制药工程学答案(通用8篇)
制药工程学答案 篇1
1-2 分别给出生物制药、化学制药以及中药制药的含义。
生物药物是利用生物体、生物组织或其成分,综合应用生物学、生物化学、微生物学、免疫学、物理化学和药学等的原理与方法进行加工、制造而成的一大类预防、诊断、治疗制 品。广义的生物药物包括从动物、植物、微生物等生物体中制取的各种天然生物活性物质及 其人工合成或半合成的天然物质类似物。
化学合成药物一般由化学结构比较简单的化工原料经过一系列化学合成和物理处理过程制得(称全合成);或由已知具有一定基本结构的天然产物经对化学结构进行改造和物理处 理过程制得(称半合成)。
中药则以天然植物药、动物药和矿物药为主,但自古以来也有一部分中药来自人工合成(如无机合成中药汞、铅、铁,有机合成中药冰片等)和加工制成(如利用生物发酵生产的六神曲、豆豉、醋、酒等,近年来亦采用密环菌固体发酵、冬虫夏草菌丝体培养、灵芝和银耳发酵等)。1-5 试说明化学合成制药、生物制药和中药制药三种制药过程各自常用的分离技术以及各有什么特点。
1-10 试按照过程放大从易到难的顺序,列出常用的8种分离技术。
1-11 结晶、膜分离和吸附三种分离技术中,最容易放大的是哪一种?最不容易放大的又是哪一种?
1-12 吸附、膜分离和离子交换三种分离技术中,技术成熟度最高的是哪一种?最低的又是哪一种
2-1简述植物药材浸取过程的几个阶段。①浸润、渗透阶段,即溶剂渗透到细胞中
②解析、溶解阶段,解析即溶剂克服细胞成分之间的亲和力 ③扩散、置换阶段,包括分子扩散和对流扩散
2-4选择浸取溶剂的基本原则有哪些,对常用的水和乙醇溶剂适用范围进行说明。①对溶质的溶解度足够大,以节省溶剂用量
②与溶质之间有足够大的沸点差,以便于溶剂采用蒸馏方式回收利用 ③溶质在溶剂中扩散系数大和粘度小 ④价廉易得,无毒,腐蚀性小
生物碱盐类、苷、苦味质、有机酸盐、鞣质、蛋白质、唐、树胶、色素、多糖类(果胶、粘液质、菊糖、淀粉),以及酶和少量挥发油都能被水浸出,选择性相对差,容易引起有效成分水解。乙醇介于极性和非极性之间,乙醇含量90%以上时适合浸取挥发油、有机酸、树脂、叶绿素等;50%~70%时,适合浸取生物碱、苷类;50%以下时,适合浸取苦味质。蒽醌类化合物。
2-6固液浸取工艺方法都有哪些,各用什么设备。浸取工艺:
单级浸取工艺。单级浸取工艺比较简单,常用于小批量生产,缺点是浸出时间长,药渣也能吸收一定量的浸出液,可溶性成分的浸出率低,浸出液的浓度也较低,浓缩时消耗热量大。单级回流浸取工艺。又称索氏提取,主要用于酒提或有机溶剂(如醋酸乙酯、氯仿、石油醚)浸提药材及一些药材提脂。提高了提取率,使提取与浓缩紧密结合在一起,缺点提取液受热时间长,对热敏性药材不适宜。单级循环浸渍浸取工艺。有点提取液澄明度好,密闭提取温度低,乙醇消耗量比其他工艺低,缺点液固比大。多级浸取工艺。半逆流多级浸取工艺。保持了循环提取法的优点,克服了酒用量大的缺点,从操作上看奇数不急偶数有规律。
连续逆流浸取工艺。浸出率高,浸出液浓度也高,消耗的热能少,浸出速度快。2-7影响浸取的主要因素有哪些。(1)浸取溶剂选择和辅助剂的添加(2)浸取过程的影响因素
①药材的粒度。按理论药材愈细与溶剂接触面积愈大,提取效果愈好,但植物性药材愈细,吸附作用于强,过细大量细胞破裂,不溶性杂质以及较多的树脂,粘液使提取困难。
②浸取的温度。温度升高使组织软化,促进膨胀,增加可溶性成分的溶解和扩散速率,而且温度升高可使蛋白质凝固,没被破坏,有利于浸出和制剂的稳定。但温度过高可能是药材中不耐热的成分分解或挥发性成分分解、变质、或挥发散失。③溶剂用量及提取次数。由实验确定。
④浸取时间。一般谁来浸取时间与浸取量成正比,但时间过长往往导致大量杂质溶出,如苷类易被在一起的酶所分解,以水为溶剂容易霉变。⑤浓度差。浓度差越大进出速率越快,一般连续逆流浸取的平均浓度差比1次浸取过程的浓度差大一些,搅拌或强制浸出循环液等有助于扩大浓度差
⑥溶液的PH值。如酸性溶液提取生物碱,碱性溶液提取皂苷等。⑦浸取的压力。一种是密闭升温加压(慎用),一种是通过气压或液压不升温。3-2在液液萃取过程选择萃取剂的理论依据和基本原则有哪些?
理论依据:根据萃取剂极性指数与被分离体系中各组分极性指数的差异来选择萃取剂,即萃取剂的极性指数与被萃取(略)数差异尽可能小而于其他组分的极性指数差异大 3-5比较多级逆流萃取和多级错流萃取,说明两种方法的缺优点
多级错流萃取流程特点是萃取的推动力较大,萃取效果好。但所用萃取剂量较大,回收溶剂时能量消耗也较大,工业上也较少采用这种流程。多级逆流萃取流程中,萃取相的溶质浓度逐渐升高,但因在各级中其分别与平衡浓度更高的物料进行解触,所以仍能发生传质过程。萃余相在最末级与纯的萃取剂接触,能使溶质浓度继续减少到最低程度。此流程萃取效果好且萃取剂消耗小,在生产中广泛应用。
3-6如何判断采用某种溶剂进行分离的可能性与难易。3-7给出分配系数与选择性系数的定义。
分配系数K:是指溶质在互成平衡的萃取相和萃余相中的质量分率之比。选择性系数β:是指萃取相中溶质与稀释剂的组成之比和萃余相中溶质与稀释剂的组成之比的比值。K=1时,萃取操作可以进行,β=1时萃取操作不能进行 3-9液液萃取的影响因素有哪些?
萃取剂的影响,操作温度的影响,原溶剂条件的影响(pH值、盐析、带溶剂),乳化和破乳 超临界流体萃取
4-5 结合超临界二氧化碳的特性说明超临界二氧化碳萃取技术的优势与局限性。
4-12 试对超临界萃取应用于天然产物和中草药有效成分的提取的优势与局限性进行评价。反胶团萃取与双水相萃取
5-1 简述反胶团与胶团的定义
胶团:将表面活性剂溶于水中,当其浓度超过临界胶团浓度时,表面活性剂就会在水溶液中聚集在一起形成聚集集体,称为胶团
反胶团:若向有机溶剂中加入表面活性剂,当其浓度超过临界胶团浓度时,便会在有机溶剂中也形成聚集体。
5-2 试说明反胶团萃取的原理及特点 反胶团萃取的萃取原理:反胶团萃取的本质仍然是液-液有机溶剂萃取。反胶团萃取利用表面活性剂在有机溶剂中形成反胶团,从而在有机相中形成分散的亲水微环境,使生物分子在有机相(萃取相)内存在于反胶团的亲水微环境中。5-4 试说明双水相的基本原理和特点?
基本原理:依据物质在两相间的选择性分配,但萃取体系的性质不同。当物质进入双水相体系后,由于表面性质电荷作用和各种力(如憎水键氢键和离子键等)的存在和环境因素的影响,在上相和下相间进行选择性分配,这种分配关系与常规的萃取分配关系相比,表现出更大或更小的分配系数。
特点:1.易于放大 2.双水相系统之间的传质和平衡过程速度快,回收效率高 3.易于进行连续化操作,设备简单,且可直接与后续提纯工序相连接,无需进行特殊处理 4.相分离条件温和,因而会保持绝大部分生物分子活性,而且可直接用在发酵中 5.可以采用多种手段来提高选择性或提高收率 6.操作条件温和,整个操作过程在常温下进行。第六章非均相分离
6-2过滤操作的操作原理是什么,影响过滤操作的因素有哪些?
过滤是使悬浮液通过能截留固体的并具有渗透性质的介质来完成固液分离的过程。
因素:悬浮液的性质,减小悬浮液黏度有利于提高过滤,一般采用提高温度或者抽真空过滤推动力,重力设备简单但速度慢,真空速度快但受溶液沸点和大气压力的影响,加压对设备的强度、紧密性要求较高。过滤介质与滤饼的性质,对不可压缩的滤饼提高推动力提高速率,对可压缩性介质提高压差反而不利
6-3主要与过滤分离性能相关的物料性质有哪些?
固体颗粒的形状、尺寸,悬浮液的密度、黏度、固含量、电动现象等 6-4简述表面过滤与深层过滤的机理与应用范围。
筛网材料(尼龙单丝、金属单丝)将过滤中杂质直接截留在材料表面。优点是单丝结构可反复清洗,消耗成本较低;而缺点是表面过滤模式,易造成滤袋表面堵塞,该类型产品最适用于精度较低的粗滤场合.颗粒尺寸比介质的孔道直径小得多,但孔道弯曲细长,颗粒进入之后很容易被截住,更由于流体流过时所引起的挤压和冲撞作用,颗粒紧附在孔道的壁面上,这种过滤是在介质内部进行的,介质表面无滤饼形成。过滤具有较高过滤效率,此外高温表面热处理,即应用瞬间烧结技术,能有效地防止过滤时纤维受流体高速冲带而散失;毛毡材料是属于丢弃型的(一次性使用)
6-5简述过滤介质的分类。
a,织物介质,工业上使用最广泛的一种过滤介质,又称为滤布。由棉、毛、丝、麻等天然纤维和各种合成纤维制成的织物,以及玻璃丝和金属丝织成的网。
b,粒状介质,由细砂、石砾、玻璃渣、木炭屑、骨炭以及酸性白土等细小坚硬的颗粒状物料作堆积层,多用于城市和工厂给水设备中的滤池以及含滤渣较少的悬浮液的场合。多用于深层过滤。
c,多孔固体介质,有具有很多微细孔道的固体材料,如多空陶瓷、多空塑料或多空金属制成的板状或管状介质。适用于处理只含少量细颗粒的腐蚀性悬浮液及其他特殊场合。6-10制药工业中常用的液固非均相过滤设备为哪几种?简述他们的结构、特点及操作过程。真空吸滤器,优点是结构简单、使用可靠、价格低廉、耐腐蚀,其滤渣可以洗涤。缺点是过滤面积小、速度慢、人工间歇操作、滤渣中含液量较多。适用于悬浮液中含固相量较少的场合。
转筒真空过滤机,将过滤、洗涤、吹干、卸渣、清洗滤布等操作在转筒的旋转过程中完成。优点是操作自动化,单位过滤面积的生产能力大,改变转速即可调节滤饼厚度。缺点是过滤面积远小于板框压滤机,设备结构比较复杂,滤渣含湿量比较高,洗涤也不够彻底等。适用于颗粒不太细、黏性不太大的悬浮液。不宜用于温度太高的悬浮液,以免滤液的蒸汽压过大而使真空失效。
板框压滤机,属加压过滤机,主要由固定板、滤框、滤板、压紧板和压紧装置组成。优点是结构简单、价格便宜、生产能力弹性大,能够在压力下操作,滤饼含液量较一般过滤机低,单位产量所占地面和空间小。确定是由于滤饼的密实性和变形,洗涤不完全;由于排渣和洗滤布易发生对过滤介质的磨损,过滤介质的寿命短,手动拆框劳动强度大,工作条件不好,保压性能差,增加了善后处理工作量。适用于过滤黏度较大的悬浮液、腐蚀性物料和可压缩性物料。
叶片压滤机,洗涤与卸装均较方便,占地面积小,过滤速度大,但滤饼厚度不易均匀。管式过滤器,袋式过滤器,现在几乎被其他过滤器所取代,主要用于除去气体中的尘粒。空气过滤器
单元式空气空气过滤器。
微孔滤膜过滤器,多用于精馏,也可用于无菌空气的净化等。6-13离心机有哪些类型?
