化工制药工艺优化方式与相关问题研究论述

＊杨俊平

（山西同达药业有限公司 山西 037008）

由于近年来，人们对于健康追求的标准日益上升，尤其是在用药等方面更是格外的注重和考虑，化工制药本身的产生途径导致所带有的固有危害，引发对于身体的其他副作用，人们开始对于化工制药的高效性和健康性进行探索。在此背景下，绿色化学应运而生，绿色化学是通过充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料，从而减少向环境排放废物，争取实现“零排放”。正是具备这样的特点，绿色化学在药物合成领域的应用十分重要，由于药物本身的特性，所以使用安全无害的药物不仅可以帮助病人减轻痛苦，更是人道主义的体现，对生命，对人权的最大尊重。因此，绿色化学技术在药物领域的应用充分体现我国在科学技术跨越发展的同时也展现出对于社会发展和生命安全的重要意义，有着不可或缺的作用。

1.化工制药行业的制药工艺现状

化工制药工艺比较复杂，制药企业基于自身发展水平制定合适的生产方案，每个制药企业的设计方案在环境、人员各方面都会存在一定的差异，对于制药企业生产而言只有药品卫生清洁才能有效保证其质量，企业生产出来的产品必须满足国家要求才能投入到市场中。结合制药生产实践可知，生产药品的车间清洁程度必须符合要求，制药的每个环节流程都是在无菌环境中操作，才能真正保证药品的清洁度。药品生产过程中受到外界污染，很容易让病菌与药品物质产生化学反应，进而导致药品变质，在投入市场使用之后会对人的生命造成威胁。如果企业生产的产品存在质量问题，将会给企业带来灾难性影响，企业将不能生存。国家对于化工制药关注力度比较大，药品生产和保存过程中都有相应的标准，要求利用无菌包装袋，在真空下进行密封防止药品与外界环境相接触。

2.化学制药工艺目前存在的问题

(1)化学制药设备落后

在医药制造过程中，生产设备能够确保其过程的顺利实施，同时还可以增强药品的安全性并达到人们的使用需要。尽管中国化学制药发展速度很快，不过，因为在该方面起步较晚，我国化学制药技术水平同其他国家比较，还具有一些差距。有些生化制药企业采用陈旧的医药装置，导致药物品质极差，危及人类身体健康。如果情况严重时，也将对人体的生命构成威胁。每年因服食不合格药物而死去的人数不胜数。化学药厂如果采用过时或者陈旧的技术设备，也无法提高药物的安全性，甚至会降低产品效益。所以，有必要清除各种不合格或陈旧的设施，合理提高医药设施的投入，更新仪器设备，合理引用先进的制药设备。目前，有些国际领先的制药企业的设备一方面能够制造高纯度的药品，另一方面提高了药品的化学稳定性。在利用该设备制造药物时，对药物表面加以消毒，可简化医药工序，从而大大提高了药物的收购能力与综合生产效率，使医药公司从激烈的市场竞争中脱颖而出。

(2)原材料处理问题

在实际的制药期间，有些化学制药企业为节省生产成本，通常会选用廉价的原材料，但这些原材料通常会出现产品质量问题，无法制造出品质合格的药物。原料在加工药品之前需要先进行预处理，因此，在经过化学处理以前，发酵产物就需要事先检测它是否受到了其他细菌的污染。如果被污染，这些化学物质就不能被提取出来，即便它被大量提炼出来，最终产出的化学物质的有效性和安全性也无法获得保障。一些化工、制药企业在生产药品时不仅缩短了加工过程，还偷工减料，大大降低了药品的合格率。

(3)化学制药环境问题

制药抗生素对环保要求很高，要根据规定进行清洗作业，从产品加工到包装，化学药品必须在无菌环境中进行。有时药品生产设备必须用于生产各种不同的药品。如果在药品制造中未能进行清洗作业，则将会产生杂菌污染，从而使药品受到污染，导致药品变质，严重影响药品的质量和性能。对于化工、制药环境，清洗操作必须全面，不得有死角，并充分消毒。且包装工作应当在无菌环境下完成。一些制药企业的环境条件不能满足标准要求，甚至不能保证无菌条件，这也是制药企业需要克服的问题。

