“質(zhì)量源于設(shè)計(jì)”理念在制藥工藝學(xué)中教學(xué)的應(yīng)用*

趙艷艷，張曉虎

(商洛學(xué)院生物醫(yī)藥與食品工程學(xué)院，陜西　商洛　726000)

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“質(zhì)量源于設(shè)計(jì)”理念在制藥工藝學(xué)中教學(xué)的應(yīng)用*

趙艷艷，張曉虎

(商洛學(xué)院生物醫(yī)藥與食品工程學(xué)院，陜西商洛726000)

制藥工藝學(xué)是制藥工程專業(yè)的專業(yè)主干課程之一。本文從“QbD”理念與制藥工藝學(xué)課程的關(guān)系、“QbD”理念在制藥工藝學(xué)教學(xué)過程中的應(yīng)用、教學(xué)效果等方面進(jìn)行分析，進(jìn)行基于質(zhì)量源于設(shè)計(jì)理念的制藥工藝學(xué)課程教學(xué)方法、思路的研究，提高學(xué)生設(shè)計(jì)能力、實(shí)踐能力和綜合能力。結(jié)果表明，該方法能夠顯著提高學(xué)生的質(zhì)量規(guī)范意識。

制藥工藝學(xué)；質(zhì)量源于設(shè)計(jì)；教學(xué)改革；教學(xué)實(shí)踐

制藥工藝學(xué)是研究藥物工業(yè)生產(chǎn)過程的共性規(guī)律及其應(yīng)用的一門課程，其課程體系涵蓋化學(xué)制藥工藝、生物技術(shù)制藥工藝和中藥制藥工藝三個領(lǐng)域、眾多知識單元和知識點(diǎn)[1-2]。藥品質(zhì)量是藥品研發(fā)開始就必須考慮的關(guān)鍵因素，需要在在處方設(shè)計(jì)、工藝路線確定、工藝參數(shù)選擇、物料控制等方面進(jìn)行深入研究，積累翔實(shí)數(shù)據(jù)，并確定最佳的產(chǎn)品配方和生產(chǎn)工藝，這就是藥品設(shè)計(jì)的“質(zhì)量源于設(shè)計(jì)”(QbD)理念[3-4]。基于該理念，在制藥工藝學(xué)課程教學(xué)過程中，應(yīng)充分考慮藥品的特殊性，針對生產(chǎn)條件、所需環(huán)境等具體要求，對學(xué)生滲透工程理念和質(zhì)量理念，將QbD理念和空間設(shè)計(jì)概念融入日常教學(xué)中，使學(xué)生建立質(zhì)量概念。商洛學(xué)院作為新建地方本科院校，面臨著從“應(yīng)用型”本科院校向“應(yīng)用技術(shù)型”本科院校轉(zhuǎn)變的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，迫使教師轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，重視實(shí)踐教學(xué)，使學(xué)生能夠更好的服務(wù)地方。筆者在制藥工藝學(xué)教學(xué)中，融合“QbD”理念，進(jìn)行了相關(guān)改革研究，取得了一定的效果。

1　制藥工藝學(xué)課程與“QbD”理念的關(guān)系

21世紀(jì)初，美國推出了“QbD(質(zhì)量源于設(shè)計(jì))理念”。這一理念首先出現(xiàn)在人用藥品注冊技術(shù)規(guī)定國際協(xié)調(diào)會議(ICH)發(fā)布的Q8中，其定義為“在可靠的科學(xué)和質(zhì)量風(fēng)險管理基礎(chǔ)之上的，預(yù)先定義好目標(biāo)并強(qiáng)調(diào)對產(chǎn)品與工藝的理解及工藝控制的一個系統(tǒng)的研發(fā)方法”[5]。要想得到良好的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，必須從增加對產(chǎn)品的認(rèn)知和對生產(chǎn)的全過程控制著手。

制藥工藝學(xué)是研究藥物的工藝設(shè)計(jì)、制備過程等的一門綜合性學(xué)科。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以獲得藥物制備工藝設(shè)計(jì)的基本原則、制劑制備技術(shù)、制劑基本機(jī)械、藥物生產(chǎn)工藝和質(zhì)量控制等方面的專業(yè)知識，為以后從事相關(guān)的生產(chǎn)活動，打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，在制藥工藝學(xué)教學(xué)過程中滲透“QbD”理念，是非常必要和必須的。

圖1　“QbD”理念與制藥工藝學(xué)課程的關(guān)系Fig.1　The Relationship between "QbD" concept with pharmaceutical technology course