三足式离心机,结构简单,运行平稳,适用于过滤周期较长、处理量不大的物料,分离因子为500——1000 卧式刮刀卸料离心机,不需要过滤介质,分离因子最大可到达1800,一般用于处理固体颗粒尺寸5到40μm,固液相密度差大于0.05g/㎝和固相浓度小于10%的悬浮液。
螺旋沉降离心机,有立式和卧式两种结构。连续操作,可用于处理液液固三项混合物。分离因子可达6000,分离性能较好,适应性较强,对物料浓度的变化不敏感。
管式高速离心机,其转股呈椭圆形,分离因子可达1500到6000,适合分离稀薄的悬浮液、难分离的乳浊液以及抗生素的提纯,广泛应用于生物制药等。管式离心机结构简单、紧凑、密封性能好,但容量小。
碟式分离机的转鼓内装有许多倒锥形碟片,碟片数为30到100,可以分离乳浊液中轻重两相,也可以有少量原粒的悬浊液。
6-14离心沉降与离心过滤有什么不同? 式离心机设备转鼓开孔,附加过滤介质通过拦截的方式做到固液二相分离的离心机我们统称过滤式离心机,过滤式离心机适用于物料粘度小、固相颗粒不易变形(如结晶体)固相颗粒较大且小批量的生产的工况,多用于工业脱水。沉降式离心机设备转鼓为密闭桶状,该设备工作原理是通过离心力做到固液二相分离,这种形式的离心机我们通称沉降式离心机。沉降式离心机适用物料广泛,如物料粘度大,固相颗粒小都能通过提高离心力的方式来达到固液二相分离的要求。精馏技术
7-2 为什么制药过程中主要采用间歇精馏方式?
1.可以采用单塔分离多组分混合物,获得各纯组分产品。2.一塔多用,如根据需要处理不同的进料得到不同的产品,或处理同一进料得到不同纯度的产品3.适于特殊场合,如高真空,高凝固点,高纯度,热敏性等4.设备简单,操作灵活,投资少。
7-11 水蒸气蒸馏的应用条件是什么?
水蒸气是在低压下在装置中自上而下地通过植物层,水扩散表示其中的一个物理过程(即渗透过程,指提取时油从植物油腺中向外扩散的过程),然后再重力作用下,水蒸气将油带入冷凝器,蒸汽由上往下做快速补充。膜分离 8-1 膜分离技术的特点是什么? 膜分离技术的特点:
(1)膜分离过程不发生相变化,与有相变化的分离法和其他分离法相比,能耗要低。
(2)膜分离过程是在常温下进行,因而特别适用于对热敏感的物质,假如汁、酶、药品等的分离、分级、浓缩与富集。
(3)膜分离技术不仅适用于有机物和无机物,从病毒、细菌到微粒的广泛分离的范围,而且还适用于很多特殊溶液体系的分离,如溶液中大分子与无机盐的分离、一些共沸物或近沸点物系的分离等。
(4)由于只是用压力作为膜分离的推动力,因此分离装置简单,操纵轻易,易自控、维修。8-2 什么是浓差极化?它对膜分离过程有什么影响?
当溶剂透过膜,而溶质留在膜上时,膜面上溶质浓度增高,这种膜面上的溶质浓度高于主体中溶质浓度的现象叫浓差极化。浓差极化可造成膜的通量大大降低,对膜分离过程产生不良影响,因此,实际操作过程尽量减小膜面上溶质的浓差极化作用。为减少浓差极化,通常采用错流过滤。
8-3 膜组件主要有几种型式?简要说明各种膜组件的特点。8-6 试比较反渗透纳滤超滤和微滤四种膜分离过程的特点。
反渗透特点:1.操作过程不需要热处理,故对热敏物质是安全的。2.没有相变化,能耗低。3.浓缩和纯化可以同时完成。4.分离过程不需加入化学试剂。5.设备和工艺较其他分离纯化方法简单,且生产效率高。微滤膜孔径均匀,具有很高的过滤精度;孔隙率高,一般可达80%左右,过滤通量大,过滤所需时间短;滤膜薄,过滤时液体被滤膜吸附造成的损失较小;膜孔结构对称,自膜上表面至下表面,膜孔孔径均匀一致;膜构连续,过滤时无介质脱落,无杂质溶出,滤液清洁;超滤膜孔径不均匀;孔隙率,滤膜薄厚;膜孔结构是非对称结构,喇叭状,上小下大,上层为致密层,约占膜厚的5%~10%,起精密分离作用,下层为大孔层,仅起支撑作用; 第九章吸附
9-1吸附作用的机理是什么?
固体内部分子受到作用力的总和为零,分子处于平衡状态。而界面上的分子受到不相等的来自两相的分子作用力,作用力的合力指向固体内部,内从外界吸收分子、原子或离子,并且在其表面形成多分子或单分子层。9-2吸附法有几种?各自有何特点? 根据操作方式的不同,可分为:
变温吸附分离,低温吸附,高温解吸,循环时间较长。变压吸附分离,高压吸附,低压解吸。
变浓度吸附分离,热敏性物质在较高温度下容易聚合,因此不宜升温解吸,可用溶剂置换吸附分离。
色谱吸附分离,医药工业常用且高效的分离技术之一,按操作方法不同分为迎头分离操作、冲洗分离操作和置换分离操作等。
循环吸附分离技术。是一种固定吸附床,经热力学参数和移动项周期性的改变,来分离混合物的技术。
按作用力的本质即按吸附剂和吸附质的吸附作用的不同,吸附过程可分为3类。
物理吸附,吸附剂和吸附质通过分子间范德华力产生的吸附作用称为物理吸附。特点,吸附区域为自由界面,吸附层为多层,吸附是可逆性的,吸附的选择性较差。规律,易液化的气体易被吸附。焓遍较小。
化学吸附,固体表面原子的价态未完全饱和,还有剩余的呈键能力,导致吸附剂与吸附质之间发生化学反应而产生吸附作用,称为化学吸附。特点,吸附区域为未饱和的原子,吸附层数为单层,吸附过程是不可逆的,吸附的选择性较好。焓变较大。
交换吸附,吸附剂表面如果由极性分子或者离子组成,则会吸引溶液中带相反电荷的离子,形成双电层同时在吸附剂与溶液间发生离子交换,称为交换吸附。特点,吸附区域为极性分子或离子,吸附为单层或多层,吸附过程可逆,吸附的选择性较好。9-4影响吸附过程的因素有哪些?
吸附剂的特性,组成结构,容量,稳定性等。吸附物的性质,熔点,缔合,离解,氢键等。溶剂,单,混。
吸附操作条件,温度,ph等 离子交换
10-1 何为离子交换法?一般可分为哪几种?
离子交换法是应用合成的离子交换树脂等离子交换剂作为吸着剂,将溶液中的物质,依靠库仑力吸附在树脂上,发生离子交换过程后,再用合适的洗脱剂将吸附物从树脂上洗脱下来,达到分离浓缩提纯的目的,是一种利用离子交换剂与溶液中离子之间所发生的交换反应进行固-液分离的一种方法。
10-2 离子交换树脂的结构组成?按活性集团不同可分为哪几大类? 10-6 PH值是如何影响离子交换分离的?
10-7 各类离子交换树脂的洗涤再生条件是什么?
强酸性阳离子树脂:可在全PH范围内使用,采用过量稀酸进行再生后重复使用。
弱酸性阳离子树脂:溶液PH越高,弱酸性树脂的交换容量就越高,易再生成氢型,耗酸量亦小。
强碱性阴离子交换树脂;在各种PH条件下使用,弱碱性阴离子交换树脂;通常在PH小于7的溶液中使用。用NaOH再生成羟型较容易,耗碱量也小,甚至可用NaOH进行再生。色谱分离过程
11-1 色谱分离技术有何特点,适用于哪些产品的生产过程?
1.应用范围广从极性到非极性离子型到非离子型小分子到大分子无机到有机及生物活性物质热稳定到热不稳定的化合物都可用色谱方法分离。尤其在生物大分子分离和制备方面,是其他方法无法替代的。
2.分离效率高特别适合于极复杂混合物的分离,且收率,产率和纯度较高。
3.操作模式多样可选择吸附色谱分配色谱和亲和色谱等不同的色谱分离;可选择不同的固定相和流动相状态和种类;可选择间歇式和连续式色谱等。
4.高灵敏度在线检测
11-3 按移动相特点,色谱可以划分为哪两类?
11-6 最具工业应用价值的色谱技术有哪些? 中高压液相色谱
SMBC DAC 11-7 如何理解动态轴向压缩色谱技术的重要性?
DAC 柱柱效高,重现性好,装填所用的时间短,可以采用粒径更小的填料,减小柱长,增加柱径,从而减小管壁效应,可以得到几乎接近分析柱的柱效,从而可以使纯化效率更高。DAC 柱尽管比传统的法兰式封端柱的一次性投入要大一些,但是由于 DAC 柱大大提高了产品的收率和纯度,延长了色谱柱的使用寿命,而且可以自己反复装填,从综合成本效应来说,成本反而更低。所以 DAC 柱可以提高生产效率,节约生产成本。
11-10 说明影响色谱分离效率的参数。保留值分离度柱效率 结晶过程
12-1 结晶技术的特点是什么?适合分离哪些混合物?
1.能从杂质含量相当多的溶液或多组分的熔融混合物中形成纯净的晶体。
2.结晶过程可赋予固体产品以特定的晶体结构和形态(如晶型粒度分布堆密度等)
3.能量消耗少,操作温度低,对设备材质要求不高,一般亦很少有“三废”排放,有利于环境保护。
4.结晶产品包装,运输,储存或使用都很方便。
12-2 什么是溶解度?什么是溶解度?如何根据溶解度曲线选择结晶工艺??
