Tổng quan về giáo trình

Tài liệu học tập Công nghệ sản xuất Dược phẩm là giáo trình lưu hành nội bộ được biên soạn năm 2022 bởi nhóm giảng viên Trường Đại học Đại Nam, do PGS.TS Phạm Ngọc Bùng làm chủ biên cùng sự tham gia của TS. Đoàn Thanh Hiền, ThS. Phạm Thị Phương Dung và ThS. Nguyễn Hoàng Việt. Môn học Công nghệ sản xuất Dược phẩm thuộc khối kiến thức ngành bắt buộc trong chương trình đào tạo Dược sĩ trình độ Đại học.

Mục tiêu học tập của giáo trình nhằm trang bị cho sinh viên hệ thống kiến thức về:

  • Các điều kiện và tiêu chuẩn kỹ thuật để triển khai sản xuất thuốc ở quy mô công nghiệp đảm bảo chất lượng thành phẩm.
  • Quy trình sản xuất chi tiết của từng dạng thuốc lưu hành trên thị trường, bao gồm các giai đoạn công nghệ, thông số vận hành thiết bị và chỉ tiêu kiểm soát chất lượng nguyên liệu, bán thành phẩm (In-Process Control).
  • Phân tích nguyên nhân dẫn đến các sự cố kỹ thuật không đạt tiêu chuẩn chất lượng của thành phẩm và đề xuất biện pháp xử lý, khắc phục trong thực tế sản xuất.

Về phạm vi tiếp cận, giáo trình tập trung hoàn toàn vào công nghệ sản xuất các dạng thuốc thành phẩm, bao gồm dạng thuốc vô khuẩn (thuốc tiêm), dạng thuốc uống phân liều (viên nén, nang cứng, nang mềm, pellet, vi nang) và dạng thuốc dùng ngoài (thuốc mỡ, cream, gel). Nội dung giáo trình được định hướng chú trọng vào tính ứng dụng công nghệ thực tế tại nhà máy, giảm nhẹ phần lý thuyết thuần túy và không bao gồm công nghệ tổng hợp hoạt chất hóa dược, sinh học hay chiết xuất dược liệu vốn thuộc chương trình đào tạo chuyên ngành riêng.


Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương và chủ đề chính

Giáo trình gồm 11 chương được bố cục theo tiến trình logic từ tổng quan phát triển ngành, hệ thống quản lý chất lượng, các kỹ thuật đơn công đoạn cơ bản đến quy trình công nghệ chi tiết cho từng dạng bào chế:

