化工技術(shù)在制藥設(shè)備及流程中的應(yīng)用研究

摘要：化工技術(shù)在制藥流程中的重要性日益提高，同時(shí)制藥設(shè)備的種類(lèi)也日益增多，因此有必要對(duì)化工技術(shù)在制藥設(shè)備中的化學(xué)合成、分離純化、藥物制劑等各個(gè)流程的應(yīng)用進(jìn)行一些系統(tǒng)性的研究，以分析化工技術(shù)對(duì)制藥效率、安全性和環(huán)保方面的影響，并對(duì)化工技術(shù)在制藥設(shè)備及流程中的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行一些基于現(xiàn)狀的前瞻，以期為業(yè)界提供參考。

關(guān)鍵詞：化工技術(shù)；制藥設(shè)備；流程應(yīng)用

化工技術(shù)是制藥企業(yè)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)藥企）長(zhǎng)期、穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵要素，制藥行業(yè)關(guān)乎人類(lèi)生命健康，化工技術(shù)作為制藥設(shè)備和流程中必不可少的技術(shù)，其作用不可估量［1］。傳統(tǒng)藥企的生產(chǎn)過(guò)程中，手工操作占比較大，機(jī)械化程度低，生產(chǎn)規(guī)模受到限制。因此一直存在藥物質(zhì)量問(wèn)題。當(dāng)前我國(guó)藥企現(xiàn)代化程度大幅提升，制藥設(shè)備大規(guī)模應(yīng)用，生產(chǎn)效率和質(zhì)量全面提升，但生產(chǎn)流程中對(duì)化工技術(shù)的應(yīng)用還沒(méi)有完全跟上設(shè)備更新的進(jìn)程，因此在藥企應(yīng)用制藥設(shè)備的同時(shí)，要考慮化工技術(shù)與生產(chǎn)流程的協(xié)調(diào)性，使用化工技術(shù)要符合藥物生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。

1現(xiàn)代制藥業(yè)與化工技術(shù)

化工技術(shù)與生物技術(shù)是現(xiàn)代制藥業(yè)的兩大支柱技術(shù)，單從化工技術(shù)層面來(lái)看，化工技術(shù)在藥物從研發(fā)到生產(chǎn)全流程的每一個(gè)環(huán)節(jié)都有應(yīng)用（見(jiàn)圖1）。（1） 研發(fā)階段。通過(guò)化學(xué)技術(shù)能夠幫助研究人員開(kāi)發(fā)新的藥

圖1化工技術(shù)在藥品生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用

物，深入藥物分子的結(jié)構(gòu)和功能，研究對(duì)其有效性和安全性提供保障。（2） 生產(chǎn)階段。生產(chǎn)階段是藥企應(yīng)用各種化工設(shè)備的重要階段，化學(xué)技術(shù)能夠在此過(guò)程中保證藥物質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低成本。（3） 過(guò)程監(jiān)督?；ぜ夹g(shù)能夠確保藥物的質(zhì)量符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，提高藥物的穩(wěn)定性和生物利用度?？梢钥闯觯ぜ夹g(shù)是現(xiàn)代制藥業(yè)支柱之一，為人類(lèi)的健康事業(yè)發(fā)揮重要作用。

2化工技術(shù)在制藥設(shè)備及流程中的重要性

2.1化工技術(shù)在制藥設(shè)備中的重要性

制藥設(shè)備是制藥生產(chǎn)中的重要組成部分，其性能和效率直接影響到藥品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。設(shè)備有其固有的工作原理，是化工技術(shù)應(yīng)用的基本面，一旦設(shè)備確定了，與之相符合的化工技術(shù)應(yīng)用范圍也隨之確定了，二者之間是一種“魚(yú)”和“水”的關(guān)系［2］。因此可以說(shuō)，先進(jìn)的設(shè)備對(duì)化工技術(shù)的進(jìn)步起到推進(jìn)作用。反過(guò)來(lái)，化工技術(shù)也促進(jìn)制藥設(shè)備在研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造方面提供應(yīng)用方面的依據(jù)，應(yīng)用先進(jìn)的化工技術(shù)，可以促進(jìn)更加高效、穩(wěn)定、可靠的制藥設(shè)備的生產(chǎn)與研發(fā)，以滿(mǎn)足各種藥品生產(chǎn)中的技術(shù)需求。

