“质量源于设计”理念在制药工艺学中教学的应用*

赵艳艳，张晓虎

(商洛学院生物医药与食品工程学院，陕西　商洛　726000)



“质量源于设计”理念在制药工艺学中教学的应用*

赵艳艳，张晓虎

(商洛学院生物医药与食品工程学院，陕西商洛726000)

制药工艺学是制药工程专业的专业主干课程之一。本文从“QbD”理念与制药工艺学课程的关系、“QbD”理念在制药工艺学教学过程中的应用、教学效果等方面进行分析，进行基于质量源于设计理念的制药工艺学课程教学方法、思路的研究，提高学生设计能力、实践能力和综合能力。结果表明，该方法能够显著提高学生的质量规范意识。

制药工艺学；质量源于设计；教学改革；教学实践

制药工艺学是研究药物工业生产过程的共性规律及其应用的一门课程，其课程体系涵盖化学制药工艺、生物技术制药工艺和中药制药工艺三个领域、众多知识单元和知识点[1-2]。药品质量是药品研发开始就必须考虑的关键因素，需要在在处方设计、工艺路线确定、工艺参数选择、物料控制等方面进行深入研究，积累翔实数据，并确定最佳的产品配方和生产工艺，这就是药品设计的“质量源于设计”(QbD)理念[3-4]。基于该理念，在制药工艺学课程教学过程中，应充分考虑药品的特殊性，针对生产条件、所需环境等具体要求，对学生渗透工程理念和质量理念，将QbD理念和空间设计概念融入日常教学中，使学生建立质量概念。商洛学院作为新建地方本科院校，面临着从“应用型”本科院校向“应用技术型”本科院校转变的机遇和挑战，迫使教师转变教学理念，重视实践教学，使学生能够更好的服务地方。笔者在制药工艺学教学中，融合“QbD”理念，进行了相关改革研究，取得了一定的效果。

1　制药工艺学课程与“QbD”理念的关系

21世纪初，美国推出了“QbD(质量源于设计)理念”。这一理念首先出现在人用药品注册技术规定国际协调会议(ICH)发布的Q8中，其定义为“在可靠的科学和质量风险管理基础之上的，预先定义好目标并强调对产品与工艺的理解及工艺控制的一个系统的研发方法”[5]。要想得到良好的产品设计，必须从增加对产品的认知和对生产的全过程控制着手。

制药工艺学是研究药物的工艺设计、制备过程等的一门综合性学科。通过该课程的学习，学生可以获得药物制备工艺设计的基本原则、制剂制备技术、制剂基本机械、药物生产工艺和质量控制等方面的专业知识，为以后从事相关的生产活动，打下坚实的基础。因此，在制药工艺学教学过程中渗透“QbD”理念，是非常必要和必须的。

图1　“QbD”理念与制药工艺学课程的关系Fig.1　The Relationship between "QbD" concept with pharmaceutical technology course

2　“QbD”理念在制药工艺教学过程中的应用

2.1趣味教学、案例教学和“QbD”理念相结合的手段

QbD是科学、全面主动的基于风险的药物开发方法，是对产品属性、生产工艺和产品性能之间关系的透彻理解。在制药工艺学的教学过程中，将“QbD”理念渗透到案例中去，用趣味教学的方法培养学生的工程思维能力，对于学生以后从事制药行业相关的生产、科研，有着重要意义。例如，在讲解液体混合器内搅拌的轴功率计算公式(P=NKρN3D5)时，采用趣味联想教学法：案上(N3)一块(NK)肉(ρ)递我(D5)，学生哈哈一笑，活跃了课堂气氛。接下来讲制药工业生产过程中出现的实际问题：目前我国的法兰连接存在着漏液的问题，如果法兰漏液发生在洁净室，洁净度会降低，洁净级别会变化，从而导致药品质量发生变化。而“QbD”理念强调质量源于设计，所以学生打算重新设计法兰，改变漏液问题。学生查阅了大量文献，自学机械设计方面的知识，完成了法兰改造设计。在制药工艺学的教学过程中，注重引导学生思考工程方面的问题，启发学生解决实际问题，培养和强化学生的工程思维能力。

2.2“QbD”理念在综合实验和设计实验中的应用

制药工艺学实验是连接理论与实践的桥梁，是培养学生良好创新能力和实践能力的重要手段。在制药工艺学的实验教学中，我们增大综合实验和设计实验的比例，减小基础性实验的比例。结合商洛学院地处秦岭深处、拥有大量道地药材的特点设计的综合性实验有：黄芪多糖咀嚼片的制备和质量分析；山茱萸环烯醚萜类成分的提取、分离及片剂制备等。在学生设计实验方案前，强调“QbD”理念，质量源于设计的关键在于生产设计、工艺设计、工艺性能设计以及所需产品性能的设计，学生设计的实验方案要能够满足实际生产。在此基础上，引导学生进行实验方案设计：从对原药材进的净制开始，接着设计提取、纯化有效成分的路线、方案，最后查阅资料，进行制剂制备。片剂的质量分析采用片剂四用测定仪测定硬度、脆碎度和溶出度。一个综合性实验下来，学生综合运用中药炮制、中药化学、中药药剂学、药物分析、制药工艺学等的知识得到了加强。

