制药工程的特点

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制药工程的特点范文第1篇

关键词:航道整治 疏浚工程 基建性疏浚 维护性疏浚

中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(b)-0235-011 疏浚工程的主要任务

航道疏浚工程就是通过调整河床边界达到改善航道条件的工程措施。对于沙质和沙卵石河床,采用挖泥船挖除碍航的泥沙堆积物,增加航道水深。对于石质河床,采用爆破的方法(常称炸礁)炸除碍航的石嘴、石梁、孤石、岩盘等。疏浚的特点是:通过疏浚,航道尺度得以增加,通航条件得以改善,不需要大量的工程材料和人力。随着挖泥船的生产能力日益加大,疏浚在航道工程上用得越来越多。在较大的平原河流下游和河口地区,由于河流尺度大,采用其他工程措施,工程量常常很大,还可能引起一系列问题。此时,疏浚常有着它独特之处,特别是河流性能还未充分掌握之前,贸然采取整治等强制性的工程措施,如操作不当反而引起不良后果,疏浚就不会产生这些问题。

因此,可以将疏浚工程的任务总结为以下四个方面:(1)开挖新的航道、航池和运河。(2)浚深、加宽现有航道和港池。(3)开挖码头、船坞、船闸及其他水工建筑物的基槽。(4)与开挖相结合吹填陆域(一般称吹填工程)等。

2 疏浚工程的主要作用

用疏浚方法改善航道,很少消耗建筑材料,不但可以组织人力挖掘,而且能利用巨大的挖泥机械和挖泥船施工,效率很高,挖泥刚刚结束,新的航槽便会出现。疏浚方法不但常常被单独使用,而且能与利用整治建筑物改善航道的方法结合,起相辅相成的作用。有时,利用整治建筑物改善通航条件会收到一些限制。如整治由砾石或黏土等难冲土质组成的河床时,必须在航道上形成很大的流速才能使河床变形。这样往往会超出船舶行驶容许的最大流速,使上水航行时船舶功率不够,下水航行时舵效失灵,都会增加运输的费用和危险。犹如,在大型河流上,要想有效地调整河床断面的几何形态,除非采用特别巨大的整治建筑物,否则便难以见效,但是这样会造成人力、物力和时间的巨大浪费,且目前技术上也有困难。

如果具有疏浚力量,上述问题就可以方便地得到解决,链斗式挖泥船和单斗铲扬式挖泥船常常用来疏浚卵石、砾石和黏土质的河床,抓斗式挖泥船可以在各种土质组成的河床上工作,而在沙卵石河床上效率最高,在一般土质的河道上,使用巨大的耙吸式挖泥船和各种大小的吸扬式挖泥船,效率可以达到每小时挖泥300多立方米。

由于用疏浚方法促使河道水流几何边界改变,显著而且突然,往往引起水流内部结构的巨大变化。如果新形成的水流运动,不但不会使泥沙在航道内淤积,而且能够把进入挖槽内的泥沙输送出去,这便是挖槽所希望的最大收获,挖槽设计和进行疏浚时,都要千方百计地是疏浚的航道保持稳定,从而满足通航要求和减少以后的大量维护工作。但是,很多浅滩疏浚之后,挖槽常常遭到回淤,每年不得不进行回复工作,这不但是由于没有很多好地认识河床演变规律,缺乏经验和施工不当,而且也反映了疏浚的运用会受到一些条件的限制。例如,在非常不稳定的河床上疏浚,挖槽便会很快消失。稳定的河流上进行疏浚是很有效的方法,平原河流都能利用整治建筑物和疏浚改善航道。除大河外,中小河流上往往采用综合措施。例如,用挖槽的泥土就近填筑成为整治建筑物,引导水流,封闭沱口,是弃土有地,建坝有材,两种方法各抒所长,互补缩短,可收到事半功倍之效。

3 疏浚工程的主要类型及其任务特点

疏浚可以分为基建性疏浚、维护性疏浚和临时性疏浚。

基建性疏浚工程的主要任务是在较长时期内根本改善航行条件。包括以下工作。(1)改变河道的平面轮廓和航道尺度以建立航槽,例如,裁弯取直、扩大航槽、切除岸滩等。(2)裁掉河岸凸出部分的硬长角,消除或缩小河槽的沱口及其他有害的深水部分。(3)堵塞分流和各种枝岔以及与整治相结合的挖泥工作。(4)为消除新航道上的障碍物和预先疏松航道上河床土壤,炸除石滩及硬土角而进行的爆破工程。

维修性疏浚工程是为了保持航期内航道的规定尺度,以保证船舶和木筏的安全运行。例如为恢复航道而进行的挖槽疏浚工作,在尺度不足的浅滩上进行挖泥或爆破工作等。进行此类的疏浚工作,关键是适应天然河流的演变规律,来帮助维持航道的尺度,并不引起演变规律的太大改变。不仅如此,在维修性疏浚工程中,必须力求增加航道的啊稳定性,并降低年挖泥量。

临时性的疏浚工程,是为了解决工程量小的疏浚任务,一般是在没有经常性挖泥船舶的疏浚力量不足的河段上,临时利用其他地区的疏浚力量来进行工作的。

基建性挖槽往往和整治建筑物结合,用来改善维修性挖槽效果不好的航道,并且充分利用多年维修性挖槽积累的经验教训,认清河段的演变规律和碍航特点,作为设计、施工的依据,可见基建性挖槽和维修性挖槽有着密切的关系,由于基建性挖槽对河床的改变较大,以致引起水流条件的剧烈改变,为了消除对河床演变可能产生的不良影响,避免大量工作付诸东流,必须根据航道总体规划仔细分析河流水文条件和河床演变规律,对整治线的轮廓形状和工程措施进行多方面研究,积极稳妥地进行,以免影响工农业生产和航运。也正是由于同样原因,维修性挖槽工程要比基建性挖槽工程常见得多。例如为了恢复上一个航期航道原有的尺度,为了消除本航期内前一时期在挖槽上的回淤,以及小规模的炸滩、取石、清槽等都属维修性的,扩大航槽深度、宽度、裁除急弯土角、开辟新航道、规顺河岸和大规模地取石清槽等都是基建性的。

