浅谈化学制药中的生物催化技术的应用

浅谈化学制药中的生物催化技术的应用

杨志

仁和堂药业有限公司山东莒南276600

摘要：随着医药行业的持续发展，化学制药的情景非常乐观。但是从当前化学制药发展格局而言，由于转化利用水平不是很高、生态环境污染始终没有根本解决、费用支出投入一直居高不下，在一定程度上影响了化学制药行业的经济和社会效益，不过现阶段利用生物催化技术这些问题已经得到了有效的解决。本文结合化学制药行业发展的基本情况以及未来走向，针对生物催化技术的应用进行了系统的分析探讨，对于解决化学制药行业存在的瓶颈问题，提高发展应用水平具有一定的参考价值。

关键词：化学制药；生物催化；技术应用

1.前言

现阶段在现代医药卫生行业发展中，生物催化技术集合了医药发展和生物化学的多种优势，已经成为了一项新兴的化学制药技术，极大地改善了生物化工行业的发展水平，当前已经有很多生产厂家利用生物催化技术来发展化学制药工业，并且在药物生产制作中越来越发挥了重要的功能，不仅有效地降低了生产成本，提高了经济效益而且改革了药物生产的技术方法，有效地提升了社会效益也体现了良好的发展应用前景。笔者试就化学制药中的生物催化技术应用进行粗浅的分析探讨。

2.化学制药行业的发展现状及未来走向

根据国家统计局发布的数据，2018年我国化学制药行业的主营业务收入达到了12558.7亿元，同比增长了16.5%，比行业平均值高出了3.8个百分点；实现利润1602.8亿元，同比增长了10.4%，增幅比1-11月加大了1.4个百分点。

2.1药物工业化生产领域已经广泛地应用生物技术

在当今国际社会化学制药领域已经普遍推广使用了生物技术，但是因为生物资源的局限性，一定程度上制约了药物的大规模批量性生产制作。不过随着化学制药行业的持续发展，各种抗生素、维生素以及氨基酸的生产技术能力目前已经提高了一个很大的幅度，特别是进行生物化学反应的时候，广泛地推广利用酶法工业技术来进行维生素和抗生素的生产制作，而这种生物技术的普遍应用，极大地促进了氨基酸与激素类药物的大规模研发制作。

2.2医药生产领域已经广泛地应用了分离制作技术

目前一些先进的分离技术，比如膜分离、色层分离等方法已经广泛地利用到了医药生产领域，不仅有效地改进了医药生产工艺水平，而且有效地提升了药物生产制作质量，实现了医药生产行业经济效益和社会效益的双赢。这其中效果比较好的诸如中药提取分离技术，主要是利用了中药中的有用成分，按照其存在性能、溶解能力和极性特点研制出了一种全新的药物生产制作工艺，并且利用分离方法进行药物生产有效地改善了药物生产技术。

2.3化学制药生产中越来越普遍推广应用现代化设备

随着当前医药行业的健康持续发展，药品生产的数量也在不断增加，生产规模得到了极大地拓展，各种现代化的药物生产制作设备也得到了越来越多的推广使用，而且我们国家包括一些药物生产制作企业也开始越来越重视普及推广大型药物生产制作设备，这就使得化学制药生产行业越来越迎来了现代化、专业化和产业化的发展空间，尤其是电子计算机和网络技术的推广应用，一定程度上也进一步促进了化学制药行业开始越来越重视利用智能化电子控制等先进技术，改善了医药生产制作工艺和技术水平。

3.化学制药中的生物催化技术应用

随着生物催化技术在化学制药中的发展应用，各种微生物和酶的作用在生物学领域上已经成为了社会各界特别是医药行业专家学者们普遍关注的重点内容。长期以来，始终从事化学制药行业研究的业界人士和专家学者，也越来越致力于生物催化技术在化学制药领域的推广应用，并且在实践中取得了良好的实效，推动了医药行业的健康可持续发展。

3.1西他列汀游离碱生物催化技术的应用

西他列汀游离碱，起初是由美国的Codexis公司同德国的Merck公司利用酶产生催化反应来共同生产制作的。对西他列汀游离碱进行生产的时候，通常是使用酶来实现生物催化的作用。这是由于西他列汀游离碱的分子结构与R构型选择性转氨酶的结构类型非常接近，并且这种酶具有非常高的活性因素，改良以后能够转化为催化作用非常好的氢化成分。正是因为这种催化作用的直观效果在化学反应中比较方便快捷，操作起来不是很麻烦，根本不用花费太多的时间来开展高压氢化的操作，而且也无需添加金属成分的催化材料，因而很多化学制药生产企业往往都非常愿意应用这种生物催化技术来进行药物化学生产。另外，这种生物催化技术也能够很好地发挥化学制药生产设备的制作性能，有效地提高分子结构的催化作用，更不会对生态环境造成严重的破坏。

3.2阿伐他汀生物催化技术的应用

阿伐他汀这种化学药物呈白色针形的粉末，也有结晶形状的。在药理上，这种阿伐他汀可以很好地增强胰岛素的抗病能力和调节血液中脂类物质的含量，特别是具有良好的降糖效果。在生产制作阿伐他汀的时候，使用比较广泛的是采取6-氰-3同5-二羧基乙酸叔丁酯来共同进行化学反应。上述药物制剂最初也是由美国的Codexis公司采用生物催化方法来制作生产的。制造这些物质的时候通常要求在优化技术的作用下确保激活出酶，利用各种酶的使用激发他们的活性状态，并且保证化学反应的安全效果和可靠性能。一般需要利用的化学反应有两种情况：一是氢化反应，二是生物催化氯化反应。在氢化反应中往往是利用已经优化激活的酶与氯酮共同产生催化作用，而生物催化氯化反应通常是利用优化激活的酶来产生一种全新的生物催化成分，一般反应性能相对来说比较温和。根据上述的化学反应情况来看，主要是利用了生物催化技术增强了酶的活性，并且有效地增强了化学反应的容积性能。不仅仅改进了化学制药的生产能力，提高了药物的生产数量，同时也有效地保护了生态环境资源，保证了人们的身心健康，可谓经济和社会效益都非常好。

3.3当前一个时期生物催化技术的应用

最近几年，微生物和酶的生物催化技术在化学制药领域得到了非常广泛的推广普及。对化学制药生产制作的时候主要是利用了酶与微生物的催化性能，增强了化学反应的效果。尤其是化学制药合成生产过程中，这种酶与微生物的生物催化技术往往无需进行高压氢化，也不必使用金属成分的辅助材料。但是在过去很长一段时间，在利用常规技术进行化学药物生产的时候，后期药物合成过程中经常要采用手工的方法来提纯，人力投入很大。但是这种全新的生物催化技术，不仅不用投入大量人力进行提纯处理，并且合成药物的时候也极大地改进了化学反应的性能，提高了药物合成效率，有效地减少了人财物的成本费用支出，更无需使用大量的机械设备，化学制药大批量生产也得到了很好地保证。

4.结束语

综上所述，目前使用生物催化技术进行化学药物生产制作，越来越得到了专家学者和医药生产企业的高度重视，推广应用也越来越普遍，并且已经成为了化学制药和药物有机合成的有效途径。相信随着科学技术的持续变革，这种生物催化技术在化学制药生产领域的应用空间将会更加广阔，也会不断地促进医药行业的健康持续发展。

参考文献：

[1]王军.浅谈化学制药中的生物催化技术的应用[J].科学技术创新.2018（29）.

[2]宋晓慧.生物制药技术在制药工艺中的应用及发展前景分析[J].药物与人.2018（11）.