西风漂流、岸芷汀楠友情制作 - 1 - 制药工艺学制药工艺学 第一章第一章 绪论绪论 一.制药工艺学的研究对象与内容 制药工艺学的基础： 研究内容：研究内容： 研究、设计和选择安全、经济、先进的药物工业化生产途径和方法研究、设计和选择安全、经济、先进的药物工业化生产途径和方法 解决药物在生产和工业化过程中的工程技术问题和实施药品生产质量管理规范解决药物在生产和工业化过程中的工程技术问题和实施药品生产质量管理规范 根据原料药物的理化性质、产品的质量要求和设备的特点，确定高产、节能、环境友好的工艺路线和工业根据原料药物的理化性质、产品的质量要求和设备的特点，确定高产、节能、环境友好的工艺路线和工业 化的生产过程，实现制药生产过程的最优化。化的生产过程，实现制药生产过程的最优化。 依据研究对象不同：中药制药工艺、化学制药工艺、生物制药工艺依据研究对象不同：中药制药工艺、化学制药工艺、生物制药工艺 （一）化学制药工艺学 研究对象：化学类药物 研究内容：化学药物的合成原理；工艺路线设计、选择、评价与中试放大；生产过程的技术和管理；“三废” 的防治 制药工艺的一般研究程序：实验室研究中试放大研究工业生产研究 1)仿制药物与创新药物：仿制国外过专利保护期的药物；首先要进行系统研究，分析其临床疗效、药理作用、 剂型用量和工业化生产的合成工艺路线及关键技术；创新药物的开发研究，应对研制药物的临床应用、疗效和 市场前景等做出详细评估分析，经反复论证后方可进行化学制药工艺路线的设计以及对工业条件的研究 22）实验工艺研究：合成药物的工艺原理和方法；影响合成工艺的因素分析；药品质量控制方法的建立；小）实验工艺研究：合成药物的工艺原理和方法；影响合成工艺的因素分析；药品质量控制方法的建立；小 试药物合成工艺路线的设计和选择；工艺条件的优化；生产设备的初步选型；试药物合成工艺路线的设计和选择；工艺条件的优化；生产设备的初步选型；“三废三废”治理、综合利用；劳保、治理、综合利用；劳保、 安全生产技术；原料、辅料消耗等安全生产技术；原料、辅料消耗等 33）中试放大研究：以小试参数为基础；是对小试工艺路线和工艺条件的进一步优化和工业化生产的考察；）中试放大研究：以小试参数为基础；是对小试工艺路线和工艺条件的进一步优化和工业化生产的考察； 制订各步反应产物、中间体产品的质量标准和岗位工艺操作规程等质量监控指标；提出生产车间的工艺管道的制订各步反应产物、中间体产品的质量标准和岗位工艺操作规程等质量监控指标；提出生产车间的工艺管道的 施工、设备安装方案；工业施工、设备安装方案；工业“三废三废”防治的规划防治的规划 44）工业化生产：批量生产）工业化生产：批量生产 （二）中药制药工艺学 研究对象：中药、天然药物 研究内容：前处理、提取、分离纯化、浓缩、干燥 理论基础是传统的中医药理论 评价标准： 三个前提：主治病症、处方组成、选择剂型 三个结果：药品质量检验标准、药物的药理作用、临床应用疗效 （三）生物制药工艺学 研究对象：生物技术药物(多肽、蛋白质、酶、核酸、生物活性代谢产物、天然活性化合物及类似物) 研究内容：发酵、前处理、提取、分离纯化、浓缩、干燥 工艺分为：上游、下游和制剂工艺 上游：基因操作、细胞调控、细胞固定化等；下游：细胞培养、分离纯化、精制、质检等；制剂：制成合适的 剂型 二二. .现代制药工业的特点现代制药工业的特点 1.1.高度的科学性、技术性高度的科学性、技术性 现代化的仪器设备（精密、连续、自动）现代化的仪器设备（精密、连续、自动） ；先进的生产技术；高效的管理手段；先进的生产技术；高效的管理手段 2.2.分工细致明确、质量标准规范分工细致明确、质量标准规范 不同工序具有相对固定的人员配置；从药品的生产到临床试验、流通都有严格的质量管理规范不同工序具有相对固定的人员配置；从药品的生产到临床试验、流通都有严格的质量管理规范 3.3.