化工制藥工藝優(yōu)化方式與相關(guān)問題研究論述

＊楊俊平

（山西同達(dá)藥業(yè)有限公司 山西 037008）

由于近年來(lái)，人們對(duì)于健康追求的標(biāo)準(zhǔn)日益上升，尤其是在用藥等方面更是格外的注重和考慮，化工制藥本身的產(chǎn)生途徑導(dǎo)致所帶有的固有危害，引發(fā)對(duì)于身體的其他副作用，人們開始對(duì)于化工制藥的高效性和健康性進(jìn)行探索。在此背景下，綠色化學(xué)應(yīng)運(yùn)而生，綠色化學(xué)是通過充分利用資源和能源，采用無(wú)毒、無(wú)害的原料，從而減少向環(huán)境排放廢物，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)“零排放”。正是具備這樣的特點(diǎn)，綠色化學(xué)在藥物合成領(lǐng)域的應(yīng)用十分重要，由于藥物本身的特性，所以使用安全無(wú)害的藥物不僅可以幫助病人減輕痛苦，更是人道主義的體現(xiàn)，對(duì)生命，對(duì)人權(quán)的最大尊重。因此，綠色化學(xué)技術(shù)在藥物領(lǐng)域的應(yīng)用充分體現(xiàn)我國(guó)在科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展的同時(shí)也展現(xiàn)出對(duì)于社會(huì)發(fā)展和生命安全的重要意義，有著不可或缺的作用。

1.化工制藥行業(yè)的制藥工藝現(xiàn)狀

化工制藥工藝比較復(fù)雜，制藥企業(yè)基于自身發(fā)展水平制定合適的生產(chǎn)方案，每個(gè)制藥企業(yè)的設(shè)計(jì)方案在環(huán)境、人員各方面都會(huì)存在一定的差異，對(duì)于制藥企業(yè)生產(chǎn)而言只有藥品衛(wèi)生清潔才能有效保證其質(zhì)量，企業(yè)生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品必須滿足國(guó)家要求才能投入到市場(chǎng)中。結(jié)合制藥生產(chǎn)實(shí)踐可知，生產(chǎn)藥品的車間清潔程度必須符合要求，制藥的每個(gè)環(huán)節(jié)流程都是在無(wú)菌環(huán)境中操作，才能真正保證藥品的清潔度。藥品生產(chǎn)過程中受到外界污染，很容易讓病菌與藥品物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致藥品變質(zhì)，在投入市場(chǎng)使用之后會(huì)對(duì)人的生命造成威脅。如果企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品存在質(zhì)量問題，將會(huì)給企業(yè)帶來(lái)災(zāi)難性影響，企業(yè)將不能生存。國(guó)家對(duì)于化工制藥關(guān)注力度比較大，藥品生產(chǎn)和保存過程中都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，要求利用無(wú)菌包裝袋，在真空下進(jìn)行密封防止藥品與外界環(huán)境相接觸。

2.化學(xué)制藥工藝目前存在的問題

(1)化學(xué)制藥設(shè)備落后

在醫(yī)藥制造過程中，生產(chǎn)設(shè)備能夠確保其過程的順利實(shí)施，同時(shí)還可以增強(qiáng)藥品的安全性并達(dá)到人們的使用需要。盡管中國(guó)化學(xué)制藥發(fā)展速度很快，不過，因?yàn)樵谠摲矫嫫鸩捷^晚，我國(guó)化學(xué)制藥技術(shù)水平同其他國(guó)家比較，還具有一些差距。有些生化制藥企業(yè)采用陳舊的醫(yī)藥裝置，導(dǎo)致藥物品質(zhì)極差，危及人類身體健康。如果情況嚴(yán)重時(shí)，也將對(duì)人體的生命構(gòu)成威脅。每年因服食不合格藥物而死去的人數(shù)不勝數(shù)?；瘜W(xué)藥廠如果采用過時(shí)或者陳舊的技術(shù)設(shè)備，也無(wú)法提高藥物的安全性，甚至?xí)档彤a(chǎn)品效益。所以，有必要清除各種不合格或陳舊的設(shè)施，合理提高醫(yī)藥設(shè)施的投入，更新儀器設(shè)備，合理引用先進(jìn)的制藥設(shè)備。目前，有些國(guó)際領(lǐng)先的制藥企業(yè)的設(shè)備一方面能夠制造高純度的藥品，另一方面提高了藥品的化學(xué)穩(wěn)定性。在利用該設(shè)備制造藥物時(shí)，對(duì)藥物表面加以消毒，可簡(jiǎn)化醫(yī)藥工序，從而大大提高了藥物的收購(gòu)能力與綜合生產(chǎn)效率，使醫(yī)藥公司從激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。

