化学制药工艺学

“化学制药工艺学”课程所在药物化学学科是辽宁省重点学科，是我国最早招收研究生的学科之一（1956年），也是我国国务院首批批准的硕士点和博士点（1981年），为我校药学博士后流动站成员学科之一，是我校在国内外药学界具有重要影响的强势学科之一。我校制药工程专业始建于上世纪50年代，是国家级特色专业、辽宁省首批重点示范专业，可招收博士、硕士研究生，为我校传统优势专业。“化学制药工艺学”为我校在全国范围内首创的药学课程！在过去的30余年时间里，“化学制药工艺学”课程历经创建－发展－完善的艰辛历程，逐步成长为我校在国内药学教育、研究领域较有影响的一门特色课程。

（1）“化学制药工艺学”的创建（1973－1980）

二十世纪70年代初期，我校制药系化学制药教研室的计志忠教授等前辈学者根据我国化学制药工业的实际情况与发展趋势，率先提出了开设“化学制药工艺学”课程并加强化学制药工艺学研究的建议。在极端困难的条件下，计志忠教授等组织确定了“化学制药工艺学”教学大纲并编写了《化学制药工艺学讲义》，在化学制药专业（“制药工程专业”前身）开设了“化学制药工艺学”课程。1977年恢复高考后，我校在77级正式将“化学制药工艺学”设立为四年制本科化学制药专业的专业课，同时在制药系化学制药教研室内组建了化学制药工艺学教研组。当时我国的化学制药工业落后，新药开发以“仿制”为主，制药企业的工艺水平普遍较低，工艺研究人才极度匮乏。“化学制药工艺学”课程的开设，极好地适应了当时的形势，为企业培养、输送了一大批工艺研究、工艺管理骨干，显著促进了我国制药企业的发展，在全国产生了重大影响。在我校的带动下，四川医学院（现四川大学药学部）、北京医学院（现北京大学药学部）、上海化工学院（现华东理工大学）等院校相继开设了“化学制药工艺学”课程。 1980年，由我校计志忠教授主编、川医李正化教授、北医王玉书教授等参编的第一部《化学制药工艺学》教材由化学工业出版社出版发行，被多所医药、化工院校采用，博得了广泛的好评并产生了深远的影响。

（2）“化学制药工艺学”的发展（1981－2000）

二十世纪80、90年代，我国医药产业空前繁荣。为满足制药企业对工艺研究、工艺管理人才的迫切需求，我校进一步加强了“化学制药工艺学”教学工作，设立了化学制药工艺学教研室，将“化学制药工艺学”确定为化学制药专业的必修课，理论课增加到56学时，同时还开设了72学时的实验课程，并由王绍杰副教授等编写了《化学制药工艺学实验讲义》。

在总结二十余年教学经验的基础上，我校计志忠教授组织中国药科大学、华西医科大学（现四川大学药学部）等院校的教师共同编写了《化学制药工艺学》（第二版），该教材于1998年由中国医药科技出版社出版发行，并在20余所医药、化工院校中使用。

（3）“化学制药工艺学”的完善（2001－）

随着药品专利制度的不断完善和中国加入“世贸组织”，我国的医药产业正经历着“仿制”到“创制”的根本性转变，“自主创新”已成为新世纪的主题。医药产业的自主创新不仅包括新药的创制，也包括制药新工艺的发明和药物合成新反应（特别是与环境友好的绿色化学反应）的发现与应用。学校审时度势，及时做出战略调整，于2000年将药物化学、药物合成反应、化学制药工艺学等教研室加以整合，共同组建了药物化学学科。以此为契机，孙铁民教授、郭春教授等在药物化学等领域教学、科研经验丰富的教师参加到化学制药工艺学的教学工作中，使师资力量得到极大的加强，教学水平显著提高。为适应“自主创新”的新形势，在赵临襄教授的主持下，全体任课教师共同努力，在分析新世纪化学制药工艺学发展趋势的基础上，对教学内容进行了大胆改革。