溶解度:固体与其溶液达到固-液相平衡时,单位质量的溶剂所能溶解的固体的量,称为溶解度。溶解度的大小与溶质及溶剂的性质温度及压强等因素有关。一般情况下,特定溶质在特定溶剂中的溶解度主要随温度变化。因此,溶解度数据通常用溶解度对温度所标绘的曲线来表示,该曲线称为溶解度曲线。溶解度特征对于结晶方法的选择起决定作用。对于溶解度随温度变化较大的物质,适用冷却结晶方法分离;对于溶解度随温度变化较小的物质,适用蒸发结晶法分离等。另外,根据不同温度下的溶解度数据汉还可以计算结晶过程的理论产量。
12-3 12-3 简要说明精馏和结晶偶合工艺的优势? 名词解释
一、生物药物是利用生物体、生物组织或其成分,经过加工、制造而成的一大类预防、诊断、治疗制品。广义的生物药物包括从动物、植物、微牛物等生物体中制取的各种天然生物活性物质及其人工合成或半合成的天然物质类似物。
化学合成药物一般由化学结构比较简单的化工原料经过一系列化学合成和物理处理过程制得(称全合成),或由已知具有一定基本结构的天然产物经对化学结构进行改造和物理处理过程制得(称半合成)。
中药人们为了同传入的西医、西药相区分,将中国传统医药分别称为中医、中药。西药主要系指“人工合成药”
或从“天然药物”提取得到的化合物;中药则以天然植物药、动物药和矿物药为主。中药具有明显的特点,其形、色、气、味,寒热、温、凉,升、降、沉、浮是中医几千年来解释中药药性的依据。
二、萃取利用原料液中组分在第三溶剂中溶解度的差异实现分离,是传质过程。液固分离(浸取/浸出)以液态溶剂为萃取剂,而被处理的原料为固体的操作。
液液分离(溶剂萃取)以液体溶剂为萃取剂,同时被处理的原料混合物也为液体的操作。物理萃取溶质根据相似相溶原理在两相间达到分配平衡,萃取剂与溶质之间不发生化学反应。化学萃取通过萃取剂与溶质之间的化学反应(如离子交换或络合反应等)生成复合分子实现溶质向萃取相的分配。
有效成分指起主要药效的物质。
无效成分指本身无效甚至有害的成分。
辅助成分指本身没有特殊疗效,但能增强或缓和有效成分作用的物质。组织物指构成药材细胞或其它不溶性物质。
分子扩散在静止条件下,完全由于溶质分子浓度不同而进行的扩散。对流扩散扩散过程中有流体的运动而加速进行的扩散。
溶剂化(溶剂合化)指一定数目的溶剂分子较牢固地结合在溶质质点上。带溶剂能和产物形成复合物,使产物更容易溶于有机溶剂相中,而该复合物在一定条件下又要容易分解的物质。
双水相体系指某些有机物之间或有机物与无机盐之间在水中以适当的浓度溶解后形成互不相容的两相或多相水相体系。
超临界流体当流体的温度和压力分别超过其临界温度和临界压力时,则称该状态下的流体为超临界流体(SCF)。
夹带剂夹带剂的作用主要有两点:一是可大大增加被分离组分在超临界流体中的溶解度;二是在加入与溶质起特定作用的适宜夹带剂时,可使该溶质的选择性(或分离因子)大大提高。
四、比表面积单位质量多孔颗粒所具有的表面积,单位是:m2/m3或m2/g。孔隙度颗粒之间的孔隙体积与其表观体积之比,通常用百分数表示。黏度指液体分子间在外力作用下相对摩擦的摩擦阻力的大小。
表面张力指通过液体表面上的任一单位长度,并与之相切的表面紧缩力。ζ电位双电子层围绕着颗粒,并延伸到含有电解质的分散介质中,双电子层与分散介质之间的电势差。
滤饼过滤固体粒子在过滤介质表面积累,很短时间内发生架桥现象,此时沉积的滤饼亦起过滤介质的作用,过滤在介质的表面进行。
深层过滤固体粒子在过滤介质的孔隙内被截留,固液分离过程发生在整个过滤介质的内部。迁移行为颗粒运动到过滤介质内部孔隙表面的行为。
截留效率颗粒在过滤介质中移动单位高度后悬浮液浓度的下降率。
过滤介质允许非均相物系中的液体或气体通过而固体被截留的可渗透性的材料。截留率被截留的颗粒量占全部颗粒量的百分率。
剥离性能指借用刮刀或绳索或剥离辊等卸料装置,使滤饼与过滤介质分离的难易程度。再洗性能指过滤介质表面或内部被固相颗粒阻塞后用不同的方法进行清洗,过滤介质性能恢复的程度。
表面筛滤指尺寸大于介质孔隙的颗粒沉积在介质表面。
深层粗滤指颗粒进入介质的深部,依靠深部流道尺寸小于颗粒尺寸来截留颗粒。重力沉降在质量力作用下,将悬浮液分离为含固量较高的底流和清净的溢流的过程。膜分离膜分离过程是用天然的或合成的、具有选择透过性的薄膜为分离介质,当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差、温度差等)时,原料侧液体或气体混合物中的某—或某些组分选择性地透过膜,以达到分离、分级、提纯或富集的目的。纳滤通过膜的渗透作用,借助外界能量或化学位差的推动,对两组分或多组分混合气体或液体进行分离、分级、提纯和富集。
超滤通过膜的筛分作用将溶液中大于膜孔的大分子溶质截留,使这些溶质与溶剂及小分子组分分离的膜过程。
微滤利用微孔膜孔的筛分作用,在静压差推动下,将滤液中大于膜孔径的微粒、细菌及悬浮物质等截留下来,达到除去滤液中微粒与澄清溶液的目的。
六、吸附指流体与固体多孔物质接触时,流体中的一种或多种组分传递到多孔物质外表面和微孔内表面并附着在这些表面的过程。(固体物质称为吸附剂,被吸附的物质称为吸附质.吸附达到平衡时,流体的本体相主体称为吸余相,吸附剂内的流体称为吸附相。)物理吸附吸附剂和吸附质之间通过分子间力相互吸引,形成吸附现象。化学吸附被吸附的分子和吸附剂表面的原子发生化学作用,在吸附质和吸附剂之间发生了电子转移、原子重排或化学键的破坏与生成现象。
离子交换指能够解离的不溶性固体物质在与溶液接触时可与溶液中的离子发生离子交换反应。
色谱法以试样组分在固定相和流动相间的溶解、吸附、分配、离子交换或其他亲和作用的差异为依据而建立起来的各种分离分析方法。分离原理:色谱分离过程的实质是溶质在不互溶的固定相和流动相之间进行的一种连续多次的交换过程,它借助溶质在两相间分配行为的差别而使不同的溶质分离.不同组分在色谱过程中的分离情况首先取决于各组分在而相间的分配系数、吸附能力、亲和力等是否有差异。电泳是指带电荷的供试品(蛋白质、核酸等)在惰性支持介质中(如纸、醋酸纤维素、琼脂糖凝胶、聚丙烯酸胺凝胶等),于电场作用下向其对应的电极方向按各自的速度进行泳动,使组分分离成狭窄区带,用适宜的检测方法记录其电泳区带图谱或计算其百分含量的方法。
电渗在电场作用下液体对于固体支持物的相对移动。结晶固体物质以晶体状态从蒸汽、溶液或熔融物中析出的过程。
熔融结晶根据待分离物质之间的凝固点不同而实现物质的结晶分离的过程。
间歇精馏一次性的将液体混合物加入釜内,然后进行精馏获得各种较纯组分产品的过程。水蒸汽蒸馏在被分离的混合物中直接通入水蒸气后,当混合物各组分的蒸汽分压和水蒸气的分压之和等于操作压力时,系统便开始沸腾。水蒸气和被分离组分的蒸汽一起蒸出,在塔顶产品和水几乎不互溶的情况下,馏出液经过冷凝后可以分层,把水除掉即得产品。工业上把这种操作称为水蒸气蒸馏。
分子蒸馏也称短程蒸馏,是一种在高真空度条件下进行非平衡分离操作的连续蒸馏过程。
二、反胶团
1、反胶团的概念、结构特征
概念:反胶团是两性表面活性剂分散于连续有机相中的一种自发形成的纳米级别的聚集体。结构特征:亲水基团(头)朝内,疏水基团(尾)朝外,含有水分子内核的纳米级别的集合型胶体。
2、临界胶束浓度的概念、在反胶团萃取工艺中确定临界胶束的意义 临界胶束浓度(CMC):是胶束形成时所需表面活性剂的最低浓度,这是体系特性,与表面活性剂的化学结构、溶剂温度和压力等因素有关。在反胶团萃取工艺中确定临界胶束浓度义:在反胶团萃取工艺中必须确定临界胶束浓度,因为在水中的表面活性剂低浓度时呈分子状态,并且三三两两地把亲油基团靠拢而分散在水中,当浓度逐渐增大到CMC时,许多表面活性剂分子立刻结合成大基团,形成反胶束。临界胶束浓度是表面活性剂溶液性质发生显著变化的一个分水岭,当表面活性剂的度超过CMC后,才能形成反胶团结构。
3、反胶团萃取工艺解决的主要问题 主要有两点:①解决了大分子物质萃取时的生物活性问题。常规液液萃取中的油相通常是有机溶剂,会使蛋白质等生物活性物质失活,而反胶团萃取过程中蛋白质因位于反胶团的内部而受到反胶团的保护;②解决了蛋白质等亲水性物质的溶解度问题。由于反胶团内部的微水相环境,有利于蛋白质等亲水性物质的萃取。
4、反胶团水池直径计算公式中W0的含义是什么?W0的大小对池水的性质有什么影响? W0:有机相中水与表面活性剂的摩尔比,即含水率;
当W0较小时,水池中的水与表面活性剂发生水合化,粘度大、流动性差,而且形成反胶团的半径较小,不适合萃取蛋白质;当W0太大时,微水相就会与水相的粘度相当,而且反胶团的半径也会很大,反胶团就不稳定,容易破碎。
5、简述反胶团萃取工艺
①先调节水相的pH,调节pH的原则是:使蛋白质带电性与表面活性剂电性相反,即,当表面活性剂带正点时,调节pH使pH>pI;当表面活性剂带负点时,调节pH使pH
④将分层后的油相分离出来,并向其中加入少量的水相纯溶剂,搅拌破坏反胶团结构,使其中的蛋白质充分溶解于水相中;
⑤静置分层,上层为含有大量蛋白质的水相,下层为油相; ⑥分离出上层水相中的蛋白质。
6、静电作用力、离子强度、蛋白质分子量是如何影响反胶团萃取效率的?
