制药技术研究

孙冬云

摘 要：伴随着现代制药技术水平的迅速提升，药物在预防、诊断、治疗各种疾病方面有了很大改善。作为一种新兴产业，制药技术已在日化、保健以及医药中获得广泛的应用，成为了高科技时代背景下新技术和新工艺的重要驱动力。制药新技术将成为我国新的经济技术增长点。本文从两方面阐述了制药技术研究的内容。

关键词：制药技术；制药工艺；微生物发酵

进入二十一世纪以来，医疗事业突飞猛进，我国政府大力开展制药工程的研究和发展。制药新技术得到了长足的发展。制药工艺的提升，可以提升制药水平和制药质量，进而加快社会的进步、推动人类的进步，具有历史性的意义，所以有必要对制药技术的应用进行研究，从而为制药提供技术支持，提升制药工艺水平。

1.制药工程概念

制药工程是一个化学、生物学、药学（中药学）和工程学交叉的工科类专业，以培养从事药品研发制造，新工艺、新设备、新品种的开发、放大和设计人才为目标。尽管制药工程专业在名称上是新的，但是从学科沿革来看它的产生并不是全新的，是相近专业的延续，也是中国科学技术发展的产物。制药工程的内容，包括生物制药、化学制药、中药制药三个方面，这些制作过程过要经过原材料的生产和制药分离两个阶段。

2.制药工程微生物发酵技术研究

微生物发酵不仅可以得到人们日常生活中所需要的酱油、醋、酒糟等，其在制药工艺中也有着十分广泛的应用。微生物是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物。微生物广泛涉及健康、食品、医药、工农业、环保等诸多领域。微生物药物是指综合利用微生物学、化学、生物技术、药学等科学的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。微生物发酵的定义是利用适当的微生物，使之在特定环境下，将原料同通过一定的代谢方式转变成为人们所需要的目的产物过程。现代工业中许多生物产品都是通过微生物发酵生产的，如各式各样的酶、抗生素。1897年，德国的毕希纳进一步发现了酶在发酵中的作用，人们开始了解发酵现象的本质。20世纪40年代，弗洛里和钱恩与许多的科学家合作，研究出了大规模生产青霉素的方法，使青霉素的生产实现了产业化。从20世纪50年代起，氨基酸发酵工业、酶制剂工业、多糖和维生素发酵工业相继诞生。利用微生物发酵进行药物研发的手段即是微生物发酵制药技术，上文已經提到，微生物发酵技术在制药工艺中的典型即是弗洛里和钱恩所研制的青霉素批量生产方法，在微生物发酵制取青霉素成功之后的数十年中，氨基酸发酵、各类酶制剂发酵等微生物发酵技术被广泛应用于制药工艺中。酶是一切生物体进行生命活动的基础，它可以使复杂的化学反应在常温常压下迅速完成，如米曲霉在生长过程中产生中性蛋白酶、碱性蛋白酶、酸性蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、单宁酶、酯化酶、酰胺酶、淀粉酶和糖化酶等，酵母在发酵时可产生蔗糖酶、淀粉酶、脂肪酶、酒化酶等，这些酶中既有胞内酶也有胞外酶；既有合成酶，也有分解酶。按照微生物发酵的环境不同，可以将微生物发酵的形式分为以下三种：好氧发酵技术、厌氧发酵技术以及兼性厌氧发酵技术。好氧性发酵在发酵过程中需要有氧气的存在。厌氧性发酵在发酵时不需要供给空气。兼性发酵酵母菌是兼性厌氧微生物，它在缺氧条件下进行厌气性发酵积累酒精，而在有氧即通气条件下则进行好氧性发酵，大量繁殖菌体细胞。当前现有的发酵工艺中，应用于发酵技术的微生物种类非常丰富，并且很多人工合成的因素或者非人工变异株也被应用到发酵技术中，对这些微生物的应用不仅更加快速获取需要的原材料，同时也大大降低投入成本，促进制药行业快速发展。

