藥物製劑工程學（簡體書）

《藥物制劑工程學》全書共分為八章，主要闡述了藥物制劑生產實踐過程的主要內容。章“緒論”介紹了藥物制劑工程學的概念、內容、任務、起源和發展，以及GMP、ICH、製藥機械等的基本常識；第二章“制劑工程設計”介紹了制劑工程基本設計、工藝流程設計、制劑工程計算、車間布置設計、設備的選型與安裝等工程設計相關內容；第三章“工程驗證”介紹了工程設計審查、檢查方法驗證、空氣凈化系統驗證、工藝用水驗證、滅菌驗證、生產工藝驗證、設備清潔驗證等；第四章“制劑生產工程”介紹了制劑生產工程體系、文件管理、生產計劃、生產準備和勞動組織、生產過程及過程控制等內容；第五章“制劑生產各論”主要介紹了口服固體制劑、液體制劑、無菌制劑、其他制劑（軟膏劑、栓劑、膜劑、氣霧劑、粉霧劑、噴霧劑、中藥制劑）等制劑操作單元、設備、工藝和車間設計等；第六章“制劑包裝工程”介紹了藥物制劑包裝的基本概念、藥品包裝法規、包裝材料、藥物制劑的包裝和輔助包裝等內容；第七章“制劑質量控制工程”介紹了質量控制常用的統計學方法、生產過程的質量控制、抽樣和檢驗、工藝衛生控制、流通跟蹤和信息反饋處理等；第八章“制劑新產品研究開發”介紹了制劑新產品開發立題與可行性分析、劑型與處方工藝設計、制劑新產品研究開發中試放大與工藝規程、質量研究、穩定性研究等內容。

《藥物制劑工程學》可作為高等院校藥物制劑、製藥工程等藥學類相關專業的核心課程教材，亦可供從事藥物制劑研發、工藝設計的科技人員、製藥企業在職人員參考使用。

吳正紅，博士，中國藥科大學教授、博士生導師。兼任世界中醫藥學會聯合會兒童醫藥健康產品產業分會常務理事、中國顆粒學會生物顆粒專業委員會委員；《中國醫藥科學》、《醫學綜述》、Journal of Nanomedicine、British Journal of Medicine and Medical Research等多家中外期刊編委；國家“重大新藥創制”科技重大專項評審專家、國家重點研發計劃“政府間國際合作”重點專項評審專家、國家自然科學基金網評專家、中國（南京）知識產權保護中心技術專家庫專家等。曾任中國藥科大學藥學實驗中心副主任、新疆醫科大學藥學院副院長（援疆）、泰興市市長助理，兼虹橋工業園區黨工委副書記（掛職）等。主編教材、專著等12部；主持和參與國家科研項目13項；發表科研論文120余篇；授權發明專利12項。

周建平,藥劑學博士,教授,博士生導師。現任藥劑學教研室主任,江蘇省“青藍工程”中青年學術技術帶頭人和“333”培養物件。兼任國家藥典委員會委員;中國藥學會藥劑專業副主任委員,江蘇省藥學會藥劑專業副主任委員、南京市藥學會學術工作主任委員;SFDA和江蘇省新藥評審專家;中國藥科大學學報編委等。共同承擔完成3項國家科技攻關項目,主持完成6項省部級重點科研項目和多項“橫向”科研及其成果的產業化,獲新藥證書4本,申請發明專利6項。現承擔國家自然科學基金項目2項。獲江蘇省教育廳教學科研成果一等獎1項、*教學科研成果二等獎1項和優秀科研成果證書1本。主編、主審藥劑學教材3部,主編全國統編實驗教材1部,副主編專著1部(《現代藥劑學》獲國優秀科技圖書二等獎),參編教材多部,發表科研、教學論文六十余篇。

藥物制劑工程學（Pharmaceutical Preparation Engineering）是一門集藥劑學、工程學及相關科學理論、規範和技術來綜合研究藥物制劑生產實踐的應用性工程學科。藥物制劑工程學是我國藥學教育中製藥工程和藥物制劑兩個專業的必修課程。通過學習本課程，學生能夠掌握制劑生產中各單元操作、生產工程、制劑包裝工程、質量控制、工程設計、工程驗證和制劑新藥研究開發的相關概念及主要內容；熟悉制劑生產過程及生產研發中相關法規、藥典、GMP、ICH中與藥物制劑工程相關的內容；了解制劑生產企業的主要技術過程，以及如何進行廠房設計和工程驗證等；學會運用所學制劑工程相關知識解決制劑生產、研發等方面的實際問題。

