制藥技術(shù)研究

孫冬云

摘 要：伴隨著現(xiàn)代制藥技術(shù)水平的迅速提升，藥物在預(yù)防、診斷、治療各種疾病方面有了很大改善。作為一種新興產(chǎn)業(yè)，制藥技術(shù)已在日化、保健以及醫(yī)藥中獲得廣泛的應(yīng)用，成為了高科技時代背景下新技術(shù)和新工藝的重要驅(qū)動力。制藥新技術(shù)將成為我國新的經(jīng)濟技術(shù)增長點。本文從兩方面闡述了制藥技術(shù)研究的內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：制藥技術(shù)；制藥工藝；微生物發(fā)酵

進入二十一世紀以來，醫(yī)療事業(yè)突飛猛進，我國政府大力開展制藥工程的研究和發(fā)展。制藥新技術(shù)得到了長足的發(fā)展。制藥工藝的提升，可以提升制藥水平和制藥質(zhì)量，進而加快社會的進步、推動人類的進步，具有歷史性的意義，所以有必要對制藥技術(shù)的應(yīng)用進行研究，從而為制藥提供技術(shù)支持，提升制藥工藝水平。

1.制藥工程概念

制藥工程是一個化學、生物學、藥學（中藥學）和工程學交叉的工科類專業(yè)，以培養(yǎng)從事藥品研發(fā)制造，新工藝、新設(shè)備、新品種的開發(fā)、放大和設(shè)計人才為目標。盡管制藥工程專業(yè)在名稱上是新的，但是從學科沿革來看它的產(chǎn)生并不是全新的，是相近專業(yè)的延續(xù)，也是中國科學技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。制藥工程的內(nèi)容，包括生物制藥、化學制藥、中藥制藥三個方面，這些制作過程過要經(jīng)過原材料的生產(chǎn)和制藥分離兩個階段。

2.制藥工程微生物發(fā)酵技術(shù)研究

微生物發(fā)酵不僅可以得到人們?nèi)粘Ｉ钪兴枰尼u油、醋、酒糟等，其在制藥工藝中也有著十分廣泛的應(yīng)用。微生物是包括細菌、病毒、真菌以及一些小型的原生動物。微生物廣泛涉及健康、食品、醫(yī)藥、工農(nóng)業(yè)、環(huán)保等諸多領(lǐng)域。微生物藥物是指綜合利用微生物學、化學、生物技術(shù)、藥學等科學的原理和方法制造的一類用于預(yù)防、治療和診斷的制品。微生物發(fā)酵的定義是利用適當?shù)奈⑸铮怪谔囟ōh(huán)境下，將原料同通過一定的代謝方式轉(zhuǎn)變成為人們所需要的目的產(chǎn)物過程?，F(xiàn)代工業(yè)中許多生物產(chǎn)品都是通過微生物發(fā)酵生產(chǎn)的，如各式各樣的酶、抗生素。1897年，德國的畢希納進一步發(fā)現(xiàn)了酶在發(fā)酵中的作用，人們開始了解發(fā)酵現(xiàn)象的本質(zhì)。20世紀40年代，弗洛里和錢恩與許多的科學家合作，研究出了大規(guī)模生產(chǎn)青霉素的方法，使青霉素的生產(chǎn)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。從20世紀50年代起，氨基酸發(fā)酵工業(yè)、酶制劑工業(yè)、多糖和維生素發(fā)酵工業(yè)相繼誕生。利用微生物發(fā)酵進行藥物研發(fā)的手段即是微生物發(fā)酵制藥技術(shù)，上文已經(jīng)提到，微生物發(fā)酵技術(shù)在制藥工藝中的典型即是弗洛里和錢恩所研制的青霉素批量生產(chǎn)方法，在微生物發(fā)酵制取青霉素成功之后的數(shù)十年中，氨基酸發(fā)酵、各類酶制劑發(fā)酵等微生物發(fā)酵技術(shù)被廣泛應(yīng)用于制藥工藝中。酶是一切生物體進行生命活動的基礎(chǔ)，它可以使復(fù)雜的化學反應(yīng)在常溫常壓下迅速完成，如米曲霉在生長過程中產(chǎn)生中性蛋白酶、堿性蛋白酶、酸性蛋白酶、纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、單寧酶、酯化酶、酰胺酶、淀粉酶和糖化酶等，酵母在發(fā)酵時可產(chǎn)生蔗糖酶、淀粉酶、脂肪酶、酒化酶等，這些酶中既有胞內(nèi)酶也有胞外酶；既有合成酶，也有分解酶。按照微生物發(fā)酵的環(huán)境不同，可以將微生物發(fā)酵的形式分為以下三種：好氧發(fā)酵技術(shù)、厭氧發(fā)酵技術(shù)以及兼性厭氧發(fā)酵技術(shù)。好氧性發(fā)酵在發(fā)酵過程中需要有氧氣的存在。厭氧性發(fā)酵在發(fā)酵時不需要供給空氣。兼性發(fā)酵酵母菌是兼性厭氧微生物，它在缺氧條件下進行厭氣性發(fā)酵積累酒精，而在有氧即通氣條件下則進行好氧性發(fā)酵，大量繁殖菌體細胞。當前現(xiàn)有的發(fā)酵工藝中，應(yīng)用于發(fā)酵技術(shù)的微生物種類非常豐富，并且很多人工合成的因素或者非人工變異株也被應(yīng)用到發(fā)酵技術(shù)中，對這些微生物的應(yīng)用不僅更加快速獲取需要的原材料，同時也大大降低投入成本，促進制藥行業(yè)快速發(fā)展。