参考文献

制药工程的特点范文第2篇

【摘要】 从工学和药学有机融合的角度，探索制药工程专业课程体系的改革，以培养“厚基础、博知识、强能力、高素质、宽口径”的“化学-生物-制药工程学”于一体的复合型高级制药工程技术人才。

【关键词】 制药工程 课程体系 改革

制药工程专业是以药学、化学工程技术、生物工程为主相互交叉的新兴学科，是化学工程和制药类专业的前沿学科。自1995年美国新泽西州立大学开设制药工程高等教育以来，国外很多院校在工程学院或化工学院下设了制药工程专业。我国国务院学位委员会和教育部于1998年把制药工程专业设置为本科教育，我校（原郑州工业大学，现郑州大学）于1999年在化工学院设置了制药工程专业，经过几年的开拓办学，我们已经积累了一定经验。但由于我国制药工程专业刚刚设置不久，对于各个高校来说制药工程专业都是新兴的专业，再加上该专业交叉性极强，既是工程技术的一个分支，又是药学的重要组成部分，如何根据社会的需求，将生物、化学、药学、医学、化学工程等各学科有机的融合在一起，培养出合格的、高素质的制药工程专业人才，以改变我国制药工业规模小、生产水平落后的状况，就显得十分紧迫和必要。本研究根据目前制药业存在的问题及人才需求，从工学和药学有机融合的角度出发，探索制药工程专业课程体系的改革。

1 制药业存在的问题及人才需求［1］

建国以来，我国医药工业发展迅速，特别是改革开放20年来，大多数制药企业进行了改造或扩建，引进国外先进技术和设备，并通过消化、吸收和革新，提高了我国制药工业技术和装备的整体水平，但仍存在很多问题，如规模与我国综合国力和用药需求很不相称、现代生产工艺技术落后、制药设备陈旧、制药工程技术的力量十分薄弱等等。

随着现代医药工业的高速发展，医药生产企业要想在市场中生存，必须增强实力，形成规模经济，重视技术革新和新产品研制开发。首先从制药工程和生产效率的角度考虑，应以现代工程技术为基础，注重品种开发的连续性，实现高效、低耗、优质的集约化大生产。其次要注重新产品的研制开发与生产。对化学原料药，要提高现有紧缺产品的生产能力，重视新路线、新工艺的研究；对药物制剂要研究和开发新剂型、新品种和新辅料，重视粘膜、粘附制剂和单克隆抗体与药物偶联的靶向制剂等新技术的研究，重视缓释透皮吸收以及脂质体、微囊、微球、乳剂等新型制剂的研究与开发；对制药机械要发展高度自动化、微机控制和无泄漏成套设备，加强膜过滤、凝胶过滤和超临界二氧化碳提取等新技术和新设备的应用与开发。

同时，随着我国加入WTO及GMP、GSP、GCP、GLP、GAP等质量管理规范的实施，我国医药工业将进入世界经济体系，直接参与国际医药市场竞争，一切滞后和有悖于WTO条例法规的地方需要尽快完善。医药企业要通过联合形成规模经济，增强实力，走集团化、现代化生产经营之路，要掌握各种新工艺、新技术、新剂型及生产过程管理和控制工程等方面的知识，并在此基础上合理进行老产品技术改造和新产品的开发生产，以取得更好的经济效益和社会效益。而只懂得药物制剂、生产工艺知识的药学类专业人才已不能适应现代医药生产企业发展的要求。医药生产企业需要既懂得药物制剂、生产工艺、质量控制知识，又要懂现代制药工程技术的复合型人才。

2 课程体系改革

目前，制药业的全貌和制药技术正在发生迅速变化，缺乏制药工程专业技术人才是制药业面临的严峻现实。我国制药工程专业的设置只是从形式上解决了制药类人才由原来药学、工程和管理等院系分别培养的局面。虽然国外制药工程教育起步较早，但是所涉及高校较少，主体又是研究生教育，学生人数少，还没有形成成熟的培养方案。国内制药工程专业教育是以本科人才培养为主体，更多的院校在起步中。作为新设专业，制药工程专业的学科基础、培养方案、课程体系等专业建设深层次问题是我国高等教育改革与发展急需解决的重大课题。

2.1 改革课程设置和课程内容，注重工程能力培养

目前，各高校制药工程专业的基础和方向不同，课程设置也不同，综合型大学、理工类大学对工程学、化工、生物工程方面的课比较重视，药科类大学、中医药类高校则注重药学方面的课程设置。根据制药工程的特点，制药工程专业课程的设置必须保证培养出来的制药工程专业人才具备厚基础、宽口径的知识结构，熟练的语言表达、准确的外语阅读、理解能力；掌握计算机基本知识，并能熟练操作及应用；掌握化工制图的基本知识和技能，能识图、绘图；具有一定的化学实验、专业实验的基本技能及工艺操作能力、工艺分析计算能力和组织管理能力；掌握专业基础理论、专业知识，具备选择工艺流程、生产设备、工艺操作条件的能力，以及选择常用电器、仪表的能力等。为此，所设课程的内容应尽量结合生产实际，跟踪制药行业的发展，教材应该是理论、教师的实践经验与工程师的生产经验的融合结果，专业教学应突出主干课程，课程教学突出制药专业主体。为此我校制药工程专业的课程设置分为4大体系：①公共基础课，包括数理化、人文社科、计算机等；②专业基础课，包括物理化学、有机化学，生物化学、化工原理、化工热力学、化工设备设计基础、电工基础、热工基础等；③专业必修课，包括微生物学、药物合成反应、药物化学、制药反应工程、制药工艺学、制药分离工程、专业实验及实践性环节等；④专业选修课：包括天然药物化学、药物分析、药剂学、药事管理与法规、药用高分子材料、生物化工、化工安全与环保、抗生素工艺学等。在4大体系中，形成以制药工程专业制药反应工程、制药分离工程、制药工艺学、药物合成反应课程教学为龙头，以药物分析、微生物学、生物化学、药物化学、制剂工程、化工原理、化工热力学等课程教学为基础的系列制药工程课程群。各体系课程与选修课程在各年级交互进行、循序渐进、互相渗透、手脑兼顾、多层综合。改革后的课程设置，既有化学、药学等理论作基础，又能突出工科院校的特点，特别注重学生工程能力培养［2，3］。