2.2化工技術(shù)在制藥流程中的重要性

制藥流程包括原料的提取、合成、分離純化、藥物制劑等多個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都需要化工技術(shù)的支持，具體如下：（1） 提取、合成環(huán)節(jié)。利用化工技術(shù)，藥企可以更充分、更高效地利用原料藥，提高目標(biāo)產(chǎn)率，起到降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的作用。（2） 分離、純化環(huán)節(jié)。化工技術(shù)對(duì)原料藥、半成品藥物提供高效的分離方法和純化技術(shù)，清除其中雜質(zhì)，確保藥品的質(zhì)量。（3） 藥物制劑環(huán)節(jié)。通過(guò)應(yīng)用化工技術(shù)中的過(guò)濾技術(shù)，可以幫助藥企研發(fā)出科學(xué)、合理的劑型配比，提高藥物的生物利用度和穩(wěn)定性［3］。

3當(dāng)前我國(guó)化工技術(shù)在制藥設(shè)備及流程中的應(yīng)用現(xiàn)狀3.1受制藥設(shè)備限制的情況

一般來(lái)說(shuō)，藥企的制藥設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中處于基礎(chǔ)性地位，如果制藥設(shè)備不符合相應(yīng)的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)降低化工技術(shù)的能效，最終難免導(dǎo)致藥物變質(zhì)等問(wèn)題，以下是一些藥企制藥設(shè)備導(dǎo)致化工技術(shù)低效的常見(jiàn)現(xiàn)象：（1） 設(shè)備清潔問(wèn)題。在制藥過(guò)程中，如果在制造過(guò)程中由于設(shè)備清潔程序不當(dāng)、清潔劑選擇不合適或清潔周期不足等原因，導(dǎo)致影響藥物的清潔度，影響藥物的整體性能以及保存時(shí)間。（2） 包裝材料問(wèn)題。包裝材料對(duì)藥品清潔度的影響很大，部分藥品生產(chǎn)過(guò)程中未在制藥設(shè)備中設(shè)立相應(yīng)的分離，或未應(yīng)用軌道反轉(zhuǎn)技術(shù)對(duì)藥物包裝袋進(jìn)行清潔，或在生產(chǎn)儲(chǔ)存或運(yùn)輸過(guò)程中受到不合格的包裝材料污染，導(dǎo)致藥物包裝上的殘留化學(xué)物質(zhì)或微生物污染藥物。（3） 生產(chǎn)環(huán)境問(wèn)題。藥品生產(chǎn)必須處于滿(mǎn)足安全、無(wú)菌、衛(wèi)生3大基礎(chǔ)要求的封閉環(huán)境，如果生產(chǎn)環(huán)境中存在塵埃、微生物或其他污染物，可能會(huì)附著在藥物包裝上，導(dǎo)致其清潔度不達(dá)標(biāo)，影響藥物的保存效果。

3.2受制藥流程限制的情況

我國(guó)藥企現(xiàn)階段生產(chǎn)流程基本符合GMP（良好生產(chǎn)規(guī)范）的要求，同時(shí)也受到嚴(yán)格的政府法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)限制，但大多數(shù)藥企生產(chǎn)流程的優(yōu)化仍然存在很大的優(yōu)化余地。雖然許多藥企生產(chǎn)能力上去了，但更細(xì)節(jié)化的流程檢測(cè)仍然在藥物生產(chǎn)中起到一定的限制作用，導(dǎo)致應(yīng)用化工技術(shù)不符合標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定，如：（1） 技術(shù)配套性不強(qiáng)。制藥流程要求化工技術(shù)能夠提供穩(wěn)定、配套的解決方案，以確保藥物的質(zhì)量和安全性。但許多藥企擁有一流的設(shè)備，卻沒(méi)有匹配相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)，無(wú)法確保生產(chǎn)的藥物質(zhì)量［4］。（2） 流程執(zhí)行不夠嚴(yán)格。制藥流程要求化工技術(shù)在連續(xù)進(jìn)行的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中提供相應(yīng)技術(shù)匹配，例如包裝處理過(guò)程中統(tǒng)一采用噴射滅菌水，然而許多藥企為了節(jié)約成本，取締和刪減這種匹配技術(shù)，其藥品的安全性能也無(wú)法得到保障。（3） 部分關(guān)鍵環(huán)節(jié)技術(shù)缺失。制藥流程的步驟和環(huán)節(jié)如今強(qiáng)烈依賴(lài)新型制藥設(shè)備，與傳統(tǒng)生產(chǎn)相比有了一定程度的簡(jiǎn)化，當(dāng)前部分化工技術(shù)不能夠適應(yīng)這種快節(jié)奏，無(wú)法提供相適應(yīng)的解決方案，乃至于部分化工技術(shù)被放棄。