生产过程复杂、品种繁多生产过程复杂、品种繁多 原辅料种类繁多，仅辅料就有原辅料种类繁多，仅辅料就有 6060 多种；产品种类繁多；制造过程多反应单元、多反应步骤，且经常几个反应多种；产品种类繁多；制造过程多反应单元、多反应步骤，且经常几个反应 单元串联；具有副反应，且反应复杂；溶剂种类多，其中部分是危险品单元串联；具有副反应，且反应复杂；溶剂种类多，其中部分是危险品 4.4.生产过程的连续性生产过程的连续性 不同工序间必须协调，符合一定的生产比例；不同工序间在时间上必须统筹安排不同工序间必须协调，符合一定的生产比例；不同工序间在时间上必须统筹安排 5.5.高投入、高产出高投入、高产出 研发资金投入量大，一些国家仅次于国防科研的资金投入，居其他民用工业之首；高产出和高效益研发资金投入量大，一些国家仅次于国防科研的资金投入，居其他民用工业之首；高产出和高效益 1 / 38 Remove Demo Watermark from 西风漂流、岸芷汀楠友情制作 - 2 - 三.我国现代制药工业的发展方向 我国医药工业发展特点 ：解放初我国缺医少药，没有医药工业体系；现在我们建立了较为完整的工业体系， 且能满足全国 13.2 亿百姓医疗保障需要的各种药品需求。我国生产的一些药品还可供应世界很多国家和地区。 比如说，化学原料药的 60 多个产品在全球就有很强的竞争力。统计数据显示，1978 年，我国医药工业总产值 只有 72.8 亿元。到 2008 年，我国医药工业累计实现总产值 8666.82 亿元，2010 年，11239.53 亿元。 1.化学制剂工业的发展方向：以仿制为主向创新为主转变；引进专利生产技术和专利产品，扩大国际合作；提 高非专利原料药生产的国际竞争力；优化药物生产工艺，保持稳步增长 2.药品剂型的创新改革 发展新药新剂型：缓释给药系统、控释给药系统、靶向药物传递系统、透皮给药系统、粘膜给药系统、植入给 药系统、提高口服制剂的溶出度和生物利用度、加大药用辅料的开发力度 3.加快中药现代化的步伐 采用先进的制药技术和设备，实现中药生产现代化：超临界 CO2萃取、双水相萃取、超微粉碎、超声波、色谱 分离、冷冻干燥 建立科学的中药质量标准及控制体系，实现质量管理现代化 西药：成分明确，是有明确化学结构的单体纯品 中药：成分复杂，是多组分的混合物 中药质量控制：要求成分固定、疗效稳定 一般通过指纹图谱来衡量 中药材的种植执行中药材生产质量管理规范GAP（Good Agriculture Practice） 中成药生产执行药品生产质量管理规范GMP（Good Manufacture Practice） 加强现代中药新剂型的研究 四.GMP 的基本知识 GMP（Good Manufacturing Practice ） 药品生产质量管理规范：是药品生产过程中，用科学、合理、规范 化的条件和方法来保证生产优良药品的一整套系统的、科学的管理规范，是药品生产和管理的基本准则 GLP（Good Laboratory Practice ） 药物非临床研究质量管理规范 GCP（Good Clinical Practice ） 药物临床试验管理规范 GSP（Good Supply Practice ） 药品经营质量管理规范 实施 GMP 的意义和目的：防止不同药物或组分之间发生混杂；防止交叉污染、防止差错，防止计量、信息传递 失真；防止遗漏任何生产和检验步骤；防止任意操作，保证药品的高质量 GMP 的范围与分类：具有国际性质的 GMP、国家权力机构颁布的 GMP、工业组织制定的 GMP GMP 的核心内容：湿件：人员；硬件：厂房、设备等；软件：组织、制度、工艺、操作等 五.制药工程技术的作用 制药工程技术的地位和作用：药物探索药物临床研究制药工程技术药物产品药品消费需求 药物科学、技术与工程学的基本含义： 制药技术：研究、设计和选用最安全、最经济和最简捷的药物工业生产途径的一门学科，也是研究、选用最适 宜的中间体和确定优质、高产的药物生产路线、工艺原理和工业生产过程，实现药物生产过程最优化的一门学 科 制药工程：将制药技术研究的成果工程化、产业化的技术实践 相互关系： 1.