浅谈化学制药中的生物催化技术的应用

发布时间：2023-03-07 19:23:38

龙源期刊网http://www.qikan.com.cn浅谈化学制药中的生物催化技术的应用
作者：余芊芊
来源：《中国科技博览》2018年第14期
[摘要]对于化学制药这个行业来讲，其发展前景是非常可观的。不仅可以进行仿制，还可以进行创新发展，这些都是不错的发展道路。就目前的化学制药工业生产发展现状来看，由于化学制药工业的转化率很低，对环境污染程度高，反应物成本较高，由此引发了一些经济效益不高的问题。通过生物催化技术，可以在一定程度上解决这些问题。本文首先对化学制药生产现状及发展趋势进行了分析，并对化学制药中的生物催化技术的具体应用进行了研究。[关键词]化学制药；生物催化技术；应用
中图分类号：S833文献标识码：A文章编号：1009-914X（2018）14-0208-01前言
世界经合组织认为“生物（酶）催化技术是工业可持续发展最有希望的技术。”这项技术将生物学和化学以及医药领域结合起来，它是一项新型的技术。生物催化和生物转化技术能够使我国的生物化工行业的生产方式发生一次巨大的变化。现在，全球通过生物催化技术来进行药物生产的厂家越来越多，生物催化技术凭借其高度的化学选择性，在药物合成中发挥中越来越重要的作用。化学制药技术在化学合成药物工业生产中非常安全且经济，这是一种比较合理的生产方式。
1.化学制药生产现状及发展趋势分析
2015年10月我国化学原料药制造行业规模总资产达到3917.91亿元，2015年1-10月化学原料药制造行业销售收入为3689.12亿元，2015年1-10月行业利润总额为262.84亿元。1.1生物技术应用于药物工业化生产
在国外一些国家，生物技术在制药领域得到了广泛的应用。然而，由于资源的限制，药品的批量生产是一个问题。氨基酸、抗生素与维生素的生产技术水平已经得到了提升。在一些生物反应的过程中，酶法工艺生产抗生素、维生素是比较常见的方法。由于生物技术的提升，一些氨基酸和激素等药品才得以批量生产。1.2分离技术广泛应用于医药生产
在医药生产行业中，色层分离、膜分离等技术得到广泛应用。这些技术对于生产工艺的改善和生产水平的质量的提升都能够起到较大的作用。例如，中药提取分离是依据中药有效成分
龙源期刊网http://www.qikan.com.cn及有效群体的存在状态、极性、溶解性等设计一条科学、合理、可行的工艺，采用一系列分离技术来完成。膜分离技术及其在医药生产中的也得到了应用。1.3大型化、机械化与自动化生产装备
随着药品产量的快速增长，生产规模越来越大，药品生产对于制药设备的要求也越来越高，我国也越来越重视制药设备的优化与改进。目前，我国的设备制造正在朝专业化和大型化的方向发展。另外，在电子自动控制技术飞速发展的过程中，电子计算机也能够对药品生产起到一定的促进作用。
2.生物催化技术在化学制药中的应用2.1阿伐他汀
阿伐他汀，外观是白色针状结晶或粉末。药理作用：调血脂和改善胰岛素抵抗。其中降TG作用较强。这种药物的生产过程需要使用6-氰-3和5-二羧基乙酸叔丁酯。这些物质大部分是美国公司使用生物催化技术制备的。美国公司在生产这些物质的过程中，需要借助优化技术实现酶的开发，通过将多种酶在生产中进行应用，不仅能增强活性，还能够使化学反应的选择性和稳定性增强。主要用到的是两个化学反应：氰化反应和生物催化氯化反应。前一种反应通过优化酶和氯酮进行催化进行的反应。后一种反应是第三种优化酶进行新的生物催化氯化反应，这种反应的条件是较为温和的。通过这些化学反应可知，通过生物催化的作用，加入酶，能够使还原反应的容积率得到提升。通过此法，化学制药的生产率得到大幅度提升，产量也得到了增加。而且，此法对于环境保护是大有帮助的，在维护人类健康的过程中发挥中重要的作用。
2.2西他列汀游离碱
西他列汀游离碱这种药物最早是美国和德国的公司联合生产的。在生产这种药物的过程中，会用到酶作为生物催化剂。R构型选择性转氨酶的分子结构、构型选择性转氨酶的分子结构和西他列汀游的分子结构有相似之处。R构型选择性转氨酶存在一些活性。美国公司对这种酶进行改造之后，可以实现一种催化剂加氢路线。由于这种反应的直接性较强，反应物较为简单，操作较便利，不需要进行高压氢化的步骤，也不用金属催化剂，所以生产厂家喜欢使用这种反应。在设备的生产能力提升方面，这种反应也能够发挥其重要作用，分子的反应能力得到大幅度提升，对于环境保护也是非常友好的。2.3现阶段生物催化技术
近年来，在生物研究领域，微生物与酶在化学物质合成中的应用越来越广泛。在化学制药生产环境中，通过微生物和酶的催化剂作用，能够充分提升化学反应的效率。在合成技术中，生物催化技术的作用越来越大。在一些化学合成制药生产环境，通过生物酶对化学反应进行催化，不需要高压氢化的过程，也无需添加金属催化剂。而在以往，使用传统的方法生产药物，
龙源期刊网http://www.qikan.com.cn在合成药物的后阶段，往往需要通过手工来进行提纯处理。通过生物催化的技术，就不需要手工提纯处理环节。另外，在药物合成的过程中，生物催化技术能能够大大提升化学反应的速率。当化学反应的速率提升之后，不仅能够降低人力和物力成本，而且对于设备的使用率也有所下降，使材料生产效率更高。3.小结
在现代生物科技飞速发展的过程中，生物催化技术的应用非常广泛。在制药工业中，能够进行有机合成。通过生物催化技术的使用，酶的使用量得到提升。生物催化技术已经成为有机合成和制药工业的重要手段。当该种技术进一步发展之后，其在化学制药中必定会发挥越来越重要的作用，其发展前景是非常广阔的。参考文献
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