為應對新一輪科技革命與產業變革，推進“新工科”建設，落實“卓越工程師教育培養計劃”；主動服務於國家大健康產業戰略，著力培養藥學卓越工程人才；主動服務於醫藥行業需求，提供合格的藥學類應用型人才；結合中國藥科大學藥物制劑國家一流專業建設，編者們在總結和梳理現有教材的基礎上，編寫了本教材。

本教材的主要特色如下：

（1）具有理工相融性，基礎知識與制劑生產實際統一

在編寫本教材時，突破傳統教材的知識理論結構，重點突出藥劑學科特色，理工兼備，走“理論與應用相結合”之路；注重實踐性教學環節，理論聯繫實際，增強理論應用的典型性和能力培養的針對性。例如：第五章“制劑生產各論”主要介紹了口服固體制劑、液體制劑、無菌制劑、其他制劑（軟膏劑、栓劑、膜劑、氣霧劑、粉霧劑、噴霧劑、中藥制劑）等制劑操作單元、設備、工藝和車間設計。同時，注意知識的循序漸進，注意理論聯繫實際，便於學生自學。

（2）具有多層次教學的選擇性

隨著藥學類專業分類精細化，培養目標差異化，教材建設應該結合不同專業的不同特點和需求，根據培養模式、培養規格、教學物件和區域經濟社會發展水平的不同，滿足多層次辦學水平的選擇性。例如：第三章“工程驗證”介紹了工程設計審查、檢查方法驗證、空氣凈化系統驗證、工藝用水驗證、滅菌驗證、生產工藝驗證、設備清潔驗證等；第四章“制劑生產工程”介紹了制劑生產工程體系、文件管理、生產計劃、生產準備和勞動組織、生產過程及過程控制、生產自動化和計算機應用、生產安全和勞動保護、三廢治理和綜合利用、生產效益分析、生產過程中易出現的問題和處理方法等內容。

（3）具有與時俱進的新穎性

隨著新技術、新工藝、新要求、新規範不斷呈現，教材建設要保持動態化，不能把落後於時代要求的教材用於今天的教學實踐。要使教材“動”起來，需確保編寫出來的教材總是具有前沿性。例如：第八章“制劑新產品研究開發”介紹了制劑新產品開發立題與可行性分析、劑型與處方工藝設計、制劑新產品研究開發中試放大與工藝規程、質量研究、穩定性研究、藥理與毒理學研究、臨床研究、 資料呈報與審批等內容。

本教材編者由長期從事藥物制劑教學、科研和生產的專業技術人員組成。編寫力求新穎、實用、系統，以適合製藥行業實用工程人才培養要求；可用於高等教育藥學類院校藥物制劑、製藥工程及相關專業的課程教學，亦可作為從事藥物制劑研發生產的科技人員的參考用書。