①静电作用力是反胶团萃取的决定性因素,水相pH决定了蛋白质表面电荷状态,从而对萃取过程造成影响,只有当反胶束内表面电荷与蛋白质表面电荷相反时,两者产生静电引力,蛋白质才有可能进入反胶团。
②离子强度即盐浓度影响蛋白质与表面活性剂极性头之间的静电引力作用,这是由于离解的反离子在表面活性剂极性头的附近建立了双电层,成为德拜屏蔽,从而缩短了静电吸引力的作用范围,抑制了蛋白质的萃取。因此在萃取时要尽量避免后者的影响。③蛋白质分子量对反胶团萃取效率的影响体现在位阻效应上,蛋白质这种亲水性物质可以通过溶入反胶束“水池”来达到他们溶于非水溶剂中的目的,但是反胶束“水池”的物理性(大小、形状等)及其中水的活度都可以用W0的变化来调节,并且会影响大分子的增溶或排斥,达到选择萃取的目的,这就是空间位阻效应。
三、超临界萃取
1、超临界流体概念
超临界流体是指温度和压力同时超过临界值且密度接近液体的气体。
2、超临界流体的基本特性
①密度和溶剂化能力接近液体②超临界流体的扩散系数介于气态和液态之间,其粘度接近气体;③当流体状态接近临界区时,蒸发热会急剧下降,至临界点处则气—液相界面消失,蒸发焓为零,比热容也变为无限大。②流体在临界点附近的压力或温度的微小变化会导致超临界流体密度相当大的变化,从而使溶质在流体中的溶解度也产生相当大的变化。这是超临界萃取工艺的设计基础;
3、实现超临界萃取的工艺基础(笔记)
流体在临界点附近的压力或温度的微小变化会导致超临界流体密度相当大的变化,从而使溶质在流体中的溶解度也产生相当大的变化。
4、超临界基本概念图、相图(书)
5、为什么适宜的超临界萃取操作温度为0.9~1.4;萃取操作压力为1~4(结合相图)P84 此时温度或压力稍低于临界值时的高压液体,称之为压临界流体。亚临界流体密度高,其传质性质介于液体和超临界流体之间。人们也常把这一区域的亚临界流体萃取包括在内而泛称为超临界萃取。在阴影部分所示区域里,超临界流体有极大的压缩性。溶剂的对比密度可从气体般得对比密度变化到液体般得对比密度。这样,一方面可在较高密度下对萃取物进行超临界萃取,另一方面,又可通过调节压力和温度是溶剂的密度大大降低,从而降低其萃取能力,使溶剂与萃取物得到有效分离。
6、超临界萃取工艺流程中萃取器与分离器中的现象?引起现象的原因。(作业第三题)萃取器中利用萃取剂接近的液体密度和溶剂化能力及低粘度特性将提取物溶解于超临界流体的萃取物。在分离器中通过减压阀进行节流膨胀以便降低超临界流体的密度,从而实现萃取物与溶剂的分离。原因是处于超临界的流体有较高的密度,同时可以通过调节温度和压力使溶剂的密度大大降低,从而降低其萃取能力,实现分离。
7、CO2作为超临界流体的特征
优势:①CO2 临界温度为31.30C,接近室温。在分离提取具有热敏性、易氧化分解的成分方面具有广阔的应用前景。②CO2临界压力为7.37MPa为中等压力。通常萃取条件的选择的适宜的对比压力区域(pr1~6)区域,目前的工业水平其超临界状态一般易于达到。③ CO2具有抗氧化、灭菌作用,有利于保证和提高天然物产品的质量④CO2 无毒、无味、无臭、不燃、不腐蚀、价格便宜、易于精制、易于回收等特点。SC-CO2萃取无溶剂残留问题,属于环境无害工艺。⑤CO2密度是常用萃取剂中最高的。超临界CO2流体对有机物有很强的溶解能力和良好的选择性。
缺点:与传统的有机溶剂萃取比较,超临界CO2流体萃取也存在一定的局限性:1)其对脂溶性成分的溶解能力较强而对水溶性成分的溶解能力较低;2)设备造价高,比较适用于高附加值产品的提取;3)更换产品时设备清洗较为困难。
8、夹带剂在哪些方面影响溶质在超临界CO2流体中的选择性和溶解性的?
①夹带剂可以显著改变超临界CO2溶剂系统的极性,改善流体的溶剂换能力,提高被分离组分在超临界CO2流体中的溶解度,并相应地降低超临界CO2流体萃取过程的操作压力,从而大大拓宽超临界CO2流体在萃取天然物质方面的应用;
②加入与溶质起特殊作用的夹带剂,可极大地提高超临界CO2流体对该溶质的选择性; ③提高溶质在超临界CO2流体中的溶解度对温度、压力的敏感程度,在萃取压力基本不变的情况下,通过单独改变温度来实现分离的目的; ④作为反应物参与反应,以提高产品的萃取率;
⑤改变溶剂的临界参数。当萃取温度受到限制时(如热敏性物质),溶剂的临界温度越接近于溶质的最高操作温度,溶质的溶解度越高,当用单组份溶剂不能满足这一要求时,可使用混合溶剂。
9、超临界萃取的基本操作模式,简述流程(作业第四题)
10、如何实现夹带剂与主萃取剂的分离(作业第五题第三问)
与单一组分的超临界萃取—分离过程相似,使用夹带剂的超临界萃取的分离也可通过降压、升温或恒温恒压吸附使溶质与SCF分离。只要保证降压或升温的程度足以使混溶态的SCF进入其气—液平衡区,以保证夹带剂变为液态后与萃取出的溶质在分离柱内与变成气态的主萃取溶剂分离。P92
四、膜分离过程
1、按分离过程推动力类型的不同,膜分离可以分为哪些类型? 按推动力类型的不同,膜分离过程可以分为四种类型: 以静压力差为推动力的过程:微滤、超滤、反渗透、纳滤。以气体分压差为推动力的过程:气体膜分离、渗透汽化。以浓度梯度差为推动力的过程——透析 以电位差为推动力的过程——电渗析
4、渗透汽化工艺简述
渗透汽化是一个既有质量又有热量通过膜的传递过程。离开膜的物料温度和浓度都与原加入料液不同。一般用均质膜和复合膜,起到分离作用的活性层为表面极薄的均质膜。分离机理通常用溶解—扩散模型来描述。
5、透析的基本原理
透析是穿过膜的选择扩散过程,可用于分离分子量大小不同的溶质,低于膜所截留阀值分子的物质可扩散穿过膜,高于膜截留阀值分子量的物质则被保留在半透膜的另一侧。
一、液液萃取
1、萃取三角相图概念(书、图)
2、杠杆原理:①和点差点的三点共线关系;②质量比与力臂长度比之间的反比关系(理解图解法)
3、单级萃取工艺流程图及其与三角相图的对应关系(在相图上找F、S;互为平衡的E、R点;萃取液、萃余液位置)(书)
4、图解计算单级液液萃取的萃取剂S、E、E’、的流量、组成(笔记)
5、图解计算多级错流、逆流的理论平衡级数(笔记)
6、代数法计算液液萃取的萃取率(书P53例题、公式)
制药工业包括:生物制药、化学合成制药、中药制药;生物药物、化学药物与中药构成人类防病、治病的三大药源。原料药的生产包括两个阶段:第一阶段,将基本的原材料通过化学合成、微生物发酵或酶催化反应或提取而获得含有目标药物成分的混合物。第二阶段,常称为生产的下游过程,主要是采用适当的分离技术,将反应产物或中草药粗品中的药物或分纯化成为药品标准的原料药。分离操作通常分为机械分离和传质分离两大类。萃取属于传质过程浸取是中药有效成分的提取中最常用的。浸取操作的三种基本形式:单级浸取,多级错流浸取,多级逆流浸取。中药材中所含的成分:①有效成分②辅助成分③无效成分④组织物浸取的目的:选择适宜的溶剂和方法,充分浸出有效成分及辅助成分,尽量减少或除去无效成分。对中药材的浸取过程:湿润、渗透、解吸、溶解及扩散、置换。
浸取溶剂选择的原则:①、对溶质的溶解度足够大,以节省溶剂用量。②、与溶剂之间有足够大的沸点差,以便于采用蒸馏等方法回收利用。③、溶质在统计中的扩散系数大和粘度小。④、价廉易得,无毒,腐蚀性小。浸取辅助剂的作用:①、提高浸取溶剂的浸取效能。②、增加浸取成分在溶剂中的溶解度。③、增加制品的稳定性。④、除去或减少某些杂质。浸取过程的影响因素:①、药材的粒度。②、浸取的温度。③、溶剂的用量及提取次数。④、浸取的时间。⑤、浓度差。⑥、溶剂的PH值。⑦、浸取的压力。浸出的方法:浸渍、煎煮、渗漉。超声波协助浸取,基本作用机理:热学机理、机械机理、空化作用。超声波的空化作用:大能量的超声波作用在液体里,当液体处于稀疏状态时,液体将会被撕裂成很多小的空穴,这些空穴一瞬间闭合,闭合时产生高达几千大气压的瞬间压力,即称为空化效应。微波协助浸取特点:浸取速度快、溶剂消耗量小。局限性:只适用于对热稳定的产物,要求被处理的物料具有良好的吸水性。萃取分离的影响因素:①、随区级的影响与选择原则。②、萃取剂与原溶剂的互溶度。③、萃取剂的物理性质。④、萃取剂的化学性质。破乳的方法:①、顶替法(加入表面活性更强的物质)②、变型法(加入想法的界面活性剂)③、反应法④、物理法
超临界流体的主要特征:①、超临界的密度接近于液体。②、超临界流体的扩散系数介于气态与液体之间,其粘度接近气体。③、当流体接近临界区时,蒸发热会急剧下降,有利于传热和节能。④、流体在其临界点附近的压力或温度的微小变化都会导致流体密度相当大的变化,从而使溶质在流体中的溶解度也产生相当大的变化。
1二氧化碳作为萃取剂,这主要是由它的如下几个优异特性决定:
①临界温度低(Tc=31.3℃),接近室温;该操作温度范围适合于分离热敏性物质,可防止热敏性物质的氧化和降解,使沸点高、挥发度低、易热解的物质远在其沸点之下被萃取出来。②临界压力(7.38MPa)处于中等压力,就目前工业水平其超临界状态一般易于达到。③具有无毒、无味、不燃、不腐蚀、价格便宜、易于精制、易于回收等优点。因而,SC-CO2 萃取无溶剂残留问题,属于环境无害工艺。故SC-CO2萃取技术被广泛用于对药物、食品等天然产品的提取和纯化研究方面。④ SC-CO2还具有抗氧化灭菌作用,有利于保证和提高天然物产品的质量。
2分子蒸馏过程的特点
分子蒸馏在极高的真空度下进行,且蒸发面与冷凝面距离很小,因此在蒸发分子由蒸发面飞射至冷凝面的进程中彼此发生碰撞几率小
2分子蒸馏过程中,蒸汽分子由蒸发面逸出后直接飞射至冷凝面上,理论上没有返回蒸发面的可能,故分子蒸馏过程为不可逆过程③分子蒸馏的分离能力不但与各组分间的相对挥发度有关,而且与各组分的分于量有关。④分子蒸馏是液膜表面的自由蒸发过程,没有鼓泡、沸腾现象。3结晶过程的特点
1)能从杂质含量相当多的溶液或多组分的熔融混合物中形成纯净的晶体。有时用其他方法难以分离的混合物系,采用结晶分离更为有效。如同分异构体混合物、共沸物系、热敏性物系等。2)固体产品有特定的晶体结构和形态(如晶形、粒度分布等)。3)能量消耗少,操作温度低,对设备材质要求不高,三废排放少,有利于环境保护。4)结晶产品包装、运输、储存或使用都很方便。4 降低膜的污染和劣化的方法
1)预处理法;有热处理、调节pH值、加螯合剂(EDTA等)、氯化、活性炭吸附、化学净化、预微滤和预超滤等。
