化工制藥工藝優(yōu)化方式與相關(guān)問(wèn)題研究

＊趙梅紅

（石家莊科技職業(yè)學(xué)院 河北 050000）

引言

每一個(gè)成熟的化工制藥企業(yè)都有一個(gè)完整的藥品生產(chǎn)鏈，通過(guò)一系列的化學(xué)反應(yīng)，從一個(gè)簡(jiǎn)單的化學(xué)分子，最終得到結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具有特定功能的化學(xué)分子。制藥一直都是一項(xiàng)要求極高的工藝，尤其是化工制藥的生產(chǎn)過(guò)程中，除了要保障藥品的生產(chǎn)效率，更應(yīng)該保證藥品的安全性。為了保證制得藥品的清潔，制藥企業(yè)都會(huì)在一個(gè)密閉的環(huán)境中進(jìn)行制藥，避免外界環(huán)境對(duì)于制藥過(guò)程造成的不利影響，從而影響藥品的質(zhì)量。

1.化學(xué)制藥工藝特點(diǎn)

大多數(shù)的化工藥品的生產(chǎn)基本都包括生產(chǎn)原材料，生產(chǎn)藥品兩個(gè)部分。原料藥是制得成品藥的基礎(chǔ)，也是制得能夠達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)藥品要求的關(guān)鍵所在。原料藥是藥品的物質(zhì)基礎(chǔ)，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)不斷地對(duì)化學(xué)分子進(jìn)行拆分，最終獲得目標(biāo)產(chǎn)物。

化學(xué)制藥的原料藥有很多種，在實(shí)際的生產(chǎn)中，與小劑量的化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)不同，要考慮到原料藥的反應(yīng)程度，由于化工制藥相對(duì)于實(shí)驗(yàn)合成來(lái)說(shuō)，量級(jí)發(fā)生了巨大的變化，這也是許多化學(xué)的合成項(xiàng)目無(wú)法實(shí)際落地的關(guān)鍵所在。

現(xiàn)階段，我國(guó)的化學(xué)制藥一般包括全合成法、發(fā)酵法、生物技術(shù)法等，對(duì)于需要發(fā)酵的原料藥，可以先進(jìn)行一定的發(fā)酵程序再進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行化學(xué)加工，或者是對(duì)混合物進(jìn)行分離提純等操作。原料藥的生產(chǎn)流水線一般都比較長(zhǎng)，有些化學(xué)反應(yīng)可能由于反應(yīng)速率的原因，造成其生產(chǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，再加上工藝的復(fù)雜性，使得生產(chǎn)工作進(jìn)行的時(shí)候開(kāi)展的難度較大。此外，所有藥品的生產(chǎn)都需要許多輔助藥品，其中可能包括強(qiáng)酸，強(qiáng)堿等腐蝕性非常強(qiáng)的試劑，因此，在制藥的過(guò)程中，尤其是會(huì)使用到一些危險(xiǎn)系數(shù)比較高的試劑，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)于意外情況的防范。藥品的生產(chǎn)，對(duì)于原料的用量都是有嚴(yán)格要求的，只有嚴(yán)格地控制生產(chǎn)過(guò)程中，原料的用量比，才能夠保障最終生產(chǎn)的藥品的安全性以及純度。此外，有機(jī)反應(yīng)最大的缺點(diǎn)之一就是其轉(zhuǎn)化率不高，尤其是對(duì)于反應(yīng)歷程較長(zhǎng)的生產(chǎn)線來(lái)說(shuō)，實(shí)際藥品的產(chǎn)率可能極低，其中產(chǎn)出的廢氣、廢液是反應(yīng)的最主要的產(chǎn)物，對(duì)于環(huán)境污染較大的廢氣、廢液，應(yīng)當(dāng)及時(shí)收集，并集中處理，減少其對(duì)環(huán)境的污染，減少污染物的排放。

2.化學(xué)制藥工藝面臨的各項(xiàng)問(wèn)題

化工制藥工藝由于其反應(yīng)歷程、反應(yīng)副產(chǎn)物等因素，會(huì)造成許多需要處理的問(wèn)題，一些常見(jiàn)的問(wèn)題主要在以下幾個(gè)方面。

