《制药工艺学》理论教学大纲(供四年制本科制药工程专业使用)

《制药工艺学》理论教学大纲(供四年制本科制药工程专业使用)Ⅰ前言化学制药工艺学是培养从事化学药物研制、生产及工艺设计的专门人才的主干课程，是制药工程专业学生的一门必修课程，该课程综合运用了有机化学、物理化学、药物合成反应、制药化工过程及设备等课程的基础知识，是药物研究和开发中的重要组成部分。本课程的学习可使学生树立生产的观点，并掌握有关化学制药生产中的单元操作和工艺路线设计、选择和改革，以及中试放大、质量控制和“三废”防治等方面的知识。同时本课程的讲授和学习将为培养能胜任药物研究领域内的教学、科研和生产专门人才打下基础。本课程的重点是以有机合成设计和方法学为基础，结合工艺研究的新技术、新方法和绿色化学原理阐述化学制药工艺的特点和规律，探讨化学合成药物的工艺研究内容。通过本课程的学习，使学生学会运用基础课和专业基础课所学的理论和知识探讨化学合成药物的工艺路线设计、选择、评价和研究方法，达到为化学合成药物提供较为先进的工艺路线和生产方法的目的。此外，通过本课程的学习，熟悉化学制药工艺的中试放大、生产工艺规程和安全生产技术的内容和重要意义、药厂“三废”的防治。本大纲适用于四年制本科制药工程专业使用。现将大纲使用中有关问题说明如下：一为了使教师和学生更好地掌握教材，大纲每一章均由教学基本要求和教学内容两部分组成。教学基本要求分掌握、熟悉和了解三个级别，教学内容与教学要求级别相对应，并统一标示（核心内容即知识点以下划实线，一般内容不标示）便于学生重点学习。二教师在保证大纲核心内容的前提下，可根据不同教学手段，讲授重点内容和介绍一般内容。三总教学参考学时为46学时，其中理论课46学时，无实验课。四教材：《化学制药工艺学》，王亚楼编著，化学工业出版社，2008。II正文第一章化学药物合成路线的设计方法一教学目的在原有有机化学和药物合成反应知识的基础上，进一步学习药物合成路线设计的一般分析方法，并进一步学习药物合成中的路线选择与工艺改进的原则与技巧。二教学要求（一）了解化学药物合成路线设计的目的。（二）掌握药物合成路线设计的几种常用方法。（三）重点掌握逆合成分析法。三教学内容（一）设计药物合成路线的目的。（二）设计药物合成路线的几种常用方法。第二章碳-氮键的合成一教学目的在原有有机化学和药物合成反应知识的基础上，系统学习构建碳-氮键的一般方法、反应特点以及在药物合成中的应用。二教学要求（一）熟悉构建碳-氮键的几种重要的反应类型及每种反应类型的特点。（二）掌握氮原子不饱和碳原子的亲核取代反应及其应用。（三）掌握氮原子对不饱和碳原子的亲核脱水缩合反应及其应用。（四）掌握氮原子对不饱和碳原子的亲核加成反应及其应用。（五）掌握保护氨基的各种有效方法三教学内容（一）氮原子对饱和碳原子的亲核取代反应。（二）氮原子对不饱和碳原子的亲核取代反应。（三）氮原子对不饱和碳原子的亲核脱水缩合反应。（四）氮原子对不饱和碳原子的亲核加成反应。第三章碳-氧键和碳-硫键的合成一教学目的在原有有机化学和药物合成反应知识的基础上，系统学习构建碳-氧与碳-硫键的一般方法、反应特点以及在药物合成中的应用。二教学要求（一）掌握构建碳-氧键的几种常用方法及其应用。（二）掌握构建碳-硫键的几种常用方法及其应用。三教学内容（一）碳-氧键的合成：包括醇键的形成，醚键的形成，酯键的形成。（二）碳-硫键的形成：包括硫醇或硫酚与卤代烃或酯的反应，卤代烃与硫化钠或多硫化钠反应，直接与硫黄反应。