制药工程专业综合实验教学大纲

《制药工程专业综合实验》教学大纲课程编号课程名称：制药工程专业综合实验/AdvancedExperimentsforPharmaceuticalEngineering周数/学分：4周/4适应专业：制药工程承担实验室：化工学院制药工程实验室一、实验教学的目的和任务1、实验教学的目的专业实验课是对学生所学专业课知识的综合运用与实践，通过专业实验，让学生学习一些必需的药物制备技术、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，学习数据采集、记录及分析处理等，学习如何将实验方案转变成为实际可操作的实践过程。其主要目的如下：1)、学习制药工程专业实验中药物制备及质量监控所用的仪器设备等，流程设备的安装及连接，质量监控指标及测试方法；并能根据药物本身的特殊性和制备工艺，自己确定采用的仪器设备等；2)、学习化学制药领域药物合成制备工艺，不同反应器及反应类型对于实验的影响，了解不同实验条件（如温度，压力，浓度等）对于反应过程以及药物质量的影响，并掌握昀佳工艺条件的测定原理和方法；3)、学习中药制药领域中药及天然药物活性成分的提取制备方法和设备，学习不同提取条件对于中药及天然药物提取物质量的影响并能够优化提取条件；4)、学习不同的制药分离纯化技术及设备，根据药物的种类、特性，选择不同的分离纯化工艺及设备，熟悉工艺条件对于产品纯度的影响，学习如何确定昀佳工艺条件；5)、学习不同的药物制剂的制备技术及设备，熟悉制剂处方、工艺条件对于药品质量的影响，熟悉工程化生产中的质量监控技术以及质量指标的监测方法和仪器使用；6)、掌握使用色谱仪进行药物分析的定性、定量方法，熟悉色谱在药物鉴别、有关物质检测、含量测定等质量监控等方面中的应用；7)、学会制药工程实验数据的测定和记录，利用所学知识对于实验中取得的实验数据和实验现象进行分析和解释，学会制药工程实验报告书写的内容和要求；8)、了解当前科研的一些发展方向，了解一些制药工程新技术在实验中的应用和作用。2、实验教学的任务通过本课程实验的学习，要求学生能够完成一些难度较大的多步骤有机合成，使学生在合成技巧、合成设计思路以及实验动手能力上有进一步的提高。要求学生掌握中药及天然药物经典提取方法的原理及其应用，掌握运用化学方法、光谱方法来鉴定化合物结构，了解天然化合物的结构修饰等内容。要求学生系统地掌握药典常用的分析方法和实验技术，包括药物鉴别、杂质检查、含量测定等基本原理和常用仪器的操作技术，培养学生能独立进行药检工作。掌握药物制剂的实验操作，制备基本的常用的药物制剂，对药物制剂进行质量检查与评定。通过实验，培养学生具有一定的分析问题、解决问题以及独立工作的能力。使学生通过理论联系实际，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，为以后进行药品的生产与新药开发做必要的准备。二、实验项目及学时分配序号实验项目名称学时实验类型必/选做一药物合成01磺胺的制备10综合必做02盐酸普鲁卡因的制备10综合03苯佐卡因的制备10综合任选一04局部麻醉剂——对氨基苯甲酸的制备8综合必做二天然药物化学05芦丁和槲皮素的提取分离和结构鉴定4综合必做06人参皂苷的提取分离和结构鉴定4综合必做07小檗碱及小檗胺的提取分离与檗肌松的制备4综合必做08六味地黄丸有效成分的提取、理化鉴别及含量测定4综合必做09穿心莲内酯的提取、分离和结构鉴定4综合必做10麻黄生物碱的提取、分离和结构鉴定8综合必做三药物分析11异烟肼片的溴酸钾法含量测定4综合必做12高效液相色谱法测定药物含量4综合必做13气相色谱法测定药物中有机溶剂残留量4综合必做14维生素AD胶丸的含量测定4综合必做15双波长分光光定度法测复方制剂含量4综合必做16氯贝丁酯或氯贝丁酯胶囊的鉴别与检查8综合必做四药剂学17片剂的制备4综合必做18片剂崩解时限与溶出度的测定4综合必做19微囊的制备4综合必做20固体分散体的制备4综合必做21包合物的制备4综合必做22苯巴比妥的合成，压片及含量测定1023药物稳定性试验10设计任选一24滴丸剂的制备6综合必做三、每项实验的内容和要求（2人/组）实验01、磺胺的制备内容和要求：1、掌握乙酰化反应的原理和实验操作；2、学习磺酰氯的制备方法；3、熟悉有毒尾气吸收装置；4、掌握酰氯的氨解和乙酰氨基衍生物的水解；5、巩固回流、脱色、过滤重结晶等基本操作。