化工制药工艺优化方式与相关问题研究

＊赵梅红

（石家庄科技职业学院 河北 050000）

引言

每一个成熟的化工制药企业都有一个完整的药品生产链，通过一系列的化学反应，从一个简单的化学分子，最终得到结构复杂，具有特定功能的化学分子。制药一直都是一项要求极高的工艺，尤其是化工制药的生产过程中，除了要保障药品的生产效率，更应该保证药品的安全性。为了保证制得药品的清洁，制药企业都会在一个密闭的环境中进行制药，避免外界环境对于制药过程造成的不利影响，从而影响药品的质量。

1.化学制药工艺特点

大多数的化工药品的生产基本都包括生产原材料，生产药品两个部分。原料药是制得成品药的基础，也是制得能够达到国家标准药品要求的关键所在。原料药是药品的物质基础，通过化学反应不断地对化学分子进行拆分，最终获得目标产物。

化学制药的原料药有很多种，在实际的生产中，与小剂量的化学合成实验不同，要考虑到原料药的反应程度，由于化工制药相对于实验合成来说，量级发生了巨大的变化，这也是许多化学的合成项目无法实际落地的关键所在。

现阶段，我国的化学制药一般包括全合成法、发酵法、生物技术法等，对于需要发酵的原料药，可以先进行一定的发酵程序再进一步对其进行化学加工，或者是对混合物进行分离提纯等操作。原料药的生产流水线一般都比较长，有些化学反应可能由于反应速率的原因，造成其生产时间较长，再加上工艺的复杂性，使得生产工作进行的时候开展的难度较大。此外，所有药品的生产都需要许多辅助药品，其中可能包括强酸，强碱等腐蚀性非常强的试剂，因此，在制药的过程中，尤其是会使用到一些危险系数比较高的试剂，应当加强对于意外情况的防范。药品的生产，对于原料的用量都是有严格要求的，只有严格地控制生产过程中，原料的用量比，才能够保障最终生产的药品的安全性以及纯度。此外，有机反应最大的缺点之一就是其转化率不高，尤其是对于反应历程较长的生产线来说，实际药品的产率可能极低，其中产出的废气、废液是反应的最主要的产物，对于环境污染较大的废气、废液，应当及时收集，并集中处理，减少其对环境的污染，减少污染物的排放。

2.化学制药工艺面临的各项问题

化工制药工艺由于其反应历程、反应副产物等因素，会造成许多需要处理的问题，一些常见的问题主要在以下几个方面。

(1)原材料处理问题

原材料处理问题主要存在于两个方面：一方面是一些规模较小的化工制药企业，为了节省生产过程中的花费，会在采购原料药的时候，选择一些价格低廉的药品，但是这类药品往往在质量上是无法得到保证的。一旦原料药出现质量问题，比如说原料药的纯度不达标，原料药中存在污染物等，这都会造成后期药品生产一系列的问题。对于一些需要发酵的产品，由于预处理的操作不当，造成产品在投入反应之前就受到了不明菌种的污染，若是无法及时检测出其污染源并及时将污染源从药品中分离，同样会造成药品的质量不达标。还存在为了提高药品的生产效率，减少药品生产过程中的化学工艺，使得药品出现质量问题。另一方面是存在许多企业，不论是规模大的亦或是规模小的，对剩余的、废弃的原材料处理不当，缺乏一套标准的、规范的处理流程，对剩余和废弃原材料处理的研究十分不到位。除此之外，还存在许多企业为了节约成本，无视原料处理的相关规定，直接进行掩埋，这导致了某些难以降解的原材料持续地对我国土壤环境造成污染，更严重的是部分原材料会溶于雨水，进而进入河流，污染我国的水资源，对我国国民的身体健康造成严重影响；部分企业为了节约成本会选择对原材料进行焚烧，这样会导致大量含硫、含氮化合物进入空气，对大气造成污染，对我国的自然环境和国民健康同样十分不利。

(2)化学制药设备落后

我国由于化学行业的起步较晚，我国的化工企业相对于西方化工企业来说还存在着一定的差距。许多化工设备，化学检测的精密仪器都依赖于外国进口，许多企业由于难以承担昂贵的化工设备，因此采用的都是一些陈旧的化工设备。硬件条件的落后，造成化工药品生产进步的缓慢，甚至会出现一些品质不达标的药品流出生产地，对人体的生命健康造成严重的威胁，每年报道的由于药品不达标的安全事故多不胜数，我国对于药品的监管力度还应该进一步的加强，减少劣质药品对于人们的危害。