鑒於現代制劑工程技術發展迅速，專業性強，且編者水平所限，書中難免有疏漏之處，懇請讀者指正，並請同仁多提寶貴意見和建議，以期進一步修正和完善。



編 者

2021年12月

章 緒論 1

節 概述 1

一、基本概念 1

二、藥物制劑工程學的起源與發展 2

三、藥物制劑工程學的內容及任務 3

第二節 GMP簡介 4

一、GMP的概述 4

二、GMP的發展 7

三、中國GMP 8

四、國外GMP 11

第三節 ICH簡介 14

一、ICH的起源與發展 14

二、ICH的組織機構、成員及其權利和義務 15

三、ICH的職責、特徵與工作程序 17

四、ICH的工作與成就 18

五、質量源於設計的理念 20

第四節 製藥機械簡介 23

一、製藥機械的基本概念 23

二、製藥機械的分類 23

三、製藥機械的GMP 23

四、製藥機械的發展 27

思考題 29

參考文獻 29



第二章 制劑工程設計 30

節 概述 30

一、制劑工程設計的基本要求 30

二、制劑工程設計的工作程序 31

第二節 制劑工程基本設計 38

一、廠址選擇 38

二、總圖布置 39

第三節 工藝流程設計 41

一、工藝流程設計的作用 42

二、工藝流程設計的任務 42

三、工藝流程設計的成果 42

四、工藝流程設計的原則 43

五、工藝流程設計的基本程序（初步設計） 43

六、工藝流程設計的技術方法 44

七、工藝流程圖 45

第四節 制劑工程計算 55

一、物料衡算 55

二、能量衡算 56

第五節 車間布置設計 58

一、概述 58

二、車間的總體布置與基本要求 65

三、車間布置的方法、步驟和車間設備布置圖 67

四、制劑潔凈廠房布置設計 68

五、BIM技術在制劑車間布置中的應用 79

第六節 設備的選型與安裝 79

一、概述 79

二、工藝設備的設計和選型 80

三、設備的安裝 83

第七節 管道設計 85

一、管道設計的內容及步驟 85

二、管道、閥門和管件的選擇 85

三、管道連接 91

四、管道布置 93

第八節 空調凈化系統設計 95

一、GMP對空調凈化系統的要求 96

二、空氣凈化機組 96

三、空氣輸送管路系統 100

第九節 公用工程設計 102

一、建築設計與廠房內部裝修 102

二、電氣設計 105

三、給水排水設計 108

思考題 110

參考文獻 111



第三章 工程驗證 112

節 概述 112

一、驗證的定義與基本內容 112

二、驗證的基本原則與程序 112

三、驗證文件管理 113

第二節 工程設計審查 114

一、廠址選擇與廠區布局總圖設計審查 114

二、工藝與車間布局設計審查 114

第三節 檢驗方法的驗證 114

一、儀器和試劑的確認 115

二、適應性試驗 115

三、檢驗方法的驗證過程 116

第四節 空氣凈化系統驗證 116

一、HVAC系統的設計審查 117

二、HVAC系統的安裝確認 117

三、HVAC系統的運行確認 118

四、潔凈度測定 121

第五節 工藝用水系統驗證 124

一、安裝確認 125

二、運行確認 125

三、監控與周期 125

四、驗證項目 127

第六節 滅菌驗證 128

一、滅菌驗證的有關術語 128

二、濕熱滅菌的驗證 128

三、幹熱滅菌的驗證 130

第七節 生產工藝驗證 131

一、處方與操作規程審閱 131

二、設備與物料確認 131

三、工藝條件驗證與管理 133

四、生產工藝控制系統驗證 134

第八節 設備清洗驗證 134

一、清洗設計的審查 135

二、污染限度審查 136

三、清洗設備與清洗劑的確認 137

四、清洗方法的驗證 137

思考題 137

參考文獻 138



第四章 制劑生產工程 139

節 制劑生產工程體系 139

一、組織機構 139

二、藥品生產管理規定的基本原則 144

第二節 文件管理 144

一、文件分類及管理 144

二、生產管理文件 148

三、生產記錄 149

第三節 生產計劃 150

一、概述 150

二、生產計劃的制訂 152

第四節 生產準備和勞動組織 156

一、生產準備 156

二、勞動組織 157

第五節 生產過程及過程控制 159

一、生產過程 159

二、過程控制及管理 163

三、清場管理 165

第六節 生產自動化和計算機在制劑生產中的應用 166

一、生產自動化的概述 166

二、自動化的內容 166

三、計算機在制劑生產中的應用 170

第七節 生產安全和勞動保護 171

一、生產安全 171

二、勞動保護 176

第八節 三廢治理和綜合應用 176

一、制劑生產中的三廢 176

二、環境保護政策和制劑生產的三廢處理 179

三、廢物利用 181

第九節 生產效益分析 181

一、生產成本 181