(4)化学制药高污染高排放

化工制药的高环境污染、高排放都是需要进行研究与优化的问题，而制剂废物就是在化工制药过程中所形成的最主要的一种废物。

化学制药公司生成的废水，大致包括生物发酵作用制药废水、化学合成药品的生产废水、清洗用水、消毒用水等。化学合成体制造的废水水质变化非常复杂，水量变异很大，含大量不同种类的细菌与生长抑制药物，尤其是化能合成药品，生产废水中含盐率变化大，含较多的苯类等有机物质、硫化物、以及各种形式的各种金属分子等。而通过生物发酵法制药，所产生的废水中有大量抗菌素化合物，能够控制病菌繁殖。生产废水中也有大量不易被降解的化合物，处置困难度大，且耗费投资较大。一些制药公司也因污水处理不到位而导致了环境污染，给生态环境带来了很大的负担。另外，我国很多化学制药公司规模不断扩大，但仍无法和国外医药巨头竞争，效益相对较低，严重抑制了化学制药公司的发展。

3.化学制药的优点

(1)加快资源整合，优化战略目标

在绿色化学工业的基础上，对于发展中具备优势的资源进行整合，例如对于经济发展和环保目标的因素进行高效整合发展，为进一步的绿色技术创新奠定基础，推动绿色化学产业的战略目标的实现和体制完善[1]。

(2)降低环境污染，充分利用资源

传统的化学制造行业生产与运行当中，管理体制松散，绿色发展意识缺乏，造成生产过程中释放较多的有害物质和大量的资源浪费。绿色化学之所以更加适合当代发展理念，就在于从源头的原料选取是采用高质量和污染小的原材料，生产过程当中也是注重对于环境保护，减少污染物的排放，相比较传统药物的制造，从根源上降低了对于环境的污染和破坏。

(3)保证正常运作，维持社会生活

化工制药在我国也很常见。一些药物的制造技术不仅来自化工，中药的研制也离不开化学制药工艺。化工医药过程中，包括了有机化学、医药化工、化学原理、分析化学等各种化工基础知识，是理论知识的普遍运用。与化工药物和化学反应知识密不可分。

4.化学制药的应用模式

(1)清洁反应介质的应用

由于在药物合成的过程中，存在许多易燃易爆且有毒的药剂，会产生大量的有毒气体，挥发在空气当中，不易消散，不易清洁再利用。而绿色化学有效的解决了这些问题，减少产生的有害物质，降低对于环境和人体的损害。目前存在的清洁型反应介质主要有超临界的流体和无溶剂的有机反应等，之所以在化学技术研究和药物合成领域被广泛的应用，就是由于它所具备的安全、高效、环保、方便实用等其他介质难以替代的特点[2]。

(2)原子经济性应用

原子经济性在药物合成中的应用最主要体现在充分的利用原材料分子中的原子，降低原料损耗，减少浪费，提高药物合成的经济效益。合成药物，大体上通过六步反应的方法操作，而其中原子使用率仅有一半，还会产生大量的无机盐，污染严重，成本较高；而利用原子经济性原则优化生产技术，药物合成简化至三步，原子利用率也上升到80%，产生废料的回收率更是高达99%，大大降低了资源浪费和环境污染，同时也更新了药物合成领域的技术，推动医药产业的壮大发展。

(3)手性合成应用

合成技术是目前企业合成中最常见的一种制药方法，产物拆分属于药物合成中的重要一步，大多数药物合成都是由产物拆分得来的，但在具体实践当中，拆分制药的方法不太环保，过程中产生的污染较大，因此，当前对于采用不对称合成方法降低能耗的研究日益成为主流。不对称催化氢化和酮的不对称还原是手性合成的两种分类，由于它的高效和实用，以此方法制造的药物被广泛应用于临床上，其中帕金森综合征的成功治疗是典范。经过不断的改进和发展，通过不对称催化氢化的方法合成了应用于血脑血管药物、抗癌药物等相关药物，这些药物具有较高的临床诊断疗效，对于临床治疗十分重要，目前伴随着绿色化学的不断发展，手性药物的应用提高了药物的的安全度和质量，对未来的临床治疗和医药产业都有重要意义。

