生物制药工艺（精选12篇）
生物制药工艺 篇1
纯化水和注射用水是生物制药行业生产中极为重要的一种原料, 其质量严重影响药品质量。纯化水为原水经蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其他适宜的方法制得的制药用的水、不含任何附加剂。注射用水 (Water for Injection) :是以纯化水作为原水, 经特殊设计的蒸馏器蒸馏, 冷凝冷却后经膜过滤制备而得的水。纯化水用水系统一般由纯化水贮罐、0.22μm呼吸过滤器、在线紫外线杀菌装置、臭氧发生器等组成。注射用水制水、用水系统一般由原水、多效蒸馏水机、注射用水贮罐、注射用水循环送水泵、0.2um精滤器、注射用水循环分配管路等组成。本文对制药工艺用水的管道设计进行综述。
1 法定标准要求
中国药典 (2010年版) 规定注射用水来源为纯化水经蒸馏所得的水;性状为无色澄明液体, 无臭、无味;p H在5.0-7.0范围内;氨小于0.00002%;亚硝酸盐小于0.000002%;不发挥物小于0.1mg/l;硝酸盐小于0.000006%;重金属小于0.00001%总有机碳小于0.5mg/l;电导率小于1.1μS/cm (20℃) ;细菌内毒素小于0.25E.U./ml;微生物限度小于10CFU/100ml;注射用水中国药典 (2010年版) 规定其来源为为蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其他适宜方法制得的供药用的水, 不含任何附加剂;欧洲药典 (第六版) 规定其来源为由符合法定标准的饮用水经蒸馏、离子交换或其他适宜方法制得;美国药典 (USP32) 规定其来源为为蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其他适宜方法制得的供药用的水, 不含任何附加剂[1,2,3]。中国药典 (2010年版) 对注射用水的性状、酸碱度、氯化物、硫酸盐、钙盐、硝酸盐、亚硝酸盐、氨、二氧化碳、易氧化物、不挥发物、重金属、总有机碳等均有要求。
2 工艺用水管道的流速
随着各使用点用水量的增加如果输送管路为同一管径管路末端的流量就会减小, 流速也会减小, 很有可能会低于最低设计流速, 所以管道流速匹配设计常常把输配管路管径设计为两个数值, 输配系统的回水管路设计为较小管径。从流体力学来说流体在管道内流动可分为三种流动状态, 一种是流体质点的运动轨迹成轴向有条不紊运动, 流体处于这样的流动状态下其雷诺数 (Re) 小于2300 (层流) , 一种是流体的雷诺数 (Re) 处于2300~4000时其流动状态为过渡状态, 也称之为不稳定状态 (介于这两种之间) , 另一种是流体质点的运动轨迹不仅有轴向流动, 同时又有径向流动, 流体处于这样的流动状态下其雷诺数 (Re) 大于4000 (湍流) 。当雷诺数超过10000流体中的质点才不至于停留在管壁上。工艺用只有水输配管路管径的雷诺数大于10000时处于稳定状态的湍流中的微生物不易滞留在输配管路的管壁上生长从而形成生物膜。ISPE指南中指出防止营养物聚集和细菌黏附在管壁所需流速要超过3ft/s或雷诺数大于湍流值。当在生产中大量用水期问, 保证管道中流速大于3ft/s或更高的流速是很容易的, 但是在停产期间或用水量很小的运行情况下输送管路的流速可能达不到3ft/s, 所以在全球许多大的制药公司普遍采用输配管路的管径雷诺数达到20000以上的设计。
3 工艺用水输配系统的定期灭菌
整个工艺用水输配系统运行了一定的周期之后需要整个输配系统管路的定期灭菌消毒降低其微生物水平。输配系统定期的消毒灭菌主要分为热消毒和化学消毒两类。热消毒是80℃的巴氏消毒或者是直接将纯蒸汽通人输配管路中进行灭菌 (注射用水的输配管路灭菌方法) , 化学消毒有臭氧、双氧水消毒等等。巴氏灭菌法 (pasteurization) , 亦称低温消毒法, 冷杀菌法, 是一种利用较低的温度既可杀死病菌又能保持物品中营养物质风味不变的消毒法。热消毒与化学消毒相比具备更多优点, 在热消毒过程中有在线的温度可控, 消毒后无需进行消毒介质残留量的检测, 穿透力强于化学消毒剂。部分纯化水还配有在线紫外线杀菌装置, 并有臭氧发生器, 定期对系统消毒。大多数工艺用水输配系统采用纯蒸汽消毒灭菌 (一般是将121℃纯蒸汽通入管路中, 保压半个小时) 或巴氏消毒 (80℃) 。
4 GMP对制药用水制备装置的要求
系统设计应最大限度地减少微生物生长的可能。避免对纯化水的意外的污染。保安过滤器之后应无系统死点, 符合3D要求。为了控制纯化水产品的质量, 必须控制每个设备单元水质, 保证不合格水不进入下一设备单元。卫生泵材质SUS316L, 耐温100℃, 内壁抛光Ra<0.5μm, 带下排口, 密封。结构设计应简单、可靠、拆装简便, 表面处理, 以耐腐蚀, 防止生锈。为便于拆装、更换、清洗零件, 执行机构的设计尽量采用的标准化、通用化、系统化零部件。制备纯化水设备应采用低碳不锈钢或其他经验证不污染水质的材料。注射用水接触的材料应选用316L不锈钢。反渗透元件采用SUS304不锈钢膜壳, 内表面Ra≤0.8μm。材质应无毒、耐腐蚀、易清洗消毒。纯化水储存周期不宜大于24小时, 保护其通气口应安装不脱落纤维的疏水性除菌滤器。每一步应设置必要的取样点及取样阀。应采用不会形成滞水污染的显示液面、温度压力等参数的传感器。对储罐要定期清洗、消毒灭菌, 并对清洗、灭菌效果验证。管路上有一定的倾斜度, 便于排放存水。管路采用循环布置, 回水流入贮存罐, 回水应装用压力调节阀和流量显示器。使用点装阀门处的死角长度不应大于支管内径的3倍。整个系统设置必要的取样阀, 取样阀应避免死角, 耐受灭菌操作。
5 水源预处理
水源中如果细菌较多, 需采用消毒设备如加氯、臭氧或紫外灭菌。水源中有机物含量较高, 需采用除去有机物装置如凝聚或活性炭吸附装置。如果水源中硬度高, 需采用树脂进行软化。如果水源中二氧化碳含量高时, 采用脱气装置进行脱气。如果水源中悬浮物含量较高时, 必须采用初滤装置。如果水源中氯离子较高, 通常采用亚硫酸氢钠进行氧化-还原处理。
6 常用参考标准
《药品生产质量管理规范》及附录 (2010年新版GMP公示稿) 、欧盟药品法规第4卷, 药品生产质量管理规范 (GMP) 、 (FDA) 化学原料药的检查指南、欧盟GMP的附录15, 验证和确认、压力容器和特种设备中国国家制造标准、中国制药装备协会所颁布的制药工程设备标准、中国安全环保法规、ISO14001、OSAHS18001、中国药典2010版。
摘要：制药工艺用水主要包括纯化水和注射用水。纯化水和注射用水是生物制药行业生产中极为重要的一种原料, 其质量严重影响药品质量。制药工艺用水的管道严重影响着制药工艺的质量。本文对制药工艺用水的管道设计进行综述。
关键词：制药,用水,设计
参考文献
[1]GB50457-2008.医药工业清净厂房设计规范[S].北京:中国计划出版社, 2009.[1]GB50457-2008.医药工业清净厂房设计规范[S].北京:中国计划出版社, 2009.
[2]钱应璞.制药用水系统设计与实践[M].北京:化学工业出版社教材出版中心, 2001.[2]钱应璞.制药用水系统设计与实践[M].北京:化学工业出版社教材出版中心, 2001.
[3]Bioproeessing EquipmentASME BPE-2009 2009.f4 1 ISPEBaseline Guide:Volume4一Water and Steam Svstems.[3]Bioproeessing EquipmentASME BPE-2009 2009.f4 1 ISPEBaseline Guide:Volume4一Water and Steam Svstems.