从内容和性质来看：科学以发现为核心、技术以发明为核心、工程以建造为核心 2.从“成果”的性质和类 型来看：科学成果：概念、定律、理论、论文等；技术成果：发明、专利、配方等；工程成果：产品、设施等 3.从“活动主体”来看：科学活动主体是科学家、技术活动主体是发明家、工程活动主体是企业家、工程师和 工人 4.从对象性质和思维方式的特征来看：科学：一定普遍性和可重复性的“规律” ；技术：一定普遍性和可 重复性的“方法” ；工程：一次性、个体性的 五.制药工程技术的作用 科学、技术、工程既有本质区别，也有密切联系 2 / 38 西风漂流、岸芷汀楠友情制作 - 3 - 思考、练习题 1.制药工艺学的主要研究对象和内容是什么？ 2.药物实验工艺研究、中试放大和工业化生产工艺有何异同？ 3.现代制药工业的特点有哪些？ 第二章第二章 化学制药工艺路线的设计和选择化学制药工艺路线的设计和选择 一.概述（概念） 化学合成药物： 全合成：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 （如由水杨酸合成乙酰水杨酸、又如由苯甲酸合成酮洛芬） 半合成：由已知具有一定基本结构的天然产物经化学结构改造和物理处理过程制得半合成：由已知具有一定基本结构的天然产物经化学结构改造和物理处理过程制得 （如以 6-氨基青霉烷酸为母体经酰氯法合成氨苄青霉素，以及头孢菌素等） 药物靶标：指体内具有药效功能物靶标：指体内具有药效功能 并能被药物作用的生物大分子，并能被药物作用的生物大分子， 如某些蛋白质和核酸等生物大分如某些蛋白质和核酸等生物大分 子。那些编码靶标蛋白的基因也子。那些编码靶标蛋白的基因也 被称为靶标基因。事先确定靶向被称为靶标基因。事先确定靶向 特定疾病有关的靶标分子是现代特定疾病有关的靶标分子是现代 新药开发的基础新药开发的基础 （靶标的有效（靶标的有效 性，即靶标与疾病确实相关，并性，即靶标与疾病确实相关，并 且通过调节靶标的生理活性能有且通过调节靶标的生理活性能有 效地改善疾病症状；靶标的副作效地改善疾病症状；靶标的副作 用，如果对靶标的生理活性的调用，如果对靶标的生理活性的调 节不可避免地产生严重的副作用，节不可避免地产生严重的副作用， 那么将其选作药物作用靶标是不合适的）那么将其选作药物作用靶标是不合适的） 先导化合物：指具有某种生物活性的化学结构，由于其活性不强，选择性低，吸收性差，或毒性较大等缺点，先导化合物：指具有某种生物活性的化学结构，由于其活性不强，选择性低，吸收性差，或毒性较大等缺点， 不能直接药用。但作为新的结构类型和线索物质，对先导物进行结构变换和修饰，可能得到具有优良药理作用不能直接药用。但作为新的结构类型和线索物质，对先导物进行结构变换和修饰，可能得到具有优良药理作用 的药物（在自然界生物中分离得到活性物质；基于受体蛋白的三维结构设计先导物；经随机筛选或高通量筛选的药物（在自然界生物中分离得到活性物质；基于受体蛋白的三维结构设计先导物；经随机筛选或高通量筛选 组合化合物库来获得；通过虚拟合成、虚拟筛选发现）组合化合物库来获得；通过虚拟合成、虚拟筛选发现） 研究性新药（Investigative New Drug, IND） （供试验研究应用的有效化合物；数量不大；注重产品质量、稳定 性、药效等；不过分考虑生产成本和经济效益） 第二章第二章 化学制药工艺路线的设计和选择化学制药工艺路线的设计和选择 1.从剖析药物的化学结构入手：主环和侧链；基本骨架和功能基团；易拆键部位；手性药物的构型 Friedel-Crafts 反应（付克反应）：芳烃与酰基化试剂如酰卤、酸酐、羧酸、烯酮等在 Levis 酸（无水氯化铝、 氯化锌、三氯化铁、三氟化硼等）存在下发生的酰基化和烷基化反应。是合成芳基酮、