Теоретические основы СКФ-технологий в фармации - Рабочая программа дисциплины - 04.04.01. Химия - Направления подготовки

Закреплена за кафедрой	Кафедра органической химии
Направление подготовки	04.04.01. Химия
Профиль	Сверхкритические флюидные технологии в производстве фармацевтических препаратов
Форма обучения	Очная
Общая трудоемкость	6 ЗЕТ
Учебный план	04_04_01_СКФ-2-2019

Курс (семестр)	1 (2)	Итого
Недель	19
Вид занятий	УП	РПД	УП	РПД
Лекции	24	24	24	24
Практические	42	42	42	42
Сам. работа	123	123	123	123
Часы на контроль	27	27	27	27
Итого	216	216	216	216

1. Цели освоения дисциплины

1.1.	Способность использовать и развивать теоретические основы сверхкритических флюидных технологий для решения профессиональных задач в области их использования в фармации.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-1	способностью использовать и развивать теоретические основы традиционных и новых разделов химии при решении профессиональных задач
ПК-2	владением теорией и навыками практической работы в избранной области химии
ПСК-3	Способность использовать и развивать теоретические основы сверхкритических флюидных технологий для решения профессиональных задач в области их использования в фармации
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.	Знать:
3.1.1.	- теоретические основы традиционных разделов химии и нового раздела, связанного со сверхкритическим состоянием веществ - основные понятия сверхкритического состояния вещества и специфику их понимания при использовании в фармации. - наиболее актуальные направления исследований сверхкритического флюидного состояния неорганических и органических веществ. - основные физико-химические характеристики сверхкритических сред. Возможные пути использования СКФ в фармации
3.2.	Уметь:
3.2.1.	- прогнозировать развитие новых разделов химии, связанных с суб- и сверхкритическим состоянием вещества для производства инновационных лекарственных веществ и препаратов - раскрывать смысл фундаментальных понятий сверхкритического состояния вещества - формулировать актуальные научные направления в области сверхкритического флюидного состояния неорганических и органических веществ - описывать физико-химические характеристики сверхкритических сред. Обосновывать возможность их использования и проектировать опытные установки для фармации
3.3.	Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.	- методологической основой формирования понятий о сверхкритическом состоянии вещества - навыками анализа учебной и научной литературы для выявления актуальных направлений исследований в области сверхкритического состояния вещества. - навыками обоснования возможности применения сверхкритических флюидных технологий в фармации на основе физико-химических характеристик сверхкритических сред. Навыками проектирования опытных установок с использованием СКФ.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия	Наименование разделов и тем	Вид занятия	Семестр	Часов	Компетенции	Литература
Раздел 1. Химия и физика сверхкритических флюидных сред
1.1.	Сверхкритические флюиды: от открытия в лаборатории до крупнотоннажного внедрения	Лекции	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
1.2.	Диаграмма состояния. Фазовые переходы I и II родов.	Лекции	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3	Л1.1
1.3.	Поведение свойств веществ в окрестности термодинамической критической точки системы «жидкость-пар» и принципы их описания.	Лекции	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
1.4.	Аналогия между критической точкой в системе «жидкость-пар» и характерными точками в рамках других типов фазовых переходов. Критическая точка	Практические	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
1.5.	Поведение свойств веществ в окрестности термодинамической критической точки системы «жидкость-пар» и принципы их описания.	Практические	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
1.6.	Роль флуктуаций и область применимости классической теории.	Практические	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
1.7.	Суб- и сверхкритическое флюидное (СКФ) состояния вещества. Свойства СКФ, не типичные для газов и жидкостей, и механизмы управления ими.Критические индексы. Классические теории критических явлений.	Лекции	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
1.8.	Коэффициенты диффузии в СКФ. Методы определения.	Практические	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