3.制藥工程的分離技術(shù)研究

制藥分離過程主要是利用待分離物系中的有效活性成分與共存雜質(zhì)之間在物理、化學及生物學性質(zhì)上的差異進行分離，是制藥工業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。原料藥的生產(chǎn)的第一階段為將基本的原料藥通過化學合成（合成制藥）、微生物發(fā)酵或酶催化反應(yīng)（生物制藥）或提?。ㄖ兴幹扑帲┒@得含有目標藥物成分的混合物。第二階段主要是采用適當?shù)姆蛛x技術(shù)，將反應(yīng)產(chǎn)物或中草藥粗品中的藥物成分進行分離純化，使其成為高純度的、符合藥品標準的原料藥。

固液萃取分離技術(shù)。固液萃取是利用溶劑使固體物料中可溶性物質(zhì)溶解于其中而加以分離，又稱浸取。這種技術(shù)在制藥的過程比較常見。水作為一種最常見的溶劑，被廣泛的應(yīng)用在固液萃取中，例如泡茶、煎中藥和從甜菜中提取糖等。幾乎所有的固液萃取都會對原料進行預(yù)處理，一般是將原料粉碎，制成粉末狀或碎片狀，以增加萃取過程中的接觸面積；物料中的有用成分分散在不溶性固體中，溶劑和溶質(zhì)必須通過接觸體的細孔才能夠互相分離，傳質(zhì)阻力較大。而通過將原料粉碎的處理，就可以使接觸面積增大，擴散距離縮短，從而提高萃取效率。一般情況下，我們會采用升高溫度的方法來提高萃取效率，因為溶質(zhì)一般會隨著溫度的升高而溶解度增大，擴散系數(shù)也會增大，在實際應(yīng)用中也被廣泛實施。但如果溫度過高的話，則會造成部分物質(zhì)的改變，例如蛋白質(zhì)變性等不良現(xiàn)象。

雙水相萃取。雙水相體系是指雙高聚物雙水相體系，其成相機理是由于高聚物分子的空間阻礙作用，相互無法滲透，不能形成均一相，從而具有分離傾向，在一定條件下即可分為二相。通常認為，兩聚合物水溶液的憎水程度不同，就會在混合過程中發(fā)生分離，而且具有越大的憎水程度，就會產(chǎn)生更容易分離的傾向，另外許多聚合物都會產(chǎn)生雙水相體系。

反膠團萃取分離技術(shù)。反膠團萃取是源于上個世紀七十年代的一種生物分離術(shù)，這種分離技術(shù)的本質(zhì)是液-液有機溶劑萃取，與一般的萃取方式的不同之處便是運用表面活性劑在有機相中形成的反膠團的親水環(huán)境，使生物分子在其中被消除掉。特別是蛋白質(zhì)類生物活性物質(zhì)難于溶解在有機相中或在有機相中發(fā)生不可逆變性的現(xiàn)象。

超臨界流體萃取技術(shù)。超臨界流體萃取一般是在較低的溫度下，當氣體的壓力不斷增加時，氣體會轉(zhuǎn)化為液體；而隨著溫度逐漸升高，液體的體積也會隨之增大，對于每一種特定的物質(zhì)來講，都會存在一個臨界溫度（Tc）和一個臨界壓力（Pc），如果高于臨界溫度或臨界壓力的情況下，物質(zhì)就不會轉(zhuǎn)化為氣體或液體，因此這一點被稱為臨界點。當物質(zhì)處于高于臨界溫度和臨界壓力的時候，物質(zhì)往往不會轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的液體或氣體，因而物質(zhì)的臨界溫度和臨界壓力是超臨界流體的萃取的關(guān)鍵。當物體處于氣體和液體之間的狀態(tài)時，是一種流體的形狀，也便是超臨界流體，這種流體便可以作為溶劑進行萃取和分離。用超臨界萃取方法提取天然產(chǎn)物時，一般用CO2作萃取劑。這是因為CO2在臨界的環(huán)境中比較穩(wěn)定、安全、無毒、不燃燒、廉價，對溶質(zhì)的有機溶劑沒有相應(yīng)破壞性。在超臨界的狀態(tài)中，CO2能夠選擇性的溶解，對低分子、低沸點、親脂性等成分有著很好地溶解性。而對于分子量較大和極性集團較多的中草藥的有效成分的萃取，就需向有效成分和超臨界二氧化碳組成的二元體系中加入第三組分，來改變原來有效成分的溶解度，在超臨界液體萃取的研究中，通常將具有改變?nèi)苜|(zhì)溶解度的第三組分稱為夾帶劑。

4.討論

我國醫(yī)療事業(yè)的不斷發(fā)展，制藥技術(shù)作為提高藥物控制治療技術(shù)水平的首要條件，更應(yīng)受到重視。企業(yè)只有掌握了多種高效的制藥技術(shù)，才能夠針對不同的目標藥物，依照其自身性質(zhì)和其中所含雜質(zhì)的特性，選擇合適的制備方法，以便應(yīng)用于大規(guī)模的醫(yī)藥診療和工業(yè)生產(chǎn)方面。

參考文獻：

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