生物制药技术在化工合成制药工艺中的应用

吴元帅，陈佳(齐鲁制药有限公司，山东 济南 250105)

0 引言

制药工艺在药品生产、挽救患者生命及推动人类社会发展中起到至关重要的作用。随着生物工程的发展，生物制药技术的应用范围不断扩大，应用层级逐渐深入。相比于传统化工合成制药方式，生物制药过程更加简单、便捷，药品生产过程更容易把控，同时从生物药品属性来看，生物药剂的分子量较大，药品结构较为复杂，且药品治疗效果更加突出，有效地满足了人们的用药需要。新时期，发展生物制药技术已经成为化工合成制药的内在要求。

1 生物制药技术内涵及发展现状

1.1 生物制药技术内涵

生物制药技术是基于生物技术、生物工程发展起来的一种全新制药工艺，在制药过程中，生物制药技术不仅实现了生物学、微生物学研究成果的应用，而且规范使用医学、生物化学知识理念，从生物体、生物组织、细胞、器官、体液等诸多层面出发，生产具有较高药效的预防、诊断和治疗药物，有效地满足了患者用药需求，提升了患者治疗效果，促进了制药产业及医疗事业的发展。目前，在生物工程研究中，生物制药已经成为最活跃、进展最快的研究领域，其是21世纪最有前景的产业之一[1]。

1.2 生物制药技术发展现状

作为生物工程领域研究的重要内容，生物制药技术的发展对于现代医药事业发展具有深刻影响。与国外相比，我国生物制药技术起步较晚，且大多数技术停留在模仿阶段，生物制药自主创新能力不足。但是基于生物制药技术在人民日常生活中的重要性，我国生物技术人才储备量不断提升，生物技术在近年来得到了快速发展，目前，生物制药已经形成了较为完整的产业链和产业群。

目前，我国生物制药技术正处于快速发展阶段，从技术研究深度、应用程度等层面来看，生物制药的发展还存在诸多不足，但在借鉴国外优秀成果的基础上，通过合作交流与自主创新，我国生物制药技术的创新水平不断提升。值得注意的是，我国生物制药技术已经达到了分子水平，市场药品中，采用生物制药技术制备的药品不断丰富，据统计，我国采用生物制药技术生产的药品已经达到了100多种[2]。在未来发展中，对于生物制药技术的研究、发展和应用还应考虑药物适用范围，努力实现生物制药高成功率和低实验成本的结合；并在生物制药与其他领域结合发展中，提升生物制药技术的综合应用效果，促进制药产业的持续、稳定发展。

2 生物制药技术的主要类型

2.1 固定化酶

作为一种较为常见的蛋白质或RNA，酶本身有活细胞产生，并且对于底物具有高度特异性和高度催化效能。化工合成制药过程中，酶能与水相互融合，这对于药品生产具有深刻影响。生物制药技术下，采用固定化酶技术，能有效提升酶稳定性，这不仅加快了酶从反应系统中的分离，而且为后期药物的运输和保存创造了良好条件。从固定化酶应用效果来看，其在促进化工合成制药自动化生产的同时，降低了药品的生产成本，提升了药品的生产质量。现阶段，除激素类药物、氨基酸药物外，固定化酶技术在抗生素药物生产中也有广泛应用。

2.2 细胞工程

细胞工程是生物制药技术应用的重要类型，其为制药工艺的研究、应用提供了全新的发展空间。传统制药模式下，制药企业会按照人工中草药多区域采集的方式获取药物有效成分；而在细胞工程下，通过实验室培育即可实现多种中草药的有效提取和培养，这充分保证了药材的充足性。在生物制药实践中，细胞培养、融合和基因转移是细胞工程的基础所在。化工合成药物生产中，细胞工程技术的应用具有以下优势：其一，采用细胞工程后，药材本身较为充足，有效地丰富了药物的数量和种类。其二，从制药在后期成本来看，细胞工程技术支撑下的制药时间较短，制药人员较少，且药物成本支出较少。在一定程度上，在化工合成制药中使用细胞工程技术，能逐渐地扩大制药企业的生产规模[3]。

2.3 基因工程

使用基因工程技术进行生物制药时，需要确定充足的对象，然后将该对象的目的基因插入到载体中，在完成拼接后，通过转入新的宿主细胞，最终形成全新的遗传物质。从生物学角度来看，细胞内包含了较多的激素、活性因素，这些物质是人体新陈代谢的必需品。在基因技术的支撑下，不仅能促进各种激素物质的合成，而且对于活性因子的发展具有积极作用。现阶段，胰岛素、干扰素等药品生产中均有基因工程技术的应用，有效地满足了药品生产需要。

3 化工合成制药工艺中生物制药技术的具体应用

3.1 冠心病药物生产应用

随着人们生活模式的转变，患病的风险不断增加；在诸多疾病中，心血管疾病是威胁较大的一种疾病。冠心病是临床医疗实践中较为常见的心血管疾病，该疾病好发于中老年群体，相对而言，男性发病的概率明显高于女性，严重地威胁着人们的身体健康和生命安全。有研究显示，我国每年死于冠心病的患者多达100多万人。药物治疗在冠心病防治中起到至关重要的作用，其有助于控制患者病情，挽救患者生命。近年来，冠心病的发病率不断增加，人们对于冠心病防治药物的需求也在不断增加。在一定程度上，药物的需求促进了制药工艺的快速发展。