第四章芳香族化合物的取代反应一教学目的通过回顾芳环上亲电取代反应的反应类型，进一步系统学习芳香族化合物的取代反应的相关知识。在此基础上，熟悉此类反应在药物合成中的应用。二教学要求（一）掌握芳香族化合物亲电取代反应的几种反应类型及特点。（二）掌握芳香族化合物亲核取代反应的类型及特点。三教学内容（一）芳香族化合物的亲电取代反应：包括硝化反应、磺化反应、卤化反应、Friedel-Crafts反应。（二）芳香族化合物的亲核取代反应：包括芳香族化合物的SN1反应、SN2反应、苯炔反应。第五章碳-碳键的合成一教学目的在原有有机化学和药物合成反应知识的基础上，系统学习构建碳-碳键的一般方法、反应特点以及在药物合成中的应用。二教学要求（一）掌握构建碳-碳键（碳-碳双键、碳-碳单键）的几种反应类型及其应用。（二）掌握羰基化合物的亲核取代反应及其应用。（三）掌握Diels-Alder反应及其应用。三教学内容（一）碳-碳双键的形成反应：包括加成消除反应、取代消除反应。（二）碳-碳单键的形成反应：包括饱和碳原子的亲核取代反应、亲核加成反应。（三）羰基化合物的亲核取代反应。（四）Diels-Alder反应。第六章杂环化合物的合成一教学目的系统学习常见五元、六元杂环化合物的一般合成方法，以此为基础，进一步学习常见杂环药物的合成工艺和合成路线设计。二教学要求（一）熟悉几种常见的杂环化合物：包括五元杂环化合物：呋喃衍生物、吡咯衍生物、噻吩衍生物、咪唑衍生物、噁唑衍生物、异噁唑衍生物等；六元杂环化合物：包括吡啶、喹啉、异喹啉、苯并吡喃酮、黄酮、香豆素类衍生物以及其它常见的复合杂环化合物。（二）掌握常用的合成杂环化合物的方法及其在药物合成中的应用。三教学内容（一）常见的五元杂环化合物、六元杂环化合物、复合杂环化合物及其特点。（二）常用的合成杂环化合物的方法（Paal-Knorr合成法、Hanlzsch吡咯合成法、Fischer吲哚合成法、Hantzsch吡啶合成法、Skrauph合成法）及其在药物合成中的应用实例。第七章药物合成工艺中的绿色化学一教学目的学习药物合成中绿色化学的相关概念、实现绿色化学的基本原则和方法，以及现代制药工业中绿色药物合成的实例与未来发展趋势。二教学要求（一）了解绿色化学的基本理念与发展概况。（二）熟悉药物合成中绿色化学的基本原则与常用手段。（三）掌握药物合成中遵循绿色化学原则的新方法、新技术（水溶剂有机合成、无溶剂有机合成、微波技术）及其在药物合成工艺中的应用。（四）掌握药物合成中绿色化学实例（阿瑞匹坦和舍曲林的合成新工艺）。三教学内容（一）绿色化学的原则与常用手段。（二）水溶剂有机合成及其在药物合成工艺中的应用：包括水溶剂反应的特点和类型。（三）无溶剂有机合成及其在药物合成工艺中的应用：包括无溶剂反应的特点、反应类型和应用实例。（四）药物合成中的微波反应：包括微波技术的优点与应用实例。（五）药物合成中的绿色化学实例：包括阿瑞匹坦和舍曲林等的合成新工艺。第八章药物合成中的相转移催化反应一教学目的学习相转移催化反应的相关概念、常用的相转移催化剂、手性的相转移催化，以及相转移催化在药物合成中的应用。二教学要求（一）了解相转移催化反应的起源与在药物合成中的应用概况。（二）掌握相转移催化反应的基本定义、原理、常用的催化剂的类型。（三）熟悉相转移催化剂的制备方法。（四）掌握相转移催化反应的影响因素及其在药物合成中的应用实例。三教学内容（一）相转移催化反应的基本概念：包括概述、原理、常用的相转移催化剂。