① 首次引入“手性药物的制备技术”，体现时代特色。我们着重讲述了手性药物制备技术，特别是利用前手性原料或手性源及外消旋体拆分制备手性药物等方法，填补了制药工程等专业本科教学过程中在“不对称合成”等现代制药技术方面应用的空白。鉴于本门课程的特点和学时，我们重点讨论手性药物制备技术在生产实践中的应用而不是过分强调它的理论阐述。我们在讲授“药物合成工艺路线的设计和选择”和“化学合成要的工艺研究”等章节时，选择血管紧张素转化酶抑制剂（ACEI）等手性药物作为重点内容，将利用前手性原料或手性源制备手性药物的方法等内容渗透进去；案例分析（氯霉素的生产工艺）中，对“外消旋体拆分技术”做出全面介绍。由此，将“手性药物的制备技术”中的核心内容引入到“化学制药工艺学”的教学中，充分体现时代特色。

② 增添“绿色化学”内容，强化环境意识。我们在课程中引入绿色化学概念，改革了在以往的教学中主要强调污染物的治理，而对污染物的产生没有给予足够的重视教学理念。以环境保护概念替代原有的三废处理的提法，强调采用绿色生产工艺在源头上杜绝污染物的产生，并对绿色化学的核心内容做了精炼的介绍。在讲授“药物合成工艺路线的设计和选择”和“化学合成要的工艺研究”等章节的过程中，突出了绿色工艺路线的设计和绿色工艺方法的运用，并结合教师的科研工作，新增了“一瓶反应（one-pot reaction）”、“微波催化”、“超声催化”等内容，使学生充分了解从源头上杜绝污染物产生的重要性，努力强化环境意识。

③ 更新药物品种，贴近生产实际，强化案例式教学。药物品种更新迅速是医药产业的重要特征。我们在教学过程中选用二十世纪80、90年代上市的新药作为实际案例，使教学内容能够与时俱进，更加贴近生产实际。在讲授化学制药工艺学的原理的同时，强化案例式教学，通过案例分析使学生掌握化学制药工艺学的原理。为配合理论课教学的改革，在赵临襄教授的指导下，张为革教授、赵翔高级工程师经一年多的资料收集与实验研究，编写了新的《化学制药工艺学实验讲义》。以临床常用的抗癫痫药物苯妥英钠、苯妥英锌为例，全面涵盖化学制药工艺学研究过程中的工艺路线设计与选择、工艺研究、环境保护等诸多环节。在工艺研究过程中，引入了由我国数学家方开泰等创立的“均匀设计”方法，使用曾昭钧教授设计的软件，采用“计算机仿真技术”对多因素影响的合成实验过程进行数学模拟，确立了最高反应收率和最低生产成本的优化反应条件。将“环境友好”、“循环经济”的理念融入到实验教学中，对实验过程中产