2.2 更新教育观念，改革课堂教学

根据学生的实际特点和教学目标的要求，在教学过程中，要求任课教师更新教育观念，改革课堂教学，改变过去陈旧的教学内容和教学方法，改变满堂灌的教学方式，改变学生处于被动的教学模式，坚持与时俱进，充分利用现有的教学资源，最大限度的提高教学质量，培养学生创新思维和创新意识，努力做到学以致用，学有所用，使学生获得最大的收获。

在教学的内容上，对每门课程不要求讲课内容与教材内容完全一致，而是提倡精讲教学内容，注意本学科的发展与后继、相关课程的衔接。如，制药工业近数十年来发展极为迅速，在不增加学生课堂教学时数，给学生以充分的自主学习空间的前提下，通过改革教学方法和删减陈旧落后、重复的教学内容，增加新技术、新知识，让学生充分掌握制药工业的基础理论和基本技能，充分了解基础理论与技能和前沿科学的关系，充分了解制药工业的新发展，培养学生创新思维和开阔的视野。如纳米制药技术，生物制药技术（长效注射微球、口服纳米粒等），中药加工现代化工程技术：超临界萃取技术、三相流化床浓缩技术、膜分离、固液分离技术等目前研究的前沿领域。

在教学方法上，注重引进先进的教育思想和教育观念，积极推进以学生为中心的教学方法改革，开展启发式、讨论式、计划内自学与授课结合、围绕制药工程的实际问题开展开放式教学等生动活泼、多种形式的教学方式，增强互动性，改变以往"一人主讲众人听"的授课方式，增强教师与学生进行面对面、深层次的交流；也可以利用网络与学生进行研讨式交流，或通过研讨教学、课堂讨论、课后查阅文献并撰写综述性小论文等多种形式相结合，提高学生的学习效率，提高教学效果。并积极推进双语教学，提高学生的专业外语水平和实际应用能力。

在教学手段上，要求大部分课程能够充分利用现代信息技术，如能集文字、图形、声音、动画等各种信息于一体的多媒体课件、网络课件等教学手段进行授课，激发学生的学习积极性和主动性。目前，本专业的部分专业课程已经制作了内容规范、技术水平高和使用效果好的多媒体课件。

2.3 组织学生开展第二课堂活动，提高学生参与科研的能力

长期以来，学生学习与研究很少相关，这使得不少学生缺乏独立性和创造性。其实，学生完全可以进行研究性学习。目前，让学生进行小课题研究，已经成为国内外教学中布置作业的一个重要趋势。在美国，小课题被称为project，美国的教学材料中有很多project，学生对完成小课题很有兴趣。在教学过程中，教师可积极组织学生开展第二课堂活动，让学生进行project研究，提高学生参与科研的能力。

2.4 加强实践性环节，强化能力培养

实验教学在整个教学过程中具有重要的地位和作用，在学生能力培养方面具有不可替代的作用。实验教学质量的高低，直接影响到学生能力的培养，因此， 我们非常重视实验教学质量。

在实验教学方法上，采用课堂讲授、多媒体预演与实际操作相结合的方式进行，课堂讲授在实验前进行，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。网络课件挂在学校网上，学生可模拟试验，实际操作由学生在教师指导下独立完成。实验前学生要进行预习并写出预习报告，在实验中要掌握仪器、仪表的使用方法，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。

在实验内容上，采用与科研紧密结合， 不断更新实验内容的方式。教学与科研是相辅相成的，将科研与实验有机地结合起来，对提高实验教学质量有很大好处。从教师的科研中选取一部分较成熟的、内容比较新颖的、与实际联系较紧密的实验内容，学生做起来感兴趣，在一定程度上提高了学生主动学习的积极性，学生不仅开阔了视野，还能取得较好的学习效果。

专业实习突破原有工科或药科学生的实习模式，要突出工科院校的特点，贴近工业实际，把制造技术、质量意识、市场竞争、工业安全与法律约束等内容联系起来，注意发挥传统学科的交叉作用，充分发挥化学工程的传统特色和生物化工的成果，围绕重要药用原料、中间体和辅助材料的生产工艺，以及典型药品的合成与制剂，带领学生到有特点的药厂参观学习，了解制药企业的生产实践，让学生在制药车间感受工业化制药过程，建立工程制药观念与思想，解决应用工程实际问题的能力。

毕业设计课题尽量与教师的科研课题或生产实际相结合。毕业论文题目应具有新颖性，与医药工业相结合，解决工业上存在的实际问题。毕业设计或论文的内容要具有一定的理论研究水平，在一定程度上体现国内外医药研究的新趋势、新工艺、新技术。

3 结论

经过几年的实践，我校制药工程专业建设已经取得了很大的发展和提高，在招生规模、师资队伍、课程体系、教学实践和专业实验室建设等方面成效显著。已经有三届制药工程专业的本科毕业生，而且走上工作岗位的毕业生受到了省内、国内生物和制药领域用人单位的称赞，他们成为所在工作单位的技术业务骨干。这些教学成绩的取得，归结于本专业本科生教学过程中，兼顾生物、化学、化工、制药科学与工程学科等多学科交叉性的特点，既注重理工科基础知识的学习，又能将实际生物化工和制药工程问题和最新科技成果纳入专业课教学之中，归结于制药工程专业课程体系的改革。

【参考文献】

1 邓胜松，朱慧霞，姚日生，等.制药工程专业产学研教育模式研究.药学教育， 2006，22（4）：1~3.