(2)原材料處理問題

在實(shí)際的制藥期間，有些化學(xué)制藥企業(yè)為節(jié)省生產(chǎn)成本，通常會(huì)選用廉價(jià)的原材料，但這些原材料通常會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問題，無(wú)法制造出品質(zhì)合格的藥物。原料在加工藥品之前需要先進(jìn)行預(yù)處理，因此，在經(jīng)過化學(xué)處理以前，發(fā)酵產(chǎn)物就需要事先檢測(cè)它是否受到了其他細(xì)菌的污染。如果被污染，這些化學(xué)物質(zhì)就不能被提取出來(lái)，即便它被大量提煉出來(lái)，最終產(chǎn)出的化學(xué)物質(zhì)的有效性和安全性也無(wú)法獲得保障。一些化工、制藥企業(yè)在生產(chǎn)藥品時(shí)不僅縮短了加工過程，還偷工減料，大大降低了藥品的合格率。

(3)化學(xué)制藥環(huán)境問題

制藥抗生素對(duì)環(huán)保要求很高，要根據(jù)規(guī)定進(jìn)行清洗作業(yè)，從產(chǎn)品加工到包裝，化學(xué)藥品必須在無(wú)菌環(huán)境中進(jìn)行。有時(shí)藥品生產(chǎn)設(shè)備必須用于生產(chǎn)各種不同的藥品。如果在藥品制造中未能進(jìn)行清洗作業(yè)，則將會(huì)產(chǎn)生雜菌污染，從而使藥品受到污染，導(dǎo)致藥品變質(zhì)，嚴(yán)重影響藥品的質(zhì)量和性能。對(duì)于化工、制藥環(huán)境，清洗操作必須全面，不得有死角，并充分消毒。且包裝工作應(yīng)當(dāng)在無(wú)菌環(huán)境下完成。一些制藥企業(yè)的環(huán)境條件不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，甚至不能保證無(wú)菌條件，這也是制藥企業(yè)需要克服的問題。

(4)化學(xué)制藥高污染高排放

化工制藥的高環(huán)境污染、高排放都是需要進(jìn)行研究與優(yōu)化的問題，而制劑廢物就是在化工制藥過程中所形成的最主要的一種廢物。

化學(xué)制藥公司生成的廢水，大致包括生物發(fā)酵作用制藥廢水、化學(xué)合成藥品的生產(chǎn)廢水、清洗用水、消毒用水等?；瘜W(xué)合成體制造的廢水水質(zhì)變化非常復(fù)雜，水量變異很大，含大量不同種類的細(xì)菌與生長(zhǎng)抑制藥物，尤其是化能合成藥品，生產(chǎn)廢水中含鹽率變化大，含較多的苯類等有機(jī)物質(zhì)、硫化物、以及各種形式的各種金屬分子等。而通過生物發(fā)酵法制藥，所產(chǎn)生的廢水中有大量抗菌素化合物，能夠控制病菌繁殖。生產(chǎn)廢水中也有大量不易被降解的化合物，處置困難度大，且耗費(fèi)投資較大。一些制藥公司也因污水處理不到位而導(dǎo)致了環(huán)境污染，給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了很大的負(fù)擔(dān)。另外，我國(guó)很多化學(xué)制藥公司規(guī)模不斷擴(kuò)大，但仍無(wú)法和國(guó)外醫(yī)藥巨頭競(jìng)爭(zhēng)，效益相對(duì)較低，嚴(yán)重抑制了化學(xué)制藥公司的發(fā)展。

