿司匹林含量。

操作要点：

1.依照药典2000版二部中规定的片剂取样方法，并正确计算取样量范围。

2.中和操作要快，避免阿司匹林在碱中水解。

3.加碱、加热水解阿司匹林应不时振摇，保证水解完全；然后迅速放冷，避免碱液在受热时吸收二氧化碳。

实验五三磷酸腺苷二钠片含量的测定

基本要求：

1.熟悉电泳法的基本原理及纸电泳法的操作要点。

2.了解生化药物及其制剂的分析方法及特点。

3.掌握电泳仪的基本操作方法。

实验内容：采用电泳法分离测定三磷酸腺苷二钠片含量。

操作要点：

1．枸橼酸盐缓冲液离子强度与PH值均对电泳有影响，以0.05mol/l(Ph3.0)的分离效果与分离速度为最佳。

2.色谱滤纸薄型较厚时对ATP吸收少、回收率高。

3.电样用微量注射器宜校正后使用，10μl注射器的实际容积与标示容积相差不大于1％～2％（0.1μl～0.2μl）。

4.样品测定的相对标准可为0.5％～2.5％，为便于结果判断，卫生部药品标准规定用三份结果的均数。若三份结果的相对标准偏差＞3％，应进行重复试验。

实验六超临界二氧化碳萃取丹参中脂溶性成分的研究

基本要求：

1、通过本实验了解二氧化碳超临界萃取仪的基本原理、一般操作步骤及方法。

2、掌握二氧化碳超临界萃取仪提取丹参中脂溶性成份的基本方法。

实验内容：采用超临界CO2技术萃取丹参中脂溶性成分，并对其萃取工艺进行优化。

操作要点：

1.注意丹参药材的粉碎度应符合仪器规定的细度（过5—20目筛）。

2.萃取前应进行仪器的调试检查。

3.选取萃取压力、温度、时间、分离压力并设定。

4.实验完毕后，应清洗萃取釜，并将仪表指标归零。

实验七甲苯磺丁脲（d-860）的制备

基本要求：

1．熟悉合成原理和方法。

2．结合药典的要求，使用紫外分光光度计定性鉴定。

实验内容：用合成方法制备甲苯磺丁脲，利用紫外分光光度计定性鉴定其性质。

操作要点：

1.实验全过程应保持无水操作。

2.在对甲苯磺酰脲的制备中，尿素应过量同时应缓缓加入。

实验八从香菇中提取、纯化多糖成分方法研究

基本要求：

1.了解多糖类成分的化学结构及分类。

2.掌握正交试验设计在多糖提取研究中的应用。

3.运用硫酸苯酚法建立多糖含量检测标准及方法，并作为工艺评价指标。

4.能够熟练选择运用各种除杂方法达到多糖纯化的目的。

5.了解纯度测定和分子量测定的原则和方法。

实验内容：通过对香菇中多糖成分提取工艺的优选，掌握中药中多糖的基本研究方法，了解多糖类药物研究的一般过程。

操作要点：

1、掌握中药中多糖提取方法的影响因素和筛选原则。

2、硫酸苯酚法建立多糖含量检测标准及方法测定其含量过程中，注意容易出现的问题及解决。

3、在提取和除杂过程中，注意多糖的稳定性。

4、进一步了解多糖的纯度概念。

实验九药物的镇痛作用

基本要求：学习镇痛实验方法，观察吗啡或哌替啶的镇痛作用。

实验内容：通过测定小鼠痛阈，观察吗啡或哌替啶的镇痛作用。

操作要点：

1.热板法个体差异大，实验动物应预先筛选，一般以疼痛反应在30s以内者为敏感鼠，可供实验用。

2.小鼠应选雌性，因雄性小鼠遇热时阴囊松弛，易遇热板接触而影响实验结果。

3.用药后小鼠痛阈值超过60s者，应立即取出，防止烫伤足部而影响实验结果，其痛阈值按60s计算。

4.气温以以15度左右为宜，过低动物反应迟钝，过高则敏感。

实验十 白芍总苷提取工艺的设计与研究

基本要求：

1.了解芍药总苷的化学结构及分类，并根据其化学性质设定提取溶剂及方法。

2.掌握正交表试验表的设计原则、表头设计、试验结果计算分析方法。

3.运用高效液相法建立芍药苷含量检测标准及方法，并作为工艺评价指标。

4.能够熟练运用方差分析, 法对正交结果进行综合分析并得出结论。

5.了解中药五类新药提取工艺的设计原则及方法。

实验内容：通过对白芍中芍药总苷提取工艺的优选，掌握中药五类新药提取工艺的设计原则及方法，了解中药及天然药开发研究的一般过程。

操作要点：

1、正确掌握正交验表的设计方法，因素水平及表头设计的选择原则。

2、掌握白芍中芍药苷提取方法的筛选原则及不同极性溶剂的选择。

3、运用高效液相法测定芍药苷的含量时，应注意进行方法学的系统研究及考证；注意流动相的选择规律及分离柱型号的选择。

4、可一步进行优选工艺的重复性试验，以确定其方法的科学性及稳定性。

实验十一抗肿瘤药物—六甲嘧胺的研制

基本要求：

1.通过本试验掌握药物合成的路线及工艺。

2.熟悉产品纯化方法。

3.熟悉六甲嘧胺软胶囊剂型的制备。