生物制药工艺 篇2
摘要：
生物制药技术为制药行业提供了一个全新的发展方向，社会经济的发展推动了现代科学技术水平的进步，当代制药工艺也因此有了全新的发展优势，其展示出不可比拟的应用优势。生物制药技术的实现，开创了制药工艺的新格局，作为一门新兴产业，生物制药技术逐渐被医药、保健和日化等等诸多领域所认同并应用，成为了高科技时代背景下新技术和新工艺的重要驱动力。由此，生物制药产业也成为了当前社会发展最为迅猛的一大产业。本文将以此为出发点，浅谈生物制药技术在制药工艺中的应用，以期为相关研究的进一步深入提供些许参考。
关键词： 生物制药；应用
生物制药技术的兴起始于上个世纪后期，在时至今日的几十年间，在科学技术的促进作用下，生物制药技术发展迅猛，成就突出，特别是在制药工艺中的应用，生物制药技术得以碰的发展，当前生产出的免疫性药物、神经性药物、肿瘤性药物等都取得了良好的临床试验效果，在各个领域当中涌现出了无数的研究成果。回顾生物制药技术的发展历程能够看出，其见证着社会科技的进步，在当前已经实现了将生物制药产品普及到人们的日常生活中，成为了保证人们身体健康的全新科技武器，制药工艺更是因此获得了新的发展契机。1 生物制药技术发展现状及常见种类
相对来说，我国生物制药技术的发展起步较晚，但发展速度却异常迅猛。在多年的发展历程当中，大量生物制药产品越来越多地进入到了市场，成为越来越多消费者的青睐[1]。然而时至今日，科学技术的发展呈现日新月异之势，生物制药技术亦当与时俱进通过技术创新加大新产品的研发力度。应国家政策的支持与诸多相关领域技术的辅助，我国生物制药产品市场被全面拓宽。尤其是在全球一体化发展的新时期，国际生物制药领域当中参与竞争的主体也越来越多，可供我国生物制药技术发展借鉴的成果充足。然而多年来相关专业领域人才的缺乏和相关费用支撑力度的不足却成为我国生物制药技术进一步发展的障碍，将科研成果转化为科技产品也就困难重重。由此成为了我国生物制药技术当前应当重点突破的一大难题。常见的生物制药技术大体有三种。1.1 细胞工程 世纪 70 年代后期，杂交瘤技术兴起，用传代的瘤细胞与可以产生抗体的脾细胞杂交，可以得到一种既可传代又可分泌抗体的杂交瘤细胞，这一技术属于细胞工程细胞工程是生物工程的一个重要方面。细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法，按照人们的设计蓝图，进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养，细胞工程技术主要包括染色体操作、基因转移、细胞拆合、培养和融合等内容，为制药工艺提供了更多的可能性，传统制药行业为了满足市场对于药品的需求，多是通过人工到全国各地区采摘各种中草药，而通过运用细胞工程技术，可以在实验室中培养中草药植物细胞，从而培养各种各样的中草药，为制药工艺提供充足的中药材，缩短了制药工艺周期，并且有效降低制药企业的人力成本，满足了制药工艺对于生产材料的需求，有助于实现制药工艺的标准化、产业化、规模化发展。1.2 固定化酶技术
固定化酶（immobilized enzyme），酶本身还是溶于水的，只是是用物理的或化学的方法使酶与水不溶性大分子载体结合或把酶包埋在其中，使得酶在水中溶性凝胶或半透膜的微囊体从而导致流动性降低。酶固定化后一般稳定性增加，便于运输和贮存，且易于控制，能反复多次使用易从反应系统中分离,有利于自动化生产。固定化酶技术在制药工艺中应用非常广泛，这种技术通过连续回收相关反应酶，可有效降低制药成本，提升制药质量和效率，主要用于生产激素、氨基酸、抗生素等药品。同时，固定化酶技术可以定位和限制细胞特定位置，从而固定某些特殊细胞。1.3 基因工程技术
基因工程技术是将重组对象的目的基因插入载体，拼接后转入新的宿主细胞,构建成工程菌（或细胞），重新组合遗传物质。细胞中各种激素和活性因子是维持人类正常生存和新陈代谢必不可少的部分，然而人体细胞中只有有限含量的这些物质，基因工程技术使很很难或不能获得的各种激素和活性因子以大规模合成。在应用基因工程技术时，主要集中在细胞级层面，在认为控制作用下实现基因的重新组合或者复制，从而达到制药目标。同时，细胞中各种激素和活性因子是维持人类正常生存和新陈代谢必不可少的部分，然而在正常情况下，人体细胞中只有有限含量的这些物质，根本无法满足实际的医疗需求，通过运用基因工程技术，如对于人们的糖尿病，利用基因工程技术代替传统药物治疗，增加人体胰岛素含量，获得良好的治疗效果。2 生物制药技术在制药工艺中的应用
生物制药工艺是由传统的生物制药技术发展而来，相比之下具有着更深层次的内涵。而关于制药的思路，长期以来都是凭借着人们的经验以及对药物相关知识的了解而定，药物提取的方法也大多采用化学方法。对于传统制药方法的优势，本文认为无可否认，而现代生物制药工艺的生成，将药物作用机理的基础理论提上了一个新的台阶，药物的研发重点更多地关注在了药物的作用方面，对药物药理、药性和药效等等的相关研究都加大了对科学工具的应用，在科学合理工艺加工的中下生成了生物制药产品，并随着科学技术水平的不断提升逐渐走向了成熟[2]。因此，现代生物制药技术有效弥补了传统制药技术的不足，将生物制药工艺推向了更为完善的层次。另外，新时期新制药工艺的发展，也赋予了技术和工艺以更大的经济性，因此相对来说，生物制药产品的市场营销工作也就更加困难。而不容忽视的一个方面在于，所有新技术和新工艺的实施，都伴随着相应的风险，我国生物制药技术应用于制药工艺当中的诸多失败案例也曾为不少人造成过不同程度的痛苦。
生物制药技术的发展始终依赖于科学技术的推动，为了更深入地挖掘出生物制药技术的空白领域，相关技术领域的研究也始终未曾有所懈怠。生物制药技术应用于制药工艺当中的目的是为了服务于人们的身体健康，因此生物制药技术研究的重点则是如何通过生物技术满足人们身体不同机能对营养的需求方面。结合我国当前的实际情况来看，生物制药技术在制药工艺中的应用主要集中于几方面，包括冠心病类药物、精神病类药物、基因工程、免疫类药物、肿瘤类药物等，就生物制药的新产品来看，更多地覆盖于冠心病药物、免疫性药物和肿瘤药物等[3]。不难看出，当前的生物制药技术应用范围已越来越广，并且在科学技术的推动下，术水平也在不断提升，逐渐替代了传统制药工艺成为了新时期制药工艺的技术支撑，促进着当代制药工艺的持续发展。2.1 冠心病类药物
冠心病，指由于脂质代谢不正常，血液中的脂质沉着在原本光滑的动脉内膜上，在动脉内膜一些类似粥样的脂类物质堆积而成白色斑块，称为动脉粥样硬化病变。在临床治疗中可以运用抗体技术，能够明显缓解心绞痛。我国冠心病发病率逐年上升，而在临床治疗中可以运用抗体技术，能够明显缓解心绞痛。近年来，基因工程技术快速发展，基因测序和治疗工艺越来越成熟，也为冠心病治疗提供了重要的技术支持，而通过应用各种转基因技术，有效提高药物研制水平，推动了冠心病类药药物生产的商业化发展。2.2 精神病类药物
精神病(psychosis)指严重的心理障碍，患者的认识、情感、动作行为等心理活动均可出现持久的明显的异常;不能正常的学习、工作、生活、;动作行为难以被一般人理解;在病态心理的支配下，有自杀或攻击、伤害他人的动作行为。近年来，现代化城市进程快速推进，城市人们的生活节奏越来越快，面临的工作、社会和家庭压力越来大，这使得很多人们处于亚健康状态，并且受到应激因素的影响，精神病问题越来越突出。精神病和普通病症不同，当前我国神经病治愈率远远低于发达国家，而在神经类药物过程中，通过运用固定化酶技术和基因工程技术，对人体代谢酶进行氧化，结合酶活性情况，分析不同人体状况下药物代谢差异，为临床治疗精神疾病分析不同药物之间的影响提供重要参考。
2.3 免疫类药物
自身免疫性疾病（autoimmune diseases）是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病，如多发性硬化症、溃疡性结肠炎、甲状腺自身免疫病、风湿性关节炎、红斑狼疮、自身免疫性溶血性贫血、混合结缔组织病、哮喘等。对于免疫类疾病，我国在研制相关药品时，如糖尿病药物时，在患者体内导入胰岛素基因，增加患者体内的胰岛素分泌量，实现良好的糖尿病治疗效果。国外的 Chiron 公司的 β-干扰素用于治疗多发性硬化病。2.4 肿瘤类药物