3.化學(xué)制藥的優(yōu)點(diǎn)

(1)加快資源整合，優(yōu)化戰(zhàn)略目標(biāo)

在綠色化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)上，對(duì)于發(fā)展中具備優(yōu)勢(shì)的資源進(jìn)行整合，例如對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)保目標(biāo)的因素進(jìn)行高效整合發(fā)展，為進(jìn)一步的綠色技術(shù)創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)，推動(dòng)綠色化學(xué)產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和體制完善[1]。

(2)降低環(huán)境污染，充分利用資源

傳統(tǒng)的化學(xué)制造行業(yè)生產(chǎn)與運(yùn)行當(dāng)中，管理體制松散，綠色發(fā)展意識(shí)缺乏，造成生產(chǎn)過程中釋放較多的有害物質(zhì)和大量的資源浪費(fèi)。綠色化學(xué)之所以更加適合當(dāng)代發(fā)展理念，就在于從源頭的原料選取是采用高質(zhì)量和污染小的原材料，生產(chǎn)過程當(dāng)中也是注重對(duì)于環(huán)境保護(hù)，減少污染物的排放，相比較傳統(tǒng)藥物的制造，從根源上降低了對(duì)于環(huán)境的污染和破壞。

(3)保證正常運(yùn)作，維持社會(huì)生活

化工制藥在我國(guó)也很常見。一些藥物的制造技術(shù)不僅來(lái)自化工，中藥的研制也離不開化學(xué)制藥工藝?；めt(yī)藥過程中，包括了有機(jī)化學(xué)、醫(yī)藥化工、化學(xué)原理、分析化學(xué)等各種化工基礎(chǔ)知識(shí)，是理論知識(shí)的普遍運(yùn)用。與化工藥物和化學(xué)反應(yīng)知識(shí)密不可分。

4.化學(xué)制藥的應(yīng)用模式

(1)清潔反應(yīng)介質(zhì)的應(yīng)用

由于在藥物合成的過程中，存在許多易燃易爆且有毒的藥劑，會(huì)產(chǎn)生大量的有毒氣體，揮發(fā)在空氣當(dāng)中，不易消散，不易清潔再利用。而綠色化學(xué)有效的解決了這些問題，減少產(chǎn)生的有害物質(zhì)，降低對(duì)于環(huán)境和人體的損害。目前存在的清潔型反應(yīng)介質(zhì)主要有超臨界的流體和無(wú)溶劑的有機(jī)反應(yīng)等，之所以在化學(xué)技術(shù)研究和藥物合成領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用，就是由于它所具備的安全、高效、環(huán)保、方便實(shí)用等其他介質(zhì)難以替代的特點(diǎn)[2]。

(2)原子經(jīng)濟(jì)性應(yīng)用

原子經(jīng)濟(jì)性在藥物合成中的應(yīng)用最主要體現(xiàn)在充分的利用原材料分子中的原子，降低原料損耗，減少浪費(fèi)，提高藥物合成的經(jīng)濟(jì)效益。合成藥物，大體上通過六步反應(yīng)的方法操作，而其中原子使用率僅有一半，還會(huì)產(chǎn)生大量的無(wú)機(jī)鹽，污染嚴(yán)重，成本較高；而利用原子經(jīng)濟(jì)性原則優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)，藥物合成簡(jiǎn)化至三步，原子利用率也上升到80%，產(chǎn)生廢料的回收率更是高達(dá)99%，大大降低了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，同時(shí)也更新了藥物合成領(lǐng)域的技術(shù)，推動(dòng)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的壯大發(fā)展。

