制药工程专业论文(优秀范文8篇),生物制药论文_1.docx
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1、制药工程专业论文优秀范文8篇,生物制药论文随着生物技术的迅速发展生物制药行业发展空间也越来越广阔,不断应用新技术提高生物药物的研发水平,改良现有的技术和方式方法,提高药物质量,促进我们国家生物制药行业更上一个台阶。现已经有一大批新的特效药物在我们国家研发成功,在癌症和心脑血管疾病的治疗中起到非常重要的作用随着我们国家社会经济的快速增长,我们国家生物制药产业规模也保持良好的增长趋势,技术成果也在进一步提高,以下为制药工程专业论文8篇,供大家参考阅读。 制药工程专业论文:中药智能制造中智慧精益制药工程理论的应用 内容摘要:为应对中药制药的六大科技难题以及中药智能制造的五大技术挑战,根据中医药整体观
2、并借鉴国际先进制药科技理念,创新提出 中药卓越制造 策略及方式方法,研究构建了智慧精益制药工程理论及其核心技术体系。以注射用血塞通等6个中成药品种为载体开展转化研究,施行产业化应用,设计并建成了相关中药智能生产线,实现了中药制药数字化、网络化、智能化,为中药工业技改升级及高质量发展提供了技术示范。 本文关键词语:中药制药工程; 中药智能制造; 智慧制药; 精益制药; 先进制药技术; Intelligent and lean manufacturing for Chinese medicine:theory and its applications CHENG Yi-yu ZHANG Bo-li
3、 FANG Tong-hua LIU Li ZHAO Xiao-ping YE Zheng-liang FAN Xiao-hui ZHANG Yan-jun LI Zheng Department of Chinese Medicine Science Engineering,Zhejiang University State Key Laboratory of Component Chinese Medicine,Tianjin University of Traditional Chinese Medicine Heilongjiang Zhenbaodao Pharmaceutical
4、Co.,Ltd. Zhengda Qingchunbao Pharmaceutical Co.,Ltd. College of Basic Medical Sciences,Zhejiang Chinese Medical University Tasly Holding Group Co.,Ltd. Abstract:To cope with the six major scientific problems and the five major technical challenges of intelligent manufacturing and lean production of
5、Chinese medicine( CM),we systematically proposed strategies,methods and the engineering theory of intelligent and lean manufacturing for CM by integrating the holistic view of traditional Chinese medicine and the concepts inspired from international advanced pharmaceutical technology. Moreover,the t
6、ranslational research of the theory and methods was successfully applied to six CMs such as Xuesaitong Injection. Several intelligent production lines were designed and built on the basis of the theory and methods,which greatly accelerated the digitalization,networking,and intelligence manufacture f