2)操作方式优化;膜污染的防治及渗透通量的强化可通过操作方式的优化来实现,3)膜组件结构优化;膜分离过程设计中,膜组件内流体力学条件的优化,即预先选择料液操作流速和膜渗透通量,并考虑到所需动力,是确定最佳操作条件的关键。膜组件清洗;膜的清洗方法有水力清洗、机械清洗、化学清洗和电清洗四种。
1电泳是指带电荷的供试品(蛋白质、核苷酸等)在惰性支持介质中(如纸、醋酸纤维素、琼脂糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶等),于电场作用下向其对应得电极方向按各自的速度进行泳动,使组分分离成狭窄区带,用适宜的检测方法记录其电泳区带图谱或计算其百分含量的方法。
2超声波的空化效应当空穴闭合或微泡破裂时,会使介质局部形成几百到几千K的高温和超过数百个大气压的高压环境,并产生很大的冲击力,起到激烈搅拌的作用,同时生成大量的微泡,这些微泡又作为新的气核,使该循环能够继续下去,这就是空化效应。
3微波协助浸取的原理微波是一种非电离的电磁辐射,被辐射物质的极性分子在微波电磁场中可快速转向并定向排列,由此产生的撕裂和相互摩擦将引起物质发热,即将电能转化为热能,从而产生强烈的热效应。因此,微波加热过程实质上是介质分子获得微波能并转化为热能的过程。
4反胶团萃取的萃取原理:反胶团萃取的本质仍然是液-液有机溶剂萃取。反胶团萃取利用表面活性剂在有机溶剂中形成反胶团,从而在有机相中形成分散的亲水微环境,使生物分子在有机相(萃取相)内存在于反胶团的亲水微环境中。5高分子膜制备 L-S法(相转化法)(1)高分子材料溶于溶剂中并加入添加剂配制成膜液。(2)成型。(3)膜中的溶剂部分蒸发。(4)膜浸渍在水中。(5)膜的预压处理
6热致相分离法(1)高分子-稀释剂均相溶液的制备;稀释剂室温下是固态或液态,常温下与高分子不溶,高温下能与高分子形成均相溶液。(2)将上述溶液制成所需要的形状(3)冷却(4)脱出稀释剂溶剂萃取或减压蒸馏等方法(5)干燥 7浓差极化:在膜分离操作中,溶质均被透过液传送到膜表面上,不能完全透过膜的溶质受到膜的截留作用,在膜表面附近浓度升高,这种在膜表面附近浓度高于主体浓度的现象。
8凝胶极化:膜表面附近浓度升高,增大膜两侧的渗透压差,使有效压差减小,透过通量降低。当膜表面附近的浓度超过溶质的溶解度时,溶质会析出,形成凝胶层的现象。
9反渗透:反渗透过程就是在压力的推动下,借助于半透膜的截留作用,将溶液中的溶剂与溶质分离开来。反渗透现象:若在盐溶液的液面上方施加一个大于渗透压的压力,则水将由盐溶液侧经半透膜向纯水侧流动的现象。
10电渗析:利用待分离分子的荷点性质和分子大小的差别,以外电场电位差为推动力,利用离子交换膜的选择透过性,从溶液中脱除或富集电解质的膜分离操作.11离子交换:能够解离的不溶性固体物质在与溶液中的离子发生离子交换反应。利用离子交换剂与不同离子结合力的强弱,将某些离子从水溶液中分离出来,或者使不同的离子得到分离。
12多效蒸发逆流加料特点:1.前后不能自动流动,需送料泵;2.无自蒸发;3.各效粘度变化不明显;4.适宜于粘度随温度和浓度变化较大的溶液的蒸发,不适用于热敏性物料的蒸发。13热泵蒸发是指通过对二次蒸气的绝热压缩,以提高蒸气的压力,从而使蒸气的饱和温度有所提高,然后再将其引至加热室用作加热蒸气,以实现二次蒸气的再利用。
14分子蒸馏是一种在高真空条件下进行的非平衡分离的连续蒸馏过程,又称为短程蒸馏。分子蒸馏原理分子蒸馏是依靠不同物质的分子在运动时的平均自由程的不同来实现组分分离的一种特殊液液分离技术。混合液中轻组分分子的平均自由程较大,而重组分分子的平均自由程较小。
15分子蒸馏应满足的两个条件:①轻、重分子的平均自由程必须要有差异,且差异越大越好;②蒸发面与冷凝面间距必须小于轻分子的平均自由程。
16分子蒸馏设备的组成:一套完整的分子蒸馏设备主要由进料系统、分子蒸馏器、馏分收集系统、加热系统、冷却系统、真空系统和控制系统等部分组成。
17同离子效应:增加溶液中电解质的正离子(或负离子)浓度,会导致电解质溶解度的下降的现象。
18均相初级成核:洁净的过饱和溶液进入介稳区时,还不能自发地产生晶核,只有进入不稳区后,溶液才能自发地产生晶核。这种在均相过饱和溶液中自发产生晶核的过程。
19剪应力成核:当过饱和溶液以较大的流速流过正在生长中的晶体表面时,在流体边界层存在的剪应力能将一些附着于晶体之上的粒子扫落,而成为新的晶核。
20接触成核:当晶体与其他固体物接触时所产生的晶体表面的碎粒。在过饱和溶液中,晶体只要与固体物进行能量很低的接触,就会产生大量的微粒。
21二次成核:在已有晶体的条件下产生晶核的过程。二次成核的机理主要有流体剪应力成核和接触成核。
制药工程学答案 篇2
关键词:微生物学,教学改革,制药工程专业
一、目前存在的问题
我校制药工程专业将专业定位成工程类,开设了较多工程类的课程,对微生物学这门课程不够重视;该课程设置为专业选修课、考查课;缺少实践环节;缺少专业特色。使学生走进“制药工程只需要面对制药的仪器设备,知道制药的工艺就可以了,微生物学对我们专业没用”的误区。导致学生学习微生物学的动力和兴趣都不高。因此,有必要对制药工程专业微生物学的教学内容、教学方法等方面进行改革和思考,帮助学生走出误区。
目前关于制药工程专业的微生物学教学的探讨相对较少,仅从教材和实验教学有少量探讨。因此结合铜仁学院制药工程专业教学课时较少,缺少实践部分教学安排,考核方式为考查等课程设置中出现的问题,课题组从教学内容、教学方式、教学手段、考核方式等方面对该专业微生物学课程教学进行了有益的探索,为促进制药工程专业微生物学教学的完善,为培养应用型人才奠定坚实的基础。
二、选择教材和教学内容
1.教材选定。教材选择方面充分考虑铜仁学院制药工程人才培养方案的设置,突破原有的一门课程一本教材的固有观念。选择满足既要基础知识又要专业应用相关知识的专业需求的教材。但目前尚无专门针对制药工程专业的微生物教材。因此,初步确定教材选用黄秀梨主编的《微生物学》与沈关心主编的《微生物学与免疫学》。
2.教学内容选定。(1)理论教学内容。教学内容选择主要从帮助学生建立系统的微生物学概念,以及联系药物的生产实际,理解微生物与药物及药物生产的关系两个方面着手考虑。黄秀梨主编的《微生物学》的内容作为微生物学基础知识部分,帮助学生建立有菌、无菌、什么菌的概念和意识;掌握微生物生长和繁殖、代谢,微生物控制、菌种保藏等制药工程专业密切相关的微生物基本知识。沈关心主编的《微生物学与免疫学》的内容作为微生物在制药专业中应用的知识,帮助学生了解药物生产过程中微生物的影响和处理方式、微生物药物的重要地位、研究步骤、生产过程;了解常见的病原微生物等。结合专业特点深入介绍微生物在制药中的应用对制药过程的影响;有害微生物的控制;抗生素的制备及应用;微生物其他产物在制药中的应用;药品的微生物学质量控制;药品的微生物学质量控制等微生物在制药应用的相关知识。(2)实践教学内容。铜仁学院制药工程专业也同其他大多数高校的制药工程专业一样忽略了微生物学在制药工程中的重要性,课程中未设置实验课程。为帮助学生掌握微生物学的基本实验机能,增加了实验课,主要包括培养基制备、接种、培养,自然界纯种微生物分离,细菌检查及其生理生化反应,菌种保藏等以微生物控制为基础的实验课程。使学生掌握微生物研究与应用的基本技术,培养学生发现问题、独立思考与创新思维能力,增加学生就业面。
三、合理的教学方法
在教学过程中,同时针对不同的内容,采取不同的教学方法。总体思路为基于学生已有的知识,以微生物在制药工程中应用的实例为主线引导学生主动学习书本知识。让学生感受到微生物在自己专业中是如何应用,引起学生对微生物学的兴趣,再讲解基本原理等重点和难点。
1.探讨式。借鉴慕课的教学方式,学习之前先提出问题或案例,要求学生课前进行学习,课堂上分组就问题或案例用微生物学知识进行讨论讨论。例如抗生素头孢的生产,在课前首先提出分组查阅头孢的生产过程、生产菌株,产生的机理,生产过程中微生物需要如何控制,如何确定药品的质量等内容,再回到课堂就自己查阅到的知识与同学交流、探讨。以此活跃课堂气氛、引起学生浓厚的兴趣。对于学生不懂的知识,充分利用学生已有的知识逐步引导学生理解,取得了很好的教学效果。
2.研究式。教学过程中注意将最新的研究引入到教学中,丰富和更新教学内容,提高教学效果。通过建立以科研辅助教学,以教学促进科研的互补的模式。引导学生培养科研思维、学习科学研究方法。鼓励有兴趣的学生参加教师的科研项目,参与锻炼动手操作,发现问题、解决问题的能力,提高学生的科研素质。
3.自学式。对于内容相对简单,学生容易理解,并且有较多获得渠道的部分章节选择由学生自学,利用少量的课堂时间,让学生上讲台讲解自己学习的知识。既可以促进学生自主学习的兴趣,同时还能锻炼学生表达能力、语言组织能力,帮助学生克服怯场或胆小的问题,提高学生的自信。
四、多样化教学手段
根据微生物学的特点,在教学过程中借用现代化手段,帮助学生理解。将文字、图片、动画、视频、声音等手段将内容简洁、直观地展现在学生面前。节约时间的同时进一步提高学生学习兴趣。
五、考核
通过教学内容的选择,教学方法的搭配虽然能在一定程度上提高学生学习兴趣,促进学生自主学习;但尚不足帮助学生合理分配学习压力。需要通过合理设置考核方式、考核内容,将学习压力分散到学期的各个时段。考核分为平时考核与期末考核两部分,比例为平时考核50%;期末考核50%。平时考核中包括4次课堂考核占50%,平时作业,课堂讨论,课堂讲解,考勤、平时回答问题分别占10%;期末考核包括期末笔试和实验考核分别占70%和30%。实验考核通过期末操作考核体现。可提高学生对实验的重视。
六、小结
通过上述方面的改进,提高了教学质量、教学效果,基本达到培养学生主动学习、发现问题、思考问题、解决问题的能力。通过从教材、教学内容、教学方法、教学方式、教学手段、考核方式的一系列改革,发现学生在学习微生物学的过程中积极性有了很大的提高,从出勤率,课堂活跃的氛围,学生回答问题的积极性、学生参与实验的积极性等方面均体现。另外,学生在学习时能主动提问,也有部分学生有进一步在微生物学方面深造的愿望。
虽然增加了实践部分,但实践部分还不能完全满足学生学习该门课程的基本实践技术,有必要进一步对实践部分教学深入探索。另外,没有适合铜仁学院制药工程专业的微生物学教材,也需要在后续教学中继续探索并完成教材的编写。