主要仪器设备和耗材：磁力加热搅拌器、刺形分馏柱；苯胺、冰醋酸、氯磺酸、浓氨水。实验02、盐酸普鲁卡因的制备内容和要求：1、巩固酯化、还原等基本操作；2、学习利用水和二甲苯共沸的原理进行酯化脱水操作；3、掌握用盐析法分离水溶性盐类的操作及精制方法。主要仪器设备和耗材：磁力加热搅拌器、分水器；对硝基苯甲酸、二乙基乙醇胺、二甲苯、工业还原铁粉、保险粉。实验03、苯佐卡因的制备内容和要求：1、巩固乙酰化反应，学习氧化和酸性水解的方法；2、巩固酸催化的酯化方法。主要仪器设备和耗材：磁力加热搅拌器、分水器；对甲苯胺、乙酸酐、乙酸钠、高锰酸钾、七水合硫酸镁。04局部麻醉剂——对氨基苯甲酸的制备内容和要求：学习以对甲苯胺为原料，经已酰化、氧化和酸性水解，制取对氨基苯甲酸的原理和方法。主要仪器设备与耗材：低温冷冻循环泵、磁力加热搅拌器、分水器；对甲苯胺、乙酸酐、高锰酸钾、实验05、芦丁和槲皮素的提取分离和结构鉴定内容和要求：以芦丁为例学习黄酮类化学成分的提取分离方法、掌握黄酮类化学成分的理化性质；通过芦丁结构的检识，了解苷类结构研究的一般程序和方法；了解UV及NMR在黄酮类化合物结构鉴定中的作用；要求拿到以下三个化合物：芦丁、槲皮素、芦丁的乙酰化物，了解黄酮类化合物的结构测定。主要仪器设备和耗材：圆底烧瓶、冷凝管、三用紫外分析仪；槐花米、石灰乳、氢氧化钡、三氯化铝、芦丁标准品、槲皮素标准品、葡萄糖标准品、鼠李糖标准品。实验06、人参皂苷的提取分离和结构鉴定内容和要求：学会如何从人参中提取、分离和鉴定人参皂苷成分。主要仪器设备和耗材：小层析柱、旋转蒸发仪、加热器；D101型大孔吸附树脂、人参粗粉、人参皂苷标准品。实验07、小檗碱小檗胺提取分离及檗肌松的制备内容和要求：学习和掌握酸性生物碱和水溶性生物碱的提取、分离的方法，要求能够分离得到两种单一化合物的纯品；薄层鉴定，紫外和红外光谱鉴定都应符合标准图谱数据，了解化合物的修饰。主要仪器设备和耗材：珐琅缶、抽滤管；小檗根、氧化钙。实验08、六味地黄丸有效成分的提取、理化鉴别及含量测定内容和要求：掌握丸剂有效成分的提取分离方法，掌握薄层扫描法测定中药制剂含量的方法，熟悉薄层扫描仪的使用方法及薄层定量的点样和展开技术。主要仪器设备和耗材：显微镜、索氏提取器、分析天平、751紫外分光光度计、CS-930薄层扫描仪；六味地黄丸、丹皮、熟地、山药、茯苓、山茱萸、泽泻、乌苏酸标准品、丹皮酚标准品。实验09、穿心莲内酯的提取、分离和结构鉴定及亚硫酸氢钠加成物的制备内容和要求：掌握从穿心莲中提取分离穿心莲内酯的工艺路线和条件，掌握穿心莲内酯的结构特点及检视的化学反应，通过穿心莲内酯的亚硫酸氢钠加成，掌握脂溶性产物转化为水溶性产物的一种方法。主要仪器设备和耗材：圆底烧瓶、冷凝管；穿心莲粗粉、亚硫酸氢钠实验10、麻黄生物碱的提取、分离和结构鉴定内容和要求：通过实验掌握溶剂法自麻黄中提取麻黄碱和伪麻黄碱的方法，了解其理化性质和生物碱的一般提取规律，了解NMR谱在麻黄生物碱鉴定中的应用。主要仪器设备和耗材：多功能提取罐、圆底烧瓶、冷凝管；麻黄粗粉、草酸、氯化钙、实验11、异烟肼片的溴酸钾法含量测定。内容和要求：掌握氧化还原滴定法原理；掌握溴酸钾测定异烟肼含量的方法。主要仪器设备和耗材：纳氏比色管、薄层层析硅胶板、容量瓶、酸式滴定管，移液管、分析天平、751紫外分光光度计；异烟肼片、溴酸钾。实验12、高效液相色谱法测定药物含量内容和要求：学习高效液相色谱仪操作规程及其使用要求；掌握高效液相色谱法测定药物含量的基本原理及计算方法。