制药工程的特点范文第3篇

关键字：生物技术制药；应用；研究现状

一、前言

采用现代生物技术人为的创造或者改变自然条件，以微生物或动植物细胞为载体生产医用药物的过程，称为生物技术制药。生物制药的飞速发展在治疗癌症、神经退化性疾病、自身免疫性疾病、冠心病、银屑病等方面发挥着重要的作用[1]，解决了大量传统药物无法解决的困难。

二、 基因工程制药

2.1 基因工程制药的原理。基因工程制药是指先确定治疗某种疾病的关键性蛋白质，通过获取该蛋白质的编码基因，对其基因进行改造或大规模扩增，然后转入到相应的可以大规模表达的受体细胞中去，在细胞的繁殖过程中大量生产这一药用蛋白的过程。

2.2 基因工程制药的简要流程。基因工程制药的主要流程为[2]：目的基因的获得、组建重组质粒、构建基因工程细胞体、培养工程细胞体、分离纯化表达产物、除菌和质量检测、包装上市。

2.3 基因工程制药的应用。基因工程制药在医药领域最重要的应用是新药的研究开发以及传统药物的改进。主要应用于激素、细胞因子、溶血栓类生理活性物质的生产，抗体和疫苗的生产。例如α-重组人干扰素、白介素、转化生长因子、核酸疫苗、转基因疫苗等。[3]

三、动、植物细胞工程制药

3.1 动物细胞工程制药的相关技术。目前用于生物制药的动物细胞有四类[4]：原代细胞、二倍体细胞系、融合或重组的工程细胞系、转化细胞系。原代细胞指直接取自动物器官的细胞。二倍体细胞系是指取自动物胚胎并经过传代筛选克隆，具有一定特性的细胞。工程细胞系则指通过细胞融合或基因重组，对细胞遗传物质进行改造，使其具有稳定遗传的独特性状的细胞。转化细胞系是由某个转化过程得到的具有很强增殖能力的细胞。

动物细胞工程制药的主要技术有：细胞融合技术、细胞器移植技术、染色体改造技术、转基因技术、细胞大规模培养技术。[5]

3.2 植物细胞工程制药的研究进展。植物细胞工程制药是利用现代生物工程手段对植物细胞体系进行大量培养，并直接获得有用化合物或以其提取物为底物合成其他物质的过程。现今植物细胞工程制药的研究技术主要包括[6]：大规模植物细胞培养生产药用成分、植物生物反应器、细胞级微粉碎加工技术、生物酶解技术、转基因植物生产药物、植物细胞生产有用次级代谢产物。例如[7]通过建立红豆杉细胞系，采用生物反应器培养生产抗癌药物紫杉醇。

3.3 动植物细胞工程制药的应用。我国现阶段细胞工程制药的应用重点在于[8]：人源化抗体的研制和生产、“分子药田”工程、“动物药厂”计划。其中，人源化抗体的研究是利用噬菌体抗体技术、嵌合抗体技术等生产疗效更好，更适合于人使用的单克隆抗体。“分子药田”和“动物药厂”则是利用转基因技术以植物和动物细胞为载体大量生产医用蛋白。

四、抗体制药

4.1 抗体制药技术。抗体制药领域的主要技术有[9]：抗体高通量大规模制备技术、动物细胞表达抗体产品大规模培养技术、人源化抗体的构建及优化技术、抗体工程药物标联及增效技术。高通量大规模制备技术的常见方法是利用杂交瘤快速筛选、工程抗体库和人记忆B细胞，大规模快速高效的制备单克隆抗体。动物细胞表达抗体大规模培养则是利用细胞表达体系和体外翻译系统，生产外源抗体蛋白。人源化抗体则属于基因工程抗体范畴，抗体的亲和力显著提高。抗体药物标联增效则是利用抗体的靶向作用，标记同位素、化学药物或毒素，以提高抗体疗效，降低抗体用量。

4.2 代表性抗体药物。目前出现的具有代表性的抗体药物主要有：抗CD20单抗、抗HER2单抗、抗肿瘤坏死因子单抗、抗VEGF单抗、抗EGFR单抗和抗HAb18G/CD147抗体。

五、酶工程制药

5.1 药用酶的来源。药用酶作为具有催化功能的大分子蛋白质，可以直接从生物体中分离也可以化学合成。但目前最主要的获取方式仍为从生物体中提取以及发酵生产。[10]随着动植物细胞大规模培养技术的发展，通过培养动植物细胞获得药用酶蛋白的方法成为了最主要的手段。

5.2 酶工程制药在医药领域的应用。酶工程制药在疾病的诊断和治疗方面有着广泛的应用。由于酶的高效催化特性，使其有着可靠便捷又迅速地诊断和治疗特点，在临床上广泛应用。酶学诊断包括两方面：一是利用体内原有酶活的变化诊断；二是利用酶反应测定体液中物质含量变化诊断。而在治疗方面则有着各种各样的药用酶类，包括：蛋白酶、溶菌酶、超氧化物歧化酶、尿激酶等。

酶工程制药在生产方面也有着广泛的应用。例如利用青霉素酰化酶制造半合成青霉素和头孢霉素、利用β―酪氨酸酶制造多巴等。酶工程制药在分析检测方面的应用则包括酶法检测和酶法分析。

六、总结

随着生物技术的发展以及生物技术制药在应用方面的深入研究，生物技术药物将不仅仅局限于“疑难杂症”的治疗，其使用的广泛性和普遍性将得到大大提高。各种生物技术药品的发展成熟将极大地改善人类的生活水平和对疾病的治疗能力。

参考文献：

[1] 靳坤， 李洋， 李乾， 等. 我国生物制药研究进展及展望[J]. 现代生物医学进展， 2012， 12（2）： 370-372.

[2] 黄榕珍. 基因工程制药应用及研究进展[J]. 海峡药学， 2011， 22（12）： 5-8.

[3] 李淑娟. 基因工程制药的研究和应用[J]. 科技经济市场， 2012 （11）： 17-18.

[4] 马瑞丽. 动物细胞工程制药的研究进展[J]. 科技资讯， 2007 （14）： 28-29.

[5] 叶敏. 动物细胞工程的现状和展望[J]. 细胞生物学杂志， 1984， 4： 013.

[6] 赵玉平， 杨夏， 高峰丽. 植物细胞制药的研究进展[J]. 中国中医药现代远程教育， 2012， 10（12）： 163-164.

[7] 余响华， 邵金华， 袁志辉， 等. 植物细胞工程技术生产紫杉醇研究进展[J]. 西北植物学报， 2013， 33（6）： 1279-1284.

[8] 李刚， 刘鹏. 我国细胞工程制药的研究现状和发展前景[J]. 中国现代应用药学， 2002， 19（4）： 278-281.

