制藥技術(shù)在生物制劑生產(chǎn)中的應(yīng)用與優(yōu)化

＊蔣恒波 張細(xì)和 蔡潤發(fā) 晏陽

（江中藥業(yè)股份有限公司 江西 330000）

制藥企業(yè)中的制藥技術(shù)分為多種類型，藥品也可分為保健藥品、疾病治理藥品以及日用化工類藥品等，不同藥品所使用的制藥技術(shù)有所不同。將生物制藥技術(shù)應(yīng)用在生物制劑領(lǐng)域中，有助于減少傳統(tǒng)制藥技術(shù)中化學(xué)原料在藥品中所占的比例，從而能夠保障藥品更好療效的同時(shí)，減少對(duì)人體的損害。由此可見，生物制劑生產(chǎn)過程中的制藥技術(shù)需要發(fā)揮出最佳的工藝優(yōu)勢(shì)，才能夠在制藥領(lǐng)域具有較強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景，所以針對(duì)當(dāng)前制藥技術(shù)工藝進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，能夠使廣大人民群眾的健康得到更好的保障。

1.制藥技術(shù)在生物制劑生產(chǎn)中的原理及現(xiàn)狀

生物制劑在生產(chǎn)過程中所使用的制藥技術(shù)屬于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，與此同時(shí)也是微生物技術(shù)，技術(shù)原理主要利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和相關(guān)設(shè)備，對(duì)微生物的性狀、生理機(jī)制等諸多方面進(jìn)行細(xì)致研究和科學(xué)分析的過程[1]。生物制藥技術(shù)是生物技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域的全新技術(shù)應(yīng)用，研究人員利用科學(xué)技術(shù)和理論知識(shí)，對(duì)各種微生物和微量元素進(jìn)行有機(jī)加工，提取出能夠預(yù)防和治療疾病的特定活性成分，再經(jīng)過加工，制造出質(zhì)量和療效更高的藥品。在目前的制藥醫(yī)藥工藝技術(shù)中，不斷引入多種生物技術(shù)，能夠更好地保障各種病菌得到科學(xué)、合理的抑制和消滅。在現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展過程中，制藥技術(shù)與人們的身體健康、生命安全密切相關(guān)，是人類生活和發(fā)展不可或缺的重要組成部分。在不同病原體以及不同癥狀的變動(dòng)下，傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)方法已經(jīng)無法適應(yīng)不同疾病的需要，而基因工程、微生物等技術(shù)利用綜合制藥措施與方法，正在逐步成為現(xiàn)代醫(yī)療發(fā)展的核心理念。

除此之外，受我國國情及其他因素的制約和影響，我國制藥技術(shù)在生物制劑領(lǐng)域的發(fā)展與起步較晚，其中的技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國家相比仍有一定差距。針對(duì)生物制藥領(lǐng)域而言，還需要進(jìn)一步優(yōu)化其中的工藝技術(shù)[2]。目前，我國和地方政府高度重視該領(lǐng)域研究，并且在不斷地加大對(duì)生物制藥企業(yè)的扶持力度，成為了當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)建設(shè)行業(yè)以及高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，因此在政策力度以及財(cái)政投入方面都給予了足夠的支持。除此之外，針對(duì)生物制劑制藥技術(shù)所應(yīng)用的基礎(chǔ)設(shè)備設(shè)施、配套服務(wù)、應(yīng)用開發(fā)、工藝創(chuàng)新等多個(gè)方面都進(jìn)行有效的發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新，進(jìn)而為生物制藥企業(yè)未來在該領(lǐng)域的發(fā)展，提供良好的空間和條件。例如：目前我國有部分經(jīng)濟(jì)水平靠前以及科技力量較強(qiáng)的地區(qū)已經(jīng)率先開展生物制藥技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新研究，正在不斷地建立相關(guān)的生物制藥基地，逐漸形成了規(guī)模化的生物制藥產(chǎn)業(yè)集群，這對(duì)于我國生物醫(yī)藥未來的發(fā)展有著重要的助力作用。

2.制藥技術(shù)在生物制劑生產(chǎn)中的應(yīng)用

制藥技術(shù)的形成是科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)物，它是一種為人類提供健康保障的有效手段。制藥技術(shù)在生物制劑的生產(chǎn)中最早應(yīng)用于腫瘤疾病的治療方面。現(xiàn)階段，制藥技術(shù)在生物制劑生產(chǎn)過程中的應(yīng)用具體表現(xiàn)為以下幾方面：