7、or CM. As a conclusion,the theory and applications provide technical demonstration for technical upgrading and high-quality development of CM industry. 中医药传承创新发展已上升为国家战略,落实 加强中成药质量控制,促进当代信息技术在中药生产中的应用,提高智能制造水平 指导意见是制药工程界当下最重要的科技任务。为此,应当积极推动新一代人工智能等最新信息技术创造性应用于中成药生产企业,以更高层次的站位和更广的视野构建既符合中药特点又敢立全球先进制药
8、科技潮头的中药工业技术体系,促使中成药质量控制技术重大突破,将中药制药融入当代科技之中,实现跨越式进步,为健康中国建设事业奉献气力。 为实现上述目的,本文总结我们团队在中药质量控制工程领域以及中药智能制造技术方面十余年的科技创新工作,扼要阐述相关工程理论、系统设计方式方法、关键核心技术以及产业转化应用实践,并根据国际上信息技术最新进展,结合中成药生产制造中的现实情况,提出中药工业高质量发展技术道路图。 1 中药制药工程面临的重大科技问题与挑战 中药制药工程学科的首要科技任务是:通过中药制药工程科技创新,建立符合中药特点的制药经过质量控制方式方法学与先进制药技术体系,能够用存在化学差异的药材造出
9、一致性较好的优质中药产品,为推进中药工业高质量发展提供科技支撑。站在现代工程科技高度全面审视中药制药现在状况,中成药制造业当前存在六大工程科技难题并面临五大严峻挑战。 1.1 中药制药工程科学问题 高标准、严要求 才能造出好药,这就必须瞄准并借鉴美国FDA等施行的国际先进制药技术标准,研究制定符合中药特点的中国版CMC技术规范,利用信息技术建立先进的中成药生产制造方式,为中药制药经过质量控制技术跨越发展提供动能。据此,中药制药工程领域当下面对的最重要科学问题是下面几点。 1.1.1 控什么? 这是药品质量控制与中药制药经过管控的核心难题,不仅关乎中成药质量保障大局,而且牵涉节能减耗、生产成本及
10、绿色排放等效益提升。中成药化学成分诸多,药材及各类物料质量属性复杂,制药经过存在各种交织影响因素,究竟控制哪些中药化学物质(包括药效物质、风险物质等)、理化及生物参数才能确保药品质量及生产效益是必须破解的科学难题。 1.1.2 测什么? 中药制药经过参数混杂,一方面各种状态参数、工艺参数、物料参数及环境参数等与药品关键质量属性间的关联关系不甚明确,量测参数的选择与设置既盲目又无奈,这就构成了检测成本高昂却管控不住制药质量的困局;另一方面,哪些经过参数(包括状态参数、工艺参数、物料参数、环境参数及排放参数等等)与生产效能相关更是模糊不清,致使中成药生产效能低且产品质量得不到真正保障。因而,在制药
11、工艺流程的哪些关键节点以及空间位置上测量哪些经过参数是有效管控中药制药经过所迫切需要解决的共性关键科学问题。若不解决这一科学问题就无法获知经过特征信息并及时把握生产流程全况,也就难以实现中药质量控制目的,更达不到中成药卓越制造要求。 1.1.3 产什么? 受限于原研时代的知识水平,绝大部分中成药的质量目的产品概貌(QTPP)不清楚明晰,药品质量属性定义不确切并与临床疗效关联度低,导致中药制药经过所产出的药品质量参差不齐,不仅影响药品疗效(质量目的属性准确度不优),而且波及药品质量一致性(质量目的属性精致细密度不高)。破解这一关键科学问题并确定优质产品目的属性是生产制造优质中成药的前提条件。 1
12、.2 中药制药工程技术问题 当中药制药工程技术跨入 推进中药制药经过质量控制技术发展及提高中药智能制造水平 时代,不仅需要基于当代信息技术理念的科技创新精神,而且要有基于精益生产思维的产业转化目的,还须具有注重工程实效的技术意识。据此,中药制药工程领域当下面对的最重要技术问题如下。 1.2.1 怎样控? 中药制药所牵涉的各种物料质量属性复杂,制药经过影响质量因素诸多,如何控制才能保证中成药产品的各种药效物质、风险物质、理化及生物等参数指标在科学合理范围内至今还是重大技术难题。 1.2.2 怎样测? 中成药化学组成以及制药工艺特点决定了其生产制造经过动态变化的高度复杂性,经过状况难以全面辨识且缺