近年来，在全世界肿瘤死亡率居首位，各种肿瘤疾病的发病率和死亡率不断上升，肿瘤疾病对于人体伤害极大，我国医学界一直以来对于肿瘤疾病的研究较多，在研制肿瘤类药物方面投入了大量的人力、物力和财力，而肿瘤疾病发病机理比较复杂，受到多方面因素的影响。当前，我国肿瘤类疾病主要采用化疗、放疗、手术等手段，对于人体的伤害较大，而随着现代化医疗技术水平日益提高，通过运用生物制药技术，会使得肿瘤疾病的诊断和治疗手段也越来越多样化。例如，向人体注入基因药物抗体，可以有效抑制肿瘤扩散和发展，而金属蛋白酶可以有效抑制肿瘤血管的扩张，控制肿瘤转移，因此在未来发展过程中，生物制药技术的应用会越来越广泛。3 生物制药技术前景展望
生物制药技术的发展一直以满足人们对健康的需要为目的，因此同人们的日常生活有着紧密的联系，同时社会经济的发展也提高着当代人们的物质生活水平，使得人们对健康的要求越来越高，迫使生物制药技术的发展永无止境。然而就我国生物制药技术的发展历程来看，长期以来都是以借鉴外国先进技术经验为主要方式，尽管该专业领域人才队伍的规模越来越庞大，但精英人士却只有极少数，行业领域当中的高精尖企业数量也凤毛麟角，对于整个生物制药产业发展的影响重大。因此，我国生物制药技术应当在继续借鉴发达国家先进经验的基础上进一步探寻自身的发展途径，只有正视当前存在的问题，才能为我国生物制药技术水平的进一步提升提供更多可能。
时至今日，生物制药技术在我国的发展水平已经越来越高，除了最基本的药物研发之外，更将相关研究方向拓展到了人体遗传物质领域，越来越多疾病的致病机理被明晰，所有问题的出现也都在证实着理论成果的深入。生物技术的发展拥有了更加清晰的方向。鉴于生物
制药技术具有着较高的风险，因此相关研究也越发重视药品研发成功率的提升，并整合其他学科的相关优势，致力于实现生物制药技术的价值，使其对人类的发展起到积极的影响作用。4 总结
综上所述，在科学技术日新月异发展的作用下，生物制药技术水平也有了显著的提升。作为关乎着人们生活质量的重要产品，从宏观角度看其更关系着社会经济的建设乃至于国家的稳定与长治久安。从微观角度看生物制药技术对制药企业的发展具有重要意义，对提高人民生活水平具有积极的推动作用，生物制药技术是科学技术快速发展下的产物，能够有效提高制药工艺中的科学价值和技术含量。随着社会经济的快速发展，生物制药技术具有广阔的市场发展前景，为生物制药企业的
发展指明了前景方向，有利于推动我国经济发展，实现全面建设小康社会的宏伟目标。
参考文献：
[1] 魏乐峰 生物制药技术在西药制药中的应用分析 [J].黑龙江科技信息 ,2014(32):50． [2] 王艳丽 深层过滤技术在生物制药工艺中的应用分析 [J].生物技术世界 ,2013(05):94． [3] 刘琰.论生物制药技术在制药工艺中的应用 [J].生物技术世界，2014，(09)：105.[4] 杨弢 我国生物制药技术在西药制药中的应用 [J].中国石油和化工标准与质量，2011（8）：56 致谢：
阿奇霉素废水生物处理工艺研究 篇3
关键词： 阿奇霉素废水 厌氧消化 预处理 COD
中图分类号：X787 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2015）06-0000-00
1 阿奇霉素简介
阿奇霉素（Azithromycin）[1]简称AM，是新型红霉素的两个最具代表的药物之一，它是将9位酮肟化后进行Beckman重排和N上甲基化反应，内脂环被插入了一个氮原子而扩大的15圆氮杂环内脂类抗生素[2]。商品名有舒美特、泰力特、希舒美、Zithromax等。1988年首先在前南斯拉夫上市，1991年在英国上市，1992年在美国上市。阿奇霉素已经广泛用于临床治疗呼吸道、泌尿道、皮肤和软组织等感染。临床实验表明，阿奇霉素治疗呼吸道感染和软组织感染显示了极其优越的前景[3]。阿奇霉素是一个从红霉素A制备的广谱抗菌药。它的化学名为：9A-甲基-9-脱氧-9A-氮杂-9A-高红霉素A。其合成方法最早在Bright.USP：4474768和Kobrehel，et al.，USP：4517359中公开。在这些专利中被被命名为N-甲基-11-氮杂-10-脱氧-10-二氢-红霉素 A。
阿奇霉素的合成路线由4部分组成：红霉素A的肟化、贝克曼重排、还原、甲基化反应。即：由红霉素A肟经贝克曼重排反应得到红霉素6，9-亚胺醚后，还原得到氮红霉素，然后进行甲基化得到阿奇霉素一水合物，重结晶后得到阿奇霉素二水合物。
阿奇霉素废水是我国制药行业排放的一类高色度、含有中间产物、残余阿奇霉素以及含难降解有机物和生物毒性物质较多的高浓度有机废水。该类废水水体污染严重，成分复杂，其中含有大量有机物、溶解性固体及悬浮物，此外还含有具有生物毒性的抗菌素。阿奇霉素废水含有的有机物主要为红霉素肟、丙酮、甲醇、二氯甲烷、氯仿、甲醛、阿奇霉素等，无机物主要有氯离子、高氯酸钠、硫酸根离子和氨根离子等。
2 预处理实验方案
分为三部分进行：（1）混凝处理；混凝条件为：取一定量的废水，用NaOH或H2SO4溶液调pH=3，加入混凝剂聚合氯化铝。考察处理效果，注重考察COD去除率。（2）铁炭微电解处理；铁炭微电解处理条件：取混凝后的废水，用NaOH或H2SO4溶液调pH=4，加入Fe为6 g/100mL，Fe/C质量比为4：1，反应时间为2h。（3）Fenton氧化处理；Fenton氧化处理条件：取铁炭微电解处理的废水，用NaOH或H2SO4溶液调pH=4，加入0.3 mL 的FeSO4溶液，0.6 mL 的H2O2，每10min加一次，搅拌时间为20 min。
3 实验方案
经过预处理后，达到可生化的目的，然后进行生物处理，生物法是利用自然界存在的各种生物特别是微生物，分解和去除废水中污染物质方法。由于多种情况是依靠异养菌和原生动物起主要作用，故适合采用生物法的是以有机成分为主的废水。厌氧-好氧组合工艺处理：首先进行厌氧污泥的培养驯化，厌氧微生物能进行好氧微生物所不能进行的反应，由于大多数抗生素结晶母液是代谢产物，其中不仅含有复杂的苯环结构，而且还存在着大量中间代谢产物，它们各有不同的抑菌范围。因此可以在厌氧环境下利用厌氧微生物的生命活动打破芳香环及较大的苯环结构，使其变成小分子，并破坏其抑菌作用，提高其废水的生物处理能力。然后进行好氧污泥的培养驯化，好氧微生物通过自身的新陈代谢进行进一步的去除。实验采用中温消化，在温度35℃的条件下， pH=5.0～6.0，对污泥进行培养和驯化。营养液由人工配制（配比如下：葡萄糖 7.6g/L， H2NCONH2 0.43g/L，KH2PO4 0.18g/L，pH=7.0），连续培养一星期之后，再加入稀释的废水进行驯化，同时观察生物生长情况，并检测出水水质（COD）比较稳定后转入厌氧消化瓶。
4 实验步骤
（1）熟悉预处理的方法。（2）测定原水的pH值和水温。（3）重复最优条件的混凝处理，得出COD的去除率。（4）重复最优条件的铁炭微电解处理，得出COD的去除率。（5）重复最优条件的Fenton试剂氧化法处理，得出COD的去除率。（6）培养驯化厌氧污泥。（7）注意观察并记录驯化过程的温度，PH值，营养液配比等并记录产气量。（8）用重铬酸钾法测定进出水的COD值。
5 预处理实验结果
选定混凝-铁炭微电解-Fenton氧化法的各种最优条件组合进行了重复实验。以最佳组合条件结果：在最优条件下，混凝的COD平均去除率为35.5%。在最优条件下，经铁炭微电解处理，COD去除率达到50.39%。在最优条件下，最终经Fenton氧化处理后，COD去除率达到65.49%。
6 结语
本论文通过大量的重复性实验、探索性实验研究了阿奇霉素废水预处理效果和厌氧生物消化处理的情况，得出以下结论：（1）原水COD：27914.15 mg/L， pH=10，经过混凝、铁炭微电解、Fenton氧化三步预处理后，测定废水COD：10836.80 mg/L， 计算得预处理COD的平均去除率可达65.49%。（2）厌氧消化实验通过外观观察，出水逐渐清澈，悬浮物很少，污泥呈黑色，结构密实，颗粒较原来大，沉降性能好，至此污泥培养基本成熟，目前水解启动期基本完成。（3）由于厌氧消化运行周期时间稍长，最终厌氧消化处理效果受时间限制，需要等待进一步测定。因为时间有限，本文只做到了厌氧消化的水解酸化阶段，为进一步确定阿奇霉素废水最佳工艺条件需要更严谨，更严肃的实验态度和更全面更合适的实验方法。
参考文献
[1] 饶义平，唐文浩.复合絮凝处理抗生素废水对其抑菌效力的影响[J].上海环境科学，1996（08）：37-39.