  • Chương 1. Quá trình phát triển công nghệ dược Việt Nam và nghiên cứu phát triển sản xuất thuốc: Trình bày lịch sử ngành dược qua các thời kỳ (phong kiến với tác phẩm Nam Dược thần hiệu của Tuệ Tĩnh, Hải Thượng y Tôn Tâm Lĩnh của Lê Hữu Trác; thời kỳ Pháp thuộc, kháng chiến với công trình dịch lọc penicillin của GS. Đặng Văn Ngữ; giai đoạn sau 1975 và thời kỳ hội nhập); định hướng phát triển công nghiệp dược đến năm 2030 và tầm nhìn 2045 theo Quyết định số 376/QĐ-TTg; quy trình nghiên cứu phát triển thuốc mới (nghiên cứu hóa lý dược chất, thử nghiệm tiền lâm sàng trên động vật, thử nghiệm lâm sàng qua 4 pha I–IV theo GCP); quy trình phát triển thuốc generic (xây dựng công thức, phát triển quy trình quy mô phòng thí nghiệm, nâng cỡ lô pilot, thẩm định quy trình và phân tích 3 lô ổn định); danh mục thuốc yêu cầu đánh giá sinh khả dụng và tương đương sinh học (TĐSH) theo Thông tư 08/2010/TT-BYT.
  • Chương 2. Hệ thống quản lý chất lượng thuốc: Trình bày nguyên tắc quản lý chất lượng toàn diện trong dược phẩm; phân tích 3 nguyên tắc nền tảng và 5 yếu tố cốt lõi (Con người, Nguyên vật liệu, Môi trường/nhà xưởng, Trang thiết bị, Hồ sơ tài liệu) của hệ thống thực hành tốt (GPs); nội dung 17 điều khoản của GMP-WHO và 10 điều khoản của GMP ASEAN; các tiêu chuẩn GLP, GSP; đối chiếu hệ thống ISO 9000 với GMP; quy chuẩn an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp.
  • Chương 3. Một số kỹ thuật cơ bản trong công nghệ sản xuất dược phẩm: Khảo sát các kỹ thuật tiền xử lý và chuyển pha: kỹ thuật xay nghiền vật liệu (phân tích lực đập, lực cắt, lực mài, phương pháp xay khô và xay ướt); kỹ thuật khuấy trộn cơ học và thủy động lực học; kỹ thuật sấy khô (sấy đối lưu, sấy chân không, sấy tầng sôi, sấy phun); nguyên lý các phương pháp tiệt khuẩn trong công nghiệp dược.
  • Chương 4. Công nghệ sản xuất thuốc tiêm: Tiêu chuẩn thiết kế nhà xưởng vô khuẩn, quy trình xử lý bao bì (chai, lọ, nắp cao su), quy trình sản xuất thuốc tiêm dạng dung dịch, bột pha tiêm, bột đông khô pha tiêm, hỗn dịch và nhũ tương tiêm; các yếu tố ảnh hưởng đến độ vô khuẩn và độ ổn định của thuốc tiêm.
  • Chương 5. Công nghệ sản xuất thuốc mỡ: Tiêu chuẩn nhà xưởng thiết bị; quy trình sản xuất thuốc mỡ dung dịch, thuốc mỡ hỗn dịch, thuốc mỡ nhũ tương và thuốc mỡ hỗn dịch – nhũ tương; các yếu tố kỹ thuật ảnh hưởng đến chất lượng thể chất và độ đồng nhất của thuốc mỡ.
  • Chương 6. Công nghệ sản xuất pellet: Thiết bị máy móc chuyên dụng; quy trình sản xuất pellet bằng kỹ thuật đùn – tạo cầu (extrusion-spheronization); các thông số kỹ thuật kiểm soát kích thước, hình thái và độ bền cơ học của pellet.
  • Chương 7. Công nghệ sản xuất viên nén: Nhà xưởng và trang thiết bị dập viên; quy trình công nghệ tạo hạt ướt, tạo hạt khô và kỹ thuật dập thẳng; so sánh ưu nhược điểm của từng phương pháp; phân tích các thông số kỹ thuật của hạt dập (độ ẩm, tỷ trọng, độ trơn chảy) và các sự cố trong quá trình dập viên cùng biện pháp khắc phục.
  • Chương 8. Công nghệ bao viên: Thiết bị bao viên; quy trình công nghệ bao đường, công nghệ bao màng mỏng (bao phim); công nghệ bao viên bằng phương pháp dập; các thông số kỹ thuật trong quá trình bao và xử lý sự cố màng bao.
  • Chương 9. Công nghệ sản xuất vi nang: Thiết bị sản xuất; các phương pháp chế tạo vi nang: phương pháp phun đông tụ, phương pháp tách pha đông tụ, phương pháp bao màng mỏng, phương pháp phun sấy; tiêu chuẩn chất lượng vi nang.
  • Chương 10. Công nghệ sản xuất nang cứng: Quy trình công nghệ sản xuất vỏ nang gelatin cứng; quy trình đóng nang cứng trên thiết bị bán tự động và tự động; kiểm soát các sự cố về độ đồng đều khối lượng và độ rã của viên nang.
  • Chương 11. Công nghệ sản xuất nang mềm: Thiết bị và thông số kỹ thuật sản xuất nang mềm bằng phương pháp ép khuôn quay và phương pháp nhỏ giọt; công thức chế tạo vỏ nang gelatin mềm; các yếu tố ảnh hưởng đến độ kín và độ bền của vỏ nang mềm.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình thiết lập hệ thống cơ sở lý thuyết gắn với tính toán và vận hành công nghệ:

  • Nguyên lý cơ học phân chia vật liệu: Cơ chế tác động của lực đập, lực cắt, lực mài trong máy xay búa, máy xay đinh, máy xay cắt, máy xay đĩa, máy xay keo. Tính toán thông số vận hành máy nghiền bi dựa trên công thức xác định tốc độ quay tới hạn $n = 32/\sqrt{D}$ (với $D$ là đường kính thùng nghiền) và công thức tính đường kính bi nghiền thích hợp $D_b = 6\sqrt{D_t}$ theo kích thước hạt nạp.
  • Nguyên lý nhiệt động lực học và tách pha: Vận dụng phương trình Clausius – Clapeyron ($dP/dT = \Delta H / T\Delta V$) trong kỹ thuật sấy giảm áp suất (sấy chân không) để giảm nhiệt độ hóa hơi dung môi, bảo vệ hoạt chất nhạy cảm nhiệt độ; cơ chế sấy lơ lửng trong thiết bị sấy tầng sôi và cơ chế bay hơi chớp nhoáng của giọt phân tán trong buồng sấy phun.
  • Nguyên lý phối trộn và đồng hóa: Động học phân tán tiểu phân trong máy trộn cánh chữ Z, máy trộn thùng lập phương, thùng trộn chữ V, máy trộn trụ côn hai đầu và máy trộn cao tốc (vận tốc cánh trộn trên 100 vòng/phút, cánh đảo trên 200 vòng/phút).
  • Hệ thống tiêu chuẩn pháp lý: Các nguyên tắc, tiêu chuẩn của GMP-WHO, GMP ASEAN, GLP, GSP, ISO 9001 và các quy định quản lý chất lượng thuốc của Bộ Y tế Việt Nam.

Kỹ năng phát triển

Thông qua nội dung giáo trình, người học được phát triển các năng lực chuyên môn:

  • Kỹ năng lựa chọn và vận hành thiết bị: Phân tích cấu tạo, nguyên lý để lựa chọn thiết bị phù hợp với trạng thái lý hóa của nguyên liệu (ví dụ: dùng máy xay cắt cho dược liệu dạng sợi dai, máy xay keo cho hệ hỗn dịch/nhũ tương, máy trộn cao tốc cho khối bột dập thẳng hoặc tạo hạt ướt).
  • Kỹ năng thiết lập và kiểm soát quy trình: Xác định các điểm kiểm soát trọng yếu (Critical Control Points) và thông số kỹ thuật quy trình (Critical Process Parameters) ở từng công đoạn sản xuất (nhiệt độ sấy, áp suất dập, tốc độ phun dịch bao, tốc độ dòng khí tầng sôi).
  • Kỹ năng phân tích và xử lý sự cố chất lượng: Nhận diện nguyên nhân gốc rễ và đưa ra giải pháp kỹ thuật cho các lỗi thành phẩm như viên nén bị dính cối, mẻ cạnh, phân lớp; màng bao phim bị dính, nứt, bong tróc; nang mềm bị xì dịch hoặc biến dạng thể chất.

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình được cấu trúc nhằm phục vụ phương pháp giảng dạy lấy ứng dụng thực tiễn công nghệ làm trung tâm:

Phương pháp sư phạm và tiếp cận nội dung

Mỗi chương bắt đầu bằng hệ thống mục tiêu học tập cụ thể, tiếp nối bằng mô tả chi tiết nguyên tắc cấu tạo - nguyên lý hoạt động của máy móc có hình vẽ minh họa, phân tích các bước quy trình công nghệ chuẩn và kết thúc bằng bản tóm tắt nội dung trọng tâm. Phương pháp tiếp cận này giúp sinh viên hình dung trực quan quá trình chuyển đổi từ công thức lý thuyết sang sản xuất thực tế tại xưởng.