（1）生物酶催化技術(shù)。制藥工藝技術(shù)給人們帶來健康保障的同時(shí)，也給人們帶來了一定困擾。比如，生物制劑在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水和日常生活中的廢水有很大的不同，前者含有更多的鹽分以及有害物質(zhì)。隨著制藥技術(shù)的不斷發(fā)展，廢水已成為生物制劑的主要污染來源。制藥廢水的處理存在著一定困難，而目前已有的生物制劑廢水處理方法的作用效果還不夠理想。因此，該催化技術(shù)已經(jīng)成為目前國際生物制藥技術(shù)發(fā)展的重要方向。由于該技術(shù)是一種生物制劑的優(yōu)化創(chuàng)新工藝技術(shù)，主要作用原理是通過利用生物酶的制藥技術(shù)，將制藥過程中所產(chǎn)生的污染物進(jìn)行化學(xué)處理，使其中的大分子物質(zhì)得以有效降解，從而改善制藥廢水的處理效果[3]。除生物酶催化法以外，還可以采用微生物降解法處理廢水。但是與微生物法相比，生物酶催化法具有反應(yīng)設(shè)備簡單、降解速率快、可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)。

（2）細(xì)胞工程技術(shù)。在生物制藥過程中，細(xì)胞工程技術(shù)起著至關(guān)重要的作用。在生物制藥領(lǐng)域的應(yīng)用可以分為上游工藝工程和下游工藝工程，由于動(dòng)物、植物與人體均為真核細(xì)胞構(gòu)成的生命體，因此該技術(shù)不僅能夠生產(chǎn)大量的天然稀有藥物，同時(shí)藥品更具高效性。此外，細(xì)胞工程技術(shù)不僅可以用來生產(chǎn)常見的基因工程藥品，例如：重組蛋白、單克隆抗體、基因治療等，還可以應(yīng)用于基因編輯和免疫細(xì)胞治療等前沿領(lǐng)域。細(xì)胞工程技術(shù)在生物制藥領(lǐng)域中的應(yīng)用多樣且廣泛，能夠保障生物制藥的安全、效果以及質(zhì)量。

（3）基因工程技術(shù)。隨著生物制劑的制藥技術(shù)和基因技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，使得活性因子能夠有效實(shí)現(xiàn)。研究證實(shí)在基因工程中應(yīng)用生物制藥技術(shù)之后，微生物繁殖速度明顯提升，根據(jù)微生物的特點(diǎn)，利用基因工程方法，能夠在動(dòng)物的體內(nèi)提取到胰島素，并采用體外合成的方式，將基因移植到微生物的體細(xì)胞內(nèi)，最終能夠合成大量的胰島素。基因工程技術(shù)是一種利用基因工程手段，對(duì)生物體進(jìn)行基因重組以獲得多種合成蛋白，并生成大量具有活性物質(zhì)的蛋白質(zhì)，如細(xì)胞因子、抗體和酶等，從而在生物制劑領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。該技術(shù)已經(jīng)逐漸取代傳統(tǒng)的制劑工藝技術(shù)，使生物制劑的生產(chǎn)效率、質(zhì)量以及成本均得到有效提升。因此，在生物制劑領(lǐng)域，基因重組技術(shù)是一項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)[4]。

（4）單細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。在傳統(tǒng)的生物制劑的生產(chǎn)工藝中，需要利用動(dòng)物細(xì)胞來制備生物制劑。然而，該技術(shù)存在一定的缺點(diǎn)，如容器數(shù)量、細(xì)胞存活率、污染情況等。而利用單細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)能夠有效減少人工干預(yù)操作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生物制劑生產(chǎn)工藝優(yōu)化改進(jìn)。

（5）微生物培養(yǎng)技術(shù)。微生物培養(yǎng)技術(shù)是生物制劑生產(chǎn)領(lǐng)域的又一新興技術(shù)，目前已廣泛用于醫(yī)藥企業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，如圖1所示。該技術(shù)原理是將工程菌株、酵母以及真菌等微生物應(yīng)用于生物制劑的合成，可以極大程度上降低生產(chǎn)成本，同時(shí)提高生物制劑的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。除此之外，利用微生物培養(yǎng)技術(shù)還可以將培養(yǎng)細(xì)菌或真菌等應(yīng)用于生物制劑領(lǐng)域，以此有效地提高生物制藥企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。