[2] 夏元东.制药废水絮凝过滤预处理实验研究[J].青岛建筑工程学院学报，2002（04）：47-51.
[3] 吴郭虎，李鹏，王曙光 等.混凝法处理制药废水的研究[J].水处理技术，2000（01）：53-55.
收稿日期：2015-03-09
作者简介：李倩（1992—），女，云南曲靖人，本科，毕业于大连大学，学生，研究方向：化学工程与工艺。
生物制药工艺用水的管道设计 篇4
纯化水和注射用水是生物制药行业生产中极为重要的一种原料, 它必须符合《中国药典》二部的标准。在《中国药典》2010年版中对纯化水及注射用水的性状、PH值、TOC (总有机碳) 、电导率、易氧化物、重金属、硝酸盐、亚硝酸盐、氨、细菌内毒素、微生物限度等指标都有明确的标准如表1所示。
*是兰州生物制品研究所的检测标准
表1中的指标除了微生物、细菌内毒素两个指标以外, 其他的均可以通过原水的预处理、反渗透过滤及电渗析等制水方法来得到控制。工艺用水通常是连续生产使用的, 微生物的检测一般情况为一周送检一次, 检测结果是滞后于水的使用的。为了确保工艺用水的质量, 设计一个能保质保量输送工艺用水的循环管道系统是极为重要的。
兰州生物制品研究所对工艺用水的循环管路及分配系统的基本要求如下:1.采用316L不锈钢管材内壁电抛光并作钝化处理;2.管道采用热熔式氩弧焊焊接, 或者采用卫生夹头分段连接;3.阀门采用不锈钢聚四氟乙烯隔膜阀, 卫生夹头连接;4.管道有一定的倾斜度, 便于排除存水;5.管道采用循环回路, 并联或串联各个用水点, 以串联连接为好;6.管路可以用纯蒸汽消毒, 消毒温度121℃。而控制微生物数量的方法主要还是管道流速要高, 在线消毒系统及定期消毒系统, 现在主要讨论一下管道流速的设计及定期消毒系统。
2 工艺用水管道的流速
由以上基本要求来说工艺用水的输配系统应采取循环方式。所有使用点都串联在这一循环管路上, 管路内的高流速设计可以有效控制微生物的数量。
由于工艺用水输送泵的输送量是一定的, 如果输送管路为同一管径, 通过循环管路到达各个使用点之后, 随着各使用点用水量的增加管路末端的流量就会减小, 流速也会减小, 很有可能会低于最低设计流速, 而使得微生物数量不能得到有效的控制, 所以循环管路一般会选择渐变缩小管径的设计, 也就是末端管径逐渐减小, 这样管道末端也能有很高的流速。但是管径逐渐缩小的管路设计又有可能保证不了各个用水点的用水负荷, 而且在施工难度上也有所增加。所以管道流速匹配设计常常把输配管路管径设计为两个数值, 在最后一个使用点之前设计一个较大的管径, 而之后就设计一个较小的管径, 而较小管径的这段管路即为输配系统的回水管路。
从流体力学来说流体在管道内流动可分为三种流动状态, 一种是层流 (滞留) , 一种是湍流, 还有一种介于这两种之间。1.层流的流体质点的运动轨迹成轴向有条不紊运动, 流体处于这样的流动状态下其雷诺数 (Re) 小于2300。2.湍流的流体质点的运动轨迹不仅有轴向流动, 同时又有径向流动, 流体处于这样的流动状态下其雷诺数 (Re) 大于4000。3.流体的雷诺数 (Re) 处于2300~4000时其流动状态为过渡状态, 也称之为不稳定状态。
由于流体的粘度不同其过渡状态的雷诺数也不同, 当雷诺数超过10000所有的流体都处于湍流状态。只有流体真正处于稳定的湍流状态下, 流体中的质点才不至于停留在管壁上。微生物的分子量比水的分子量大很多, 输配管路管壁上的轴向流速为零, 但径向流速不为零, 管壁上的微生物的动量也就大于水的动量, 所以处于稳定状态的湍流中的微生物不易滞留在输配管路的管壁上生长从而形成生物膜。由此可见工艺用水输配管路管径的雷诺数必须大于10000。
ISPE指南中指出防止营养物聚集和细菌黏附在管壁所需流速要超过3ft/s或雷诺数大于湍流值。从我们工艺用水的输配管路实际运行来看, 当在生产中大量用水期间, 保证管道中流速大于3ft/s或更高的流速是很容易的, 但是在停产期间或用水量很小的运行情况下, 由于输送管路管径较大, 回水管路的管径较小其流速已达到流速上限时, 输送管路的流速不能够达到3ft/s。但是如果雷诺数达到20000以上, 流速较低也能保证管道中不利于微生物的生长从而可有效控制其数量, 在全球许多大的制药公司普遍采用输配管路的管径雷诺数达到20000以上的设计, 这样更符合实际。就我所的情况而言, 大的车间像疫苗项目楼、L501、L701的工艺用水均处于供不应求的状况, 而小的车间由于制品的生产周期不同有间歇停产的情况, 再生产的时候工艺用水输配管路就需要消毒灭菌。
3 工艺用水输配系统的定期灭菌。
整个工艺用水输配系统运行了一定的周期之后, 微生物限度的检测结果会有所增高, 所以整个输配系统管路的定期灭菌消毒是十分必要的。
整个消毒灭菌过程的目的是使消毒介质充分的渗透于管路中, 使得细菌被去除、消灭, 也使得整个输配系统内的微生物污染数量下降到可接受的水平。
输配系统定期的消毒灭菌主要分为热消毒和化学消毒两类。热消毒是80℃的巴氏消毒或者是直接将纯蒸汽通入输配管路中进行灭菌 (注射用水的输配管路灭菌方法) , 化学消毒有臭氧、双氧水消毒等等。
当系统使用不锈钢管道来输送纯化水, 热消毒相对于化学消毒有更多优点。在热消毒过程中有在线的温度控制, 可以监控管壁及设备温度, 连续的温度记录简化了消毒确认。热消毒的方法在消毒后无需进行消毒介质残留量的检测, 而且绝大部分的微生物不耐热, 热又具有很强的穿透力, 如果有足够长的时间它可以传递至整个输配系统中的垫圈、隔膜阀片的小缝隙等化学消毒剂难以到达的部位。
由于各车间工艺用水的输配管路是纯化水和注射用水都有的情况居多, 所以多的采用纯蒸汽灭菌的方法, 也就是直接将纯蒸汽通入输配管路中进行消毒灭菌的方法。一般是将121℃纯蒸汽通入管路中, 回路出口有蒸汽冒出时计时, 保持半个小时, 每半年做一次消毒灭菌。这种方法简单直接且效果显著。若是整个管路系统停止生产超过一个星期就要做一次消毒灭菌, 以保证微生物限度的水平低。只有在没有纯蒸汽制备的车间使用80℃的巴氏消毒的方法。
参考文献
[1]GB50457-2008.医药工业洁净厂房设计规范[S].北京:中国计划出版社, 2009.