2　“QbD”理念在制藥工藝教學(xué)過程中的應(yīng)用

2.1趣味教學(xué)、案例教學(xué)和“QbD”理念相結(jié)合的手段

QbD是科學(xué)、全面主動的基于風(fēng)險的藥物開發(fā)方法，是對產(chǎn)品屬性、生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品性能之間關(guān)系的透徹理解。在制藥工藝學(xué)的教學(xué)過程中，將“QbD”理念滲透到案例中去，用趣味教學(xué)的方法培養(yǎng)學(xué)生的工程思維能力，對于學(xué)生以后從事制藥行業(yè)相關(guān)的生產(chǎn)、科研，有著重要意義。例如，在講解液體混合器內(nèi)攪拌的軸功率計(jì)算公式(P=NKρN3D5)時，采用趣味聯(lián)想教學(xué)法：案上(N3)一塊(NK)肉(ρ)遞我(D5)，學(xué)生哈哈一笑，活躍了課堂氣氛。接下來講制藥工業(yè)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的實(shí)際問題：目前我國的法蘭連接存在著漏液的問題，如果法蘭漏液發(fā)生在潔凈室，潔凈度會降低，潔凈級別會變化，從而導(dǎo)致藥品質(zhì)量發(fā)生變化。而“QbD”理念強(qiáng)調(diào)質(zhì)量源于設(shè)計(jì)，所以學(xué)生打算重新設(shè)計(jì)法蘭，改變漏液問題。學(xué)生查閱了大量文獻(xiàn)，自學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識，完成了法蘭改造設(shè)計(jì)。在制藥工藝學(xué)的教學(xué)過程中，注重引導(dǎo)學(xué)生思考工程方面的問題，啟發(fā)學(xué)生解決實(shí)際問題，培養(yǎng)和強(qiáng)化學(xué)生的工程思維能力。

2.2“QbD”理念在綜合實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

制藥工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)是連接理論與實(shí)踐的橋梁，是培養(yǎng)學(xué)生良好創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的重要手段。在制藥工藝學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們增大綜合實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的比例，減小基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的比例。結(jié)合商洛學(xué)院地處秦嶺深處、擁有大量道地藥材的特點(diǎn)設(shè)計(jì)的綜合性實(shí)驗(yàn)有：黃芪多糖咀嚼片的制備和質(zhì)量分析；山茱萸環(huán)烯醚萜類成分的提取、分離及片劑制備等。在學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案前，強(qiáng)調(diào)“QbD”理念，質(zhì)量源于設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于生產(chǎn)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、工藝性能設(shè)計(jì)以及所需產(chǎn)品性能的設(shè)計(jì)，學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案要能夠滿足實(shí)際生產(chǎn)。在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)：從對原藥材進(jìn)的凈制開始，接著設(shè)計(jì)提取、純化有效成分的路線、方案，最后查閱資料，進(jìn)行制劑制備。片劑的質(zhì)量分析采用片劑四用測定儀測定硬度、脆碎度和溶出度。一個綜合性實(shí)驗(yàn)下來，學(xué)生綜合運(yùn)用中藥炮制、中藥化學(xué)、中藥藥劑學(xué)、藥物分析、制藥工藝學(xué)等的知識得到了加強(qiáng)。

2.3“QbD”理念在生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的作用

制藥工藝學(xué)作為一門應(yīng)用型學(xué)科，為制藥工程建設(shè)服務(wù)，生產(chǎn)實(shí)習(xí)所占比重較大。在生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中對學(xué)生滲透“QbD”理念，可以構(gòu)建高效的綜合設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)平臺，顯著提高學(xué)生的質(zhì)量規(guī)范意識。質(zhì)量源于設(shè)計(jì)理念要求將產(chǎn)品的質(zhì)量從設(shè)計(jì)階段就開始控制，并控制輸出產(chǎn)品的質(zhì)量，而不能通過最終的產(chǎn)品檢測來保證質(zhì)量。在學(xué)生的認(rèn)知實(shí)習(xí)階段，實(shí)習(xí)帶隊(duì)教師首先告訴學(xué)生具體實(shí)習(xí)單位，學(xué)生查閱資料，根據(jù)“QbD”理念分析實(shí)習(xí)單位具體品種可能的生產(chǎn)工藝，并提出產(chǎn)品質(zhì)量評價方案。實(shí)習(xí)過程中，學(xué)生進(jìn)入車間，了解產(chǎn)品生產(chǎn)的每一環(huán)節(jié)，并與自己的方案比較，強(qiáng)化實(shí)習(xí)效果。商洛學(xué)院制藥工程專業(yè)將認(rèn)知實(shí)習(xí)安排在一年級下學(xué)期，這時候安排他們進(jìn)行認(rèn)知實(shí)習(xí)，可以建立藥品生產(chǎn)的初步概念。生產(chǎn)實(shí)習(xí)安排在大四上學(xué)期，學(xué)生已修完主要專業(yè)課程，對制劑生產(chǎn)工藝、藥廠設(shè)計(jì)、管路布置等有較清晰的認(rèn)識，再經(jīng)歷車間實(shí)際生產(chǎn)實(shí)習(xí)，使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識學(xué)以致用，理論聯(lián)系實(shí)際。