(3)手性合成應(yīng)用

合成技術(shù)是目前企業(yè)合成中最常見的一種制藥方法，產(chǎn)物拆分屬于藥物合成中的重要一步，大多數(shù)藥物合成都是由產(chǎn)物拆分得來(lái)的，但在具體實(shí)踐當(dāng)中，拆分制藥的方法不太環(huán)保，過程中產(chǎn)生的污染較大，因此，當(dāng)前對(duì)于采用不對(duì)稱合成方法降低能耗的研究日益成為主流。不對(duì)稱催化氫化和酮的不對(duì)稱還原是手性合成的兩種分類，由于它的高效和實(shí)用，以此方法制造的藥物被廣泛應(yīng)用于臨床上，其中帕金森綜合征的成功治療是典范。經(jīng)過不斷的改進(jìn)和發(fā)展，通過不對(duì)稱催化氫化的方法合成了應(yīng)用于血腦血管藥物、抗癌藥物等相關(guān)藥物，這些藥物具有較高的臨床診斷療效，對(duì)于臨床治療十分重要，目前伴隨著綠色化學(xué)的不斷發(fā)展，手性藥物的應(yīng)用提高了藥物的的安全度和質(zhì)量，對(duì)未來(lái)的臨床治療和醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)都有重要意義。

(4)多相催化氫化反應(yīng)應(yīng)用

催化氫化反應(yīng)是指還原劑或氫分子等在催化劑的作用下對(duì)不飽和化合物的加成反應(yīng)。它的主要特點(diǎn)是還原力度大、反應(yīng)全面徹底、不具有針對(duì)性、速度快；氫氣作為空氣中的成分，易獲取，投入成本低，自身就可以進(jìn)行操作和反應(yīng)；在保證干凈無(wú)污染的同時(shí)，提高了效率和質(zhì)量，純度比較高，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的污染較少，危害小。因此，多相催化氫化在藥物合成中有廣泛的應(yīng)用[3]。

(5)綠色微波技術(shù)應(yīng)用

綠色微波是微波技術(shù)和化學(xué)技術(shù)的綜合應(yīng)用科學(xué)，屬于交叉科學(xué)門類，主要原理是通過借助電磁波，對(duì)物品的原分子性進(jìn)行改變。通過高于傳統(tǒng)的速率進(jìn)行整體加熱，使微波分子整體更加全面的活化。微波技術(shù)在藥物合成的應(yīng)用中可以有效節(jié)能，降低原理資本投入，提高藥物的產(chǎn)量同時(shí)保證質(zhì)量，提升藥物的純度，保障藥物生產(chǎn)的安全，壯大醫(yī)藥市場(chǎng)。

(6)綠色生產(chǎn)工藝應(yīng)用

綠色化學(xué)是綠色生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的前提條件，在原有綠色化學(xué)原理的基礎(chǔ)上開展綠色生產(chǎn)工藝，將化學(xué)技術(shù)中的催化技術(shù)、膜技術(shù)、超臨界流體技術(shù)等用于藥物合成中，改革傳統(tǒng)工藝，從根源上減少資源的浪費(fèi)，最大程度使用原材料，減少有害物質(zhì)的排放，對(duì)于產(chǎn)生的副產(chǎn)品和廢料，要改造再利用，保障資源實(shí)現(xiàn)零浪費(fèi)。綠色生產(chǎn)工藝應(yīng)用是符合現(xiàn)代綠色可持續(xù)的發(fā)展戰(zhàn)略和目標(biāo)，在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)也保護(hù)了綠色青山，與當(dāng)前世界發(fā)展相契合。