[2]钱应璞.制药用水系统设计与实践[M].北京:化学工业出版社教材出版中心, 2001.
[3]BioprocessingEquipmentASME BPE-2009 2009.
制药工艺论文 篇5
指导老师 ××
摘要
目的：探讨溶菌酶结晶的制备及活力测定的方法。方法：以蛋清为原料制备溶菌酶结晶，首先将鸡蛋中的蛋清与蛋黄分离，取蛋清，然后用处理好的“724”树脂吸附，接着用蒸馏水洗涤，再经树脂洗脱，将所需物质与鸡蛋清中的其他蛋白质分离，然后再经盐析、纯化处理所得到的溶菌酶即可得结晶。将所得酶和底物分别放入25 OC恒温水浴预热10分钟，吸取底物悬浮液4mL放入比色杯中，在450nm波长读出吸光度，此为零时读数。然后吸取样品液0.2mL（相当于10µg酶），每隔30s读1次吸光度，共计下四个读数。结果：无结晶生成。结论：溶菌酶结晶的制备及活力测定研究实验以失败告终。关键词：溶菌酶 结晶 活力测定
The Preparation Of Lysozyme Crystallization And Activity Assay
Pharmaceutical Engineering2011 ZhenlinWei
Supervisor Weimin
Abstract Gold: to study the lysozyme crystallization method of preparation and activity assay.Methods: with egg white lysozyme crystallization as raw material preparation, first of all, separate the eggs in the egg white and yolk, egg white, a “724” and then use processing resin adsorption, then washing with distilled water, then through resin elution, the required material and other protein separation of egg qing dynasty, and then received by salting out, purification processing of lysozyme crystallization.Put the enzyme and substrate respectively in 25 OC preheat constant temperature water bath for 10 minutes, drain the substrate suspension 4 ml into colorimetric cup, read the absorbance at 450 nm wavelength, this is zero readings.Then absorbs the liquid sample 0.2 mL(equivalent to 10(including g enzyme), every 30 s read 1 absorbance, a total of four readings.Results: no crystallization generated.Conclusion: the preparation of lysozyme crystallization and dynamic measurement experiment ended in failure.Keywords: lysozyme crystallization activity assay
前 言
溶菌酶(Lysozyme, EC 3.2.1.17)是一种专门作用于微生物细胞壁的水解酶 ,又称细胞壁溶解酶（Muramidase），是由英国细菌学家弗莱明(Fleming)在 192年在人的眼泪、唾液中发现的[1]。溶菌酶广泛存在于鸟类和家禽的蛋清中，哺乳动物的泪液、唾液、血浆、尿、乳汁、其它体液（如淋液）中及白细胞和组织（如肝、肾）细胞内，而且部分植物、微生物中也含有此酶[2]。其中人溶菌酶的活性是最高的，大约为鸡蛋清溶菌酶酶活力的 3 倍。但是蛋清中溶菌酶含量最丰富，约为 0.3%-0.4%左右，而且蛋清来源广泛，因此多数商品溶菌酶是从蛋清中提取的[3]。李鹤等在食品研究与开发中提到了溶菌酶已确定的三种作用：1)将溶菌酶固定化在食品包装材料上, 生产出有抗菌功效的食品包装材料, 以达到抗菌保鲜功能。2)将溶菌酶固定化在 HEPA(空气过滤器)上, 作为空调的空气净化系统, 使其具有高效除尘和杀菌两大功能。当空气通过滤网时, 先滤集捕捉尘粒和细菌,然后将捕捉到的细菌杀灭[4]。3)用溶菌酶非专一性地降解海洋生物高分子壳聚糖, 使其成为能被人体吸收的低分子量具有独特生理活性和功能性质的低聚壳聚糖[5]。近几年,溶菌酶被广泛运用于医药、食品行业。溶菌酶作为一种天然蛋白质, 能在胃肠内作用于营养物质被消化和吸收, 对人体无毒性, 也不会在体内残留, 是一种安全性很高的食品保鲜剂、营养保健品和药品[8]。溶菌酶可用于各种加工食品或饮料制作中, 集药理、保健和防腐三种功能于一体[10]。因此, 在倡导绿色食品的今天, 溶菌酶的应用前景是相当广阔的应用前景[6]。
1、材料与方法
1．1实验试剂
鸡蛋清，10%硫酸铵，固体硫酸铵，磷酸二氢钠，磷酸氢二钠，十二水磷酸二氢钠，十二水磷酸氢二钠，EDTA，底物干菌粉，“724”树脂，丙酮。1．2仪器
721型分光光度计，抽滤瓶及布氏漏斗，研钵，恒温水浴，离心机，透析袋，1cm x 35cm层析柱，吸量管：0.1ml、0.2ml、1ml、5ml，真空干燥器。
1．3实验方法及步骤 蛋清的制备
将4～5个新鲜的鸡蛋两端各敲一个小洞，使蛋清流出（鸡蛋清pH值不得小于8），轻轻搅拌5分钟，使鸡蛋清的稠度均匀，用两层纱布过滤除去脐带块，量体积约80~100ml，计量体积，用冰块预冷至0摄氏度备用[7]。树脂吸附 将处理好的“724”树脂用布氏漏斗抽干，取湿树脂20g（约为蛋清量的1/5~1/4），在不断搅拌下加入预冷的蛋清中，再继续搅拌3h使充分吸附，静置过夜（0~5摄氏度）[9]。洗涤
将树脂移入烧杯，取10%硫酸铵溶液30~40ml（树脂量2倍，不可多用！）分3次加入搅拌（15min）洗脱，抽干树脂，合并洗脱液（滤液），树脂保存供再生。
脱盐 沉淀用1ml蒸馏水溶解后转入透析袋，用蒸馏水透析24h（0~5摄氏度冰箱），中途换水3~5次，或流水（搅拌）透析24h。去除碱性杂蛋白
将上述透析液用1mol/LNaOH（最后用0.1mol/LNaOH）溶液调至pH8.0~8.5。如有沉淀，离心除去[14]。结晶
用药勺在搅拌下慢慢向酶液中加入5%（W/V）研细的固体NaCl，注意防止局部过浓。加完后用NaOH溶液慢慢调至pH9.5~10.0，室温下静置48h。结晶观察与收取
肉眼观察有结晶形成后，用滴管吸取结晶液1滴置于载玻片上，在低倍显微镜下观察并画出结晶图形。离心或过滤收集酶晶体，用少量丙酮洗涤晶体2次，以五氧化二磷真空干燥后称重。
酶活力的测定
底物的制备
将微球菌接种于液体培养基扩大培养(28℃,24h),再接种于固体培养基培养(28℃,48h),用无菌水将菌体洗涤, 4000rpm 离心10min, 弃上清,再洗菌体数次, 最后用少量无菌水制成悬液, 冷冻干燥即得干菌粉[11]。取干菌粉5g,加入少量0.1mol/L的pH6.2磷酸缓冲液置于匀浆器或研钵中研磨2min, 倾出并稀释至20～25mL,悬液的光密度OD450在0.5～0.7范围为宜。