此外，由于使用一些不达标的化工设备，尤其是一些监测设施，由于设施的检测精度不够，使得不达标准的药品大量流出，药品的安全性极低。因此，对于一些老旧的设备，应当及时地进行淘汰，相关部门应当积极地审查化工药品生产企业的资质，对于一些资质不达标的企业进行淘汰。为了确保药品的质量，生产设备应当进行全面的灭菌操作，在保障药品质量的前提下，积极地优化生产工艺，减少化学反应的步骤，这在一定程度上能够提高药品的得率，减少污染物对于药品的污染。

许多企业采用紫外线、高温灭菌等操作对药品进行杀菌，但是这对于企业的场地有一定的要求，此外还大大地增加了制药的成本。利用超声波对药品进行灭菌，不仅能够借助超声波加强的穿透性，更加彻底的灭菌，还能够直接将超声装置安装在反应设备上，大大地节省了化工企业的场地。

(3)化学制药环境问题

由于要保障最终药品的安全性，因此药品的纯度需要达到一个极高的要求，这同样对于生产药品的环境有了极高的要求。目前存在很多企业为了节省成本，不注重制药环境的建设，对制药过程的净化、湿度、温度控制不严格，更无法营造无菌、无尘，高精度湿度温度控制的实验环境，这将直接导致药物的保质期、药效等质量指标的下降，对于某些严格的药物，这种疏忽更是毁灭性的，一旦制药中的生产环境受到了污染，并不能够及时发现污染源的情况下，后续的所有化学生产反应都是无效的，最终生产出来的药品也会由于污染的原因无法使用，最终造成的化工制药企业严重的经济损失以及时间成本，甚至是无法及时交付预约的药品任务。因此，为了确保生产药品不受到外界污染源的影响，制药工艺的所有流程都应当在无菌环境中进行，并在生产前后也要对生产设备进行灭菌消毒处理，避免药物残留变质造成细菌污染。

(4)化学制药高污染高排放

制药由于其特殊性，会产生大量的污染物，因此，高污染物的排放是每一个化工制药企业必须面对的问题。其中，废水是制药生产过程中最主要的一个污染物，比如，发酵废水、灭菌水、洗涤水等，这些废水中含有一定的化学试剂，这些化学试剂可能会造成环境的污染，对环境中的生物造成不利的威胁，特别是一些含有苯、硫化物、重金属离子等，这些污染物可能会随着食物链的累积，最终富集在人体内，对人的身体健康造成严重的影响。因此，污染物的排放应当合理地归类，并交由相关机构进行集中处理。

(5)制药原理和流程落后

随着化工制药技术的快速发展，全球的化工制药产业链中已产生了很多新的制药方式。目前，西方发达国家也进一步加大了制药技术的研究力度，在制药原理和流程方面稳步发展，新型的化合反应、更高效的化学反应式正被发达国家步步发现。在一条条新的、更新型的化合反应式背后带来的是工业过程中的更低污染、更高的原材料利用率，从而大幅度地降低企业的制药成本、制药效率和制药质量。反观目前我国的发展现状，大部分企业缺乏长远的发展目光，只看重于眼前利益，缺少长远的发展目标，只把企业资金投入到材料购买中以获得更多的盈利，导致科研经费严重不足，使我国的制药技术长期停滞不前，依然用着其它先进国家数十年前的旧技术。我国的企业应该向国外发达国家看齐，注重长期发展和长期生产成本的压缩，尽早摈弃落后的技术原理，做到制药质量、制药效率以及环境保护双方面的发展。

3.优化化学制药工艺的合理措施

(1)改良药品生产设备和原料处理方式

生产设备是一个企业赖以生存最重要的保障之一，药品生产设备的重要性对于一个制药企业是不言而喻的，制药企业的管理人员应当重视设备对企业发展的长远利益，加大资金投入，及时的对于企业老旧的设施进行更换，保障实际药品的生产效率以及生产质量。其中，消毒灭菌设备对于药品生产无疑是重中之重，尤其是对于抗生素类的药品，对外界无菌环境的要求更高，对不同药品的生产条件，适当的设置不同的消毒标准，保障药品生产过程中的环境要求。此外，药品质量筛选是药品质量最重要的一道保险杠，只有成功筛选出合格的药品，将质量达标的药品流向市场，才能避免质量低劣的药品流向市场。此外，不论是对准备使用的原料预处理还是对作废原料的销毁，都需要进一步改进处理方式，确保待使用的材料能够按照制药要求进行化合处理，确保作废的原料能够经过严格的化合反应的处理，把有害物质最小化。