参考文献
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制药工程学答案 篇3
关键词:制药工程 技术 工业 水平
制药工程技术的不断改革和创新是为了满足社会不断变化的需求,在这一路发展的历程中可以看到制药工程领域技术还存在很大的技術突破问题。大部分的药物品种的科技含量不高造成药品质量并没有达到满意的效果,再加上强烈的市场竞争压力,使得各大型制药企业不能更好的生存发展,甚至处于停滞阶段。通过对制药工程工艺的创新与改革实现现代制药工业整体水品的提高,为将来制药业的发展奠定良好的基础。
1 制药工程技术的现状概括
近几年来我国药品质量问题频频上到各家媒体新闻版面,成为受到人们普遍关注的话题,药品质量的安全问题关系到人们自身的切身利益,必须引起制药企业和国家有关部门的足够重视。药品质量的提升也会推动制药工程进一步的开发和创新。我国制药的工艺水平相对于国际上存在很大的差异和不足,生产设备以及技术监控设施都相对落后,没有完整的智能化的制药装备,不能解决制药技术改革的问题。这些原因都制约着我国制药工程的发展和进步,在以技术为引导的产业结构中,制药企业不能达到质的飞跃,产品的质量自然而然的就不能达到一个很高的水平。通过我国目前对制药工业所提出的要求和发展方向,需要在整个制药业制定一个科学的发展战略,改善制药工程的施工工艺和提高制药的技术水平,在推出新产品的领域上做出彻底的改变和创新,只有这样我国制药工业才能不断进步和发展,逐渐走上国际化的发展路线。
2 制药工程技术分析
2.1 技术工艺问题分析 ①制药过程分析技术,制药过程分析的过程中需要涉及到化学、物理、生物、数学等领域的相关分析,通过这些综合因素的研究考虑,找出可能引起药品之间发生反应的一些关键因素,通过一些设计的过程降低这些风险的发生。②制药工艺优化技术,对制药工艺的各个技术进行深入剖析,解析制药工程中各个流程的具体操作步骤,在产品工艺上做到优化、精准、确保每一个环节都满足检测的要求,使制药工艺有所提升。③质量控制技术,药品质量是药品企业最为关键的性质,必须要建立一套健全的质量控制体系确保药品质量符合国家规定的合格要求。
2.2 装备技术问题分析 ①粉碎设备。粉碎设备能对药材中有效物质的溶出和浸出起到一个促进作用,也是制备胶囊、丸剂、散剂、混悬剂的基础设备。在药品制作过程会涉及到“水分”和“捣”这两个粉碎办法,这两种方法主要应用在一些矿物药、贵重药和特殊性质的药材当中。企业制药这样大规模的制药工程中这种方式不适合运用。②提取设备。许多制药企业制药提取设备比较落后,再加上生产的流程和管理措施存在不足导致成产工艺不能很好的实施,制药厂的这种情况普遍存在于各大企业中,保证提取设备的标准与否,决定着制药企业能否做出合格的产品,关系到制药工业未来的发展。③浸提设备。这个过程的作用是用溶剂将药材中的有效成分提取出来,其中主要涉及了三个方面的因素,第一关系到能否从药材中提取出有效成份;第二最大限度的获得有效成分,没有利用价值的物质能否进入到提取液中;第三保证提取物尽量均一。
3 制药工程技术发展方向
3.1 生物技术方向 生物技术是新世纪的新型发展的关键领域,在医药行业占据着非常重要的地位,对未来制药业的发展起到一个方向指引的作用,其中基因工程、细胞工程和微生物工程都是比较前沿的技术科学领域。
3.2 材料技术方向 材料技术是制药工程中最为关键的技术,科学的进步给现在制药业提供了丰富的材料基础,让制药工程有更多选择的机会,从而也产生了更多的研究方向,目前最常见的有复合材料、生物材料、药用高分子材料、新型药用包装材料等。
3.3 自动控制 与石油、化工的自动化相比,制药业的自动化存在更多的内容,之前的工艺流程的运用方法和策略有大量人工参与的环节,这就需要大量的人力资源来满足企业的发展,因此,自动化控制的研究方向是制药工业一项重要工程。
3.4 信息化技术 自进入21世纪以来,我国的制药工业取得了很大的进步和发展,在逐渐重视企业自动化过程和信心化建设的道路上,做出了不小的贡献。建立一支高新技术的制药企业链是现在大多数制药企业发展的方向,通过对国外技术的学习和借鉴来实现我国制药工业自动化、信息化的建设,推动我国整体制药工业进步和发展。
4 结束语
我国的制药工程经过长期的发展,已经到一个比较成熟的地步,随着科学技术领域的不断创新,也引领着制药工程不断发展壮大,但由于我国的制药工程产业发展的较晚以及技术的相对落后导致现在还有许多薄弱的环节。面对新时代对药品的巨大需求,应该立足于科技技术根本,大力提升制药业的工业水平,为迎接不断壮大的市场要求做好准备。
参考文献:
[1]王喜红.浅谈制药企业生产质量控制[J].价值工程,2011(03).
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制药工程工程原理考核大纲 篇4
课程名称:《制药工程原理与设备》 课程编号:G131048 课程性质:专业教育必修课
所属院部:食品科学与制药工程学院 学时学分:32学时,2学分
适用专业:制药工程专业(本科)二年级学生
考核目标:
知识考核目标:要求学生掌握动量传递、热量传递和质量传递的三传理论及其在食品工程中的应用,即研究食品工程单元操作的基本原理与应用。
能力考核目标:要求学生能够应用食品工程原理基本的理论知识和相关的规律,为以后的工作打下坚实的基础。考核内容及要求: 绪论
理解:《制药工程原理与设备》的学习方法
掌握:制药工程与单元操作的概念,三大传递过程的本质、单位换算 应用:计算物料衡算和能量衡算的方法 第一章 流体流动
理解: 常用管子、阀门、管件及管道连接方法 掌握:流体静力学基本方程式,连续性方程,柏努力方程式及其应用,流动阻力及其计算方法,降低管路系统流动阻力的途径。
应用:连续性方程、柏努力方程、常用流量测量仪表——孔板流量计和转子流量计的应用、流体在管内的流动现象。第二章 输送设备
理解:离心式通风机、鼓风机、压缩机、真空泵、加料装置等的结构特点。带式、链螺旋式输送机的结构和特点,气力输送装置的工作原理和系统组成
掌握:离心泵的工作原理,离心泵的主要性能参数和特性曲线,离心泵工作点和流量调节。汽蚀现象、气缚现象、安装高度、操作注意事项、容积式泵的流量调节方法。
应用:离心泵的类型及选用方法,往复泵、旋转泵、旋涡泵、磁力驱动泵和蠕动泵的结构和特点。第三章 液体搅拌
理解:搅拌功率功率的计算
掌握:常见搅拌器及其特点,搅拌器选型。
应用:打旋现象及其危害,全挡板条件,导流筒安装方式,均相液体搅拌功率的准数关联式子,搅拌器的强化措施。第四章 萃取 理解:液液萃取流程,萃取设备选择,中药材成分、中药材提取类型、超临界流体及其性质,超临界流体CO2特点,超临界CO2萃取原理及装置组成。
掌握:药材有效成分提取机过程及机理,多功能提取罐的结构和特点,平转式连续提取器和罐组式逆流提取机组的工作原理。
应用:分配系数、萃取剂的选择性,常用的萃取剂和提取辅助剂,药材的常用提取方法、固液提取过程的工艺计算。第五章 沉降与过滤
理解:沉淀槽、悬液分离器、管式离心机、蝶式离心机、气体净化方法。掌握:重力沉降速度、过滤操作基本概念,恒压过滤的计算。
应用:离心沉降、旋风分离器的结构和工作原理;半框压滤机的结构和工作原理,典型的膜过滤操作机器特点,空气净化专用过滤器机器特点。第六章 吸附与离子交换
理解:吸附等温线、固定床吸附过程、典型的离子交换设备。
掌握:吸附基本原理,熟悉吸附的概念、分类及常用的吸附剂。离子交换树脂的分类及工作原理、应用:常用吸附剂、吸附剂再生方法、离子交换树脂特性。第七章 传热
理解:传热基本方程式,间壁传热过程,换热器主要性能指标,稳态传热和非稳态传热,傅里叶定律,对流传热系数的影响因素及准数关联式。
掌握:间壁传热过程计算,典型间壁式换热器的结构、特点及选型,传热过程强化。
应用:导热系数及其意义,稳态热传导过程计算,对流传热过程及其温度分布,对流传热系数的一般准数关联式。第八章 蒸发
理解:蒸发设备及其选型;单效蒸发流程;多效蒸发流程及节能措施。掌握:蒸发过程物料与热量衡算;真空蒸发。应用:蒸发器的辅助设备;查阅图表。第十章 蒸馏与吸收
理解:传质学基础,吸收的基本概念与理论,蒸馏的基本概念与理论
掌握:填料吸收塔的计算,双组分连续精馏的计算,气液平衡相图、精馏的原理和计算、蒸馏设备的基本结构,填料塔和筛板塔等蒸馏设备的基本结构及吸收和解吸的过程。
应用:双组分理想溶液的气液平衡、精馏原理、精馏操作塔板数的求法。恒沸精馏和萃取精馏的原理,熟悉水蒸气蒸馏的原理和特点。第十一章 干燥
理解:湿空气的热力学性质,湿空气的湿—焓图,湿物料的基本性质,湿物料常压热风干燥过程的机理,干燥过程的物料及热量衡算
应用:湿空气的湿—焓图,湿物料常压热风干燥过程的计算 第十二章 药物粉体生产设备
理解:粉碎筛分混合的原理及其设备,粉碎、混合方法 应用:药筛种类,粉碎、混合方法。第十三章 典型剂型生产设备
理解:丸剂、片剂设备、胶囊剂机械,快速混合制粒机,安瓿洗涤、注射剂灌封设备,平板式铝塑泡罩包装机、自动制丸机。
应用:压片机、胶囊填充机、安瓿洗涤、注射剂灌封机的构造和基本原理 第十四章 制药工程设计
理解:制药生产车间的工艺设计和设备选型,前处理、提取车间布置原则,制剂车间分类。
应用:总体设计;车间设计,工艺设计原则。考核类型:考试(闭卷)
记分方式:期末考试、平时成绩均采用百分制。课程成绩由三部分组成。一部分是理论考试(70%),考查学生对基本知识、基本理论的掌握程度;一部分是实验教学成绩(15%),考查学生实验的授课情况;一部分是平时成绩,包括作业成绩和考勤(15%),考查学生平时的学习情况和出勤情况。考核时间:120分钟
试题类型:选择题、填空题、简答题、连线、判断、论述、计算题 教材及主要参考书:
教材:王志祥主编.制药工程原理与设备.北京:人民卫生出版社,2011年,第2版.主要参考书目:
制药工程简历 篇5
性别:男/女出生年月:19xx.xx.xx民族:xx政治面貌:xxxx
XX大学制药工程专业20XX届XX方向XX学士
联系方式:139-xxxx-xxxx电子邮件:xxxxxxxx@xxx.com
求职意向及自我评价