3.3化工技術(shù)選擇問(wèn)題

一般來(lái)說(shuō)，制藥應(yīng)用的化學(xué)技術(shù)又可分為兩類(lèi)，一類(lèi)是合成技術(shù)，一類(lèi)是分離技術(shù)。合成技術(shù)多依賴(lài)化學(xué)反應(yīng)制取生產(chǎn)所需的藥品或其原料，這個(gè)過(guò)程當(dāng)前多用于研發(fā)活動(dòng)當(dāng)中。而當(dāng)前部分藥企重視生產(chǎn)而不重視研發(fā)，因此應(yīng)用最廣泛的化學(xué)技術(shù)仍然局限于分離技術(shù)，分離技術(shù)要結(jié)合制藥設(shè)備開(kāi)展生產(chǎn)活動(dòng)，受生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)效率制約，如果制藥設(shè)備先進(jìn)，化學(xué)技術(shù)就能幫助藥企在生產(chǎn)過(guò)程中減少能耗、減排廢棄物、提高藥品質(zhì)量。而在生產(chǎn)設(shè)備落后時(shí)，化學(xué)技術(shù)對(duì)藥企的貢獻(xiàn)非常有限，對(duì)藥品質(zhì)量的控制效果降低，難以降低能耗和減少?gòu)U棄物排放，嚴(yán)重時(shí)還容易產(chǎn)生火災(zāi)、爆炸、中毒等安全事故。建立完善的安全管理體系，確保生產(chǎn)安全，藥企應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)改造和設(shè)備更新，確保化工技術(shù)能夠提高其藥物的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和生產(chǎn)安全性。

4化工技術(shù)在制藥設(shè)備和制藥流程中的運(yùn)用

4.1過(guò)濾技術(shù)

在制藥行業(yè)中，過(guò)濾技術(shù)根據(jù)精密度要求不同，有微孔濾膜技術(shù)和超濾膜技術(shù)等分支，通常用于實(shí)現(xiàn)液體藥物的篩分、提純操作，廣泛用于各種黏稠溶液、易結(jié)晶溶液等藥液，例如注射劑、眼藥水、口服液等藥物的澄清過(guò)濾。微濾膜的孔徑范圍通常在0.1～10.0 μm之間，超濾膜的孔徑大小通常在1～100 nm之間，目的是起到截留溶液中的細(xì)菌、微粒等雜質(zhì)和顆粒物的作用，同時(shí)有效防止交叉污染和微生物污染，提高產(chǎn)品質(zhì)量和安全性。過(guò)濾技術(shù)利用篩分原理，操作簡(jiǎn)單、安全性高，只需在壓力的作用下即可實(shí)現(xiàn)過(guò)濾，因此也可用于制藥設(shè)備的清洗和消毒，起到控制微生物、確保設(shè)備清潔度的作用。

4.2反滲透技術(shù)

反滲透技術(shù)是藥品生產(chǎn)中比較常見(jiàn)的化工技術(shù)，廣泛應(yīng)用于藥物制備、分離、純化、濃縮等過(guò)程。其原理是對(duì)較濃溶液施加外部壓力，利用壓力差促使?jié)馊芤褐械柠}分、水、雜質(zhì)分離。反滲透技術(shù)能夠截留溶液中的鹽分、有機(jī)物、重金屬等雜質(zhì)，實(shí)現(xiàn)溶液的純化和分離。反滲透技術(shù)操作簡(jiǎn)單，應(yīng)用化學(xué)藥劑量相對(duì)較少，安全性和環(huán)保性較強(qiáng)。

4.3萃取蒸餾技術(shù)

萃取蒸餾技術(shù)在制藥行業(yè)中應(yīng)用廣泛，其原理是利用化合物在兩種互不相溶（或微溶）的溶劑中溶解度或分配系數(shù)的不同，使目標(biāo)化合物從復(fù)雜的混合溶劑內(nèi)轉(zhuǎn)移到單純?nèi)軇┲械姆蛛x技術(shù)。在制藥行業(yè)中，萃取蒸餾技術(shù)常用于從復(fù)雜的原料或副產(chǎn)品混合物中提取和純化所需的化合物，例如從原料中提取有效成分、提高藥品的純度及收率、分離或純化中間產(chǎn)物、提取有效成分等。該技術(shù)可在常溫常壓下操作，能耗較低，且使用的溶劑通常可以回收再利用，符合可持續(xù)發(fā)展原則。