（二）影响相转移催化反应的因素：包括溶剂、催化剂、水、其它因素及催化剂的回收再利用。（三）相转移催化反应在药物合成中的应用：包括碳原子的烷基化反应、碳负离子与羰基及其它亲电试剂的反应、醚类化合物的合成、氮原子上的烷基化反应、二碳烯的生成与应用、相转移催化的不对称合成。第九章手性药物的拆分技术一教学目的学习手性拆分的相关概念、常用的拆分方法，动力学拆分、动态动力学拆分、酶拆分的相关概念，以及利用手性拆分技术在制备手性药物中的应用。二教学要求（一）了解手性、手性化合物及其相关概念。（二）熟悉手性药物和手性药物的研究意义以及获得手性药物的主要技术和方法。（三）熟悉手性药物与受体及与生物活性之间的关系。（四）掌握常用的手性药物的拆分方法以及动力学拆分技术。三教学内容（一）概述：包括手性、手性化合物及命名、手性药物及手性药物的研究意义、获得手性药物的主要技术与方法。（二）手性药物与受体及与生物活性之间的关系。（三）手性药物的拆分方法：包括直接结晶法、化学拆分法、复合拆分和包合拆分法、包结拆分法、酶拆分法。（四）动力学拆分技术：包括动力学拆分和动态动力学拆分。第十章合成药物的工艺研究一教学目的学习药物合成中实验室工艺研究的基本概念，工艺路线的评价标准和选择。二教学要求（一）掌握药物合成路线的评价标准与选择的依据。（二）掌握化学药物合成工艺的实验室研究的基本内容。三教学内容（一）药物合成工艺路线的评价与选择：包括评价的标准与选择依据。（二）化学药物合成工艺的实验室研究：包括反应物的浓度与配料比、加料次序与方式、反应的温度与压力、反应时间和终点控制、溶剂的选择、催化剂、酶催化、酸碱度。第十一章中试放大研究与生产工艺规程制定一教学目的学习药物合成中中试放大的基本概念，物料衡算以及生成工艺规程制定，以及如何运用相关知识指导实际生产。二教学要求（一）了解中试放大研究的意义、方法、内容。（二）熟悉中试放大的装置和车间以及常见的安全问题。（三）掌握物料衡算的基准与操作流程。（四）熟悉生产工艺规程制定的基本内容。三教学内容（一）中试放大研究的基本概念：包括研究意义、方法、内容、中试放大的装置、中试车间以及中试过程中的安全性问题。（二）物料衡算：包括物料衡算的理论基础、计算基准、操作流程。（三）生产工艺规程的制定。第十二章化学制药厂的安全生产和“三废”防治一教学目的学习药物合成与实际生产中的相关安全常识，实现安全生产的基本规范，“三废”处理的常用方法。二教学要求（一）熟悉化学制药厂的有关安全生产的基本内容。（二）熟悉化学制药厂有关“三废”防治的内容。三教学内容（一）化学制药厂的安全生产。（二）化学制药厂的“三废”防治。Ⅲ教学组织与方法一实施机构：由药学院制药工程教研室执行。二组织内容：按照教学计划的要求，在专业负责人领导下组成教学组，由资历较深，教学经验比较丰富，一般具有高级技术职务的教师任教学组长，具体组织实施教学的各个环节。委配教学态度端正，教学效果好的教师主讲，并承担指导和检查辅导教师教学情况的义务。开课前要认真组织试讲，充分听取意见，修改和完善教案，以达到最佳的教学效果。教学组要定期集体备课，总结教学经验，找出存在问题并加以改正，要经常与学生取得联系，听取学生对教学的反映，并在实施中改进。三教学方法：本课程主要讲授药物合成工艺的设计、改进以及工艺实验室研究与中试放大，讲述药物合成工艺中的新技术、新方法的应用，讲述过程偏重于具体事例的讲解。四考核办法：采用闭卷笔试。教学测量：理论考