期望从事职业:医药代表、生物工程/生物制药、临床研究、产品研发
自我评价:有很强的责任心,做事细致认真,主观能动性较强,有自己独到的见解,团队合作意识强,有很强的动手能力,能学以致用;喜欢尝试,勇于接受挑战。在各方面处事比较恰当,有很强的责任心,主观能动性较强,有自己独到的见解,动手操作能力还行,团队合作意识强。一览大连英才网整理
教育经历
20xx.9~20xx.7xx大学xx学院制药工程专业xx学士
学分绩点(GPA)x.x(满分x分),院系/班级排名第x
连续四年获得校奖学金 所获奖励:
20xx年获得院级“三好学生”
20xx年获得院级“优秀毕业生”
20xx年获得校级“学生团干部”
20xx年荣获校级“三好学生”(这部分如果没有可以写所学的课程,但切记写对你要应聘的这份工作有帮助的课程)
项目/科研经历
20xx年xx项目项目负责人
课题:xxxxxx
项目描述:
工作职责:
工作业绩:
实践/工作经历
20xx年 x 月—20xx年 x月xx制药有限公司实习
主要工作:在全国最大的青霉素生产车间锻炼学习,掌握青霉素的整个工艺流程和主要;工艺指标,在成本管理和技术等方面提出了合理化建议,对青霉素产品的生产的质量和效率上有重要意义。加深自己在校期间所学的知识,并能够把这些知识用到实际中
20xx年 x 月—20xx年 x月xx天然科技有限公司制药工程师
主要工作:生产过程中的各项生产流程,操作,工艺技术及质量控制,能够对产品在试验和生产中技术数据收集和整理,新产品的工艺技术消化试验及产业化工艺放大试生产,具有生产现场的管理经验和能力,能够独立完成生产调节,生产现场的工艺技术和质量控制,原辅料的采购,生产计划,生产安排及人员管理,生产现场的管理,7S活动管理
个人技能
大学英语四/六级(CET-4/6)良好的听说读写能力
快速浏览英语专业文件及书籍,撰写英文文件,用英语与外国人进行交谈
国家计算机一级
熟练使用电脑浏览网页,搜集资料,熟练使用office相关办公软件
本专业证书
制药工程师、质量工程师、执业药师资格证
制药工程专业排名 篇6
制药工程专业排名
国内制药工程学科排名
排名 学校名称 等级 排名 学校名称 等级 排名 学校名称 等级 中国药科大学 A+ 11 山东大学 A 21 中南大学 A 沈阳药科大学 A+ 12 郑州大学 A 22 长春工业大学 A 浙江大学 A+ 13 湖南师范大学 A 23 广东药学院 A 华东理工大学 A+ 14 山东中医药大学 A 24 江西中医学院 A 青岛科技大学 A+ 15 长春理工大学 A 25 华南农业大学 A 四川大学 A+ 16 贵州大学 A 26 河北科技大学 A 天津大学 A+ 17 厦门大学 A 27 黑龙江中医药大学 A 河南中医学院 A 18 广州中医药大学 A 28 海南大学 A 西南大学 A 19 重庆大学 A 29 浙江工业大学 A 沈阳化工学院 A 20 山东轻工业学院 A
2016年热门大学,专业排行,志愿填报延伸阅读--------------
一.填志愿,学校为先还是专业为先?
一本院校里有名校、一般重点大学,学校之间的层次和教育资源配置,还是有较大差异的。在一本院校中,选学校可能更重要一些。学校的品牌对学生未来就业会产生一定影响。如果你进了名校,但没能进入自己最喜爱的专业,你还可以通过辅修专业等方式,来完善学科知识结构。而且,如今大学生就业
专业对口的比例越来越小了,进入一所积淀深厚、资源丰富的学校,有助于全面提升自己的素质与能力。
二本院校中,大部分学校都有鲜明的单科特色。建议考生结合自己的特长、兴趣爱好,以专业为导向来选择学校。
二.如何看待专业“冷门”“热门”?
专业的热门与冷门,随着经济和社会形势的变化而变化。有些专业,看起来热门,许多学校都开设,招收了许多学生,导致若干年后人才过剩。有的专业,在招生时显得冷门,但毕业生就业时因为社会需求旺盛,学生成了“抢手货”,而且个人收益也不错。家长可以帮助学生,收集多方信息,对一些行业的发展前景进行预测,带着前瞻性的眼光去填当下的高考志愿。同时,学生也要从自己的特长与兴趣出发来选择专
业,有兴趣才能学得更好,日后在就业竞争中脱颖而出。
高校新专业的产生有不同的“源头”。有的是在老专业基础上诞生的,专业内容变得更宽泛一些,此类新专业的分数线通常与往年差不多。有的是某一老专业与其他学科交叉而产生的,这类新专业在培养实力方面可能比老专业弱一些。有的是根据社会需求而设置的全新专业,录取分数线可能会在校内处于较低分数段。
三.高考咨询问些什么?
4月下旬起,各高校招生咨询会此起彼伏,密度很大。为了提高现场咨询的效率,咨询前不妨做些“备课”,在相关部委的官方站、校园等站上“预习”一些对外公开的基本情况。
比如对高校办学条件和水平,有了比较才有认识。从高校隶属关系看,既有国家部委所属院校,也有省市所属院校。隶属不同,经费投入、招生范围等也有所不同。目前,全国30多所列入“985工程”的高校都是出类拔萃的高校,而列入“211工程”的高校也有百余所。
另外,还可查询一下高校师资水平和重点学科数据。代表师资水平的数据包括院士、大师级人物有多少;作为未来院士“预备队”的“长江学者”有多少;博士生导师有多少等。国家重点学科是经教育部严格评审,在各个高校相同学科中排名前
一、前二名的某些学科。一所高校的“重点学科”越多,其周边也必然聚集着一个较高水平的相关学科群。
在正式咨询时,再问到更细的专业层面。应真正了解专业方向的内涵,包括研究些什么、学哪些课程、将来在哪些领域就业、以往就业率如何、未来
制药工程专业实践教学探讨 篇7
制药工程专业是1998年教育部专业调整后产生的新专业[2], 是药学和工程学交叉发展的应用学科, 专业培养方案重在工科, 所设置的课程具有很强的实践性, 涉及应用药学、化学、工程学等相关学科, 并以化学制药、中药制药、生物制药为主要专业方向。该专业实践性、专业性较强, 实践教学是该专业教学的重要过程, 是培养学生实际工作能力、综合能力的重要环节, 对培养学生认真的实践作风、提高实践能力、加深对理论知识的理解应用和开拓创新等方面起着重要作用[3]。
我校制药工程专业2005年开始招生, 目前已培养出四届毕业生。该专业要求学生具备坚实宽厚的理论基础和解决复杂工程技术问题的实际能力。本文针对教学过程中如何深入地进行教学改革, 完善教学过程, 有效利用教学资源, 以达到本专业教学目标的要求。从实践教学角度出发, 并结合我校实践教学中的体会, 对制药工程专业实践教学改革作进一步探讨。
1 实践教学体系初步构建
制药工程专业是工科专业, 应大力加强学生实践能力和应用能力的培养, 努力构建一个由课内外、校内外和“产学研”三方面结合的大实践教学体系, 形成从课堂到实验再到生产的教学过程, 见图1。首先, 实践教学体系要与理论教学相辅相成, 以能力培养为目标, 满足学生具有较强从业能力的要求。其次, 实践教学体系要与科研相结合, 培养学生独立科研和个别调研能力及创新能力。另外, 建立校企合作实践教学体系, 在实践教学中锻炼学生思维能力, 提高解决问题及抗挫折能力, 培养良好的心理素质。
实践教学体系构建时要准确把握各实验课在整个教学计划中的性质、任务和特点, 加强基础与专业实验的内在联系, 相互渗透和整体设计。实践教学体系应由三个阶段构成:第一阶段为基本技能实验, 培养学生基本操作、基本技能;第二阶段综合技能实验, 培养学生综合运用知识的能力;第三阶段设计性实验, 开发学生的探索精神, 培养创新能力。
1.1 金工实习
金工实习是机械类各专业学生学习工程材料及机械制造基础等课程必不可少的选修课。包括车工、铣工、特殊加工 (线切割, 激光加工) 、数控车、数控铣、钳工、沙型铸造等。它对于培养我们的动手能力有很大意义。而且可以使我们了解传统和现代制药厂的机械制造技术。
1.2 课程设计
课程设计包括化工原理课程设计、有机化学课程设计和制药设备与工艺设计课程设计。《化工原理课程设计》这门课程是在学生学完《化工原理》理论课程后立即进行的一门实践课程, 是理论联系实际的一个重要环节, 培养学生利用所学的基础理论知识分析和解决实际问题的能力。《化工原理课程设计》的内容主要针对《化工原理》理论课程中讲述的重点内容之一———精馏过程进行训练, 包括筛板式精馏塔、塔顶冷凝器和塔底再沸器的设计。《计划任务书》明确规定了学生要完成的十几项具体任务, 如物料衡算、热量衡算、理论和实际塔板数的求取以及设计条件的验算等。同时要求学生完成工艺流程图和主要设备图等图纸的绘制。
《有机化学》课程设计是在有机化学理论部分即《有机化学》及实验部分即《有机化学实验》两门课程教学结束后进行的实践环节。该环节运用有机化学综合知识完成对复杂有机化合物 (包括新型有机功能材料、药物等) 的合成路线设计, 对所设计的路线进行对比给出评价, 筛选出最佳合成路线, 确定目标有机物最终合成路线并给出中间各产物的合成机理。加深对有机化学课程的认识与理解, 通过本课程设计学会逆合成法, 运用逻辑思维进行合成路线的设计, 提高有机合成方面的能力, 培养综合运用所学知识的能力。
《制药设备与工艺设计》课程设计是制药系完成《制药工程制图》、《制药设备与工艺设计》课程后开设的。该课程设计的题目是《化工原理》课程设计的继续工程设计, 是根据给定的条件与化工原理完成工艺设计, 进行设备的结构设计, 完成强度、刚度、稳定性计算, 确定设备在工作条件下承受内压、外压、风压、雪压、地震载荷下不发生破坏的强度条件, 对设备进行施工设计。完成塔设备的施工装配图, 非标零件的绘制图, 标准零件的选用, 带仪表控制的施工工艺流程图。
1.3 计算机实践
计算机实践是制药工程专业计算机辅助设计 (CAD) 的一门实践课程。该课程体系立足课程理论教学基本点, 将软件培训、工程实践、资格认证、创新实践融为一体, 有效提高了学生的工程实践能力和创新设计能力。
1.4 学年论文
学年论文是一种初级形态的学术论文, 其目的在于指导学生初步学会对所学专业知识进行科学研究, 逐步培养学生的科研能力, 为毕业论文创作打基础。学年论文的题目一般为某种药物的综述或某一课题的综述。药物综述一般可以写药物的合成 (化学药物) 、提取 (中药) 、发酵 (微生物药物) 、质量分析、药剂、药理 (包括药效学、药动学/毒理等) 、临床研究和不良反应等方面的内容。选题做到贴近当前研究热点, 资料来源丰富, 具有代表性, 同时尽量结合每个学生的兴趣爱好, 为学生今后完成毕业设计论文、继续攻读硕士学位或在该领域内从事相关工作打下基础。