圖1 微生物制藥技術(shù)

（6）載體技術(shù)。生物制劑的生產(chǎn)會(huì)受到特定載體的影響，使得生產(chǎn)出來的生物制劑質(zhì)量和效用方面都有著極大的作用。以往制藥工藝技術(shù)所用的載體多為難以制備的大分子、高分子材料（如硅膠、聚丙烯酸、纖維素等），不僅價(jià)格昂貴，并且產(chǎn)率低。如今，隨著工藝技術(shù)的發(fā)展促使新載體技術(shù)的出現(xiàn)，優(yōu)化改進(jìn)了載體結(jié)構(gòu)和性能，極大程度上降低了生產(chǎn)成本[5]。

3.當(dāng)前我國制藥技術(shù)在生物制劑生產(chǎn)中存在的問題

（1）研發(fā)創(chuàng)新力度不足。從生物制藥發(fā)展歷程來看，我國在新藥研發(fā)與創(chuàng)新方面，一直以來處于相對(duì)弱勢(shì)的地位，尤其是在新藥研發(fā)方面的資金投入相對(duì)不足。與此形成鮮明對(duì)比，國外在生物制藥研究方面，十分注重對(duì)生物制藥的研發(fā)力度和投入力度，通常一項(xiàng)藥物研究經(jīng)費(fèi)投入會(huì)占到新藥銷售額的20%以上，而我國基本達(dá)不到這一經(jīng)費(fèi)投入水平，從而造成了我國生物制藥行業(yè)的發(fā)展仍處于相對(duì)弱勢(shì)的狀態(tài)，最終導(dǎo)致研發(fā)力度和創(chuàng)新力相對(duì)不足。

（2）產(chǎn)業(yè)格局有待調(diào)整。目前，我國生物制藥產(chǎn)業(yè)格局有待進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整。大多數(shù)生物制藥公司，都選擇一窩蜂地去生產(chǎn)國外熱銷的產(chǎn)品，這樣就會(huì)造成大量的產(chǎn)能過剩，引發(fā)整個(gè)市場環(huán)境出現(xiàn)惡性競爭。從而導(dǎo)致一部分生物制藥技術(shù)企業(yè)獲得盈利，而其他制藥企業(yè)難以獲得收益，最終導(dǎo)致生物制藥技術(shù)的發(fā)展停滯不前。

（3）資金投入渠道有限。生物制藥企業(yè)屬于醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的范疇，如果沒有龐大的資金作為支撐，難以對(duì)制藥技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，進(jìn)而難以推動(dòng)新藥研發(fā)。例如我國一部分制藥企業(yè)，由于缺少強(qiáng)有力的研究經(jīng)費(fèi)，最終導(dǎo)致生物制藥技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新停滯不前。面對(duì)資金需求，不僅需要制藥企業(yè)自身足夠的資本支撐，同時(shí)還需要政府部門的相關(guān)政策和支持。然而，目前我國生物制藥產(chǎn)業(yè)的融資渠道相對(duì)較少，再加上生物制藥技術(shù)是一個(gè)資金回籠周期較長的項(xiàng)目，很多投資者不敢輕易將資金投入醫(yī)藥研發(fā)行業(yè)，這一定程度上阻礙了生物制藥技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

4.制藥技術(shù)在生物制劑生產(chǎn)中的優(yōu)化改進(jìn)措施

（1）改進(jìn)細(xì)胞培養(yǎng)過程。細(xì)胞培養(yǎng)作為生物制藥的基礎(chǔ)，能夠直接影響到后續(xù)關(guān)鍵中間體的產(chǎn)品效果和產(chǎn)品質(zhì)量。通過進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)細(xì)胞培養(yǎng)過程，能夠極大程度上提高細(xì)胞密度、降低病原體感染率以及縮短生產(chǎn)周期等，從而達(dá)到提高生產(chǎn)效率的目的。在改進(jìn)細(xì)胞培養(yǎng)過程中，需要注重以下三點(diǎn)：第一，選擇優(yōu)質(zhì)種子細(xì)胞。細(xì)胞質(zhì)量將會(huì)直接影響后續(xù)培養(yǎng)效果。所以，針對(duì)種子細(xì)胞選擇方面，要盡可能地選擇質(zhì)量好的細(xì)胞。第二，設(shè)計(jì)合理培養(yǎng)液。培養(yǎng)液是細(xì)胞培養(yǎng)的關(guān)鍵因素，不僅會(huì)影響細(xì)胞生長，同時(shí)會(huì)影響最后的產(chǎn)物質(zhì)量。因此，還需要對(duì)培養(yǎng)液進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。第三，控制細(xì)胞生長環(huán)境。細(xì)胞的生長環(huán)境對(duì)于其最后的產(chǎn)量有著直接的影響作用，因此需要將細(xì)胞的生長環(huán)境控制在合適的溫度、濕度、暴露時(shí)間、霧化量等，進(jìn)而優(yōu)化生長條件。

