生物制藥工藝學(xué)和中藥制藥工藝學(xué)融合教學(xué)初探

1、西南科技大學(xué)高教研究2009年第1期(總第90期生物制藥工藝學(xué)和中藥制藥工藝學(xué)融合教學(xué)初探黃毅(西南科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院四川綿陽621010摘要:制藥工藝學(xué)是制藥工程專業(yè)的主干課程,筆者通過對教學(xué)內(nèi)容斟選和重新設(shè)計,將生物制藥工藝學(xué)和中藥制藥工藝學(xué)部分內(nèi)容進(jìn)行融合,擴(kuò)展了教學(xué)內(nèi)容,提高了學(xué)習(xí)興趣,增加了學(xué)生的知識面,取得了良好的教學(xué)效果。關(guān)鍵詞:生物制藥工藝學(xué);中藥制藥工藝學(xué);融合教學(xué)制藥工藝學(xué)是制藥工程專業(yè)的主干課程,包括化學(xué)制藥工藝學(xué)、生物制藥工藝學(xué)、中藥制藥工藝學(xué)和制劑工藝學(xué)1。由于背景不同,各高校在開設(shè)這門課程時,所選擇的教學(xué)方向并不相同。如部分高校在生命科學(xué)院系下設(shè)制藥工程專業(yè)

2、,選擇課程為生物制藥工藝學(xué);化工類背景高校一般在化工院系下設(shè)制藥工程專業(yè),選擇課程為化學(xué)制藥工藝學(xué);中醫(yī)藥學(xué)背景高校一般在藥學(xué)院系下設(shè)制藥工程專業(yè),選擇課程為中藥制藥工藝學(xué)。生物類背景的院系畢業(yè)生就業(yè)單位多為生物制藥或中藥制藥相關(guān)企業(yè),據(jù)部分企業(yè)反映相當(dāng)部分畢業(yè)生的中藥制藥基礎(chǔ)較差,中藥制劑工藝生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實踐能力薄弱。為改善這一教學(xué)弊端,筆者嘗試在制藥工藝學(xué)教學(xué)過程中將生物制藥工藝學(xué)和中藥制藥工藝學(xué)這兩門課程進(jìn)行融合,對比講解,取得了良好的教學(xué)效果。一、教學(xué)融合方法(一思想融合生物制藥工藝學(xué)是從事各種生物藥物的研究生產(chǎn)和制劑的綜合應(yīng)用技術(shù)科學(xué),其教學(xué)重點在于各類生物藥物制造原理以及單元操作工藝

3、過程2。而中藥制藥工藝學(xué)是以中醫(yī)藥理論為指導(dǎo),綜合應(yīng)用現(xiàn)代藥物制備技術(shù)和方法,進(jìn)行中藥劑型選擇、工藝路線設(shè)計、工藝技術(shù)條件篩選,利用現(xiàn)代物理化學(xué)方法提取中藥中的有效成分等單元操作過程1。兩者相比,有一共通點,即藥物來源都是天然物質(zhì),只是性質(zhì)不同。生物制藥工藝學(xué)研究對象為生物藥物,強(qiáng)調(diào)生物活性,主要研究蛋白質(zhì)、多糖、酶等大分子;而中藥制藥工藝學(xué)以中藥處方為基礎(chǔ),主要研究各種天然小分子。兩類藥品生產(chǎn)流程均包括原料藥的前處理、提取分離和最后的制劑。兩者在原料藥環(huán)節(jié)的前處理、提取、分離單元有許多相似之處,具有相關(guān)性和可比教學(xué)性,因此可以將中藥制藥工藝的前處理、提取分離單元部分內(nèi)容和生物制藥工藝學(xué)對應(yīng)部