酶液的制备
准确称取干溶菌酶粉5mg,用0.1mol/L的pH6.2磷酸缓冲液溶解成0.05mol/L酶液。
酶活力测定
将酶液与底物悬液分别置于25℃水浴中保温10～15min, 测底物悬液的OD450 值,作为对照。然后加入酶液0.2mL(约10μg酶蛋白)迅速摇匀。从加酶时开始记时, 每30s测1次OD450值,共测3次[17]。
酶活力的计算
以每毫克溶菌酶每分钟使吸光度降低0.001个单位为1个酶活力单位。溶菌酶活力=ΔOD450/(0.001×W)(U/mg)式中, ΔOD450 为450nm 处每分钟吸光度的变化；W为加入的酶量(mg)。1．4数据处理
（1）计算：活力单位定义是：在25摄氏度，pH6.2，波长为450nm时，每分钟引起吸光度下降0.001为一个活力单位。
每1mg酶活力单位数=吸光度×1000/样品（ug）
（2）计算溶菌酶的收率并由其效价计算总活力回收率。收率=干燥的酶重量/蛋清总重量×100% 总活力回收率=（酶重量×效价）/蛋清总重量
2、结果
在溶菌酶结晶制备时无结晶形成，无法进行酶活力测定实验。
3、结论及分析
3.1 可能与实验过程中溶液的pH值有关，酶活性在pH6.0~6.5最强,且在pH5~7范围内较稳定[15]。实验结果无结晶生成，其原因可能是在实验过程中溶液的pH过酸或过碱，导致酶失活了，故无结晶生成。
3.2 可能与实验过程中溶液的温度有关，酶活性在25~65摄氏度范围内随着作用温度的升高酶的活性增强,但温度太高则变性失活[16]。实验结果无结晶生成，其原因可能是在实验过程的溶液的温度过高，导致酶失活，故无结晶生成。
3.3 可能与实验所用的蛋清的量有关，因为是小实验，所以实验所用蛋清的量约80~100ml，本来蛋清中就含有多种蛋白质，溶菌酶的含量也不高，并且在实验的过程中还会造成一定程度的损失，导致达不到结晶时对溶菌酶的浓度要求，故无结晶生成。
参考文献
固体制剂制药工艺技术的探讨 篇6
摘 要：药品的形态分类可将其归纳为三种形态，固体、液体以及粉末。药品的高质量是人们身体健康的保障，而制药工艺技术水平的高低对药品的质量有着不可忽视的重要影响，因此不断改善制药工艺技术势在必行。基于此，本文对固体制剂的制药工艺技术进行分析和探讨，以期对改善固体制剂制药工艺技术的未来工作有所借鉴和参考。
关键词：固体制剂；制药工艺；工艺技术
在三种形态的药品中，固体因为诸如易携带、方便服用、稳定性高等原因被制药工业广泛使用。目前，我国固体制剂制药工艺已经较为成熟，但仍有诸多问题亟待解决，固体制剂的制药工艺技术也在期待新的改善。
1 固体制剂制药工艺
在三种药物形态中，固体制剂应用较为广泛，而固体药剂自身也有多种类型，如胶囊型、滴丸型、颗粒型等。相较于液体制剂和粉末制剂，固体制剂的制药工艺较为复杂，通常情况下，制作固体药剂，需要先将药物进行精准合理的分配，然后将分配好的药物进行碾压，将药品粉碎成颗粒，但因为颗粒大小的不一，粉碎后的药品还需过筛，滤去大颗粒，剩下的细微颗粒混合制成散剂，再将散剂通过造粒技术制作成普通的颗粒剂。散剂和颗粒剂可以应用于胶囊类药品药品，颗粒剂可以应用于滴丸类药品，然而对于片剂，还需将药品颗粒通过压片工艺制造。经过以上种种工艺，固体药剂基本制成，然而针对不同药品的作用原理和功效，制作固体制剂时往往需要在某些药物甚至某些工艺中添加辅助物，如粘合剂、填充剂等，以达到如增加药品质量、诱发药物的私性、吸收水分等目的。固体制剂的制药工艺的复杂度高于液体制剂和粉末制剂，但因为固体制剂制作过程中所经历的药物精准分配、反复过筛等工序，使得固体药剂的作用效果更为准确。虽不如液体制剂和粉末制剂更易吸收，但固体制剂工艺可根据不同病症制作不同形态的药品，更合理的应用于治疗病痛上。
2 我国固体制剂制药工艺存在的问题
基于我国人口数量的庞大，我国在固体药品生产量上位列世界前茅，与此同时，随着人们对身体健康水平的追求，我国的固体药品年产量显著提高，然而，伴随着药品产量的与日俱增，药品质量却并无提高，甚至呈现下滑趋势。药品质量问题层出不穷，药品市场也进入混乱局面。这无疑昭示着我国固体制剂制药工艺还存在诸多问题。
2.1 药品选材问题
对于药品来说，选材问题至关重要。选取正确、合理的药材是保证药品高质量的第一步，与此同时，固体药剂的药物形态不一，因而，针对于固体药剂的药材选取问题，应更多的倾向于具有粘合性的材料。药材粘合性越高，可塑性越强，更易制作出适合于不同病症的药品形态。
2.2 药品质量问题
药品质量是药品产业制造的基本要求，也是药品产业制造的核心问题，只有保证药品的高质量，才能保证药品达到预期的作用效果，从而真正实现治病消灾的目标。有诸多因素影响固体药品的质量，如包装破损导致药品掉出沾染杂菌、药物制作过程中药物配比不精准等，如若无法保证药品质量，则一切药品制作工艺皆是虚妄，药品一物也是名存实亡。
2.3 药品包装问题
现如今，国家大力提倡环保理念，推进可持续发展，然而，固体药品对资源浪费的问题依然没有得到解决。固体药品的内包装通常为塑料制品，外包装为纸制品，然而，一旦药品消耗尽，包装就不存在任何意义，得到的结果只有被丢弃。这无疑是对资源的极大浪费，甚至可能因此产生不可逆转的环境破坏问题。
2.4 药品废弃问题
在药品生产过程中，会产生大量的废弃药品，通常情况下，废弃药品中的药物须立即处理，如若随意丢弃，很可能对环境和人体健康造成极大的伤害，然而，针对药品废弃问题，我国却没有出台明确的条律法令，以至于药品废弃一直处于模糊处理状态，这无疑为未来社会健康状况埋下隐患。除此之外，伴随着药品生产工序的进行，工厂往往会产生大量的如废水、废瓶等废弃物，这些生产垃圾一旦流入河道，将对水资源造成难以估量的污染，甚至对人类的生命健康产生影响。
3 针对我国固体制剂制药工艺问题的解决对策
3.1 药品选材问题解决对策
从粘合性角度考虑，严格选取药材，务必保证药材的高质量和高粘合，改良药材种植培养技术，降低药材成本，实现药材选取低成本高质量的目标。
3.2 药品质量问题解决对策
药品质量是药品生产的核心要求，因此，提高药品制作的工艺水平是重中之重。提高固体药品制作的工艺水平，可以有效降低固体药品因压片失败、片剂碎裂等问题造成的失败率，也可以有效解决失败药品废弃对环境造成的污染问题。与此同时，药品质量检测不可松懈。严格把关药品质量，严厉打击不法分子制造假药行为，阻断劣质药品的流出，是保障药品质量、净化药品市场的有力武器。
3.3 药品包装问题解决对策
固体药品的形态多种多样，然而，我国的固体药品在包装普遍浮夸，因此造成了大量的浪费。针对不同的固体药品形态，应选取适宜的包装形式，避免过度包装，以此同时，减少对塑料制品的使用，以解决因不可降解包装随意丢弃所引起的环境污染问题，减少对纸制品的使用，以实现对资源的节约和保护。如采用家庭药盒形包装，使用过后回收消毒再利用。
4 总结
目前，我国在科技、文化、音乐等领域均取得闪耀的成绩，然而，在药品制作工艺水平上，尤其是固体制剂制作工艺上，我国还面临着诸多困难。人民是国家的根本，我国人口数量庞大，对固体药品的依赖也与日俱增，一旦不能妥善处理固体制剂的制药工艺所存在的技术问题，将从根本上伤害到国民的身体健康，从而影响整个国家的社会形态。在未来的发展中，我国应致力于培养高素质、高质量、高水平的药剂专业人才，仰仗科学技术水平的进步，携手提高固体制剂制药工艺技术水平。
参考文献：
[1]赵蓉，杨霁虹，孙毅偉，等.浅析固体制剂制药工艺技术[J].黑龙江科学，2013（12）：48.