Hệ thống câu hỏi lượng giá và đánh giá

Sau mỗi chương, giáo trình thiết lập hệ thống bài tập lượng giá phong phú với 4 dạng thức câu hỏi:

  1. Câu hỏi điền khuyết: Đánh giá khả năng ghi nhớ các khái niệm, mốc lịch sử, công thức toán học và thông số kỹ thuật quy định.
  2. Câu hỏi phân biệt đúng/sai: Đánh giá mức độ thấu hiểu bản chất các điều khoản tiêu chuẩn chất lượng (GMP, GLP, GSP), các quy định pháp lý về đăng ký thuốc mới và thuốc generic.
  3. Câu hỏi trắc nghiệm nhiều lựa chọn: Yêu cầu người học nhận diện chính xác nguyên lý vận hành thiết bị, thuốc đối chứng trong các phép thử tương đương sinh học (như Amlor 5mg của Pfizer, Klacid của Abbott, Glucophage của Merck), và các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến sản phẩm.
  4. Câu hỏi tự luận tổng hợp: Yêu cầu phân tích quy trình công nghệ hoàn chỉnh, so sánh ưu nhược điểm giữa các kỹ thuật chế tạo (như dập thẳng so với tạo hạt ướt) hoặc trình bày quy trình xử lý sự cố kỹ thuật trong sản xuất.

Hướng dẫn tự học

Sinh viên sử dụng giáo trình theo trình tự: nghiên cứu mục tiêu học tập $\rightarrow$ đọc nội dung lý thuyết và sơ đồ thiết bị $\rightarrow$ hệ thống hóa qua phần tóm tắt chương $\rightarrow$ tự trả lời hệ thống câu hỏi lượng giá để kiểm tra mức độ đáp ứng chuẩn đầu ra của từng học phần.


Điểm nổi bật và cập nhật

  • Cập nhật chính sách phát triển công nghiệp dược quốc gia: Giáo trình tích hợp đầy đủ các nội dung của Quyết định số 376/QĐ-TTg ngày 17/03/2021 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Chương trình phát triển công nghiệp dược, dược liệu sản xuất trong nước đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2045. Trong đó nêu rõ các chỉ tiêu: ngành Dược Việt Nam đạt cấp độ 4 theo phân loại của WHO, lọt top 3 khu vực ASEAN, nâng tỷ lệ thuốc sản xuất trong nước đạt 75–80% số lượng sử dụng và 60–70% giá trị thị trường.
  • Chuẩn hóa khung quản lý chất lượng quốc tế: Phân tích chi tiết nội dung 17 điều khoản của GMP-WHO cùng 4 phụ lục chuyên biệt (thuốc vô khuẩn, sinh phẩm, thuốc thử lâm sàng, thuốc từ dược liệu) và 10 điều khoản của GMP ASEAN. Làm rõ sự khác biệt giữa chứng nhận GMP (do Bộ Y tế cấp, tính bắt buộc) và chứng nhận ISO 9000 (do Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng cấp, mang tính khuyến khích).
  • Quy định cụ thể về tương đương sinh học: Trích xuất bảng danh mục các dược chất và thuốc đối chứng chuẩn bắt buộc phải báo cáo số liệu thử nghiệm tương đương sinh học khi đăng ký thuốc theo Thông tư 08/2010/TT-BYT (Amlodipin, Azithromycin, Carbamazepin, Cefixim, Cefuroxim axetil, Clarithromycin, Glibenclamid, Gliclazid, Metformin, Metoprolol, Nifedipin).
  • Mô tả chi tiết công nghệ bào chế hiện đại: Cung cấp thông số vận hành và sơ đồ nguyên lý của các thiết bị bào chế tiên tiến như máy đùn tạo cầu pellet, máy bao phim tự động, máy sấy tầng sôi, máy sấy phun tạo vi hạt và dây chuyền ép nang mềm tự động.