制药工程的特点范文第4篇

关键词：西南民族地区；制药工程专业；天然药物化学；教育

中图分类号：G420 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）03-0104-02

制药工程是国家教育部对高等院校本科专业进行调减时新设立的专业，是运用化学、生物技术、药学与工程技术的基本理论与技能，解决医药制造过程的一门工程技术学科。制药工程专业不同于药学专业，后者偏重药学基础理论，而制药工程专业强调医药制造的工程过程，重点在“制”字，旨在培养具有扎实化学化工基础，掌握化学制药、中药制药、生物制药的基本理论知识、实验技能和工程实践能力，在医药、农药、生物化工、精细化工等部门从事生产、科技开发、工程设计、产品质量及经营管理等方面的高级工程技术人才[1，2]。天然药物化学以有机化学为基础，运用现代科学理论与方法，研究天然药物活性成分的结构类型、理化性质、提取分离、结构鉴定及生物活性等的一门学科，具有很强的实践性和工科特点[3]。该课程涉及的天然药物化学成分结构类型复杂，理化性质多样，结构鉴定相对困难，是制药工程专业中比较难学的一门主干课程。我国西南地区的天然药物在传统医药中极具民族特色、资源优势、区位优势和产业基础，如何将专业特色、课程特色与西南地域特色相结合，优化教学内容，丰富教学手段，突出制药工程背景下天然药物化学课程的特色，成为当务之急。

一、优化师资队伍，突出工程背景

天然药物化学课程为大多数医药院校制药工程专业学生的一门专业必修课，与多门课程均有紧密联系，包括有机化学、中药制药工艺学、制药设备与药厂设计、药理学等多个学科的基础知识，因此综合性和逻辑性均较高。然而，目前本课程的授课方式主要由一位教师负责全部内容的讲解，但由于制药工程专业起步较晚，主讲教师的专业背景大多偏重于理科，缺少拥有中药制药企业项目实践经验的教师，因此存在中药、天然药物研发所用设备讲解不到位和制药工艺设计能力不足等问题。优化师资队伍，对天然药物化学这门课程，甚至整个制药工程专业，显得尤为重要。我校于2008年在化学化工学院（今化学与药学学院）新建制药工程本科专业，由于起步较晚，该专业的师资队伍建设仍存在许多不足。近几年，学院大力引进药学方面的人才，总体而言，同样偏重理科背景，但与一般医药院校相比，学院的工科背景相对较为深厚。因此，可以根据各教师的专业学术背景，以天然药物化学专业教师为主导，制药设备与工艺设计、现代仪器分析、药理学等专业的教师为辅，重新组合教师队伍。不同专业教师之间，随时交流协调，利于天然药物化学课程培养方案的顺利实施。

二、结合专业、课程和地域特色，确立教学目标

开设天然药物化学课程的专业，有药学、中药学、制药工程等，专业不同，培养目标也不尽相同，同一门课程的教学也应有所偏重，因此需要根据不同专业的具体培养目标，对教材内容进行详略取舍，合理修订教学大纲和教学方案。对制药工程专业而言，天然药物化学的学习目标在于介绍主要类型化学成分的结构特征、理化性质，探讨主要类型化学成分的提取、分离、纯化精制及检识等基本理论知识和实验技能。另外，应结合制药工程背景，培养学生的工程实践能力。同时，西南各省拥有丰富的天然药物资源。比如，广西中草药物种达4600多种，是壮、瑶等少数民族的聚居地。民族药资源十分丰富，省内天然药物企业亦占药企的绝大多数。因此，在介绍主要类型化学成分时，应结合地方道地药材和龙头药企，加深学生记忆，培养学习兴趣，服务于地方经济。

三、改革教学模式，丰富教学内容，反映学科内在联系

1.天然药物化学与波谱解析教学的整合与优化。随着现代仪器分析方法的飞速发展，对未知或已知化合物进行结构鉴定的手段日趋丰富，波谱学手段成为结构鉴定和分析的主要方法，在有机化学和药学研究中，发挥着越来越重要的作用。在制药工程系的课程体系中，这两门课的结合非常紧密。波谱解析由紫外（UV）、红外（IR）、核磁共振（NMR）、质谱（MS）等组成，相对抽象难懂，而天然来源的化学成分种类繁多，结构复杂，不同类型化合物的波谱特征区别较大，导致天然药物化学成分的结构鉴定，成为学习的重点与难点。因此，有必要将波谱解析内容融进天然药物化学教学中，拓展波谱解析课程学习的应用性，使学生能够在学习天然药物化学的过程中，加强对波谱解析内容的理解和记忆[4]。2.结合当地民族药的特点，有特征地选择实例，丰富天然药物化学教学内容。广西有壮、瑶等12个少数民族，其中壮族是我国人口最多的少数民族。全国壮族总人口为1800多万，90%以上聚居在广西；瑶族总人口约260万，60%以上聚居在广西。而且，广西拥有极具特色的壮、瑶等少数民族医药资源，蕴藏许多行之有效的独特诊疗技术和方法[5]。据《广西民族药简编》记载，广西少数民族常用的中草药资源有1021种，其中壮族应用的中草药资源约有700种。近几年，广西重视发展民族医药产业，先后《广西壮族自治区人民政府关于加快中医药民族医药发展的决定》（桂政发〔2011〕60号）、《广西壮族自治区壮瑶医药振兴计划（2011—2020年）》桂政发〔2011〕61号），医药制造业已被列入广西“十二五”重点发展的千亿元产业。运用天然药物化学的学科特点，结合药效实验，对临床上疗效确切的广西民族药复方、组方进行化学成分的研究，阐释药效物质基础，在此基础上，建立、完善质量标准，采用现代高新技术，如超临界流体萃取技术、生物酶解提取技术等，提高壮、瑶药制品质量，把广西来源的壮、瑶药真正推向世界市场。在教学内容中，特征性地引入壮、瑶药化学成分提取分离及结构鉴定实例，丰富教学内容，培养适用于广西少数民族地区的药学人才。3.充分结合专业实践环节。制药工程是一门实践性很强的学科，要求学生在具备扎实基础理论知识的基础上，同时具备良好的实际操作能力。在条件建设上，我院拥有的制药工程实验教学中心是由天然药物中试提取、现代药物制剂工程和药物分析3个实验室组成的制药工程专业校内实训基地，占地面积约500m2，拥有WDT100型多功能提取浓缩机组、超临界流体萃取等天然药物化学相关设备，开展板蓝根有效成分的提取等天然药物实验。同时，我院与桂林莱茵生物科技股份有限公司、桂林益佰漓江制药有限公司等知名天然药物企业联合建立制药工程专业实习基地。所以，无论是校内还是校外，都有条件满足制药工程专业学生在天然药物化学方向的专业实践要求，能够全方位地提升学生的实际操作能力，加深和巩固理论知识。4.教学与科研相结合。天然药物化学是一门应用和实践性很强的学科，很多理论技术来自于该学科科研的飞速发展。对教师来说，要想教好本门课，光靠教材所涉及的知识显然不够，必须积极参与科学研究，通过科研实践积累的经验，丰富和完善天然药物化学教学内容。广西师范大学拥有“药用资源化学与药物分子工程”教育部重点实验室，有布鲁克500MHz超导核磁共振仪、岛津高效液相色谱仪、高速逆流色谱仪、赛默飞液质联用仪等相关高精设备。近几年，承担十余项省级以上与广西民族药相关的科研课题，带领正在学习、将要学习或者已经学习完天然药物化学课程的本科生去天然药物化学实验室参观实习，鼓励学生进行“创新杯”科研能力培训，取得丰硕成果。总之，制药工程专业天然药物化学教学，一定要突出专业工程背景，优化师资队伍，不同方向的教师之间随时交流协调。同时，利用西南特别是广西天然药物在我国传统医药中的民族特色和区位优势，有特征地选择实例，培养学生的学习兴趣和适合广西少数民族地区的制药工程人才。