5.化學(xué)制藥的優(yōu)化轉(zhuǎn)型

(1)提高化學(xué)技術(shù)，加快科技創(chuàng)新

現(xiàn)在的時(shí)代是科技首當(dāng)其沖的時(shí)代，科技對(duì)于國(guó)家發(fā)展和人民生活有著重要意義。綠色化學(xué)應(yīng)用在藥物合成領(lǐng)域中，是化學(xué)工業(yè)高速發(fā)展的表現(xiàn)，催化氫化、超臨界流體等技術(shù)的出現(xiàn)為藥物制造創(chuàng)造了條件，最大程度的降低了制藥環(huán)節(jié)的浪費(fèi)，同時(shí)極大提高了醫(yī)藥產(chǎn)品的安全性和實(shí)用性，對(duì)于臨床治療有不可缺少的輔助作用。反之，應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展也反作用推動(dòng)化學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，為技術(shù)的創(chuàng)新注入了活力，各個(gè)領(lǐng)域都需要?jiǎng)?chuàng)新發(fā)展，只有這樣，才能加快科技的進(jìn)步，進(jìn)一步壯大我國(guó)的科技力量，提升了綜合國(guó)力。

(2)完善制藥技術(shù)，推動(dòng)市場(chǎng)壯大

醫(yī)藥行業(yè)事關(guān)人民群眾的生命安全和身體健康，良好的制藥工藝可以提高藥物的安全性能和生產(chǎn)質(zhì)量，同時(shí)大大提高生產(chǎn)力，完善市場(chǎng)供應(yīng)，滿足百姓對(duì)于藥品的需求，同時(shí)提高了滿意度，增加對(duì)于市場(chǎng)的信任，每個(gè)人都能吃到放心藥，有效的壯大了醫(yī)藥市場(chǎng)，彌補(bǔ)臨床治療的不足，對(duì)未來(lái)醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展具有啟迪作用。

(3)踐行綠色發(fā)展，推動(dòng)醫(yī)藥發(fā)展

經(jīng)濟(jì)發(fā)展日新月異的同時(shí)要抓緊生態(tài)環(huán)境保護(hù)建設(shè)，醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)作為日常生活中不可或缺的一部分，要有效解決藥物制造當(dāng)中產(chǎn)生的空氣污染、資源浪費(fèi)等問題，助力綠色循環(huán)低碳發(fā)展的行動(dòng)準(zhǔn)則，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處，推動(dòng)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的永續(xù)發(fā)展，促進(jìn)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)[4]。

(4)促進(jìn)程序優(yōu)化，保證制藥安全

化學(xué)制藥的生產(chǎn)有一套完整的生產(chǎn)程序，而且在生產(chǎn)的過程當(dāng)中，最重要的就是要保證制藥的安全性，同時(shí)采用科學(xué)和高效的制作方法。在設(shè)備的選取上采取高新的技術(shù)設(shè)備，對(duì)于一些陳舊的、損壞度大的要及時(shí)進(jìn)行淘汰，可以利用一些先進(jìn)的技術(shù)，比如利用超聲波滅菌代替滅菌水。完善的制藥工序有多方面的利益，不僅僅可以使工廠的生產(chǎn)效率提高，增加經(jīng)濟(jì)效益，而且還能夠增強(qiáng)市場(chǎng)竟?fàn)幜?，幫助制藥企業(yè)進(jìn)行更好的規(guī)模擴(kuò)展和壯大；其次，在生產(chǎn)環(huán)境方面，要進(jìn)行全方面的清潔，保持封閉性，減少與外界的接觸，使用消毒水或者可以使用紫外線滅菌。

6.總結(jié)

面對(duì)發(fā)展中長(zhǎng)期以來(lái)堆積的問題和造成的環(huán)境污染，綠色化學(xué)的廣泛應(yīng)用必不可少，不僅在光能、核能和燃料等方面，藥物合成也需要綠色化學(xué)的應(yīng)用。通過利用自身的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，有效的促使藥物制造降低資源的浪費(fèi)，減少環(huán)境污染，并且提高藥物的安全性和實(shí)用性，加快藥物市場(chǎng)的完善，推動(dòng)醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展。因此，綠色化學(xué)對(duì)于藥物合成應(yīng)用十分重要。