(1)原材料處理問(wèn)題

原材料處理問(wèn)題主要存在于兩個(gè)方面：一方面是一些規(guī)模較小的化工制藥企業(yè)，為了節(jié)省生產(chǎn)過(guò)程中的花費(fèi)，會(huì)在采購(gòu)原料藥的時(shí)候，選擇一些價(jià)格低廉的藥品，但是這類藥品往往在質(zhì)量上是無(wú)法得到保證的。一旦原料藥出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，比如說(shuō)原料藥的純度不達(dá)標(biāo)，原料藥中存在污染物等，這都會(huì)造成后期藥品生產(chǎn)一系列的問(wèn)題。對(duì)于一些需要發(fā)酵的產(chǎn)品，由于預(yù)處理的操作不當(dāng)，造成產(chǎn)品在投入反應(yīng)之前就受到了不明菌種的污染，若是無(wú)法及時(shí)檢測(cè)出其污染源并及時(shí)將污染源從藥品中分離，同樣會(huì)造成藥品的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。還存在為了提高藥品的生產(chǎn)效率，減少藥品生產(chǎn)過(guò)程中的化學(xué)工藝，使得藥品出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。另一方面是存在許多企業(yè)，不論是規(guī)模大的亦或是規(guī)模小的，對(duì)剩余的、廢棄的原材料處理不當(dāng)，缺乏一套標(biāo)準(zhǔn)的、規(guī)范的處理流程，對(duì)剩余和廢棄原材料處理的研究十分不到位。除此之外，還存在許多企業(yè)為了節(jié)約成本，無(wú)視原料處理的相關(guān)規(guī)定，直接進(jìn)行掩埋，這導(dǎo)致了某些難以降解的原材料持續(xù)地對(duì)我國(guó)土壤環(huán)境造成污染，更嚴(yán)重的是部分原材料會(huì)溶于雨水，進(jìn)而進(jìn)入河流，污染我國(guó)的水資源，對(duì)我國(guó)國(guó)民的身體健康造成嚴(yán)重影響；部分企業(yè)為了節(jié)約成本會(huì)選擇對(duì)原材料進(jìn)行焚燒，這樣會(huì)導(dǎo)致大量含硫、含氮化合物進(jìn)入空氣，對(duì)大氣造成污染，對(duì)我國(guó)的自然環(huán)境和國(guó)民健康同樣十分不利。

(2)化學(xué)制藥設(shè)備落后

我國(guó)由于化學(xué)行業(yè)的起步較晚，我國(guó)的化工企業(yè)相對(duì)于西方化工企業(yè)來(lái)說(shuō)還存在著一定的差距。許多化工設(shè)備，化學(xué)檢測(cè)的精密儀器都依賴于外國(guó)進(jìn)口，許多企業(yè)由于難以承擔(dān)昂貴的化工設(shè)備，因此采用的都是一些陳舊的化工設(shè)備。硬件條件的落后，造成化工藥品生產(chǎn)進(jìn)步的緩慢，甚至?xí)霈F(xiàn)一些品質(zhì)不達(dá)標(biāo)的藥品流出生產(chǎn)地，對(duì)人體的生命健康造成嚴(yán)重的威脅，每年報(bào)道的由于藥品不達(dá)標(biāo)的安全事故多不勝數(shù)，我國(guó)對(duì)于藥品的監(jiān)管力度還應(yīng)該進(jìn)一步的加強(qiáng)，減少劣質(zhì)藥品對(duì)于人們的危害。

此外，由于使用一些不達(dá)標(biāo)的化工設(shè)備，尤其是一些監(jiān)測(cè)設(shè)施，由于設(shè)施的檢測(cè)精度不夠，使得不達(dá)標(biāo)準(zhǔn)的藥品大量流出，藥品的安全性極低。因此，對(duì)于一些老舊的設(shè)備，應(yīng)當(dāng)及時(shí)地進(jìn)行淘汰，相關(guān)部門(mén)應(yīng)當(dāng)積極地審查化工藥品生產(chǎn)企業(yè)的資質(zhì)，對(duì)于一些資質(zhì)不達(dá)標(biāo)的企業(yè)進(jìn)行淘汰。為了確保藥品的質(zhì)量，生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)當(dāng)進(jìn)行全面的滅菌操作，在保障藥品質(zhì)量的前提下，積極地優(yōu)化生產(chǎn)工藝，減少化學(xué)反應(yīng)的步驟，這在一定程度上能夠提高藥品的得率，減少污染物對(duì)于藥品的污染。