参考文献：

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[4]史大华，刘玮炜，宋晓凯，等.制药工程专业波谱解析和天然药物化学合并教学的探讨[J].甘肃科技，2011，（27）：149.

制药工程的特点范文第5篇

关键词：环境影响评价；制药废水；防治措施

1引言

制药行业是我国国民经济的重要基础产业和发展最快的行业之一，其主要分类包括：化学原料药及制剂、中药材、中药饮片、中成药、抗生素、生物制品、生化药品、放射性药品等[1]。根据《环境影响评价技术导则-制药建设项目》（HJ 611-2011）[2]，为方便有针对性的开展环境影响评价工作，将制药行业分为以下生产类别：化学药品制造、生物生化制品制造、中药饮片加工和中成药制造、单纯药品分装和复配。制药行业属于精细化工，其特点是工艺流程复杂、使用的原料种类众多、原材料利用率低、副产物多，因此导致制药废水组成十分复杂，有机污染物种类多、浓度高，COD和BOD5值高，NH3-N浓度高，色度深、毒性大，固体悬浮物SS浓度高等特征[3]。

根据统计，制药行业废水排放量较大，约占全国工业企业污水排放量的2%。大量制药废水的排放对于其受纳对象，无论是地表水体还是污水处理厂，都会产生不小的影响。因此，合理分析制药行业的水污染排污节点和污染因子，把握行业生产特征，提出切实可行的污染防治措施对于有效开展制药行业环境影响评价工作非常重要，对于落实环境保护政策和促进制药行业实现社会、环境、经济“三合一”效益具有积极的作用。

2制药废水组成及特点

2.1化学制药废水组成、污染因子及特点

化学制药是采用化学方法将有机物质或无机物质通过化学反应生产化学药品及化学原料药的生产过程。主要产品包括合成抗菌药、、镇静催眠药、抗癫痫药、抗精神失常药、解热镇痛药、抗肿瘤药等16个种类约近千个品种。

2.1.1废水组成

（1）生产过程排水。包括各类结晶母液、转相母液、吸附废液、溶剂回收残液及其药物残留等。

（2）辅助工程排水。包括循环冷却水系统排水、水环真空泵排水、纯化水制备过程排水、蒸馏（加热）设备冷凝水排水等。

（3）冲洗排水。包括容器设备清洗排水（如提取罐冲洗排水）、过滤设备冲洗排水、地面冲洗排水、厂房清洁排水等。

（4）化验室及实验室排水。包括药品检验或新产品实验过程排水[4]。

2.1.2主要污染因子及排污特点

根据调查结果[3]，化学制药类企业生产废水中的污染物主要是常规污染物，即COD、BOD、SS、pH值、色度、氨氮等污染物。化学制药废水的特点是：用水量大，有机污染严重，排水为间歇排放。废水成分复杂，含有未参与反应的反应物、生成物、残留溶剂、催化剂、无机盐（副产物）等；废水可生化性较差，BOD、COD和TSS浓度高，流量大。pH值变化大，波动范围为1.0～11.0。

2.2生物生化制药废水组成、污染因子及特点

生物生化制药是利用生物体及生物生命活动来制造药品的生产过程，包括发酵制药、提取制药、生物技术制药。

发酵制药是指通过微生物的生命活动，将有机原料经发酵、过滤、提纯等工序制成药品的生产过程。主要产品包括抗生素类、维生素类、氨基酸类、有机酸类、酶类等药物。

提取制药是指运用物理、化学、生物化学的方法，将生物体中其重要生理作用的活性物质经过提取、分离、纯化等手段制造成药品的生产过程。主要产品包括氨基酸类、多肽及蛋白质类、酶类、核酸类、糖类、脂类等药物。

生物技术制药是利用微生物、寄生虫、动物毒素、生物组织等，采用现代生物技术（主要是基因工程技术等）制取多肽和蛋白质类药物、疫苗等的生产过程。主要产品包括干扰素、胰岛素、疫苗等。

2.2.1制药废水组成

（1）生产过程排水。包括发酵残液、破乳剂、废滤液、废母液、其他母液、溶剂回收残液等。

（2）辅助工程排水。包括工艺冷却水、动力设备冷却水、循环冷却水系统排污、去离子水设备过程排水等[5]。

（3）冲洗排水。包括容器设备清洗排水、过滤设备冲洗排水、树脂柱冲洗水、地面冲洗排水、厂房清洁排水等[6]。

（4）化验室及实验室排水。包括药品检验或新产品实验过程排水。

2.2.2主要污染因子及排污特点

生物制药类企业生产废水中的污染物主要是常规污染物，即COD、BOD、SS、pH、氨氮、动植物油等污染物。生物制药废水的特点是：成分复杂，有机物浓度高，溶解性和胶体性固体浓度高，pH值经常变化，温度较高，带有颜色和气味，悬浮物含量高易产生泡沫。含有难降解物质和有抑菌作用的抗生素且有毒性等[6]。