(4)多相催化氢化反应应用

催化氢化反应是指还原剂或氢分子等在催化剂的作用下对不饱和化合物的加成反应。它的主要特点是还原力度大、反应全面彻底、不具有针对性、速度快；氢气作为空气中的成分，易获取，投入成本低，自身就可以进行操作和反应；在保证干净无污染的同时，提高了效率和质量，纯度比较高，反应过程中产生的污染较少，危害小。因此，多相催化氢化在药物合成中有广泛的应用[3]。

(5)绿色微波技术应用

绿色微波是微波技术和化学技术的综合应用科学，属于交叉科学门类，主要原理是通过借助电磁波，对物品的原分子性进行改变。通过高于传统的速率进行整体加热，使微波分子整体更加全面的活化。微波技术在药物合成的应用中可以有效节能，降低原理资本投入，提高药物的产量同时保证质量，提升药物的纯度，保障药物生产的安全，壮大医药市场。

(6)绿色生产工艺应用

绿色化学是绿色生产工艺生产的前提条件，在原有绿色化学原理的基础上开展绿色生产工艺，将化学技术中的催化技术、膜技术、超临界流体技术等用于药物合成中，改革传统工艺，从根源上减少资源的浪费，最大程度使用原材料，减少有害物质的排放，对于产生的副产品和废料，要改造再利用，保障资源实现零浪费。绿色生产工艺应用是符合现代绿色可持续的发展战略和目标，在发展经济的同时也保护了绿色青山，与当前世界发展相契合。

5.化学制药的优化转型

(1)提高化学技术，加快科技创新

现在的时代是科技首当其冲的时代，科技对于国家发展和人民生活有着重要意义。绿色化学应用在药物合成领域中，是化学工业高速发展的表现，催化氢化、超临界流体等技术的出现为药物制造创造了条件，最大程度的降低了制药环节的浪费，同时极大提高了医药产品的安全性和实用性，对于临床治疗有不可缺少的辅助作用。反之，应用领域的不断扩展也反作用推动化学技术的进步，为技术的创新注入了活力，各个领域都需要创新发展，只有这样，才能加快科技的进步，进一步壮大我国的科技力量，提升了综合国力。

(2)完善制药技术，推动市场壮大

医药行业事关人民群众的生命安全和身体健康，良好的制药工艺可以提高药物的安全性能和生产质量，同时大大提高生产力，完善市场供应，满足百姓对于药品的需求，同时提高了满意度，增加对于市场的信任，每个人都能吃到放心药，有效的壮大了医药市场，弥补临床治疗的不足，对未来医疗行业的发展具有启迪作用。

(3)践行绿色发展，推动医药发展

经济发展日新月异的同时要抓紧生态环境保护建设，医药产业作为日常生活中不可或缺的一部分，要有效解决药物制造当中产生的空气污染、资源浪费等问题，助力绿色循环低碳发展的行动准则，实现人与自然的和谐相处，推动医药产业的永续发展，促进实现长远发展的目标[4]。

(4)促进程序优化，保证制药安全

化学制药的生产有一套完整的生产程序，而且在生产的过程当中，最重要的就是要保证制药的安全性，同时采用科学和高效的制作方法。在设备的选取上采取高新的技术设备，对于一些陈旧的、损坏度大的要及时进行淘汰，可以利用一些先进的技术，比如利用超声波灭菌代替灭菌水。完善的制药工序有多方面的利益，不仅仅可以使工厂的生产效率提高，增加经济效益，而且还能够增强市场竟争力，帮助制药企业进行更好的规模扩展和壮大；其次，在生产环境方面，要进行全方面的清洁，保持封闭性，减少与外界的接触，使用消毒水或者可以使用紫外线灭菌。

6.总结

面对发展中长期以来堆积的问题和造成的环境污染，绿色化学的广泛应用必不可少，不仅在光能、核能和燃料等方面，药物合成也需要绿色化学的应用。通过利用自身的优势和特点，有效的促使药物制造降低资源的浪费，减少环境污染，并且提高药物的安全性和实用性，加快药物市场的完善，推动医药行业的发展。因此，绿色化学对于药物合成应用十分重要。