許多企業(yè)采用紫外線、高溫滅菌等操作對(duì)藥品進(jìn)行殺菌，但是這對(duì)于企業(yè)的場(chǎng)地有一定的要求，此外還大大地增加了制藥的成本。利用超聲波對(duì)藥品進(jìn)行滅菌，不僅能夠借助超聲波加強(qiáng)的穿透性，更加徹底的滅菌，還能夠直接將超聲裝置安裝在反應(yīng)設(shè)備上，大大地節(jié)省了化工企業(yè)的場(chǎng)地。

(3)化學(xué)制藥環(huán)境問(wèn)題

由于要保障最終藥品的安全性，因此藥品的純度需要達(dá)到一個(gè)極高的要求，這同樣對(duì)于生產(chǎn)藥品的環(huán)境有了極高的要求。目前存在很多企業(yè)為了節(jié)省成本，不注重制藥環(huán)境的建設(shè)，對(duì)制藥過(guò)程的凈化、濕度、溫度控制不嚴(yán)格，更無(wú)法營(yíng)造無(wú)菌、無(wú)塵，高精度濕度溫度控制的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，這將直接導(dǎo)致藥物的保質(zhì)期、藥效等質(zhì)量指標(biāo)的下降，對(duì)于某些嚴(yán)格的藥物，這種疏忽更是毀滅性的，一旦制藥中的生產(chǎn)環(huán)境受到了污染，并不能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)污染源的情況下，后續(xù)的所有化學(xué)生產(chǎn)反應(yīng)都是無(wú)效的，最終生產(chǎn)出來(lái)的藥品也會(huì)由于污染的原因無(wú)法使用，最終造成的化工制藥企業(yè)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失以及時(shí)間成本，甚至是無(wú)法及時(shí)交付預(yù)約的藥品任務(wù)。因此，為了確保生產(chǎn)藥品不受到外界污染源的影響，制藥工藝的所有流程都應(yīng)當(dāng)在無(wú)菌環(huán)境中進(jìn)行，并在生產(chǎn)前后也要對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行滅菌消毒處理，避免藥物殘留變質(zhì)造成細(xì)菌污染。

(4)化學(xué)制藥高污染高排放

制藥由于其特殊性，會(huì)產(chǎn)生大量的污染物，因此，高污染物的排放是每一個(gè)化工制藥企業(yè)必須面對(duì)的問(wèn)題。其中，廢水是制藥生產(chǎn)過(guò)程中最主要的一個(gè)污染物，比如，發(fā)酵廢水、滅菌水、洗滌水等，這些廢水中含有一定的化學(xué)試劑，這些化學(xué)試劑可能會(huì)造成環(huán)境的污染，對(duì)環(huán)境中的生物造成不利的威脅，特別是一些含有苯、硫化物、重金屬離子等，這些污染物可能會(huì)隨著食物鏈的累積，最終富集在人體內(nèi)，對(duì)人的身體健康造成嚴(yán)重的影響。因此，污染物的排放應(yīng)當(dāng)合理地歸類，并交由相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行集中處理。

(5)制藥原理和流程落后

隨著化工制藥技術(shù)的快速發(fā)展，全球的化工制藥產(chǎn)業(yè)鏈中已產(chǎn)生了很多新的制藥方式。目前，西方發(fā)達(dá)國(guó)家也進(jìn)一步加大了制藥技術(shù)的研究力度，在制藥原理和流程方面穩(wěn)步發(fā)展，新型的化合反應(yīng)、更高效的化學(xué)反應(yīng)式正被發(fā)達(dá)國(guó)家步步發(fā)現(xiàn)。在一條條新的、更新型的化合反應(yīng)式背后帶來(lái)的是工業(yè)過(guò)程中的更低污染、更高的原材料利用率，從而大幅度地降低企業(yè)的制藥成本、制藥效率和制藥質(zhì)量。反觀目前我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀，大部分企業(yè)缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展目光，只看重于眼前利益，缺少長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展目標(biāo)，只把企業(yè)資金投入到材料購(gòu)買(mǎi)中以獲得更多的盈利，導(dǎo)致科研經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重不足，使我國(guó)的制藥技術(shù)長(zhǎng)期停滯不前，依然用著其它先進(jìn)國(guó)家數(shù)十年前的舊技術(shù)。我國(guó)的企業(yè)應(yīng)該向國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家看齊，注重長(zhǎng)期發(fā)展和長(zhǎng)期生產(chǎn)成本的壓縮，盡早擯棄落后的技術(shù)原理，做到制藥質(zhì)量、制藥效率以及環(huán)境保護(hù)雙方面的發(fā)展。

