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浅谈化学制药中的生物催化技术应用及发展现状

发表时间：2020/10/27 来源：《基层建设》2020年第19期作者：赵岗森

[导读] 摘要：随着经济的发展和社会的进步，化学制药工业的发展前景十分客观。

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        摘要：随着经济的发展和社会的进步，化学制药工业的发展前景十分客观。究其原因，中国目前化学药品的许可范围正在逐步扩大，越来越多的化学制药厂在不同种类的药品上投入更多的资金和精力。未来，我国化学制药的发展道路不是单一的，而是多种选择，可以不断复制或创新。只有找到最合适的发展道路，我们才能发展得更长久。本文主要论述了生物催化技术在化学制药中的应用现状，希望通过详细的讨论，让更多的人了解生物催化技术的应用，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，高科技技术的应用是推动世界经济发展的最重要动力之一。生物催化技术被经合组织认为是工业发展中最有前途的技术。正是由于这种技术的存在，现代可持续工业生产的速度才能得到有效的提高。在实际应用过程中，生物学和医学这两个不同的领域主要联系在一起，从而完全构成生物催化技术。该技术是现代化的产物，是一种新型的技术，因此虽然应用效率高，但仍需不断改进和完善，以最大限度地发挥作用，有效优化化学制药的发展趋势。
        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。根据以上数据的统计分析，2015年，我国化学制药生产行业的发展效率相对较低，不仅收入不尽人意，而且化学制药过程中存在环境污染问题。化学制药工业的成本相对较高，包括环境治理的资本。因此，中国的发展状况并不理想，没有达到最初的预期目标，因此有必要不断进行科技创新，从而改善化学制药行业，提高经济效益。
        随着时代的进步，新技术可以解决我国化学制药行业存在的问题。其原因是生物制药可以最大限度地利用酶，并确保酶的最大效果。同时，这项技术的应用也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在不断革新中国化学制药工业的发展现状，在创新生产方法的同时带来巨大的经济效益。世界上使用生物催化技术的化学制药工厂越来越多，这证明了生物催化技术在工业上的认可。生物催化技术具有很高的化学选择性，可以在药物合成中发挥重要作用，实现化学药物生产过程中的经济环保理念，可以说是现代化学制药工业发展的首选。
        1.1 生物技术应用于药物工业化生产
        据分析，生物催化技术已在国外许多化学制药工厂得到广泛应用，但由于资源的限制，通常不可能实现批量生产，未来的改进将集中在药品的批量生产上。据了解，氨基酸、抗生素和维生素在生产过程中取得了很大的进步，而生物催化技术的应用可以保证这些药物生产水平的高速提高，也就是说，在许多化学制药工厂中，常见的是用酶法生产这些药物。今后，通过技术的创新和发展，可以实现多种药物的批量生产，在提高经济效益的同时，提高药物生产的速度和质量。可以说，这是一项全球公认的效果良好的生产技术，相关部门应该更加重视这项技术的使用。
        1.2 分离技术广泛应用于医药生产
        为了保证化学制药工业的稳定发展，重视分离技术也非常重要。目前，医药行业使用的分离技术主要是色谱分离和膜分离，在实际生产中已得到广泛应用并取得了一定的效果。正是由于上述技术的熟练应用，才能极大地促进化学制药生产工艺的改进，不断提高生产水平，保证生产质量，从而提高经济效益，加快化学制药工业的发展。例如，在实际生产过程中，对于中药有效成分的提取分离，其技术应用基础是利用目前使用的提取分离技术，根据有效成分及其存在状态、极性、溶解度等不同性质，进行一系列合理、科学的操作，最终实现有效成分的分离。总之，膜分离技术的应用可以有效地提高质量和效率，并已广泛应用于各种化工制药厂。
        1.3 大型化、机械化与自动化生产装备
        随着时代的进步，中国化学制药工业的发展规模逐渐扩大，生产的药品数量也日益增加。为了保证供需平衡，药品生产的设备要求逐渐提高。只有实现规模化、机械化、自动化生产模式，才能从根本上提高药品生产速度。我国相关部门更加重视设备，不断优化和完善设备设施可以有效提高药品产量。

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根据对当前发展趋势的分析，我国装备制造业的发展方向主要向大型化和专业化方向转变，能够有效适应现代经济的发展。同时，用现代技术来控制设备是非常必要的，也就是说，有必要用自动化技术来提高我国生产设备的性能，而计算机的使用也可以起到一定的促进作用。目前，我国化学制药工业的发展需要大量的现代化设备作为支撑，既能保证产品的生产速度，又能提高经济效益。
        2 生物催化技术在化学制药中的应用
        2.1 阿伐他汀
        阿伐他汀外观为白色针状晶体或粉末。药理作用：调节血脂，改善胰岛素抵抗。其中，甘油三酯降低更强。在该药物的生产过程中需要使用6-氰基-3和5-二羧酸叔丁酯。这些物质大部分是由美国公司利用生物催化技术制备的。在生产这些物质的过程中，美国公司需要借助优化技术开发酶。通过在生产中应用各种酶，不仅可以提高活性，而且可以提高化学反应的选择性和稳定性。主要使用两种化学反应：氰化反应和生物催化氯化反应。前者通过优化酶和氯酮进行催化。后一种反应是用第三种优化酶进行的新型生物催化氯化反应，反应条件温和。通过这些化学反应可以看出，在生物催化作用下，添加酶可以提高还原反应的体积比。通过这种方法，化学药品的生产率和产量都得到了极大的提高。
        2.2 西他列汀游离碱
        药物西他列汀游离碱最初是由美国和德国公司生产的。在生产这种药物的过程中，酶被用作生物催化剂。构型选择性转氨酶、构型选择性转氨酶和西格列汀的分子结构相似。r构型选择性转氨酶具有一定的活性。经过美国公司对这种酶的改性，可以实现催化剂加氢路线。由于该反应直接性强，反应物简单，操作方便，并且不需要高压加氢或金属催化剂，所以制造商喜欢使用该反应。
        2.3 现阶段生物催化技术
        随着时间的推移，我国越来越重视生物领域应用技术的研究和开发，尤其是化学物质中酶和微生物的合成作用的研究。同时，酶和微生物在化学制药生产中的应用越来越广泛。在化学制药过程中，微生物和酶的催化作用可以从根本上提高化学药物的反应效率，同时化学药物的质量也会得到提高。目前，应用最广泛的技术是合成技术。在该技术的应用过程中，没有高压加氢操作和金属催化剂的使用，因此不会对环境造成破坏，生产过程也简单得多。以前，在使用传统方法的化学合成过程中，在药物合成的最后阶段经常需要人工提取和纯化，并且传统的生产模式相对繁琐和低效。与生物催化技术相比，我国化学药物生产效率有了很大提高。提高化学反应效率不仅能有效降低人力物力成本，还能降低设备磨损程度，使材料生产更高效、用工更少、经济效益更稳定。
        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。
        综上所述，在我国的化学制药行业中，利用生物催化技术实现有机合成已经成为一种重要的生产手段，因此相关部门应该对此给予更多的关注，希望在未来不断优化这一技术，确保这一技术能够发挥越来越重要的作用，从而从根本上保证制药行业的发展速度和质量，提升我国化学制药的经济效益，同时促进我国经济的发展。
        参考文献：
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        [3]郭勇.酶工程原理与技术[M].北京：高等教育出版社，2005.