2.3中药饮片加工和中成药制药废水组成、污染因子及特点

中药饮片加工和中成药制药是以药用植物和药用动物为主要原料，根据我国要点生产中成药饮片和中成药的制药过程。中药饮片是指根据辨证施治及调配或制剂的需要，对经产地加工的净药材进一步切割、炮制而成的成品。中成药是指任何用于传统中医治疗的任何剂型的药品，它是以中药饮片为原料生产的。

2.3.1废水组成

（1）生产过程排水。包括药材清洗和浸泡水、炮制工段废水、下脚料清洗水、提取工段废水。

（2）冲洗排水。包括容器设备清洗排水、安瓶清洗排水、地面冲洗排水、厂房清洁排水等。

2.3.2主要污染因子及排污特点

根据调查结果[7]，中药类企业生产废水中的污染物主要是常规污染物，即COD、BOD、SS、pH等污染物。中药类制药废水的特点是：水质成分复杂，废水中溶解性物质、胶体和固体物质浓度都很高。COD、SS浓度高，BOD/COD>0.5，废水易降解。水量间歇排放，水质波动较大，pH值波动较大，排水水温较高，并带有颜色和气味。

2.4单纯药品分装与复配制药废水组成、污染因子及特点

单纯药品分装与复配制药是通过混合、加工和配制，将药物活性成分和辅料职称剂型药物的生产过程。主要包括固体制剂和注射制剂两种。固体制剂按照剂型可分为片剂、胶囊剂、颗粒剂等。

注射制剂是指将药物制成供注入人体内的灭菌溶液、乳浊液或混悬液，以及供临用前配成溶液或混悬液的无菌粉末。主要有溶液型注射剂和无菌粉末注射剂。溶液型注射剂所用的溶剂主要有注射用水、注射用油、以及乙醇、甘油等注射用剂。无菌粉末注射剂分为无菌分转粉针剂和冻干粉针剂。

2.4.1废水组成

单纯药品分装与复配制药无严格意义上的工艺废水产生，主要废水主要包括包装容器清洗排水、设备清洗排水、安瓶、输液瓶、胶塞清洗排水、地面冲洗排水、厂房清洁排水、纯化水/注射水制备过程排水、灭菌检漏用废水等。

2.4.2主要污染因子及排污特点

根据调查结果[8]，单纯药品分装与复配制药企业生产废水中的污染物主要是常规污染物，即COD、BOD、SS、pH等污染物。单纯药品分装与复配制药制药废水的特点是：由于医药行业的特殊性，生产中涉及的用水基本为纯化水或者是注射用水，因此废水中杂质含量极少，污染物浓度很低。固体制剂生产排水中COD浓度范围在68.1～1480mg/L，一般在500mg/L以下。BOD浓度范围在36.95～660mg/L，一般在300mg/L以下。SS浓度范围在68～700mg/L，一般在300mg/L以下。注射制剂生产排水中COD浓度范围在63.27～300mg/L，BOD浓度范围在30～80mg/L，SS浓度范围在51～85mg/L。

3水污染防治措施

根据制药行业排水特点分析可知，制药废水成分复杂，大多是高浓度有机废水，废水可生化性较差、难降解，pH波动大。目前我国大多数制药企业内部均配建有污水处理设施，制药废水经处理达标后，方能排入地表水体或者是市政污水处理厂。根据文献调研，处理制药废水多采用组合工艺，其中生物处理方法作为主要处理工艺，物化处理工艺、化学处理工艺作为生物处理的预处理或后处理工序。

3.1化学制药废水处理工艺

（1）Fe/C微电解+厌氧SBR工艺。王焕龙等[9]采用微电解+厌氧工艺处理高浓度制药废水。结果表明：Fe/C比为30为最佳，可以使BOD/COD由0.125提高到0.644，可生化性能得到显著提高；SBR生化处理中，污泥负荷控制在0.5kgCOD/kgMLSS/d左右，曝气6h时COD去除率达85%。

（2）吹脱+厌氧+好氧工艺。陈曦[10]采用吹脱+厌氧+好氧工艺对含有氯霉素、抗菌素增效剂和磺胺新诺明的合成制药废水进行处理。研究表明，经吹脱和厌氧水解酸化处理后，COD去除率为70%，再经好氧生化系统处理，COD去除率可达60%。COD总去除率达到89%。

（3）电解+中和曝气+UASB+A/O工艺。李亚峰等[11]采用电解+中和曝气+UASB+A/O工艺处理某药厂制药废水，废水中COD和BOD5初始浓度分别为4600mg/L和3300mg/L，废水主要含有丙酮、硝基苯磺酸钠、甲苯、三乙胺等有毒有害物质。运行结果表明，通过微电解可提高了废水的可生化性，同时还有良好的脱色效果。采用电解+中和曝气+UASB+A/O工艺处理高浓度制药废水具有良好的处理效果，出水COD和BOD5分别为115mg/L和20mg/L，去除率分别为975%和994%。

（4）混凝预处理+UASB+ABR+A/O+气浮工艺。王白杨等[12]采用混凝预处理+UASB+ABR+A/O+气浮工艺处理原料药废水。该类废水周期性排放，水质波动较大。高浓度废水排放量300m3/d，其中COD浓度为10000～25000mg/L，BOD5浓度为4000～12000mg/L；低浓度废水排放量1200 m3/d，其中COD浓度为1000～1200mg/L，BOD5浓度为300～500mg/L。研究结果表明，经采取上述工艺后，出水COD、BOD5去除率分别达到98.7%、98%，处理效果好。