3.優(yōu)化化學(xué)制藥工藝的合理措施

(1)改良藥品生產(chǎn)設(shè)備和原料處理方式

生產(chǎn)設(shè)備是一個(gè)企業(yè)賴以生存最重要的保障之一，藥品生產(chǎn)設(shè)備的重要性對(duì)于一個(gè)制藥企業(yè)是不言而喻的，制藥企業(yè)的管理人員應(yīng)當(dāng)重視設(shè)備對(duì)企業(yè)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益，加大資金投入，及時(shí)的對(duì)于企業(yè)老舊的設(shè)施進(jìn)行更換，保障實(shí)際藥品的生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)質(zhì)量。其中，消毒滅菌設(shè)備對(duì)于藥品生產(chǎn)無(wú)疑是重中之重，尤其是對(duì)于抗生素類的藥品，對(duì)外界無(wú)菌環(huán)境的要求更高，對(duì)不同藥品的生產(chǎn)條件，適當(dāng)?shù)脑O(shè)置不同的消毒標(biāo)準(zhǔn)，保障藥品生產(chǎn)過(guò)程中的環(huán)境要求。此外，藥品質(zhì)量篩選是藥品質(zhì)量最重要的一道保險(xiǎn)杠，只有成功篩選出合格的藥品，將質(zhì)量達(dá)標(biāo)的藥品流向市場(chǎng)，才能避免質(zhì)量低劣的藥品流向市場(chǎng)。此外，不論是對(duì)準(zhǔn)備使用的原料預(yù)處理還是對(duì)作廢原料的銷(xiāo)毀，都需要進(jìn)一步改進(jìn)處理方式，確保待使用的材料能夠按照制藥要求進(jìn)行化合處理，確保作廢的原料能夠經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的化合反應(yīng)的處理，把有害物質(zhì)最小化。

(2)無(wú)菌環(huán)境作業(yè)

所有的藥品生產(chǎn)都需要無(wú)菌環(huán)境，無(wú)菌環(huán)境是滿足藥品質(zhì)量達(dá)標(biāo)的前提條件之一，藥品生產(chǎn)的一系列流程都應(yīng)該在無(wú)菌的環(huán)境中進(jìn)行，包括藥品的生產(chǎn)、包裝等，生產(chǎn)的設(shè)備也應(yīng)該避免與外界的接觸，減少藥品與細(xì)菌的接觸的幾率。包裝藥品的時(shí)候，可以利用紅外線進(jìn)行滅菌，對(duì)于外包裝可以利用高溫的方式進(jìn)行滅菌，保障包裝的清潔性。我國(guó)現(xiàn)階段多采用隧道式滅菌干燥劑進(jìn)行滅菌，它可以保障包裝材料的無(wú)菌環(huán)境。采用先進(jìn)的滅菌工藝，可以將滅菌級(jí)別提高到三十萬(wàn)級(jí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)一般藥品的十萬(wàn)級(jí)，保障藥品的安全性。要做好這一工作，在具體的實(shí)行中，可以從兩方面考慮：第一是從硬件方面落手，改進(jìn)企業(yè)使用的設(shè)備，提高設(shè)備的精密度和可靠性，進(jìn)一步確保無(wú)菌、無(wú)塵、溫度濕度控制落實(shí)到各個(gè)產(chǎn)出環(huán)節(jié)。第二是增加操作人員的專業(yè)性，對(duì)操作人員定期展開(kāi)培訓(xùn)和考核，告知專業(yè)人員每種藥物產(chǎn)出操作時(shí)的操作標(biāo)準(zhǔn)和注意事項(xiàng)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)操作人員作出考核，確保操作人員在操作設(shè)備過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)紕漏從而影響成品藥物的質(zhì)量。