主要仪器设备和耗材：LC-10AD型高效液相仪色谱仪；色谱纯甲醇、酚磺乙胺片、非那西汀。实验13、气相色谱法测定药物中有机溶剂残留量内容和要求：掌握内标法、外标法计算杂质含量；熟悉气相色谱－氢火焰离子化检测器法测定原料药中残留有机溶剂的方法；熟悉气相色谱仪工作原理和操作方法；了解顶空气相色谱仪的作用原理。主要仪器设备和耗材：固相萃取/消解仪、气相色谱仪、中等极性色谱柱、1-5μL微量注射器；色谱纯甲醇、色谱纯乙腈、色谱纯二氯甲烷、色谱纯三氯甲烷、色谱纯正丙醇、色谱纯丙酮、地塞米松原料药。实验14、维生素AD胶丸的含量测定内容和要求：掌握紫外分光光度法测定维生素A、D含量的基本原理及校正公式的应用；学习和掌握胶丸制剂分析的基本操作。主要仪器设备和耗材：容量瓶、酸式滴定管，移液管、分析天平、751紫外分光光度计；复方磺胺嘧啶片、安痛定注射液、磺胺嘧啶对照品、甲氧嘧啶对照品、安替比林对照品。实验15、双波长分光光度法测定复方制剂含量内容和要求：掌握双波长分光光度法消除干扰的原理和波长选择原则；掌握紫外－标准对照法测定药物含量及计算方法；熟悉紫外分光光度仪的构造和使用操作。主要仪器设备和耗材：容量瓶、、移液管、分析天平、751紫外分光光度计；维生素A、D对照品。实验16、氯贝丁酯或氯贝丁酯胶囊的鉴别与检查内容和要求：掌握药物挥发性杂志检查的方法和原理，了解气相色谱仪的结构及标准操作规程。主要仪器设备和耗材：气相色谱仪、氯贝丁酯实验17、片剂的制备内容与要求：掌握湿法制粒压片的工艺过程；掌握压片机的使用方法及片剂质量的检查方法；考察压力对于片剂的崩解或硬度的影响。主要仪器设备和耗材：喷雾干燥仪、压片机、片剂四用测定仪器、工业药筛；阿司匹林、淀粉、枸橼酸、滑石粉。实验18、片崩解时限与溶出度的测定内容及要求：考察片剂常用辅料包括粘合剂、润湿剂以及表面活性剂等对片剂崩解时限的影响，熟悉各类辅料的性质与使用；了解溶出度测定的意义，掌握溶出度测定的基本方法和数据处理。主要仪器设备和耗材：分析天平、溶出仪、微机、架盘天平、容量瓶、乳钵、滴定管；葡萄糖酸钙片、EDTA二钠、紫脲酸胺。实验19、微囊的制备内容及要求：了解制备微囊的常用方法，了解影响微囊成型的因素，掌握复凝聚法制备微囊的原理和方法。主要仪器设备和耗材：磁力加热搅拌器、天平、乳钵、显微镜；A型明胶、鱼肝油、甘油、阿拉伯胶、磺胺二甲嘧啶、甲醛。实验20、固体分散体的制备内容及要求：掌握布洛酚-PVPk30共沉淀物及物理混合物的制备；通过溶出度测定发法几熔点法验证固体分散体的的形成。主要仪器设备和耗材：滴丸机、天平、751紫外分光光度计、溶出度测定仪、恒温水浴、熔点仪；布洛酚、PVPk30。实验21、包合物的制备内容及要求：掌握β-环糊精（β-CD）的性质和应用以及包合物的制备和检查方法。主要仪器设备和耗材：胶囊充填机、磨塞锥形瓶、索氏提取器、分析天平、CRY-1差热分析仪、薄层层析硅胶板；薄荷油、β-环糊精。实验22、苯巴比妥的合成，压片及含量测定内容及要求：通过查阅文献、设计苯巴比妥的合成，压片及含量测定方法并完成。主要仪器设备和耗材：视方案而定实验23、药物稳定性试验内容及要求：通过查阅文献、设计阿司匹林片剂的稳定性检测方案并完成。主要仪器设备和耗材：阿司匹林片剂，其他视方案而定实验24、滴丸剂的制备内容及要求：学会滴丸剂的制备方法，会进行滴丸剂的质量检查。主要仪器设备和耗材：滴制设备（滴丸机）、天平、芸香油、冷凝液四、实验改革与特色本课程包括制药工程专业的综合实验和设计实验，主要面向四年级本科生开设。内容涉及制药工程专业的大部分专业课，是在制药工程专业原有“药物合成反应”、“天然药物化学”、“药剂学”、“药物分析”实验课程的基础上，在整体优化的教改计划指导下，按照本专业的教育目标和培养规格的要求，以实验理论和实验技术为主线，在总结多年来实验课教学经验的基础上，加以综合系统整理而成。根据以上课程教学大纲的要求，实验类型分为综合型和设计型，结合药品生产和科研的