制药工艺中的生物转化技术 篇7
1.1 生物转化的具体含义
生物转化又名生物催化, 指的是利用生物体培养细胞或器官及细胞器等对外源化合物进行结构修饰而获得有价值产物的生理生化反应, 其本质是利用生物体系本身所产生的酶对外源化合物进行酶催化反应[1]。生物转化与生物合成存在很大的不同, 生物合成的过程非常复杂, 主要涉及的是将机体中简单的底物、个体的器官和细胞进行整合。与生物合成不同, 生物转化则是将有机体分解为简单的有机个体。生物转化的另一个优势是可以实现传统化学反应不能实现的反应, 因为反应条件与其他的化学反应相比较, 生物转化的反应条件更温和, 选择性更强, 更强的专一性, 生成的副产物种类和数量更少, 且对环境造成的污染程度小, 同时对生物转化后的处理过程较为简单。
1.2 生物转化技术的具体特征
生物转化技术的催化剂主要有植物细胞, 与一般的化学反应的催化剂不同, 生物转化技术的主要特征包括两个方面。第一个特征是植物细胞可以在实验室的环境下生长, 第二个特征是具有很高的重现性。众所周知, 植物细胞在条件允许的情况下可以无限制的生长, 在生长的过程中可以产生大量的培养物, 进而为生物的生长和繁殖提供充足的养分和原料, 进而大大缩短了生物的生长周期, 为接下来的试验提供充足的条件。而植物细胞的生长过程中会产生大量的酶, 而这些酶可以被广泛的应用于生物转化中, 催化所需的有机化合物的合成。与这种生物转化技术相比较, 传统的生物转化技术周期更长和酶的种类更单一。运用植物细胞转化技术的另一个优势是可以产生独特的酶进行特殊化合物的合成, 大大提高了药物的先进程度和成效。该技术主要合成的物质包括生物碱、类固醇、萜类、芳香族化合物在内的化合物。
1.3 生物转化的基本分类
生物转化技术是一种利用酶催化进行合成的一类反应, 因此包含的内容多, 涉及的面比较广, 其类型更为多样性。主要包括的类型有羟基化、糖基化、醇和酮的氧化还原反应、水解反应和环氧化作用等五种类型[2]。在植物细胞的培养物对分子中的不同部位的具有专一性和选择性, 可以对其进行选择性的氧化外源底物, 因为这些植物细胞培养物具有水解部位和立体特异性羟基碳双键的功能。糖基化反应和羟基化相比较, 糖基化反应对外源化合物的理化特性和生物活性的改变程度更大。最明显的特征是可以改变化合物的溶解性, 例如将不溶性的化合物转化成水溶性的化合物, 而对溶解度的改变却很难通过化学反应或者微生物培养来实现。醇和酮的转化主要对选择性氧化起到更大的作用, 而水解反应的优势更多是体现在可以消除外消旋乙酸盐的光学鉴定。环氧化作用可以对有些化合物进行结构修饰。
2 生物转化和药物开发的联系
新技术在医药领域的更新速度不断加快。随之而来其他治疗外用药物的缺点也越发明显。其中最典型的例子是美国FDA公布的手性药物指导原则以及不对称合成技术在该手性药物制备过程中起到的关键性作用。而这一技术的本质是化学合成方法, 这无疑增加了研发人员对新药开发的难度和研究的成本。因此, 如何投资最少而获得最大利益成为很多研究者研究的主要目的, 从而催生了生物催化转化技术的诞生。而生物转化技术的专一性、高转化率和污染小的特点也是该技术倍受青睐的原因之一。
3 组合生物催化促进了新药研发
组合生物转化 (催化) 是一种比化学合成方法更为简单和有效的一种合成方法。主要是利用两种或者两种以上的具有特殊转化功能的微生物或酶, 对同一种底物进行组合或者转化, 最终的目的是得到一种化学结构多样性的物质。其本质是从已知化合物中寻找新型的衍生物。自然界中由于存在多种酶, 这正是生物体的结构复杂以及产物多样性的原因。也正是由于酶在适宜的条件下就可以发挥其作用, 从而实现了在生物体外利用酶合成一些衍生物。而利用生物催化合成化合物的优点主要体现在以下几点。第一点, 反应条件宽泛;第二点, 选择性强, 不仅可以对进行区域选择也能进行立体选择;第三点, 反应简单, 不需要对反应基团进行特殊的保护;第四点, 可以实现自动化或者一步化重现;第五点, 结构变化稳定, 易于复杂易变结构的保护;第六点, 活性高时, 大大降低催化剂的用量;第七点, 催化剂可循环利用, 减低成本;第八点, 易被降解。因为生物催化技术的这些优点, 大大增加了生物催化在药物制备过程的应用范围和价值。
生物转化技术在药物的研制和开发过程中起到两方面的作用。第一方面, 合成中间体的作用。在很多药物的合成过程中, 有些复杂的有机合成很难或者根本不能通过基本的化学反应合成, 而如果利用生物转化技术制备出药物关键的中间体, 就可以将不能合成的药物通过该中间体合成出来。此外, 用化学的方法来合成药物对反应条件要求比较苛刻, 同时反应的成本比较高, 而在工业生产中难以实现。第二方面, 对消旋化合物的生物拆分和转化, 使得复杂的构型药物分子变成单一的药物分子。虽然对生物转化技术在药物的制备中的作用有一定的了解, 但是由于药物技术的发展关系到人们的身体健康和生活质量, 因此生物转化技术的开发和利用需要国家和政府的正确引导。
参考文献
[1]邱海龙, 陈建伟, 李祥.生物转化技术在中药研究中的应用[J].中国现代中药, 2012, 2 (14) :3-7.