13、乏有效的检测技术装备,经过参数的可测性和可观性成为能否科学管控中药制药经过的关键因素。在中药制药全流程各关键节点适时检测状态参数、工艺参数、质控参数、物料参数等各类经过参数一直存在较大技术盲区,出现 该测而没有测、应测却测不出、想测但测不了 等工程实际问题,如何检测(在线、旁线、离线、动态、多维?)才能获知制药经过状况并辨识制药经过规律是一直未解的中药制药关键核心技术问题。 1.2.3 怎样造? 绝大部分中成药产品的生产制造方式粗放简陋且制药工程规律几乎未知,长期存在经过失测、缺控、疏管、高耗、低效等严重技术问题,不仅阻碍相关药品标准的提升,而且推高了生产成本,导致中药制药效能降低,这是制造优
14、质中成药的最大技术障碍。 1.3 中药智能制造面对的艰巨挑战 现行中成药生产制造形式的生产线设计标准、制药工艺标准、生产工程规范及其实际技术表现远达不到国际先进制药技术要求,更不是高效能的技术应用。为改变这种局面,中药智能制造技术近年成为研究热门,但其面对重大技术挑战:(1)缺乏工程理论指导,药品质量控制理念陈旧落伍,精益管理策略难以融进系统设计;(2)药材以及制药经过的异质性使产品一致性很难提高,制药经过的各类参数间互相影响,构成了扑朔迷离的网络关系,缺少适用的经过建模与辨识方式方法,难以认知关键工艺环节、关键物料属性及关键经过参数,无法辨识调控生产效能的各项要素;(3)不仅缺乏知足中药制药
15、现实需求的经过参数检测装备(包括传感装置、仪表、仪器等),而且极其缺少能研发先进适用检测方式方法的相关专业科技人员,致使制药经过各种信息难以获知,给智能制造技术实际应用造成极大障碍;(4)制药车间管控分离现象严重,经过控制技术效能较低,缺乏多目的优化控制技术方式方法,致使药品质量与制药成本两者难以兼顾;(5)中药制药分段式工艺流程以及割裂式管控方式构成了很多 信息孤岛 ,积累的历史数据得不到有效利用,导致依靠大数据训练的新一代人工智能难以落地应用。上述技术难点都是施行中药智能制造技术产业转化时需应对的现实挑战。 2 智慧精益制药工程理论研究 中药制药工程理论研究的重点目的是建立高质量并高效能生
16、产制造中成药的先进制药技术体系。为应对中成药制造业面临的重大科技问题及挑战,必须加快中药制药工程科技创新步伐,应当围绕中成药临床疗效提升、针对中药制药经过管控难题破解、瞄准国际先进制药技术标准、加速中药大品种培育来谋划全局,打造新一代中药制药技术平台。 2003年我们团队提出中药智能制造技术设想,试图通过中药工业数字化、网络化、自动化及智能化等技术突破,提高产品质量及资源利用度并降低物耗1。这是初次将智能技术与精益生产的核心理念融合用于中药制药系统设计,也是构建智慧精益制药工程理论的初始开端。十多年来,从理论方式方法创新到工业技术实践直至产业应用转化,探寻求索了一条提高中药制药经过质量控制技术
17、效能的有效途径。 2.1 中药制药经过质量控制理论方式方法研究 美国FDA实行的CMC是国际上最先进也是最严格的制药技术标准。我们国家中药制药技术及华而不实成药质量若要得到世界公认就应借鉴FDA为制药工业发布的植物药研发指南2,充分发挥中医药理论及其临床疗效的独特优势,研究制订基于整体观的中药CMC技术规范,促进中药制药经过质量控制技术发展,真正落实以严谨的制造方式管控中成药质量。据此,我们构建了中药质量控制工程学3,将中药化学实体明确定义为产生临床疗效的总体物质,具体表现出了中医药整体观;将中成药生产制造方式升级为智慧精益型制药,顺应了制药经过数字化、模型化、精细化、定量化、智能化发展潮流;
18、将中药质量控制重心转移到科学管控中成药生产制造全流程上,促使中成药质量控制技术从现行的检测控制形式转型为工程控制形式3,对标了国际上最先进及最严格的制药技术标准;从理论上说明中药制药经过质量控制技术方式方法学,阐述了一系列悬而未决的工程技术理念,不仅为 控什么 提供理论指导,而且为 怎么控 开拓了技术研究方向。 科学管控中药制药全经过不仅需要辨识关键工艺环节、关键控制节点、关键物料质量参数及关键经过参数,而且必须开创建立先进适用的实时测控技术方式方法,突破中药制药经过参数可测性方面的技术瓶颈;应当全域测量并采集关键物料质量参数和关键经过参数,全方位获取全经过特征信息,为有效管控中药制药经过并出