2.3“QbD”理念在生产实习环节的作用

制药工艺学作为一门应用型学科，为制药工程建设服务，生产实习所占比重较大。在生产实习过程中对学生渗透“QbD”理念，可以构建高效的综合设计实习平台，显著提高学生的质量规范意识。质量源于设计理念要求将产品的质量从设计阶段就开始控制，并控制输出产品的质量，而不能通过最终的产品检测来保证质量。在学生的认知实习阶段，实习带队教师首先告诉学生具体实习单位，学生查阅资料，根据“QbD”理念分析实习单位具体品种可能的生产工艺，并提出产品质量评价方案。实习过程中，学生进入车间，了解产品生产的每一环节，并与自己的方案比较，强化实习效果。商洛学院制药工程专业将认知实习安排在一年级下学期，这时候安排他们进行认知实习，可以建立药品生产的初步概念。生产实习安排在大四上学期，学生已修完主要专业课程，对制剂生产工艺、药厂设计、管路布置等有较清晰的认识，再经历车间实际生产实习，使学生能够将所学知识学以致用，理论联系实际。

2.4“QbD”理念贯穿学科竞赛过程

为了激发学生学习专业知识的兴趣，提高学生灵活运用所学知识解决实际问题的综合能力，鼓励学生踊跃参加课外科技活动，开拓知识面，培养创新精神及合作意识，推动商洛学院专业建设和改革，商洛学院组织学生参加“全国学生制药工程设计竞赛”和“全国学生制药工程研究征文”比赛，并对学生进行培训。针对中国药学会制药工程专业委员会、国际制药工程协会以及四川大学主办的“全国学生制药工程研究征文比赛”，鼓励学生积极参与到教师的科研工作、大学生创新训练等项目中去，先打通工艺包，然后根据工艺撰写征文，制作Poster。我们要求学生将小试放大到中试，载查阅资料，大胆设计大生产的工艺。整个设计过程中强调贯穿“质量源于设计”理念，培养学生的生产意识和质量意识。

3　基于“QbD”理念的制药工艺学教学改革效果分析

制药工艺过程是把药物商品化、产业化的一个技术过程，作为现代医药行业的关键技术领域，制药工艺学课程的教学效果直接关系着学生在实际生产过程中的操作能力和创新能力。制药工艺学课程的教学对象为制药工程专业三年级学生，通过将“QbD”理念渗透到制药工艺学教学的各个环节中去，并大胆采用翻转课堂、启发式、引导式和趣味式教学，重注案例分析，增加综合性和设计性实验的个数，重视认知实习和生产实习环节，积极鼓励学生参加各类全国性竞赛，以提高学生的学习积极性和主动性。

4　结　语

制药工艺学的教学目的是使学生了解制药专业的特点，能够综合运用所学的理论知识，掌握中药的提取、制备工艺和路线设计的基本理论和技能，熟悉中药生产工艺优化的方法及工艺路线的设计，了解制药过程中设备选择的原理。通过将“质量源于设计”理念贯穿于制药工艺学的理论教学、实验教学、生产实习环节和学科竞赛过程中去，使学生建立药品生产的质量理念，理解制药工艺过程是在可靠的科学和质量风险管理基础之上的，预先定义好目标并强调对产品与工艺的理解及工艺控制的一个系统的研发方法，为学生以后的生产，打下良好的基础。

[1]占昌朝,曹小华,刘康强,等. KAQ教育模式在“制药工艺学”教学中的应用[J].化学教育,2010, 12(12):40-41.

[2]宇光海, 生物制药工艺学课程建设与改革初探[J].现代阅读,2012(8):22.

[3]王明娟,胡晓茹,戴忠,等. 新型的药品质量管理理念“质量源于设计”[J].中国新药杂志,2014, 23(8):948-954.

[4]刘理文,QbD在仿制药工程的应用路径设计[D].厦门:厦门大学,2014:18-20.

[5]仲小燕,梁毅.实施“质量源于设计”的五个关键因素[J].现代制造,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年商洛学院教育教学改革项目(15jyjx128)。

赵艳艳(1984-)，女，硕士，讲师。

G642

A

1001-9677(2016)08-0203-02