(2)无菌环境作业

所有的药品生产都需要无菌环境，无菌环境是满足药品质量达标的前提条件之一，药品生产的一系列流程都应该在无菌的环境中进行，包括药品的生产、包装等，生产的设备也应该避免与外界的接触，减少药品与细菌的接触的几率。包装药品的时候，可以利用红外线进行灭菌，对于外包装可以利用高温的方式进行灭菌，保障包装的清洁性。我国现阶段多采用隧道式灭菌干燥剂进行灭菌，它可以保障包装材料的无菌环境。采用先进的灭菌工艺，可以将灭菌级别提高到三十万级，远远超过一般药品的十万级，保障药品的安全性。要做好这一工作，在具体的实行中，可以从两方面考虑：第一是从硬件方面落手，改进企业使用的设备，提高设备的精密度和可靠性，进一步确保无菌、无尘、温度湿度控制落实到各个产出环节。第二是增加操作人员的专业性，对操作人员定期展开培训和考核，告知专业人员每种药物产出操作时的操作标准和注意事项，并在此基础上对操作人员作出考核，确保操作人员在操作设备过程中不会出现纰漏从而影响成品药物的质量。

(3)改善制药环境

制药环境是影响最终药品质量的又一因素。为了减少外界环境对于药品的影响，保障最终药品的生产质量，达到药品流向市场的国家要求，必须重视环境因素对于制药工艺的影响。对于药品的检测工作，应当进行及时的监督管理，采取实际抽样的方式对成品药进行质量检测，如果药品的质量比率超过一定的数值，应当及时对生产路线进行检查，查找出影响药品质量的问题所在，并及时对其进行有效的处理。

当然，积极的对生产工艺进行优化，是一个化工制药企业进步的关键所在，只有不断的对工艺进行改良，才能够提高药品的生产效率，提高药品的质量，更快的完成制药任务，获得更多的利益回报，进而进入更多的生产设备，对企业的发展有着积极的促进作用。

(4)加速新型工艺研究和引进力度

我国的企业应该意识到自身技术的落后，对此做出深刻反省并体会到其严重性。在后期的化工制药工业发展中，应该加速技术追赶，努力挤进世界化工制药工业的前列。对此，可以考虑从两方面入手：一方面，我们要积极地向西方先进国家学习，国家要加大财政拨款力度，向化工制药工业发达的国家购买新型技术；企业也应该积极行动起来，建立长远发展目标，培养全企业长远发展的目光和理念，增加科研经费支出，展开科技改进，最好能请到国外专家学者进行实地考察，做到每个企业有针对性地、因地制宜地改进技术。另一方面，政府、国家要尽快出台相关政策，加大人才培养和引进措施的实施力度，例如在高校开设化工制药的相关专业，并且不断对专业内容进行精细化教学，加大对我国各研究机构的财政拨款，加大各研究机构的技术研究力度，尽快突破技术封锁。与此同时，要加强化工制药工业从业人员的待遇，让各企业单位的工作重心转移到科研产出、保证质量而非企业盈利上去。从这方面共同努力，相信不久的将来我国的化工制药工业技术便能迎来质的提升，对我国长远的制药质量、制药效率发展以及环境保护工作大有裨益。

4.结语

目前，我国的化工制药企业相对于发达国家成熟的制药企业来说，还有很多的改进的空间，从整个制药生产流程来看，我国许多的制药生产设备、生产环境、生产工艺等等因素都需要进一步的优化。制药企业应当积极地引入一些先进的设备，及时的淘汰落后的，质量不达标的生产设备，只有硬件条件达标，才能够生产出合格的药品。当然，制药企业应当根据自身企业的实际情况，多方面的综合考虑最适合企业发展的方案，制定完善的发展战略，才能够保证自身企业的可持续发展，促进我国化工制药行业更上一层楼。