4、分融合,建立新的教學(xué)體系。(二教材選擇生物制藥工藝學(xué)相關(guān)教材有多種版本可供選擇,我們教研組使用的是全國高等醫(yī)藥院校藥學(xué)類規(guī)劃教材生物制藥工藝學(xué)(第二版(吳梧桐主編,中藥制藥工藝學(xué)知識點部分我們選擇制藥工藝學(xué)(王效山主編1、中藥制藥工藝技術(shù)解析(徐蓮英主編3兩本教材作為參考,通過以上三本教材進(jìn)行教學(xué)體系設(shè)計。(三課程設(shè)計以56學(xué)時課程為例,建立以生物制藥工藝為主,中藥制藥工藝為輔的教學(xué)體系,初步設(shè)立材料選擇、預(yù)處理和提取,濃縮與干燥,固液分離技術(shù),膜分離技術(shù),吸附分離技術(shù),凝膠過濾技術(shù),制備HP LC、HSCCC七部分內(nèi)容為融合教學(xué)單元,整體教學(xué)設(shè)計見表1。36 表1章節(jié)設(shè)計章節(jié)學(xué)時第一章生物藥

5、物概述2第二章生物制藥工藝學(xué)概論1第三章制藥工藝技術(shù)上篇12第一節(jié)生化藥物/中成藥材料的選擇、預(yù)處理和提取36第二節(jié)微生物制藥微生物選育、培養(yǎng)、發(fā)酵3第三節(jié)生物技術(shù)制藥上游技術(shù)3第四章制藥工藝技術(shù)下篇36第一節(jié)濃縮與干燥32第二節(jié)固相析出分離4第三節(jié)固液分離技術(shù)34第四節(jié)膜分離技術(shù)34第五節(jié)吸附分離技術(shù)34第六節(jié)凝膠過濾技術(shù)34第七節(jié)離子交換技術(shù)4第八節(jié)親和純化技術(shù)4第九節(jié)制備HP LC、HSCCC34第十節(jié)中試放大2第五章工藝實例5第一節(jié)多肽及蛋白類藥物生產(chǎn)工藝3第二節(jié)中藥復(fù)方制劑提取分離工藝2注:斜體代表小節(jié)學(xué)時,3代表融合教學(xué)章節(jié)以上述課程章節(jié)設(shè)計為主線,進(jìn)行知識點整合,在材料選擇、預(yù)處

6、理小節(jié)中增加中藥材飲片加工炮制知識點;在提取小節(jié)中大幅度增加中草藥提取工藝內(nèi)容;在濃縮和干燥小節(jié)中增加中藥材濃縮干燥常用技術(shù);在吸附分離小節(jié)中增加孔網(wǎng)格樹脂在中草藥活性成分提取分離中的應(yīng)用;在凝膠過濾小節(jié)中加大親脂類葡聚糖凝膠系列的應(yīng)用講解;在制備HP LC部分增加中藥活性成分分離新技術(shù)高速逆流色譜(HSCCC知識點。部分融合教學(xué)設(shè)計詳見表2、表3。(四教學(xué)方法根據(jù)課程設(shè)計,在教學(xué)過程中多采用對比聯(lián)想教學(xué)方法,注意講解工藝原理、設(shè)備的差異。比如,同為濃縮單元,生物活性物質(zhì)因耐熱力差,多采用溫和操作方法,比如鹽析濃縮、PEG濃縮等。而中藥材因中藥小分子物質(zhì)耐熱力較強(qiáng),一般采用熱處理方法,比如旋轉(zhuǎn)

7、蒸發(fā)濃縮等。教學(xué)過程中,同步詳解各種操作工藝、設(shè)備的適用范圍,如凝膠過濾技術(shù)因其良好的親水性能而多用于蛋白等生物活性物質(zhì)的分離,而大孔樹脂吸附技術(shù)因其較好的極性差別多用于中藥材活性成分分離。通過這種對比講解,學(xué)生就能非常清楚地掌握各種工藝的原理差別、設(shè)備的應(yīng)用范圍,從而更好地進(jìn)行工藝設(shè)計和優(yōu)化。在第五章工藝實例階段,采用小組分組講解方式教學(xué)4。教師先布置任務(wù),提出重點和難點問題,然后學(xué)生自由組合,5人一組,互相協(xié)作,利用課余時間,查閱相關(guān)資料,制作課件,最后每組由1名代表向全班學(xué)生講授,并解答其他學(xué)生的提問。除此之外,其他教學(xué)方式筆者在相關(guān)文章5中已有所探討,可參考。表2生化藥物/中成藥材料的

