论述化学制药中的生物催化技术应用及发展现状

　　摘要：随着经济的发展和社会的进步, 化学制药行业发展前途是非常客观的, 之所以这么说是由于我国目前对于化学制药的许可范围逐渐扩大, 越来越多的化学制药厂对不同种类的药物投入更多的资金以及心血。未来我国化学制药的发展道路并不是单一的, 而是有多种选择, 可以仿制, 也可以不断开拓创新, 只有寻求到最适合自己的发展道路才能更长久地发展下去。本文主要论述的是化学制药中的生物催化技术应用现状, 希望通过详细论述能够让更多人了解生物催化技术的应用情况, 从而优化该技术。

　　关键词：化学制药; 生物催化技术; 应用;

　　一直以来, 高科技技术的应用都是推动世界经济发展的最主要动力之一。生物催化技术一直被世界经合组织认为是应用于工业发展中最有希望的技术, 正是由于这项技术的存在, 使得现代化可持续工业生产速度能够有效提升。在实际应用过程中, 主要是将生物学和医药学两个不同的领域联系在一起, 这样才能完整构成生物催化技术。该技术是现代化的产物, 是一项新型技术, 所以应用起来虽然高效, 但仍然需要不断改进和完善, 争取做到效果最大化, 从而有效优化化学制药发展趋势。

　　1 化学制药生产现状及发展趋势分析

　　最直观表现我国化学制药生产现状的数据就是从对2015年整体经济收益以及总资产的分析。据统计, 在2015年10月, 统计全国化学原料药制造行业总体的资产一共是3917.91亿元, 而本年度1-10月统计的销售收入一共是3689.12亿元, 与此同时, 行业利润总额一共为262.84亿元。根据以上数据统计分析得知, 我国在2015年化学制药生产行业发展效率比较低, 不仅是收入不尽人意, 在化学制药过程中还存在环境污染的问题, 包括治理环境的资本在内, 化学制药行业的成本相对比较高, 因此我国的发展现状并不理想, 没有达到最初的预想目标, 所以需要不断创新科技, 从而完善化学制药行业, 提升经济收益。

　　随着时代的进步, 有了新技术就能够解决我国化学制药行业存在的问题。之所以这么说是由于生物制药能够最大限度地使用酶, 保证酶的作用最大化, 与此同时, 该技术的应用不会以破坏环境为前提。目前, 生物催化技术和生物转化技术可以说是不断翻新我国化学制药行业的发展状态, 创新生产方式的同时还带来巨大的经济收益。全球范围内使用生物催化技术的化学制药厂越来越多, 这也足够证明该技术在行业中的认知度。利用生物催化技术的高度化学选择性, 能够在药物合成中发挥重要作用, 实现化学药物生产过程中经济又环保的理念, 可以说是现代化化学制药行业发展首选的方式。

　　1.1 生物技术应用于药物工业化生产

　　据分析, 国外许多国家已经将生物催化技术广泛应用于各个化学制药厂中, 但是通常是由于资源受到限制而不能实现批量生产, 日后的改进重点将着重于药物的批量生产方面。据了解, 氨基酸、抗生素与维生素在生产过程中已经有了很大的进步, 应用生物催化技术能够保证以上药物的生产水平高速提升, 也就是说, 在许多化学制药厂中, 见到酶法工艺来生产以上几种药物是比较常见的。日后通过对技术的革新与开拓, 能够实现各种药品的批量生产, 提升经济效益的同时还能够提高药品生产速度和质量, 可以说是全球范围内公认效果比较良好的生产技术, 因此相关部门应该对该技术的使用提高重视。

　　1.2 分离技术广泛应用于医药生产

　　要想保证化学制药行业能够稳定发展, 重视分离技术也是非常关键的。目前应用于医药生产行业中的分离技术主要是色层分离、膜分离等, 这几种技术已经被广泛应用, 在实践生产中也取得一定的成效。正是由于以上技术的熟练应用, 对化学制药生产工艺的改善有很大的促进作用, 不断提升生产水平, 保证生产质量, 从而提高经济收益, 加速化学制药行业的发展。比如在实际生产过程中, 对于中药有效成分的提取和分离, 技术应用依据是根据有效成分和该成分的存在状态、极性、溶解性等不同性质, 利用目前使用的提取和分离技术将其进行一系列合理、科学的操作, 最后实现有效成分的分离。总之, 膜分离技术的应用能够有效提升质量和效率, 已经被广泛应用于各个化学制药厂中。