2.4“QbD”理念貫穿學(xué)科競賽過程

為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的興趣，提高學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的綜合能力，鼓勵學(xué)生踴躍參加課外科技活動，開拓知識面，培養(yǎng)創(chuàng)新精神及合作意識，推動商洛學(xué)院專業(yè)建設(shè)和改革，商洛學(xué)院組織學(xué)生參加“全國學(xué)生制藥工程設(shè)計(jì)競賽”和“全國學(xué)生制藥工程研究征文”比賽，并對學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)。針對中國藥學(xué)會制藥工程專業(yè)委員會、國際制藥工程協(xié)會以及四川大學(xué)主辦的“全國學(xué)生制藥工程研究征文比賽”，鼓勵學(xué)生積極參與到教師的科研工作、大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練等項(xiàng)目中去，先打通工藝包，然后根據(jù)工藝撰寫征文，制作Poster。我們要求學(xué)生將小試放大到中試，載查閱資料，大膽設(shè)計(jì)大生產(chǎn)的工藝。整個設(shè)計(jì)過程中強(qiáng)調(diào)貫穿“質(zhì)量源于設(shè)計(jì)”理念，培養(yǎng)學(xué)生的生產(chǎn)意識和質(zhì)量意識。

3　基于“QbD”理念的制藥工藝學(xué)教學(xué)改革效果分析

制藥工藝過程是把藥物商品化、產(chǎn)業(yè)化的一個技術(shù)過程，作為現(xiàn)代醫(yī)藥行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，制藥工藝學(xué)課程的教學(xué)效果直接關(guān)系著學(xué)生在實(shí)際生產(chǎn)過程中的操作能力和創(chuàng)新能力。制藥工藝學(xué)課程的教學(xué)對象為制藥工程專業(yè)三年級學(xué)生，通過將“QbD”理念滲透到制藥工藝學(xué)教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中去，并大膽采用翻轉(zhuǎn)課堂、啟發(fā)式、引導(dǎo)式和趣味式教學(xué)，重注案例分析，增加綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的個數(shù)，重視認(rèn)知實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，積極鼓勵學(xué)生參加各類全國性競賽，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。

4　結(jié)　語

制藥工藝學(xué)的教學(xué)目的是使學(xué)生了解制藥專業(yè)的特點(diǎn)，能夠綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識，掌握中藥的提取、制備工藝和路線設(shè)計(jì)的基本理論和技能，熟悉中藥生產(chǎn)工藝優(yōu)化的方法及工藝路線的設(shè)計(jì)，了解制藥過程中設(shè)備選擇的原理。通過將“質(zhì)量源于設(shè)計(jì)”理念貫穿于制藥工藝學(xué)的理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)和學(xué)科競賽過程中去，使學(xué)生建立藥品生產(chǎn)的質(zhì)量理念，理解制藥工藝過程是在可靠的科學(xué)和質(zhì)量風(fēng)險管理基礎(chǔ)之上的，預(yù)先定義好目標(biāo)并強(qiáng)調(diào)對產(chǎn)品與工藝的理解及工藝控制的一個系統(tǒng)的研發(fā)方法，為學(xué)生以后的生產(chǎn)，打下良好的基礎(chǔ)。

[1]占昌朝,曹小華,劉康強(qiáng),等. KAQ教育模式在“制藥工藝學(xué)”教學(xué)中的應(yīng)用[J].化學(xué)教育,2010, 12(12):40-41.

[2]宇光海, 生物制藥工藝學(xué)課程建設(shè)與改革初探[J].現(xiàn)代閱讀,2012(8):22.

[3]王明娟,胡曉茹,戴忠,等. 新型的藥品質(zhì)量管理理念“質(zhì)量源于設(shè)計(jì)”[J].中國新藥雜志,2014, 23(8):948-954.

[4]劉理文,QbD在仿制藥工程的應(yīng)用路徑設(shè)計(jì)[D].廈門:廈門大學(xué),2014:18-20.

[5]仲小燕,梁毅.實(shí)施“質(zhì)量源于設(shè)計(jì)”的五個關(guān)鍵因素[J].現(xiàn)代制造,2011(23):14-17.

Teaching Reform of Pharmaceutical Technology Based on “QbD” Theory*

ZHAOYan-yan,ZHANGXiao-hu

(Department of Bio-pharmaceutical and Food Engineering, Shangluo University, Shaanxi Shangluo 726000, China)

Technology is one of the core courses in Pharmaceutical Engineering. A new curriculum system was constructed through studying on the relationship between "QbD" concept with Pharmaceutical Technology course, teaching methods and practical teaching system, etc., and it was continuously optimized and improved in the practice. The aim was to explore the new methods and the new ideas of Pharmaceutical Technology curriculum based on “QBD Theory”, strive to cultivate the students’ design ability, practice ability and comprehensive ability. The results showed that the curriculum reform effect was remarkable in Specifications of quality consciousness.

Pharmaceutical Technology; QBD; teaching reform; teaching practice

2015年商洛學(xué)院教育教學(xué)改革項(xiàng)目(15jyjx128)。

趙艷艷(1984-)，女，碩士，講師。

G642

A

1001-9677(2016)08-0203-02