4.掌握药物质量测定方法。

实验内容：通过对抗肿瘤药物—六甲嘧胺的合成及制剂研究，掌握化学药物研制的过程，了解药物含量测定的方法及操作步骤。

操作要点：

1.合成工艺中技术参数的选择及反应条件的控制。

2.纯化过程中应注意纯化条件。

3.囊剂型的制备中应注意囊皮配料称量应准确，同时应注意压模温度的调节。

4.有效成分含量测定时应严格按照中国药典二部六甲嘧胺项下操作方法进行，高效液相法测定时应注意流动相的配置。

（二）学时分配

本课程学时数96学时。其分配如下表所示：

三、教学方法

本课程采用课堂讲授与实验操作相结合的方式进行，课堂讲授在实验前进行，一般为2~4学时，由教师介绍实验总体情况，实验室的安全操作规程及实验室各种规章制度，每个实验的背景及主要实验内容、设备仪器的操作使用情况等，使学生对实验内容有总体了解。实验操作由学生在教师的指导下独立完成。实验前学生要预习并写出实验预习报告，在实验中要掌握仪器、仪表的使用方法，制药设备的使用、连接及管路的密封方法，制药技术的应用及质量监控方法的使用，要求学生独立完成操作，记录实验数据并独立完成数据处理、实验报告及结果分析，要求对实验结果进行讨论并得出合理的解释与结论。

一般要求选修实验每组2-4名学生，必修实验每组1-2名学生。

实验分为验证型、综合型、开发型、设计型四种，其主要内容如下：

验证型：为了验证基本理论或某种结论，其结果须与文献值进行比较，数据应准确、可*。得出的结论与教材或参考书内容一致。

综合型：从实验内容和设备上均涉及几个方面，内容较广且复杂，须学生全面掌握各种实验方法和技巧，并正确运用所学知识对实验结果进行分析、处理并总结出实验结论。

开发型：主要根据现有科研发展的特点，不提供实验指导书，仅提供文献，让学生自己利用现有设备来进行实验，并自己选择实验路线及方法，开发出某种特性的产品或完成某个实验过程测试。

设计型：通过现有部分设备，再由学生根据自己的实验计划，并设计加工部分内构件，或自行设计实验内容来完成整个实验，该类实验仅提供设备仪器说明书。

四、教学环节与教学要求：

教师在实验开始前对实验要点作必要的讲解后，要求每个学生独立完成每一个操作实验。教师对实验课堂进行现场指导，帮助和解答学生实验中所遇到的问题。对于当堂有结果的实验，要求学生在实验课堂内完成实验报告并交给指导老师。

五、考核方法

学生必须按学校下发的课程表规定时间及实验室下发的实验时间安排表到规定的实验室进行实验，实验分组编号由实验室确定，并下达只至每个学生。学生进入实验室后，由指导教师逐个点名，并提交预习报告，无预习报告者不允许做实验。实验前由老师讲解实验内容，并对学生提问，如发现对实验内容一无所知者，不允许做实验。

实验中，教师应认真观察学生实验过程，是否操作正确，是否工作认真，并根据其实验中的表现给出实验成绩。对不能独立完成实验、或在实验期间不做实验、打逗、看小说的同学，应给予阻止，对不听者，可令其退出本次实验，将情况上报主管部门。

实验报告应按照大纲提供的参考内容及实际内容酌情取舍，不得抄袭他人报告，并本着实事求是的原则，对所做实验过程和数据进行认真、严格的记录和处理，并进行独立分析，由教师给出实验报告成绩。对实验报告书写不认真或出现严重错误者，应将其退回重写。对于学生实验水平的考核，从三方面进行，并按以下比例进行加和：

总成绩=实验操作成绩*0.4+实验报告成绩*0.2+实验考核成绩*0.4

其中：实验操作成绩是由实验指导教师根据学生实验预习情况，实验中的实际操作能力和处理、解决问题的能力而给出的分数，为百分制。对每个学生均取其每个实验的成绩加和再平均；实验报告成绩，由老师根据其实验报告内容和对实验过程、实验数据的分析和处理方法、实验结果及讨论等各个方面给予成绩，为百分制。并将学生的各个实验报告成绩取平均植；实验考核成绩是由学生抽签抽取考试的实验名称，由指导该实验的老师对其进行提问，内容包括原理、实际操作、数据分析与处理等各个方面，并根据学生的回答，给出其考核成绩，为百分制。

六、实验教材:

《制药工程实验》 武汉工业学院制药工程教研室编

七、参考资料：

《药剂学实验指导书》 华东理工大学药物制剂教科组编

《药物分析学实验指导书》 华东理工大学药物制剂教科组编

《化学制药实验指导书》 华东理工大学药物制剂教科组编

《药理学实验》《化学制药工程学实验指导书》

《中药化学成份提取分离与制备》

《中国药品检验标准操作规范》

《中国药典》2000版一部、二部等。

八、说明（如有必要）

执笔人：陈平

2006年3月