冠心病药物研发生产中，生物制药技术的应用较为广泛，目前该技术已经成为生物制药技术发展的主流。市场上，大多数冠心病防治药物均采用了生物制药工艺，尤其是在基因技术的推动下，生物制药技术的应用效果极为可观。采用基因技术生产冠心病治疗药物时，基因测序技术的应用频率较高，其有效地提升了冠心病药物的生产质量，改善了冠心病的治疗效果，确保了患者身心健康。

3.2 抗肿瘤药物生产

肿瘤疾病是威胁患者生命安全的常见疾病类型，每年因肿瘤疾病死亡的人数较多。从疾病表现来看，肿瘤疾病本身具有种类繁多、危害性较大的特点，临床实践中，手术治疗、化疗是肿瘤疾病治疗的常用方式，这些治疗方式虽然能取得较好的治疗效果，但对于患者的伤害较大，即肿瘤手术切除、化疗会给患者带来较大痛苦，直接降低了患者的生活质量。尤其是对于一些老年肿瘤患者而言，他们对于手术切除、化疗的耐受性较差，有必要研究抗肿瘤药物，推动肿瘤疾病保守治疗的快速发展。

目前，在生物制药技术的支撑下，抗肿瘤药物的种类逐渐丰富，且经过实验验证，这些新研发的抗肿瘤药物具有较为稳定的性能，治疗效果较为突出。利用生物技术生产抗肿瘤药物过程时，基因技术的应用较为深入，譬如，在骨髓瘤疾病治疗药物研发中心，制药企业就使用基因技术生产了干扰素基因药物，满足了患者的治疗效果。另外在生物技术的支撑下，制药企业开始生产基因抗体药物，将这些药物用于肿瘤患者，能有效地减缓肿瘤细胞的扩散速度，这对于肿瘤疾病的预防和治疗具有积极作用。目前，已有三种药物用于肿瘤疾病治疗的临床试验阶段，其对于改善患者病情具有积极作用[4]。

3.3 免疫药物生产

近年来，人们患病的频率有所增加，患病的种类也逐渐丰富。在这些疾病中，有部分疾病难以治疗，这与患者自身免疫能力不足有较大关系。当免疫能力不足时，人们对于外界病毒、病菌、生物菌的抵抗能力就会下降，容易导致多种疾病的出现。譬如，风湿性关节炎、糖尿病等都是较为常见的疾病，其与患者免疫能力不足有较大关系。在我国，风湿性关节炎具有较高的发病概率，在该疾病防治中，应不断提升自身的免疫能力。目前，依托生物技术生产免疫药物成为增强人们免疫能力的重要手段，从临床应用效果来看，生物制药下免疫药物的应用效果较为突出。在糖尿病治疗中，可利用生物技术生产胰岛素药物，为患者注射胰岛素，能实现糖尿病疾病的有效抑制。

3.4 神经类药物生产

与正常人群相比，精神病患者的心理障碍较为突出，他们在情感、动作等表达上与正常人存在较大差异，严重地影响了患者的生活、工作和学习；另外，有的精神病患者还会因为心理障碍严重、精神错乱等原因，出现自杀或者伤害他人的行为。近年来，患精神疾病的人数有所增加，这与应激因素增多，人们面临的压力增大有较大关系。在一定程度上，精神疾病患者人数的增加要求人们加大神经类药物生产。新时期，在生物制药技术支撑下，人们不仅可使用固定化酶技术生产神经类药物，而且可使用基因工程技术生产精神疾病治疗药物，为精神病患者的治疗创造良好条件。

3.5 多肽药物研制生产

在生物制药技术中，基因重组技术是极具代表性的药品生产技术。从制药生产过程来看，在基因重组技术的支撑下，制药人员能将不同生物的DNA进行重新编排和组合，由此形成了一个全新的基因。与之前基因序列相比，新组成的基因会拥有两个基因的部分属性，这对化工合成药物工艺提供了全新思路。目前，除蛋白质类治疗药物外，多肽类治疗药物生产中也使用了基因重组技术，这种先进的制药生产工艺不仅简化了药品生产工艺，降低了药品生产成本，而且有效提升了药品的品质和治疗效果，保证了患者的临床治疗效果。

4 结语

生物制药技术的应用对于化工合成制药效果具有深刻影响，新时期，制药单位只有充分认识到生物制药技术的技术原理和优势，深入研究固定化酶、生物工程、基因工程等诸多生物制药技术，并加强这些生物技术在化工合成制药工艺中的应用，才能有效地提升化工合成制药的效率和质量，降低制药成本，继而促进制药产业持续、稳定发展，满足患者的用药需要，确保患者的身体健康和生命安全。