Đối tượng sử dụng giáo trình

  • Sinh viên ngành Dược: Là tài liệu học tập chính khóa cho sinh viên đại học ngành Dược (từ năm thứ 4 trở đi).
  • Điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Người học bắt buộc phải hoàn thành học phần Bào chế và sinh dược học, có kiến thức nền tảng vững chắc về cấu trúc các dạng thuốc, vai trò của các nhóm tá dược trong công thức, kỹ thuật bào chế cơ bản ở quy mô phòng thí nghiệm và các chỉ tiêu chất lượng của thành phẩm bào chế.
  • Giảng viên đại học: Sử dụng làm tài liệu giảng dạy lý thuyết, xây dựng đề cương bài giảng và thiết kế các bài thực hành công nghệ tại xưởng thực tập dược khoa.
  • Cán bộ kỹ thuật và nghiên cứu tại doanh nghiệp: Là tài liệu tham khảo có giá trị hệ thống cho các dược sĩ, kỹ thuật viên công tác tại phòng Nghiên cứu & Phát triển (R&D), phòng Đảm bảo chất lượng (QA), phòng Kiểm tra chất lượng (QC) và phân xưởng sản xuất trong các nhà máy dược phẩm đạt chuẩn GMP.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Giáo trình được biên soạn chuyên biệt cho sinh viên theo học chương trình đào tạo Dược sĩ Đại học ngành Dược, đồng thời phục vụ công tác đào tạo nội bộ và tham khảo chuyên môn cho nhân sự kỹ thuật tại các cơ sở sản xuất dược phẩm.

2. Cần kiến thức nền nào trước khi học giáo trình này?

Học viên cần hoàn thành môn học Bào chế và sinh dược học để hiểu rõ cấu trúc hệ phân tán, vai trò của dược chất, tá dược, dung môi và các tiêu chuẩn kiểm nghiệm cơ bản của dạng thuốc trước khi nghiên cứu quy trình sản xuất quy mô công nghiệp.

3. Giáo trình này có đề cập đến công nghệ sản xuất nguyên liệu hóa dược hay chiết xuất dược liệu không?

Không. Giáo trình chỉ tập trung vào công nghệ sản xuất các dạng thuốc thành phẩm. Quy trình sản xuất nguyên liệu làm thuốc (tổng hợp hóa dược, lên men vi sinh, chiết xuất hoạt chất) được bố trí trong các học phần chuyên môn khác như Công nghệ hóa dược hoặc Công nghệ sinh học.

4. Làm sao để tự học giáo trình hiệu quả?

Người học nên bám sát mục tiêu học tập ở đầu mỗi chương, phân tích kỹ cấu tạo - nguyên lý hoạt động của thiết bị qua các hình vẽ kỹ thuật, nắm vững các giai đoạn quy trình công nghệ và tự giải quyết toàn bộ hệ thống câu hỏi lượng giá (điền khuyết, đúng/sai, trắc nghiệm, tự luận) ở cuối chương.

5. Có những học phần nào bổ trợ liên quan đến nội dung giáo trình này?

Chương trình đào tạo Dược sĩ Đại học có các học phần bổ trợ chuyên sâu kết nối trực tiếp với giáo trình này gồm: Bao bì dược phẩm, Xây dựng công thức thuốc, Xây dựng và thẩm định quy trình sản xuất thuốc, Viên nén đặc biệt và hệ thuốc giải phóng kiểm soát, Mỹ phẩm và thực phẩm chức năng.


Kết luận

Tài liệu học tập Công nghệ sản xuất Dược phẩm của Trường Đại học Đại Nam hệ thống hóa toàn diện các kiến thức kỹ thuật từ nền tảng quản lý chất lượng (GMP, GLP, GSP, ISO), các thao tác đơn công đoạn (xay nghiền, khuấy trộn, sấy khô, tiệt khuẩn) đến quy trình sản xuất chi tiết của các dạng thuốc vô khuẩn, dạng rắn, bán rắn và lỏng.

Lộ trình học tập được thiết kế liên hoàn từ kiến thức tiên quyết của môn Bào chế đến các học phần chuyên sâu về thẩm định quy trình và dạng thuốc giải phóng kiểm soát. Giáo trình là nguồn tư liệu chuẩn mực phục vụ đào tạo Dược sĩ Đại học và làm tài liệu tham khảo kỹ thuật trong thực tế sản xuất tại các nhà máy dược phẩm.