1.5 科研训练
科研训练是在查询和阅读大量文献完成学年论文的基础上, 通过对本研究方向的了解, 自拟题目, 完成一项科研申请书的填写工作。学生通过查找资料、看文献、整理文献, 理解所选课题的实质内容, 从而做到独立确定写作方案并按方案认真实施, 完成预计任务。通过训练使学生掌握了科研申请书的写作方法和技巧, 强化了分析问题和解决问题的能力, 培养了科研中的辨析式思维方法和严谨的写作作风。学生反映良好, 效果理想, 为他们今后进一步深造和从事相关科研工作打下了基础。
1.6 认识实习
认识实习主要由三大部分组成。包括化工基本过程、制药基本过程、企业参观。
化工基本过程, 涉及到提取釜、浓缩釜、换热器的构造, 回流 (提取) 装置的组件及过程, 常压蒸馏 (浓缩) 装置的组件及过程, 减压蒸馏 (浓缩) 装置的组件及过程, 高效液相色谱仪的工作原理。制药基本过程, 涉及到药物制剂:丸剂 (制丸机、胞衣机) , 冻干粉剂 (冻干机) 药剂检测:崩解时限 (崩解时限测定仪、片剂四用测定仪) 硬度、脆碎度、释放度 (片剂四用测定仪) 。企业参观, 涉及到企业简介:企业发展历程、规模、厂区布局、产品介绍、安全规章、经营理念、企业文化。口服液车间:口服液生产线、冻干设备、大输液生产线。能源中心:蒸汽锅炉、除尘设备、电脑控制室。物流配送中心:货物传送设备。污水处理中心:生物处理池 (活性污泥法) 。
通过认识实习, 学生对现代化制药企业典型生产设备、典型生产路线、GMP要求有了初步了解;学生对制药过程中的制剂设备及检测方法和中药提取过程有了初步了解。普遍反映对制药工程专业的内涵理解加深了。在进行制剂设备及检测方法和化工基本过程的认识实习中, 指导教师有意识地介绍与实习内容相关的理论课, 强调理论课的重要性, 从而激发了学生对后续理论课的学习热情。
1.7 生产实习
生产实习分为市内参观、校内仿真练习和省内肇东福和药厂实习等三大部分。具体为3周时间。
市内参观的具体地点为黑龙江省微生物研究所中试车间, 具体内容为: (1) 软胶囊的生产中试车间 (生产路线工艺流程与包装) ; (2) 冷冻干燥的设备与原理; (3) 微生物的接菌与发酵 (中试) ; (4) 无菌室的配制与操作 (无菌操作台、紫外消毒) 。校内的仿真练习, 练习项目有青霉素的发酵和均苯的制备工艺流程。肇东福和药厂实习具体分布在五个车间, 为固体制剂车间、液体制剂车间、中试车间、中药提取车间、分析测试中心。
通过生产实习, 学生对现代化制药企业典型生产设备、典型生产路线、GMP要求有了较为深刻的理解;学生熟悉了制药过程中的制剂设备及检测方法和中药提取过程。普遍反映对制药工程专业的理解加深了。在实习过程中, 指导教师有意识地引导学生将实习内容与相关的理论课进行联系, 强调理论课的重要性, 从而激发了学生对后续专业理论课的学习热情。
实践教学体系由以上多板块构成, 形成一个既贯穿于学生学习全过程, 又独立于理论教学的体系;既有明确的教学要求, 又有教学内容前后衔接、循序渐进、层次分明的实践教学体系。课外实践教学环节是课内实践教学的补充和延伸。
2 提高实践教学体系的对策
2.1 加强实习基地建设, 搞好校企联合
搞好实践实习的教学工作, 其中重要的任务就是建立和完善实习基地, 而实习基地的建设分校内和校外, 校外实习基地的建设是重中之重。校外实习基地的建设能够为学校和企业之间开展合作构架桥梁, 双方可以利用各自有利的条件, 优势互补。学校有较强的科研力量和较好的教学科研条件, 企业可以选派部分技术人员到学校进行学习和培训;而企业有较好的分析测试中试条件, 以及大量有实践经验的技术人员和熟练的操作工人, 可以协助指导学生实习。因此, 通过校企联合, 进行定点实习基地的建设, 不但能够为企业提供一定的培训机会和科研合作, 而且能够保证学校实习基地的巩固, 是一种双赢模式。另外, 除了不断建立和完善校外实习基地, 对校内实习平台的建设也要不断投入和完善, 利用学校的实验条件和科研优势, 提供学生实习的平台[4]。
目前, 与我校制药工程专业建立合作关系的企业主要有黑龙江福和华星制药厂, 吉林博大制药厂, 哈药集团生物疫苗有限责任公司。
2.2 加强实践教学队伍建设
具有良好的实践教学队伍是优质实践教学的保障。高校应该重视实践教师队伍的建设, 制定科学合理的政策, 稳定实践教学师资队伍。首先应该给予实践教学的教师更多进修和培训机会, 严格考核实践教学带队老师的专业要求和实践背景, 同时适当提高带队教师的待遇, 鼓励和支持教师利用假期进入企业中参与生产管理工作, 优先选用有企业生产背景、具有良好组织协调能力和实践经验的教师参与到实践教学中。
以上是我们制药工程专业各实践教学环节的一些探索、实践与体会, 实践教学是高校教学工作的重要环节, 是一项可持续发展的系统工程, 在实践教学的过程中常常遇到新问题, 需要我们及时转变教育思想和教育观念, 认真研究加以解决。
摘要:制药工程专业是培养技术应用型人才的专业, 具有较强的实践性和专业性。重视实践教学各环节, 培养学生的学术素养和创新精神, 提高学生分析问题、解决问题和灵活应用知识的能力, 提高实践教学质量。因此, 加强实践教学环节的建设, 才能更好地提高教学效果, 达到更高的培养目标。对我校制药工程专业实践教学体系的构建、特色进行探讨与研究。
关键词:制药工程,实践教学,实践性
参考文献
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制药工程技术的创新与改革 篇8
关键词:制药工程 创新 改革 技术
0 引言
制药工程是一门综合性和实践性极强的学科,涉及到多项领域的结合和应用。随着我国经济的不断发展,医药工程也在整个国民经济中占据着重要地位。这与社会的发展和人们文化意识的提高有着密切的关系,健康问题在当今社会是非常受重视的话题,而制药工程就是关乎到人们健康的一个重要组成部分,制药工程要想不断扩大和发展,就必须对制药工程技术进行改革和创新。只有不断提高制药的新技术,研发更多新的产品,才能满足市场的不断需求。
1 制药工程技术创新改革的意义
1.1 开拓制药领域,引领先进技术 我国制药工程是以多个学科相结合形成的一门综合性工程,从最初的中成药发展到化学制药业到药物制剂,一直到如今的生物技术制药,这一路走来的历程可以看到制药工程随着社会经济的不断进步在不断创新和改革。近半个世纪以来,我国的制药工程行业发生了翻天覆地的变化,从中国改革开放初期的空白领域发展到现在成为化学原材料的主要成产国家,所有成产的原料都符合国际专利水平。这样快速的发展与市场化的不断要求有密切关系。
1.2 制药技术的创新改革推动我国制药工程的国际地位 由于人们对健康的重视和生活水平的提高,对药物治疗的需求不断扩大,主要应用在个性化的治疗上面,面对这个市场群体的不断扩增,无形中促进了制药业的蓬勃发展。而目前国内对这一块的需求还不能完全满足,需要通过技术上的改革与创新来突破这个局面。让我国制药行业走上一条国际化发展的道路。与国际上的一些经济大国相比,我国人均药品的消费还比较低,从这个数据可以看到,目前中国市场还有很大的发展空间。因为技术的匮乏和相对落后,我国的制药业还不能在国际市场上站稳脚跟,只有不断创新研发新型的制药工艺技术才能增强我们的综合实力,奠定我国制药工程在国际市场上的地位。
2 制药工程技术改革的措施
2.1 培养创新性人才 由于我国的制药工程是这个世纪新觉醒的领域工程,在这个领域没有任何可借鉴的经验,这就需要科研人员通过自己的专业知识不断摸索探寻正确的途径和方法解决当前的问题。专业人才的培养就成了当务之急的事情。制药工程涉及的面比较广以及精通这个领域的人才有限,在目前的高校教育中该专业的设置也相应的较少。面对这样局面,我们需要做的是加大这方面的人才培养,为将来的制药工程做好准备。这批人才的培养需要以未来制药工程的发展方向为指导。培养的高级人才必须懂制药工程同时擅于管理,这就对其能力有较高的要求,充分体现其在制药工程领域中具有的优势。
2.2 以理论实验为基础,反复实践操作 制药工程与
其他工程的特殊性体现在它所研发的产品必须绝对有效而且对人体是没有伤害的,因为它作用的对象是人。因此,制药工程中存在许多反复实验的基础工作,尽管这些工作单调、繁琐,但必须按照流程一步一步地操作和总结。只有通过不断实验总结,才能从大量的实验中得出数据和结果。这个结果再经过不同方案的确认和技术处理,验证是否满足我们需要的功能要求,以及是否会对人体造成影响。在这一系列的过程中,每一项操作步骤都需要实验工作人员认真仔细地进行,因为这关系到人们身体的安全性,不能出现任何的疏忽和差错。科学技术人才只有在技术上反复实验,不断更新实验方案和思维方式,积极总结、学习,才能使整个制药工程技术改革和创新。
2.3 结合国外先进技术相互渗透共同发展创新 制药工程技术是依附在化学工程工艺技术和生物技术等上面的,因此这些领域的研发和创新也会影响制药工程技术的改革方向。面对当今新世纪的开拓创新,必须根据自身特点,结合国外先进技术手段有效地进行扩展和延伸,有利于科研工作者思维的拓展和思维模式的创新,只有不断增进新的信息和总结,学习以前成功的案例才能推进整个制药业的发展,由于与化学工程和生物工程存在一些相近的地方,在运用中也会相互涉及。這几个领域的重要技术项目需要清楚并且掌握,有利于这些科学交叉结合,为新技术的诞生做好充分的准备,面对如今较空白的国内市场和日益增大的人均需求,我们必须做出努力推动我国制药工程走上国际化的轨道上来。
3 结束语
新世纪的到来标志着生命时代的来临,健康主题得到人们广泛关注,随之带来的药品需求也受到人们的关注,目前国内市场空白造成我国制药工程需要全面的改革创新,做出合格的产品成绩为推动我国制药发展做出贡献。根据国内人民的生活水平和健康理念进行深层次的研发和创新。再结合对国外的一些先进技术,拓展思维,加大自主创新的思路,把化学与生物的工程工艺共同发展作为目标,为提高我国制药工业的水平不懈努力。
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