3.2生物生化制药废水处理工艺

3.2.1电解+水解酸化+CASS工艺

李颖[13]采用电解+水解酸化+CASS 工艺处理生物制药厂（主要产品为核黄素）废水。采用电解法对高浓度核黄素上清液进行预处理，然后与其他生产废水、生活污水混合，依次采用水解酸化、CASS工艺进一步处理。研究表明，电解预处理单元处理后，核黄素上清液的pH值由

3.2.2Fe-C处理工艺

任健等[14]采用Fe-C法预处理抗生素类生产废水，经过正交试验和单因素优化试验，确定铁碳体积比为3∶1，曝气量为100L/h，pH值为2.5，HRT为80min。在此操作条件下，废水的色度、COD去除率分别可达74.5%和48.7%，BOD5/COD可由最初的0.06～0.10升高至0.26。铁碳单元出水pH值为3.5～4.0。研究表明，以Fe-C作为预处理步骤，对于降低COD浓度，提高废水的可生化性具有显著作用。

3.2.3Fenton试剂法+活性炭吸附工艺

祁佩时等[15]采用Fenton氧化-活性炭吸附协同处理工艺对抗生素制药废水二级生化出水进行了研究。结果表明：在温度为30℃，pH值为5，H2O2（30%）投加量为300mg/L，FeSO4/7H2O投加量为80mg/L，反应时间为120min，活性炭投加量为50mg/L且与Fenton试剂同时加入时，COD去除率可达68.5%，

3.2.4湿法氧化法

湿式空气氧化技术是在较高温度（150～350℃）和压力（0.5～20MPa）下，以空气或纯氧为氧化剂将有机污染物氧化分解为无机物或小分子有机物的化学过程。一般湿法氧化的COD去除率不超过95%，湿法氧化出水不能直接排放，一般与生化处理系统联用。蒋展鹏等[16]分别以T-i Ce-Bi和CuO/Al2O3作为催化剂，考察了不同催化剂、反应温度、反应压力和废水的初始pH对催化湿式氧化处理VC制药废水的影响。试验结果表明：加入催化剂后废水的COD去除率可以提高23%左右，同时处理后废水的BOD5/COD从0.17提高到0.6以上。

3.3中药、中成药制药废水处理工艺

3.3.1吸附法

许淑青[17]采取活性炭吸附处理中药废水，研究表明，随着活性炭填柱高度的增加，活性炭吸附能力增强。当活性炭填柱高度为25cm时，COD浓度去除效率可达到95%。

3.3.2接触氧化+水解酸化+SBR工艺

韩相奎等[18]采用接触氧化+水解酸化+SBR工艺处理中药废水。原水水质如下：pH值为5.7，COD、BOD5、NH4-N分别为1094、327、4.4mg/ L。结果表明：接触氧化+水解酸化+SBR工艺对BOD5/COD值较低的中药废水可获得良好的出水水质，出水中COD可降至100mg/L以下。同时该工艺水解酸化段与好氧段的剩余污泥产率都很低，减少了污泥处置的麻烦。

3.3.3ABR+SBR（厌氧折流板反应器+序批式活性污泥法）工艺

李红华等[19]采用ABR+SBR工艺处理中成药制药废水。运行结果表明，在进水质量浓度COD为438 ～2300mg/L，BOD5为310～824 mg/L，SS为86～229 mg/L和色度为50～220 倍时，处理后出水可达到《中药类制药工业水污染物排放标准》（GB 21906-2008）要求，该工艺操作简便、抗冲击负荷能力强、运行费用低。

3.3.4气浮+SBR+滤池工艺

杨志勇等[20]采用气浮+ SBR +滤池工艺处理制药废水。运行结果表明，该工艺处理效果稳定，耐冲击负荷能力高，不会发生污泥膨胀问题，出水COD≤100mg/L，BOD5≤30mg/L，SS ≤70mg/L。而且该工艺运行费用较低，操作简单，易于维护。

2014年7月绿色科技第7期4制药行业制药废水环境影响评价中需注意的问题

4.1开展工程分析，确定污染来源及组成

制药行业生产工艺复杂、用水量大、水污染物产生环节众多，因此在环评工作中认真落实工程分析、找到污染节点，对于准确把握污染物产生工序和污染因子、污染物排放规律和排放情况等具有重要的意义。

工程分析应按生产装置分析并描述工艺流程，包括原料配制、生产、污染物处理等，以及中间过程的物料流转、物料回收。重点弄清生产原理、原辅料投入节点、方式、工艺设备、工艺过程、工艺条件。

4.2做好物料平衡和水平衡分析

制药行业生产过程中投入的原、辅料种类多，但是产品转化率低、副产品多、三废产生量大；同时制药行业用水量大、用水类型差异大。为了准确把握污染物产生和排放状况，必须进行物料衡算和水平衡计算。

4.3污水处理措施的有效性、可行性分析

不同的制药类别，由于生产工艺的不同而导致其废水成分、污染物浓度各有不同。例如化学制药，由于其生产中使用较多的原辅材料，生产工艺中涉及化学合成、提取、缩合、水解等复杂工艺，因此导致其废水组成复杂，COD、BOD5、SS等浓度较高，废水的可生化性较差。而对于单纯药品分装与复配制药，由于生产中仅涉及简单的混合、稀释等工艺，严格意义上并不产生工艺废水，生产中排放的废水以设备清洗水为主，COD、BOD5、SS等浓度较低。对于不同的制药类别，要根据药厂实际情况选择经济、有效的污水处理措施，同时还需考虑污水处理设施在药厂内的合理布局，尽量采用地埋式设计，避免对周边环境产生恶臭影响。

4.4加强运营期环境管理

为保证污水处理设施的正常运行，药厂需单独设立环境保护管理机构，对污水处理设施排口出水水质进行监测，保证达标排放。制定污水处理站日常管理、应急处理方案，确保事故状况下超标排水得到妥善处置，不得对市政污水处理设施或者地表水体造成影响。

5结语

我国制药行业生产工艺复杂、工艺流程长，因此外排工艺废水具有排放量大、水质复杂、水质波动大、可生物降解性差等特点。因此针对制药行业水污染影响分析与评价，要求环评中必须认真对其工艺流程进行认真分析，掌握水污染物排污节点和污染物组成。根据制药厂实际工艺排污水，提出合理、有效、可行、经济的污水治理措施，保证污水达标排放。

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