5提高化工技術(shù)在制藥設(shè)備及流程中應(yīng)用效率的途徑5.1創(chuàng)設(shè)化工技術(shù)應(yīng)用環(huán)境

從廣義上說(shuō)，現(xiàn)代化的制藥設(shè)備如生物反應(yīng)器、分離設(shè)備、濃縮設(shè)備等，都可以視作化工技術(shù)在藥品生產(chǎn)中的應(yīng)用，是化工技術(shù)的載體，也是化工技術(shù)應(yīng)用環(huán)境中的一分子。藥企要明確化工技術(shù)對(duì)藥物生產(chǎn)的具體作用，積極引進(jìn)和采用先進(jìn)的制藥設(shè)備和技術(shù)，提高藥物生產(chǎn)的自動(dòng)化和智能化水平。例如采用機(jī)器人技術(shù)、自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)等，進(jìn)一步提高化工技術(shù)在制藥設(shè)備及流程中的應(yīng)用效率，為技術(shù)人員應(yīng)用化工技術(shù)創(chuàng)造良好的環(huán)境。同時(shí)，化工技術(shù)的應(yīng)用又反過(guò)來(lái)為外部環(huán)境起到反哺作用，通過(guò)對(duì)化工技術(shù)精密的控制和操作，各項(xiàng)生產(chǎn)要素共同實(shí)現(xiàn)藥品生產(chǎn)的高效化、自動(dòng)化，同時(shí)還充分提高環(huán)保和節(jié)能效率，提升綠色化工理念，促進(jìn)制藥行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

5.2完善藥物質(zhì)量監(jiān)督體系

國(guó)家對(duì)藥物質(zhì)量監(jiān)管高度重視，在藥物質(zhì)量監(jiān)督體系中，化工技術(shù)是檢驗(yàn)藥品質(zhì)量及添加成分的關(guān)鍵技術(shù)，能夠反向促進(jìn)藥企積極應(yīng)用化工技術(shù)，對(duì)藥物生產(chǎn)的全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控和管理，確保產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性，提高自身應(yīng)用化工技術(shù)檢驗(yàn)監(jiān)測(cè)的技術(shù)應(yīng)用水平。

5.3優(yōu)化藥物生產(chǎn)流程

摒棄傳統(tǒng)藥物生產(chǎn)流程中那些不能滿(mǎn)足現(xiàn)代制藥設(shè)備需求的化工技術(shù)，積極應(yīng)用與現(xiàn)代藥物制劑匹配的化工技術(shù)。現(xiàn)代醫(yī)藥傾向于應(yīng)用更加前沿的藥物合成、分離、檢測(cè)技術(shù)，例如高分子材料、納米技術(shù)等，嚴(yán)格遵守此類(lèi)藥物生產(chǎn)環(huán)節(jié)規(guī)定的技術(shù)要求，做好化工技術(shù)的技術(shù)特征、性質(zhì)等的綜合優(yōu)化，加強(qiáng)化工技術(shù)的應(yīng)用，提高藥物的生物利用度和藥代動(dòng)力學(xué)特性。同時(shí)，加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，鼓勵(lì)藥企自主創(chuàng)新和技術(shù)轉(zhuǎn)讓?zhuān)媾嘤幤笾扑幜鞒讨谢ぜ夹g(shù)的全面性，提倡綜合技術(shù)、綜合應(yīng)用，在過(guò)程中加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新，借助科學(xué)的生產(chǎn)流程完善化工技術(shù)的應(yīng)用效率和質(zhì)量。

6結(jié)語(yǔ)

化工技術(shù)在制藥行業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，有效推動(dòng)了原料藥到最終藥品的轉(zhuǎn)化，不僅提高了制藥流程的效率和產(chǎn)品質(zhì)量，而且推動(dòng)了制藥行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。然而，隨著制藥行業(yè)的發(fā)展和市場(chǎng)需求的變化，化工技術(shù)仍需不斷改進(jìn)和創(chuàng)新。未來(lái)，隨著科技的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，化工技術(shù)將在制藥行業(yè)中發(fā)揮更加重要的作用。通過(guò)不斷的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，相信化工技術(shù)將繼續(xù)為制藥行業(yè)的發(fā)展提供更好的技術(shù)支持，為人類(lèi)健康事業(yè)的發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。

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作者簡(jiǎn)介：劉生巧，女，甘肅白銀人，本科，研究方向：化工安全、事故應(yīng)急。