二、經濟效益指標 185

三、企業經濟效益盈虧平衡分析 186

四、提高生產效益的思路 187

第十節 生產過程中易出現的問題和處理辦法 190

一、質量問題 190

二、設備故障 197

思考題 198

參考文獻 198



第五章 制劑生產各論 199

節 口服固體制劑 199

一、口服固體制劑生產工藝 199

二、口服固體制劑生產設備 212

三、口服固體制劑車間設計 245

第二節 液體制劑 253

一、液體制劑生產工藝 253

二、液體制劑生產設備 255

三、液體制劑車間設計 264

第三節 無菌制劑 267

一、製藥用水的生產工藝 267

二、無菌制劑生產工藝 278

三、無菌制劑生產設備 293

四、無菌制劑生產車間工程設計 319

第四節 其他制劑 325

一、軟膏劑 325

二、栓劑 332

三、膜劑 335

四、氣霧劑、粉霧劑與噴霧劑 338

五、中藥制劑 342

思考題 351

參考文獻 353



第六章 制劑包裝工程 354

節 概述 354

一、藥物制劑包裝的概念 354

二、藥物制劑包裝的分類 355

三、藥物制劑包裝的作用 355

第二節 藥品包裝法規 358

一、我國藥品包裝法規 358

二、其他國家對藥品包裝的規定 359

三、各國藥典對藥物制劑包裝的要求 359

四、GMP對藥品包裝的要求 359

五、藥品包裝的相關標準 360

六、藥包材與藥物的相容性研究 360

第三節 藥物制劑的包裝材料 361

一、概述 361

二、藥用玻璃 363

三、塑料 367

四、金屬 370

五、紙 372

六、復合膜材料 375

七、橡膠 379

第四節 各種劑型藥物制劑的包裝 384

一、概述 384

二、藥物制劑的包裝機械 388

三、片劑、膠囊劑的包裝 390

四、注射劑的包裝 397

五、軟膏劑的包裝 402

六、栓劑的包裝 403

七、氣霧劑的包裝 405

第五節 藥物制劑的輔助包裝 406

一、藥物制劑的輔助包裝技術 406

二、藥物制劑的輔助包裝設備 408

思考題 416

參考文獻 416



第七章 制劑質量控制工程 417

節 概述 417

一、質量體系 418

二、質量控制與經濟效益 420

第二節 質量控制常用的統計學方法 421

一、統計特徵數 421

二、簡易圖表 422

三、調查表 422

四、正交試驗法 423

五、直方圖 424

六、控制圖 425

七、t檢驗法 425

第三節 生產過程的質量控制 427

一、生產的控制 427

二、信息流的控制 446

三、人流控制 448

四、技術改造與生產過程質量控制 449

第四節 抽樣和檢驗 454

一、抽樣方案 454

二、留樣 459

三、常用制劑分析技術 462

四、制劑的檢驗 463

五、質量問題及處理 465

第五節 工藝衛生控制 467

一、廠房和環境 467

二、設備和器具 468

三、人員和操作 468

四、原料、輔料和包裝材料 469

五、衛生制度和文明生產 470

第六節 流通跟蹤和信息反饋處理 470

一、藥品不良反應 470

二、投訴管理 471

三、召回 471

思考題 471

參考文獻 472



第八章 制劑新產品研究開發 473

節 制劑新產品開發立項與可行性分析 474

一、選題原則 474

二、選題途徑 475

三、市場調查 476

四、效益預測 477

第二節 劑型與處方工藝設計 477

一、劑型設計 478

二、處方研究 479

三、制劑工藝篩選 481

四、包裝材料的選擇 482

第三節 制劑新產品研究開發中試放大與工藝規程 483

一、中試放大研究的主要任務 484

二、中試放大的步驟和方法 485

三、中試放大工藝參數和條件的優化選擇 485

四、工藝規程 487

第四節 質量研究 487

一、質量研究內容的確定 487

二、方法學研究 488

三、質量標準項目及限度的確定 488

四、制劑的質量標準 488

第五節 穩定性研究 489

一、藥物穩定性分類 489

二、藥物穩定性試驗的基本要求 489

三、穩定性研究的內容及試驗設計 490

四、對藥物穩定性的評價 493

第六節 藥理學與毒理學研究 493

一、藥理學研究 493

二、毒理學研究 494

三、藥物動力學研究 495

第七節 臨床研究 495

一、新藥臨床試驗 495

二、生物等效性試驗 496

第八節 藥品注冊分類及資料申報 496

一、化學藥品注冊分類及申報資料要求 496

二、中藥注冊分類及申報資料要求 497

三、治療用生物制品注冊分類及申報資料要求 500

四、預防用生物制品注冊分類及申報資料要求 501

五、《M4：人用藥物注冊申請通用技術文檔（CTD）》 502

思考題 506

參考文獻 507