(3)改善制藥環(huán)境

制藥環(huán)境是影響最終藥品質(zhì)量的又一因素。為了減少外界環(huán)境對(duì)于藥品的影響，保障最終藥品的生產(chǎn)質(zhì)量，達(dá)到藥品流向市場(chǎng)的國(guó)家要求，必須重視環(huán)境因素對(duì)于制藥工藝的影響。對(duì)于藥品的檢測(cè)工作，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)督管理，采取實(shí)際抽樣的方式對(duì)成品藥進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，如果藥品的質(zhì)量比率超過(guò)一定的數(shù)值，應(yīng)當(dāng)及時(shí)對(duì)生產(chǎn)路線進(jìn)行檢查，查找出影響藥品質(zhì)量的問(wèn)題所在，并及時(shí)對(duì)其進(jìn)行有效的處理。

當(dāng)然，積極的對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化，是一個(gè)化工制藥企業(yè)進(jìn)步的關(guān)鍵所在，只有不斷的對(duì)工藝進(jìn)行改良，才能夠提高藥品的生產(chǎn)效率，提高藥品的質(zhì)量，更快的完成制藥任務(wù)，獲得更多的利益回報(bào)，進(jìn)而進(jìn)入更多的生產(chǎn)設(shè)備，對(duì)企業(yè)的發(fā)展有著積極的促進(jìn)作用。

(4)加速新型工藝研究和引進(jìn)力度

我國(guó)的企業(yè)應(yīng)該意識(shí)到自身技術(shù)的落后，對(duì)此做出深刻反省并體會(huì)到其嚴(yán)重性。在后期的化工制藥工業(yè)發(fā)展中，應(yīng)該加速技術(shù)追趕，努力擠進(jìn)世界化工制藥工業(yè)的前列。對(duì)此，可以考慮從兩方面入手：一方面，我們要積極地向西方先進(jìn)國(guó)家學(xué)習(xí)，國(guó)家要加大財(cái)政撥款力度，向化工制藥工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家購(gòu)買(mǎi)新型技術(shù)；企業(yè)也應(yīng)該積極行動(dòng)起來(lái)，建立長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)，培養(yǎng)全企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的目光和理念，增加科研經(jīng)費(fèi)支出，展開(kāi)科技改進(jìn)，最好能請(qǐng)到國(guó)外專家學(xué)者進(jìn)行實(shí)地考察，做到每個(gè)企業(yè)有針對(duì)性地、因地制宜地改進(jìn)技術(shù)。另一方面，政府、國(guó)家要盡快出臺(tái)相關(guān)政策，加大人才培養(yǎng)和引進(jìn)措施的實(shí)施力度，例如在高校開(kāi)設(shè)化工制藥的相關(guān)專業(yè)，并且不斷對(duì)專業(yè)內(nèi)容進(jìn)行精細(xì)化教學(xué)，加大對(duì)我國(guó)各研究機(jī)構(gòu)的財(cái)政撥款，加大各研究機(jī)構(gòu)的技術(shù)研究力度，盡快突破技術(shù)封鎖。與此同時(shí)，要加強(qiáng)化工制藥工業(yè)從業(yè)人員的待遇，讓各企業(yè)單位的工作重心轉(zhuǎn)移到科研產(chǎn)出、保證質(zhì)量而非企業(yè)盈利上去。從這方面共同努力，相信不久的將來(lái)我國(guó)的化工制藥工業(yè)技術(shù)便能迎來(lái)質(zhì)的提升，對(duì)我國(guó)長(zhǎng)遠(yuǎn)的制藥質(zhì)量、制藥效率發(fā)展以及環(huán)境保護(hù)工作大有裨益。

4.結(jié)語(yǔ)

目前，我國(guó)的化工制藥企業(yè)相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家成熟的制藥企業(yè)來(lái)說(shuō)，還有很多的改進(jìn)的空間，從整個(gè)制藥生產(chǎn)流程來(lái)看，我國(guó)許多的制藥生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)工藝等等因素都需要進(jìn)一步的優(yōu)化。制藥企業(yè)應(yīng)當(dāng)積極地引入一些先進(jìn)的設(shè)備，及時(shí)的淘汰落后的，質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的生產(chǎn)設(shè)備，只有硬件條件達(dá)標(biāo)，才能夠生產(chǎn)出合格的藥品。當(dāng)然，制藥企業(yè)應(yīng)當(dāng)根據(jù)自身企業(yè)的實(shí)際情況，多方面的綜合考慮最適合企業(yè)發(fā)展的方案，制定完善的發(fā)展戰(zhàn)略，才能夠保證自身企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)化工制藥行業(yè)更上一層樓。