8、選擇、預(yù)處理和提取融合教學(xué)設(shè)計知識層一知識層二知識層三1.材料的選擇1.1生化藥物材料選擇原則1.2中藥材來源選擇1.3新來源2.材料的預(yù)處理2.1生物活性物質(zhì)2.1.1機(jī)械法2.1.2物理法2.1.3化學(xué)法2.1.4生物法2.2中藥材2.2.1除雜2.2.2切片2.2.3飲片干燥2.2.4炮制2.2.5粉碎3.材料的提取3.2生物活性物質(zhì)的提取3.2.1用酸、堿、鹽水溶液提取3.2.2用表面活性劑提取3.2.3有機(jī)溶劑提取3.3中藥材提取3.3.1煎煮法3.3.2浸漬法3.3.3滲漉法3.3.4壓榨法3.3.5揮發(fā)油提取46 表3濃縮與干燥融合教學(xué)設(shè)計知識層一知識層二知識層三1.濃縮1.1基

9、本原理1.2常用濃縮方法1.2.1生化活性物質(zhì)的濃縮 A.鹽析濃縮B.有機(jī)溶劑沉淀濃縮C.葡聚糖凝膠濃縮D.聚乙二醇濃縮E.超濾濃縮1.2.2中藥提取液濃縮 A.煎煮濃縮B.薄膜濃縮C.多效濃縮2.干燥2.1定義和原理2.2常用的干燥方法2.2.1中草藥(活性成分干燥 A.箱式干燥B.氣流干燥C.流化干燥D.噴霧干燥2.2.2生物活性成分干燥冷凍干燥二、教學(xué)效果課程結(jié)束后,采用問卷方式對教學(xué)效果進(jìn)行調(diào)查,部分調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計見表4:表4問卷調(diào)查結(jié)果類別很有興趣比較有興趣一般不感興趣課程學(xué)習(xí)興趣40.12%38.60%18.14%3.14%教學(xué)方式的肯定度46.15%29.17%23.15%1.53

10、%通過本次教學(xué)改革的嘗試,大部分學(xué)生(78.72%對課程的學(xué)習(xí)有興趣,該數(shù)據(jù)比往兩屆(58.12%、60.34%有顯著提高。對于教學(xué)中采用的融合教學(xué)方式,75.32%的學(xué)生表示對此教學(xué)安排持肯定態(tài)度,尤其是對增加的中藥制藥工藝內(nèi)容表現(xiàn)出較濃厚的興趣,并希望能多提供一些中藥制藥工藝知識點。就本教學(xué)方法的優(yōu)缺點來看:普遍認(rèn)為最大的優(yōu)點是拓寬了知識面(39.23%,其次是提高了學(xué)生對各種工藝的特點和適用面的掌握(38.12%。不足之處主要體現(xiàn)在部分工藝環(huán)節(jié)融合過于牽強(qiáng),課程內(nèi)容多,學(xué)習(xí)強(qiáng)度較大等。目前,該教學(xué)方式已經(jīng)在兩屆學(xué)生中嘗試使用,教學(xué)效果比以往有明顯提高。從畢業(yè)生和部分企業(yè)人力資源部的良好反饋表明,畢業(yè)生在從事生物制藥和中藥制藥的工藝環(huán)節(jié)應(yīng)用能力較強(qiáng),能夠很快融入企業(yè)的生產(chǎn)實踐中,可見這種融合教學(xué)方式的可行性是值得肯定的。當(dāng)然,教學(xué)過程中的不足之處還有待改進(jìn),比如教學(xué)設(shè)計的整體體系還不完善,部分章節(jié)的融合力度較牽強(qiáng),知識點的對比串講還需更深一層等。參考文獻(xiàn)1王效山,王鍵主編.制藥工藝學(xué)M.北京:科學(xué)技術(shù)出版社,2