1.9.	Вязкость. Методы определения	Практические	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
1.10.	Диэлектрическая проницаемость. Методы определения	Практические	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
1.11.	Плотность. Методы определения	Практические	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
1.12.	Растворимость веществ в сверхкритических флюидных средах. Эмпирические методы описания растворимости.	Лекции	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
1.13.	Силы межмолекулярного взаимодействия в разбавленных флюидных растворах	Практические	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
1.14.	Теоретические методы описания растворимости	Лекции	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
1.15.	Повышение растворяющей способности сверхкритических флюидных сред путем добавления сорастворителей, азеотропных агентов и модификаторов	Практические	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
Раздел 2. Экспериментальные методы исследования растворимости веществ в сверхкритических флюидах
2.1.	Экспериментальные методы исследования растворимости веществ в сверхкритических флюидах.	Лекции	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
2.2.	Теоретические методы описания микроструктуры и динамики СКФ.	Практические	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
2.3.	Особенности спектроскопии СКФ растворов – ИК, КР. Техника эксперимента	Практические	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
2.4.	Особенности спектроскопии СКФ растворов – УФ. Техника эксперимента.	Практические	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
2.5.	Особенности спектроскопии СКФ растворов - ЭПР. Техника эксперимента	Практические	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
2.6.	Сопоставительный анализ свойств суб- и сверхкритических флюидных сред и органических растворителей	Лекции	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
2.7.	Процессы в основе сверхкритических флюидных технологий. Экологические аспекты.	Лекции	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
2.8.	Сверхкритические флюиды как среды для проведения химических реакций. Окисление органических соединений в сверхкритической флюидной среде	Практические	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
2.9.	Основные принципы конструирования установок для работы с СКФ. Расчет, проектирование и изготовление установок для реализации СКФТ.	Лекции	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
2.10.	Элементы теории теплообмена для теплоносите¬лей, находящихся в сверхкритическом флюидном состоянии. Требования к материалам, контактирующим с суб- и сверхкритическими флюидными средами.	Лекции	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
2.11.	Классификация промышленных установок и требования к их изготовлению.	Лекции	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
2.12.	Гидрирование в сверхкритической флюидной среде. Гидротермальный синтез	Практические	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
2.13.	Суб- и сверхкритиче¬ские экстракционные циклы: изотермический, изобарический компрессорный, насосный	Практические	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
2.14.	Теоретические основы сверхкритической флюидной хроматографии	Практические	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
2.15.	Практические аспекты метода (выбор условий разделения смесей, аппаратурное оформление, включая системы детектирования). Методики анализа соединений с относительно высокими массами и лекарственных препаратов	Практические	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
2.16.	Физико-химические основы микронизации материалов с использованием сверхкритических флюидных сред. Диспергирование материалов. Элементы нанотермодинамики. Диспергирование по методу расширения сверхкритического флюидного раствора (RESS). Диспергирование по методу сверхкритического антирастворителя (GAS, SAS). Управление морфологией получаемых частиц и методы оценки характеристик диспергированного материалв	Практические	2	4	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
2.17.	Сверхкритические флюиды в задачах полимерной химии и каталитической химии	Практические	2	2	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3
2.18.	Подготовка к практическим занятиям	Сам. работа	2	123	ОПК-1, ПК-2, ПСК-3