生的废液进行了回收利用和无害化处理。首次将绿色化学实验技术运用于本科实验教学过程中，将微波固相催化新技术与空气氧化绿色反应相结合，自行设计了“微波催化下空气氧化2-羟基二苯乙酮制备二苯乙二酮”实验；在微波作用下于硅胶载体上利用空气中的氧气将2-羟基二苯乙酮转化为二苯乙二酮，反应快速，收率良好，操作简便，载体溶剂均可回收利用，无废弃物产生，达到了绿色环保要求。在实验过程中采用薄层层析技术对反应过程进行监测，保证中间体和产物的纯度，使学生牢固树立“质量第一” 的观念。根据工艺研究的特点，要求学生对实验中涉及的每步进行成本核算，使学生了解药品生产过程的经济效益的重要性。为切实提高学生的创新能力，在最后一步“苯妥英锌制备”实验中安排了自主设计实验内容；在提供基本工艺条件的前提下，组织学生查阅文献，自行设计实验的具体操作步骤，经指导教师审核后，由学生独立完成实验全过程。在“化学制药工艺学实验”的改进过程中，校、院领导给予了高度重视和大力支持，专门购进了“微波反应装置”、“旋转蒸发仪”等设备，保障了实验教学的顺利进行。经过三年的探索与实践，“化学制药工艺学实验”课程取得了良好的教学效果。“化学制药工艺学”是紧密结合生产实际的应用科学，具有很强的实践性，要求学生具备坚实宽厚的理论基础和解决复杂工程技术问题的实际能力。“生产实习”是本课程的重要教学内容，是理论联系实际、培养高素质人才的一项重要实践性教学环节。学生在学习本课程理论知识和实验技能的同时，第一次接触制药生产实际，进行体验式教学。生产实习的目的是使学生获得生产实际知识和技能，巩固和理解所学理论，提高分析问题和解决问题等综合能力；同时，使学生了解工厂的组织管理，熟悉生产第一线，了解本本课程的发展前景。化学制药工艺学课程的生产实习有别于其他课程或其他专业实习过程，具有它的特殊性。化学制药工业生产中，经常涉及高温高压、易燃易爆、有毒有害的反应条件和化学物质，学生的实际上岗操作过程具有一定的危险性。为在确保学生安全的前提下改善教学效果，我们结合实习岗位和生产的品种，与教学实习基地联系合作制作了全面真实反映药品生产全过程的教学课件。课件以录像的形式，全面、真实地再现某一药品生产的工艺过程。将该课件应用于实习前的教育，使学生在上岗前就充分了解了生产实习要素，掌握了企业的概况和产品的生产工艺。整个生产实习明确分为校内预习、驻厂实习和实习后总结三个环节。在实习内容的组织上保证了连续性和完整性，实习开始前，及时根据企业产品的生产工艺，确定学生能够参加的工段，制定详细的实习方案，合理分组和轮班，一方面要保证实习内容的完整性，另一方面又有了重点，即实习的内容包括粗品、成品和质检等化学药物生产的一整套工艺。经过几年的探索与努力，“化学制药工艺学生产实习”在实践不断完善和提高，取得了显著的教学效果。教材建设与教学改革同步进行，教学改革的成果在新编教材中得到充分体现。由本课程负责人赵临襄教授主编，我校的张为革教授与中国药科大学、浙江大学、天津大学、广东药学院、华东理工大学、武汉化工学院的教师一起合作编写的普通高等教育“十五”国家级规划教材《化学制药工艺学》（第三版），于2003由中国医药科技出版社出版发行。据不完全统计，已有30余所院校选用此书作为制药工程等专业的教材。目前，普通高等教育“十一五”国家级规划教材《化学制药工艺学》（第四版）教材正在编写中，仍由赵临襄教授任主编，张为革教授和来自浙江大学、天津大学、广东药学院、华东理工大学、武汉化工学院的教师参与编写。此外，《化学制药工艺学实验》教材已被列入中国医药科技出版社的出版计划，由张为革教授任主编，赵翔高级工程师等参与编写，初稿的

写作工作已完成，正在进行统稿，将于近期出版发行。2008年，我校设立了“制药工程”专业博士点和硕士点，“化学制药工艺学”被确定为研究生复试考试科目。本课程现有任课教师10人，教学辅助人员1人。任课教师中包括赵临襄教授（沈阳药科大学科研处处长）、张为革教授、孙铁民教授（辽宁省教学名师药物化学教研室主任）、郭春教授（药物化学系主任）等教授、博士生导师4人，王绍杰等副教授、硕士生导师4人，另有刘丹等讲师2人；负责实验准备的教学辅助人员是赵翔高级工程师。任课教师具有博士学位教师占100%，留学回国人员7人，占70%；平均年龄40.8岁，其中36－45岁骨干教师占50%。五年来，赵临襄教授等任课教师主编或参编《化学制药工艺学》（第三版）、《制药工艺学》、《药物化学》、《药物合成反应》等共10余部全国性教材和学术专著，在国内外核心期刊上发表教学和科研学术论文100余篇，其中SCI论文近80篇，申报专利30余项。本课程的师资阵容强大，年龄结构及学位结构合理；研究方向明确、稳定，研究水平与手段处于国内同学科的领先地位，部分研究工作达到了国际先进水平，已形成具有较大影响的学术特色，为切实保障“化学制药工艺学”的教学质量和不断提高本课程的教学水平奠定了坚实的基础。我校首创的“化学制药工艺学”课程经历了30余年的发展历程，在几代人的共同努力下，已经逐步建立了比较完备的教学体系，积累了宝贵的教学经验，无论是理论课还是实验课都形成了自己较为独特的风格，在国内同学科中享有较高的声誉和影响，已成为我校的特色课程之一。