19、产优质药品提供重要信息;注重中药制药工艺模型化和定量化,将精益管理浸透到中药生产制造流程的每一个时空节点;打造 数字化透明 制药平台,进而施行以数据制药为主导、以 环环布控、点点测控 为核心的全经过全方位控制策略,创立基于工业大数据的中药质量控制技术形式4,利用制药经过数据追溯机制持续性提升药品质量,由此摆脱中药制药经过管控难的窘境。 2.2 中药智能制造理论方式方法研究 无论在什么行业中推行任何智能制造技术都必须创造产业价值,在建设智能生产线与构建智慧工厂中都应融入精益生产的核心价值。根据全球制造业科技变革大趋势,2021年我们提出中药智能制造从数字制药向智慧制药发展的技术途径5,并从理论方
20、式方法上说明了中药智慧制药的主要技术特征6。 推广应用中药智能制造技术的根本目的是借助数字化、网络化、智能化制药技术提高药品标准以及生产效能,实现中药制药从粗放型向智慧精益型升级,使中药产业进入附加值更高层次的价值链,而不是搞花架子当摆设;其技术效能评价不仅需要测算工程施行成本,而且要评估施行后生产成本;应根据详细品种定制化设计,不盲目采用那些成本高昂却并不适用的高新技术,避免脱离实际及浪费投资,根据实用性原则因地制宜、视情施行,这考验着工程设计者的智慧和产业转化能力。 据此,中药智能制造技术的首要研发任务是将智能技术与精益管理方式方法相融合、中药制药设备与智能管控技术相融合、数字世界与物理世
21、界相融合,创立高效能制造优质中成药的技术形式,进而到达中成药卓越制造要求。在研究中,应当全面考察中药制药经过管理与经过控制两方面的实际需求,将GMP管理、精益六西格玛管理、ISO10012测量管理、AQ/T9006企业安全生产管理、ISO14000环境保卫管理等与制药设备控制、制药经过质量控制、制药工艺品质控制、质量风险控制、中成药质量检验等信息集成,并将提取、浓缩、枯燥、纯化、制剂等单元工艺的经过信息集成,使中药制药的巨量工业信息高度交融,为促进制药质量控制形式和精益生产管理方式发生深入变革创造技术条件。 上述两方面的理论研究,构成了以标准化、信息化、精益化、智能化与管控优化相融合方式提高中
22、成药质量及生产效能的中药卓越制造技术策略,不仅为 测什么 提供方式方法学指导,还为 怎样造 确定了技术途径。 3 中药智慧制药核心技术研究 在上述理论方式方法研究的同时,我们团队选择了一批中成药品种作为研究示范,从中成药生产共性关键难题切入,对人工智能、工业互联网等当代信息技术在中药工业实际应用开展适应性再创新研究,建立了系列成套的中药智慧制药核心技术。 3.1 中药化学实体智慧辨识技术 将网络医学、多组学研究、网络药理学、靶向挑选等技术相融合开展整体性药理研究,运用当代信息技术对中成药化学组成进行多模态辨识,不仅多角度阐释中药多途径整合调节机制,更为重要的是科学认识中成药产品关键质量属性,确
23、定中成药质量控制指标群,进而将质量目的属性设计融进中成药制造平台每一个节点,为解决 产什么 及 控什么 难题提供核心技术。由此科学设计改良中药制药方式,完善制药经过质量控制系统。 3.2 中药工业复杂信息智能解析技术 将机器学习与贝叶斯网络等算法用于制药经过建模与关键工艺辨识等,解决在中药制药流程中那些位置检测的难题,并用因果关系网络及深度学习技术消除究竟监测哪些关键经过参数的困扰。 将机器学习等人工智能技术应用于高光谱、拉曼光谱、近红外光谱等量测数据建模,开创建立了多种面向制药经过检测的快速分析方式方法,用来无损在线监测质控参数、物料质量参数以及经过参数等,为解决 怎样测 难题提供了新技术。
24、 3.3 中药工业信息融合技术 采用工业互联网技术将中药生产制造经过采集的分段式复杂多维空间数据集合多体融合,使经过管理、经过控制等五大类信息系统五体合一,以全流程各工段多维信息融合方式构成信息链,消除信息孤岛,实行制药经过测管控信息集成智慧管理,解决了信息碎片化带来的中药制药经过某些节点失控问题。 除此之外,采用人工智能算法研究中药制药经过变化规律和精益生产控制形式,建立预测控制模型,适时优化调整中成药生产制造方式,改良经历体验操作与人工管理的缺乏,持续提升中成药质量及生产效能,实现智慧制药、精益生产和绿色制造目的,为解决 怎样控 难题提供创新技术。 3.4 中药智慧制药平台技术 通过20余
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