（2）改進(jìn)中間體生產(chǎn)過程。中間體的制備是整個(gè)生物制藥產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其生產(chǎn)工藝將直接關(guān)系到成品藥品的質(zhì)量與產(chǎn)量。要想實(shí)現(xiàn)該工藝環(huán)節(jié)的優(yōu)化改進(jìn)，必須從兩個(gè)方面著手：一是縮短工藝周期。通過縮短生產(chǎn)周期，能夠有效降低生產(chǎn)成本和生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而增加制藥企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。二是改善產(chǎn)品質(zhì)量。通過提高產(chǎn)品純度，能夠有效提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品損失率，從而降低制藥過程中的環(huán)境污染。

（3）改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)施設(shè)備。生物制藥技術(shù)中的生產(chǎn)設(shè)施設(shè)備改造，也是優(yōu)化生產(chǎn)工藝的一項(xiàng)重要措施。生產(chǎn)設(shè)施設(shè)備的改進(jìn)同樣需要注重這兩點(diǎn)：首先，改進(jìn)設(shè)施設(shè)備能耗。在生物制藥過程中，改進(jìn)設(shè)施設(shè)備能耗是提高設(shè)備效率的關(guān)鍵，因此需要對(duì)多個(gè)要素進(jìn)行調(diào)整，如溫度、亮度、濕度等進(jìn)行合理控制。其次，改善設(shè)施設(shè)備管理。設(shè)備管理是保證生物制藥技術(shù)整體流程有效運(yùn)轉(zhuǎn)的重要環(huán)節(jié)，因此有必要做好設(shè)備的維護(hù)和管理工作，保證其正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

（4）勇于創(chuàng)新提升企業(yè)競爭力。由于生物制藥領(lǐng)域在醫(yī)藥企業(yè)中的制藥技術(shù)十分嚴(yán)格，產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，必須準(zhǔn)確把握行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，全面了解制約該行業(yè)發(fā)展的主要因素，在該技術(shù)研發(fā)階段，要提倡勇于創(chuàng)新，并且在不斷創(chuàng)新的過程中提高企業(yè)的競爭力。我國在生物制藥領(lǐng)域的起步與國際上一些發(fā)達(dá)國家相比較晚，存在表現(xiàn)力度不足，這種不足不僅體現(xiàn)在技術(shù)上，同時(shí)還與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有著必然的聯(lián)系。因此，為了確保我國生物制藥技術(shù)得以更好的發(fā)展，還需要積極推動(dòng)與國際發(fā)達(dá)國家之間進(jìn)行合作研究[6]。

5.結(jié)語

綜上所述，近年來，隨著生物制藥技術(shù)的研究不斷深入，使得生物制藥領(lǐng)域在醫(yī)藥行業(yè)得以迅猛發(fā)展。生物制劑在生產(chǎn)過程中的制藥技術(shù)需要發(fā)揮出最佳的工藝優(yōu)勢(shì)，才能夠在制藥領(lǐng)域具有較強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景，針對(duì)當(dāng)前制藥技術(shù)工藝進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，能夠使廣大人民群眾的健康得到更好的保障。本文通過對(duì)生物制藥工藝技術(shù)在生物制劑生產(chǎn)過程中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行細(xì)致研究，同時(shí)針對(duì)該技術(shù)在生物制劑生產(chǎn)過程中的工藝技術(shù)進(jìn)行具體分析，并提出相應(yīng)的技術(shù)優(yōu)化措施，以期為該領(lǐng)域研究專家學(xué)者提供一定參考和有益借鑒。