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины

см. Приложение

5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)

не предусмотрены

5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации

см. Приложение

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
	Авторы	Заглавие	Издательство, год	Эл. адрес
Л1.1	В.В. Прудников, А.Н. Вакилов, П.В. Прудников	Фазовые переходы и методы их компьютерного моделирования:	Москва : Физматлит, 2009	biblioclub.ru
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
	Название		Эл. адрес
Э1	Журнал "Сверхкритические Флюиды: Теория и Практика"		www.scf-tp.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
MS Word, ChemWindow, SigmaPlot Microsoft Windows 7-Zip AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
Научная библиотека АлтГУ: http://www.lib.asu.ru Библиотечно-информационная система «Реферативный журнал» по 2009: http://www.lib.asu.ru:8082/ Книги и журналы издательства Springer: http://link.springer.com Книги и журналы издательства Elsevier: http://www.sciencedirect.com Научная электронная библиотека: http://elibrary.ru

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория	Назначение	Оборудование
Учебная аудитория	для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик	Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска)

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Методические указания к самостоятельной работе

Самостоятельная работа студентов – это индивидуальная учебная деятельность студентов, осуществляемая под руководством, но без непосредственного участия преподавателя. Самостоятельная работа студентов по дисциплине включает в себя: углубленный анализ материалов лекций; работу с литературой для изучения тем, которые не разбираются на занятиях; выполнение самостоятельных работ, направленных на формирование практических навыков. В начале семестра студенту необходимо ознакомиться с основным содержанием курса, перечнем литературы и учебно-методических материалов, графиком контроля, шкалой оценок и правилом вычисления рейтинга, возможностями повышения рейтинга. При выполнении студентом индивидуальной работы предусмотрено посещение консультаций: с целью снятия возможных затруднений; с целью демонстрации максимального готового материала для возможной корректировки.

Методические указания к лекционным занятиям

При подготовке к лекции рекомендуется:
1. просмотреть записи предшествующей лекции и восстановить в памяти ранее изученный материал;
2. полезно просмотреть и предстоящий материал будущей лекции;
3. если задана самостоятельная проработка отдельных фрагментов темы прошлой лекции, то ее надо выполнить не откладывая;

Методические указания к практическим (семинарским) занятиям

Цель практических занятий, проводимых по дисциплине, - углубление и закрепление теоретических знаний, полученных на лекциях и в процессе самостоятельного изучения материала, а также совершенствование практических навыков по дисциплине. Необходимо ознакомиться с заданием к практическому занятию; определить примерный объем работы по подготовке к ним; выделить вопросы, упражнения и задачи, ответы на которые или выполнение и решение без предварительной подготовки не представляются возможными; ознакомиться с перечнем рекомендуемой литературы и Интернет-ресурсов. При ответах на вопросы и выполнении заданий необходимо внимательно прочитать текст и попытаться дать аргументированное объяснение с обязательной ссылкой. Порядок ответов может быть различным: либо вначале делается вывод, а затем приводятся аргументы, либо дается развернутая аргументация принятого решения, на основании которой предлагается ответ. Возможны и несколько вариантов ответов. При подготовке к занятиям обучаемые могут пользоваться техническими средствами обучения и дидактическими материалами (схемами и др.), которыми располагает учебное заведение. Эти же средства могут быть использованы и на занятиях для лучшего закрепления учебного материала или подтверждения правильности ответов на поставленные вопросы.
Готовясь к практическому занятию, студенты должны: познакомиться с рекомендованной литературой; рассмотреть различные точки зрения по рассматриваемым вопросам (заданиям); выделить проблемные области; сформулировать собственную точку зрения; познакомиться со способами решения расчетных (практических) задач по теме семинара; предусмотреть спорные моменты и сформулировать дискуссионные вопросы. Выступление студента должно соответствовать требованиям логики. Четкое вычленение излагаемой проблемы, ее точная формулировка, неукоснительная последовательность аргументации именно данной проблемы, без неоправданных отступлений от нее в процессе обоснования, безусловная доказательность, непротиворечивость и полнота аргументации, правильное и содержательное использование понятий и терминов.

Методические указания к экзамену

Изучение многих общепрофессиональных и специальных дисциплин завершается экзаменом. Подготовка к экзамену способствует закреплению, углублению и обобщению знаний, получаемых, в процессе обучения, а также применению их к решению практических задач. Готовясь к экзамену, студент ликвидирует имеющиеся пробелы в знаниях, углубляет, систематизирует и упорядочивает свои знания. На экзамене студент демонстрирует то, что он приобрел в процессе обучения по конкретной учебной дисциплине.
Требования к организации подготовки к экзамену те же, что и при занятиях в течение семестра, но соблюдаться они должны более строго. Вначале следует просмотреть весь материал по сдаваемой дисциплине, отметить для себя трудные вопросы. Обязательно в них разобраться. В заключение еще раз целесообразно повторить основные положения, используя при этом листы опорных сигналов.
Систематическая подготовка к занятиям в течение семестра позволит использовать время экзаменационной сессии для систематизации знаний.