　　1.3 大型化、机械化与自动化生产装备

　　随着时代的进步, 我国化学制药行业的发展规模逐渐壮大, 生产的药品数量也在与日俱增, 为了能够保证供求关系平衡, 对于生产药物的设备要求也在逐渐提升。只有真正实现大型化、机械化和自动化的生产模式, 才能够从根本上提升生产药物的速度。我国相关部门对于设备的重视度也在逐渐提升, 不断优化和改进设备设施才能有效提升药品产量。根据目前的发展趋势分析, 我国设备的制造方向主要是往大型化和专业化方向转变, 这种转变能够有效适应现代化经济发展。与此同时, 利用现代化技术控制设备也是非常必要的, 也就是说需要利用自动化技术完善我国生产装备的性能, 利用电子计算机也是可以起到一定的促进作用。目前我国化学制药行业的发展需要大量现代化设备作为支持, 不仅能够保证产品生产速度也可以提升经济收益。

　　2 生物催化技术在化学制药中的应用

　　2.1 阿伐他汀

　　阿伐他汀, 外观是白色针状结晶或粉末。药理作用:调血脂和改善胰岛素抵抗。其中降TG作用较强。这种药物的生产过程需要使用6-氰-3和5-二羧基乙酸叔丁酯。这些物质大部分是美国公司使用生物催化技术制备的。美国公司在生产这些物质的过程中, 需要借助优化技术实现酶的开发, 通过将多种酶在生产中进行应用, 不仅能增强活性, 还能够使化学反应的选择性和稳定性增强。主要用到的是两个化学反应:氰化反应和生物催化氯化反应。前一种反应通过优化酶和氯酮进行催化进行的反应。后一种反应是第三种优化酶进行新的生物催化氯化反应, 这种反应的条件是较为温和的。通过这些化学反应可知, 通过生物催化的作用, 加入酶, 能够使还原反应的容积率得到提升。通过此法, 化学制药的生产率得到大幅度提升, 产量也得到了增加。

　　2.2 西他列汀游离碱

　　西他列汀游离碱这种药物最早是美国和德国的公司联合生产的。在生产这种药物的过程中, 会用到酶作为生物催化剂。R构型选择性转氨酶的分子结构、构型选择性转氨酶的分子结构和西他列汀游的分子结构有相似之处。R构型选择性转氨酶存在一些活性。美国公司对这种酶进行改造之后, 可以实现一种催化剂加氢路线。由于这种反应的直接性较强, 反应物较为简单, 操作较便利, 不需要进行高压氢化的步骤, 也不用金属催化剂, 所以生产厂家喜欢使用这种反应。

　　2.3 现阶段生物催化技术

　　随着时间的推移, 我国应用在生物领域的技术研发越来越得到重视, 尤其是针对酶与微生物在化学物质中的合成效果研究, 与此同时, 将酶与微生物应用于化学制药生产的应用也是越来越广泛。在化学制药过程中, 主要是利用微生物和酶的催化作用, 能够从根本上提升化学药物的反应效率, 反应效率提升的同时, 化学药品的质量也会随之而改善。目前应用最广泛的还属合成技术, 该技术在应用过程中, 由于不存在高压氢化操作和金属催化剂的使用, 所以不会破坏环境, 生产过程也简单许多。之前在使用传统方式进行化学合成的过程中, 在药物合成的最后阶段往往需要手工提取和纯化, 传统生产模式相对繁琐且低效, 相比较于生物催化技术而言, 我国应用于化学药品生产方面的效率已经有很大的改善。提升化学反应效率不光可以有效降低人力和物力的成本, 最重要的是对于设备的磨损程度也会有所降低, 使得材料的生产更高效, 人工工作量更少, 经济收益更稳定。

　　3 结论

　　综上所述, 我国应用于化学制药过程中的生物催化技术是现代化技术中最为高效的技术之一, 随着经济与科技的高速发展, 我国生物催化技术应用范围越来越广泛, 得到的收益也是与日俱增, 使得我国化学制药行业的发展不断崛起, 给我国经济发展带来更多优势。利用生物催化技术能够在化学制药过程中实现有机合成, 该过程可以说是现代化技术发展的代表, 也是人类科学进步又迈出重要一步的标志。利用生物催化技术能够保证酶的使用量大幅度提升, 这样一来就确保酶的应用效率得到改善, 不会浪费酶的作用效率就是提升生产力的表现。总而言之, 在我国化学制药工业中, 使用生物催化技术来实现有机合成已经成为重要的生产手段, 因此相关研发部门应该对此投入更多关注, 希望在未来的日子里能够不断优化该技术, 保证该技术可以起到越来越重要的作用, 这样才能够从根本上保证制药工业的发展速度和质量, 提升我国化学制药的经济收益, 与此同时还会促进我国经济发展。

　　参考文献
　　[1]王德新.化学制药中的生物催化技术运用[J].黑龙江科技信息, 2016, 15 (6) :69-76.
　　[2]齐爱玖.洪敏文.孙祥章.生物酶催化技术在制药废水处理中的应用[J].中国环保产业, 2015, 69 (1) :33-45.
　　[3]郭勇.酶工程原理与技术[M].北京:高等教育出版社, 2005.