3.制药工程的分离技术研究

制药分离过程主要是利用待分离物系中的有效活性成分与共存杂质之间在物理、化学及生物学性质上的差异进行分离，是制药工业产品产业化的关键环节。原料药的生产的第一阶段为将基本的原料药通过化学合成（合成制药）、微生物发酵或酶催化反应（生物制药）或提取（中药制药）而获得含有目标药物成分的混合物。第二阶段主要是采用适当的分离技术，将反应产物或中草药粗品中的药物成分进行分离纯化，使其成为高纯度的、符合药品标准的原料药。

固液萃取分离技术。固液萃取是利用溶剂使固体物料中可溶性物质溶解于其中而加以分离，又称浸取。这种技术在制药的过程比较常见。水作为一种最常见的溶剂，被广泛的应用在固液萃取中，例如泡茶、煎中药和从甜菜中提取糖等。几乎所有的固液萃取都会对原料进行预处理，一般是将原料粉碎，制成粉末状或碎片状，以增加萃取过程中的接触面积；物料中的有用成分分散在不溶性固体中，溶剂和溶质必须通过接触体的细孔才能够互相分离，传质阻力较大。而通过将原料粉碎的处理，就可以使接触面积增大，扩散距离缩短，从而提高萃取效率。一般情况下，我们会采用升高温度的方法来提高萃取效率，因为溶质一般会随着温度的升高而溶解度增大，扩散系数也会增大，在实际应用中也被广泛实施。但如果温度过高的话，则会造成部分物质的改变，例如蛋白质变性等不良现象。

双水相萃取。双水相体系是指双高聚物双水相体系，其成相机理是由于高聚物分子的空间阻碍作用，相互无法渗透，不能形成均一相，从而具有分离倾向，在一定条件下即可分为二相。通常认为，两聚合物水溶液的憎水程度不同，就会在混合过程中发生分离，而且具有越大的憎水程度，就会产生更容易分离的倾向，另外许多聚合物都会产生双水相体系。

反胶团萃取分离技术。反胶团萃取是源于上个世纪七十年代的一种生物分离术，这种分离技术的本质是液-液有机溶剂萃取，与一般的萃取方式的不同之处便是运用表面活性剂在有机相中形成的反胶团的亲水环境，使生物分子在其中被消除掉。特别是蛋白质类生物活性物质难于溶解在有机相中或在有机相中发生不可逆变性的现象。

超临界流体萃取技术。超临界流体萃取一般是在较低的温度下，当气体的压力不断增加时，气体会转化为液体；而随着温度逐渐升高，液体的体积也会随之增大，对于每一种特定的物质来讲，都会存在一个临界温度（Tc）和一个临界压力（Pc），如果高于临界温度或临界压力的情况下，物质就不会转化为气体或液体，因此这一点被称为临界点。当物质处于高于临界温度和临界压力的时候，物质往往不会转变成相应的液体或气体，因而物质的临界温度和临界压力是超临界流体的萃取的关键。当物体处于气体和液体之间的状态时，是一种流体的形状，也便是超临界流体，这种流体便可以作为溶剂进行萃取和分离。用超临界萃取方法提取天然产物时，一般用CO2作萃取剂。这是因为CO2在临界的环境中比较稳定、安全、无毒、不燃烧、廉价，对溶质的有机溶剂没有相应破坏性。在超临界的状态中，CO2能够选择性的溶解，对低分子、低沸点、亲脂性等成分有着很好地溶解性。而对于分子量较大和极性集团较多的中草药的有效成分的萃取，就需向有效成分和超临界二氧化碳组成的二元体系中加入第三组分，来改变原来有效成分的溶解度，在超临界液体萃取的研究中，通常将具有改变溶质溶解度的第三组分称为夹带剂。

4.讨论

我国医疗事业的不断发展，制药技术作为提高药物控制治疗技术水平的首要条件，更应受到重视。企业只有掌握了多种高效的制药技术，才能够针对不同的目标药物，依照其自身性质和其中所含杂质的特性，选择合适的制备方法，以便应用于大规模的医药诊疗和工业生产方面。

参考文献：

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