生物制药技术在制药工艺中的创新应用分析

生物制药技术在制药工艺中的创新应用分析

王德国，刘金凤

（扬子江药业集团有限公司，江苏泰州，225321）

摘要：我国的生物制药技术虽然起步较晚，但是发展速度却十分迅猛，在经过了多年的发展后，越来越多的生物制药产品已经被广泛地投入到市场中，且取得了优异的治疗效果，越来越多的消费者逐渐青睐于生物制药。如今科技的发展已经呈现出日新月异之势，这也对生物制药技术提出了新的挑战和发展目标，为促进医药行业的进步贡献出自己的一份力量。

关键词：生物制药;制药工艺;应用分析

引言

化工制药企业在制作药物的时候可以通过使用先进的制药设备和低碳环保绿色膜过滤技术以及一些消毒灭菌的方式来优化化工制药工程的操作工艺，通过一系列工艺的优化来保障药品的质量，从而提升药品的生产效益和经济效益。在具体实施操作的时候，有一些化工药品包装质量和清洁度会不符合规范的标准，在外表会存在较多的细菌和病毒。

1制药工艺相关概念分析

化工制药工艺技术是影响药品品质的关键因素，如果生产制作过程中对药品成分控制不当，可能导致药品的作用发生变化，从而威胁到人们的生命健康和安全。药品中不同成分的比重是影响药效的主要原因，如果其中某种成分的比重严重超标，不仅不会起到治病的作用，还会对病人的生命安全产生威胁。化学制药工艺包括了多个工艺流程，其中一个流程出现问题，都可能无法制作出理想的药品。这不仅对药品的质量产生了影响，而且还影响了制药企业的经济效益。对相关工艺技术进行优化，尽可能地减少工艺流程，同时提高药材的利用率非常重要，这是优化制药工艺的重要前提。

2生物制药技术的常见类型

2.1微生物工程制药

微生物工程即发酵工程，是有多学科交叉形成，其技术类型和应用类型具有很高的开放性，是生物工程的一个分支。微生物工程技术常见于利用微生物群大量制备抗生素。随着技术的不断创新，人们以目标为导向、筛选和培养可以生产目标药物分子的微生物来实施生产，如干扰素、胰岛素以及其他的多肽分子。

2.2基因工程制药

基因工程即将外源基因与特定载体在受体外结合后导入受体细胞并通过遗传稳定表达出目标产物或是得到新的性状的过程。基因工程制药的八个基本流程为：第一步获得目的基因，第二步组建重组质粒，第三步选取并构建基因工程菌群，第四步培养工程菌群，第五步将产物分离纯化，第六步将产物除菌后过滤，第七步检定所获半成品，第八步检定所获最终成品。传统的基因工程制药技术主要制备人体代谢所必须的激素、活性因子、灭活疫苗等。

3生物制药技术在制药工艺中的创新应用分析

3.1人源化小鼠模型在新药研发中的应用

早期医学的发展归功于人们对动物实验的研究，在生物医学领域，人们通过引进动物模型这类动物实验材料来研究同一病原体在不同机体当中的表现形式，便于人们深刻了解某一疾病或异常状态的致病机理。现阶段，动物模型仍然是研究人类生理系统最理想的替代品，最常见的动物模型为啮齿类动物中的大鼠和小鼠，其具有再现性好、复制率高、生命周期满足研究需要等优点，被广泛应用于生物、医学等领域。例如，在我国新冠疫情爆发初始阶段，钟南山院士团队构建了非转基因新型冠状病毒肺炎小鼠动物模型，开展抗病毒药物和保护性中和抗体、疫苗的应急体内验证。该模型有效缓解了我国新型冠状病毒研究中动物模型缺乏的问题，也为后期新冠病毒在体内免疫应答和致病机制的研究提供了基础。由于啮齿类动物与人的基因差异不能忽视，因此人们需要一种具有人类免疫系统、能更好的表现人的免疫系统机能的动物模型，人源化小鼠模型就在这样的大背景下被构建出来。人源化小鼠模型可以定义为移植了人造血干细胞或组织的免疫缺陷小鼠，或是指表达人类基因的转基因小鼠。研究人员为着在疾病发生前充分认识疾病致病机理，以便于检测相关疾病的预防措施及治疗措施而构建人源化小鼠模型作为平台，该平台的用途广泛。其中，通过基因编辑技术将药物靶基因人源化，拥有了人类的药物靶点的小鼠在生物制药领域已经体现出巨大的发展前景。例如越来越多的具有免疫功能的小鼠经过基因改造，编码一个或多个人源化的正负免疫调节受体或配体基因，如PD-L1、CD40、TIM3、0X40、OX4OL等，目前已投入商业使用。

3.2一次性生物反应器替代不锈钢生物反应器

生物反应器基于现代生物技术，利用酶或生物体（如微生物）所具有的特定生物功能进行生化反应的装置，多用于细胞的体外培养。培养细胞的生物反应器主要类型有：通气搅拌式、透析式、气升式等。其中材质为不锈钢的通气搅拌式装置由相应小型装置发展而来，降低了对所培养细胞的剪切力，但搅拌式装置固有的灭菌工艺流程缺点并未被完全克服：其一，进行在线清洗和在线消毒工艺流程时会产生较高能耗；其二，在进行必要的细胞培养离线检测时，设备被污染的风险较高。随着一次性生物反应器的开发和技术完善，其展现出的良好性能、更利于企业降低生产成本取得市场竞争优势的特性，获得了众多生物医药企业的青睐。一次性生物反应器在发酵领域或细胞培养领域有常见的类型：波浪式、轨道振摇式和搅拌式，常见规格在10ｍＬ到2000LＬ之间］。一次性生物反应器最重要的特点是具有内置的预先灭菌、不可重复使用的一次性生物反应袋。一次性生物反应器相较于传统的不锈钢生物反应器的优势在于：在线消毒或在线清洗设施对一次性生物反应器的重要度低；一次性生物反应器的可持续设计性高、设备占地面积更小，运行维护成本更低；一次性生物反应器的验证时间、交付时间更短；一次性生物反应器产生的液体废物更少，污染风险更低。

结束语

综上所述，符合市场需求的技术创新是生物制药行业前进的重要驱动力，我国生物制药行业发展时间较短，仍需要不断学习国际先进技术，着眼于高端设备的国产化、量产化；仍需要不断总结国内和国际经验，着眼国内迫切的市场需求，抓住国内和国际的市场机遇与企业发展窗口期，在更新应用生物制药技术的基础上丰富药物创新研发路径后，降低生物药生产成本及销售价格、拓展营销渠道方能创造行业核心优势，为生物制药技术发展做出更大的贡献。

参考文献

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