制药工艺中的生物转化技术 篇8
1 生物转化技术的涵义
1.1 生物转化的定义
生物转化 (biotransformation bioconversion) 也叫做生物催化, 指的是利用生物体培养细胞或器官及细胞器等对外源化合物进行结构修饰而获得有价值产物的生理生化反应, 其本质是利用生物体系本身所产生的酶对外源化合物进行酶催化反应。这种反应的优点一般表现在:反应条件温和, 反应选择性强, 生成的副产物比较少, 最环境的污染小, 后期处理程序简单, 同时, 这种生物转化可以将传统合成无法实现或者很难实现的合成进行有机转化;生物转化和人们平时所说的生物合成是不同的, 生物合成是将机体中的简单的底物, 以及个体的器官和细胞进行整合, 合成一种复杂生物的过程, 而生物转化是将复杂的有机物体分解为简单的有机个体。
1.2 生物转化技术的特点
植物细胞作为一种生物转化技术的催化剂, 具有以下特点:该植物催化剂可以在实验室的而环境中生长, 并且表现出良好的重现性。由于植物细胞的不断成长, 没有限制, 生成大量的培养物, 为生物的生长直接提供大量的养分和材料, 使得生物的生长周期明显缩短, 这就为实验提供了充分的条件。所以, 研究人员把这种生物细胞等同于其他微生物一同应用在生物转化技术中, 充分利用这种细胞生长所生成的酶用于微生物转化, 从而生成更多更有用处的有机化合物。这种生物转化技术所具有的特点以及操作方法已经被广泛应用, 而传统的生物转化技术与之相比, 则显现出生物生长周期比较长, 倍增时间比较长, 产生的酶数量少而且种类比较单一等不足之处。另外, 运用植物细胞转化的生物转化技术中生成一种只有少数微生物所含有的独特的酶, 这种酶的催化作用能够生成多种复杂的化合物, 甚至是生成新的化合物, 这种化合物如果采用一般的化学方法来合成, 将会大大提高研究成本以及生成程序的复杂性, 因此, 这种植物细胞催化的生物转化技术中提取分离出酶的过程在新药研发和各种药物的生产过程中发挥了极大的潜力, 获得极大的肯定。
可以进行生物转化的化合物有:生物碱、类固醇、萜类、芳香族化合物、香豆素等等。当然很多人工合成的化合物也可以用于该植物催化进行生物转化。
1.3 常见的生物转化类型
1.3.1 羟基化:
植物细胞培养物通过在分子中的不同部位进行立体选择性氧化反应转化外源底物。这些细胞具有部位特异和立体特异性羟基化烯丙位碳双键的能力, 以及区别底物的不同对映体并选择性地对其中之一进行羟基化的能力。
1.3.2 糖基化:
糖基化反应可以使得许多外源化合物的理化性质与生物活性发生较大的变化, 例如将不溶于水的化合物转变为水溶性化合物, 这一点是微生物培养或化学合成很难做到的。糖基化反应主要有两种:一种是在羧酸和糖片段之间发生酯化反应, 另一种是羟基和糖片段之间的糖基化反应人们通过悬浮培养的灰叶烟草细胞糖基化得到其糖苷, 半衰期大大增加, 可以开发成抗癌新药。
1.3.3 醇和酮的氧化还原反应:
通过植物细胞培养可以把醇转化为相应的酮。对于一些手性化合物的生产来说, 对映选择性氧化反应是非常有用的。
1.3.4 水解反应:
在水解反应中, 人们对乙酸盐水解了解最多.对映选择性水解可用于外消旋乙酸盐的光学鉴定。
1.3.5 环氧化作用:
可以用于具有细胞毒性的倍半萜烯的结构修饰。
2 生物转化与药物开发的应用
随着制药技术的不断发展, 以及医药领域新技术的不断更新, 很多用于治疗的外用药物的缺点不断暴露出来, 美国FDA公布的手性药物指导原则更加加快了从头开始开发单一异构体药物或利用外消旋体转换技术从已有的药物中开发单一异构体药物的步伐。不对称合成技术是该手性药物制备的关键技术。而这种不对称合成技术一直以来都是采用化学合成方法, 不但增加研究成本, 而且使得研发程序更加复杂, 增加了研发人员的难度。20世纪80年代以来, 很多从事化学合成的学者和专家开始对微生物催化技术和酶的种类及应用产生了浓厚的兴趣, 从而使得生物催化转化技术成为药品制备中关键的不对称合成技术。
采用生物催化的生物转化技术与传统的化学方法进行的不对称合成技术相比, 具有以下特点:
a.作为转化底物的基团专一性很强, 只对需要转化的基团进行转化, 对于不需要转化的基团无须额外的保护;
b.对所有用于生物转化的微生物进行菌种筛选, 优化转化条件, 在转化中得到最高的转化率;
c.生物催化的生物转化技术对环境污染小, 反应条件温和。
3 组合生物催化与新药发现
组合生物转化 (催化) , 是指利用一种以上的具有特殊转化功能的微生物或酶, 对同一个母体化合物进行组合转化, 以得到化学结构的多样性, 它是从已知化合物中寻找新型衍生物以及从简单化合物制备复杂化合物的有效手段。从某种角度讲, 它比化学合成的方法更为简单和有效。
天然产物的多样性和其结构的复杂性, 是存在于生物体内大量酶的作用结果。生物体内负责一系列重要生命活动的酶, 在体外同样具有相同的催化能力。因此, 只要体外的催化环境与体内相仿, 则能够实现一系列复杂的, 特别是用传统化学合成方法难以实现的化学反应。利用生物催化剂或化学合喊一酶催化相结合的方法, 能够大大地增加衍生物的多样性, 以及能够有效地对复杂天然产物的结果修饰和从简单的分子构建新的化合物库, 在这过程中, 往往能够发现新的生理活性物质。利用生物催化发现先导化合物的优越性在于:
a.可能进行反应的范围广;
b.能够定向进行区域选择性和立体选择性;
c.不需基团保护和脱保护, 一步实现所需的反应;
d.在温和和均一的条件下可容易地实现自动化和一步反应的重现性;
e.温和的反应条件保证了复杂易变的分子结构的稳定性;
f.高的催化活性可以降低催化剂的用量;
g.酶的固定化可以使催化剂反复和循环使用;
h.生物催化剂可在环境中完全被降解
结束语
利用生物转化技术进行手性药物的开发主要进行两个方面的工作:一是进行药物关键中间体的制备, 因为利用生物催化转化方法制备对映体纯化合物具有很大的吸引力, 但试图利用这种方法来完成所期望的复杂的有机合成往往是困难的, 甚至是不可能的, 而利用这种方法获得某一关键中间体是切实可行的;另外, 尽管用化学的方法能够在实验室条件下获得所需要的手性药物, 但往往是由于成本和技术问题难以实现产业化。因此用化学一生物一化学的制备路线具有独特的优越性, 即所谓的“绿色合成工艺”;二是进行消旋化合物的生物拆分或转化, 得到单一构型的药物分子。
参考文献
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生物制药工艺 篇9
广东省珠海市某大型制药厂废水量为2 200 m3/d。由于工艺条件局限等原因,生产废水经过“预处理—厌氧—好氧”工艺处理后,生化出水COD约为300 mg/L、色度为80倍左右。此时废水中主要的污染物是生物难降解有机物。
本工作采用Fenton试剂氧化—曝气生物滤池(BAF)组合工艺对该制药厂化出水进行深度处理,通过Fenton试剂氧化法去除有机物、脱除色度,同时提高废水可生化性,然后使用低浓度有机废水有较好处理效果的BAF进行进一步的生化处理,使出水达标排放。
1 实验部分
1.1 材料、试剂和仪器
实验废水取自广东省珠海市某大型制药厂生化出水,其主要水质指标如下:pH为7～8;COD为250～300 mg/L,均值为270 mg/L;色度为60～100倍,均值为80倍。
体积分数为30%的H2O2、相对分子质量为1.2×107的聚丙烯酰胺(PAM)、FeSO4·7H2O、NaOH、H2SO4:化学纯。
COD快速消解仪:广东省医疗器械厂;ZR4-6型六联搅拌机:深圳中润水工业技术发展有限公司;PHS-25型pH计:上海雷磁仪器厂。
BAF反应装置为上流式BAF柱,Φ100 mm×1 300 mm,选用粒径为2～5 mm的球形轻质陶粒作为生物填料,曝气流量为45 L/min。
1.2 实验方法
Fenton试剂氧化:取500 mL实验废水,用H2SO4或NaOH溶液调节废水pH,按设定值加入FeSO4·7H2O和30%H2O2溶液,在室温及转速200r/min条件下搅拌反应一段时间,调节pH至中性,加入少量PAM,搅拌后静置沉淀,取上清液测定色度及COD。
BAF生化处理:经Fenton试剂氧化处理后的废水静置24 h,用计量泵将废水通入BAF柱中,按照设定的水力停留时间调节进水流量,每隔一段时间采集水样测定COD及色度。
1.3 分析方法
采用重铬酸钾法测定COD[9];采用稀释倍数法测定色度[9]。
2 结果与讨论
2.1 Fenton试剂氧化实验
2.1.1 初始反应pH对处理效果的影响
当ρ(H2O2):COD=1.5、n(H2O2):n(Fe2+)=2、反应时间为60 min时,初始反应pH对处理效果的影响见图1。由图1可知:随着初始反应pH的增大,色度和COD去除率先增大后减小;当初始反应pH为4时,色度和COD去除率最大,处理效果较好。考虑到加入Fenton试剂后废水的pH会有一定程度的降低[10],而调节废水的初始pH需要加入大量的酸,从节约成本以及方便后续处理工艺的角度考虑,反应pH不宜过低。因此实验选择反应初始pH为5。
●色度;■COD
2.1.2 ρ(H2O2):COD对处理效果的影响
当初始反应pH为5、n(H2O2):n(Fe2+)=2、反应时间为60 min时,p(H2O2):COD对处理效果的影响见图2。由图2可知:随着ρ(H2O2):COD的增大,色度去除率增大;当ρ(H2O2):COD小于1.5时,COD去除率随着ρ(H2O2):COD的增加而增大,但当ρ(H2O2):COD大于1.5时,COD去除率略有减小。这主要是因为ρ(H2O2):COD增大,即H2O2浓度增大,使溶液中羟基自由基的浓度增大从而加速了对有机污染物及发色物质的氧化降解。但当ρ(H2O2):COD继续增大时,H2O2对提高反应效率的贡献不大,反而可能会作为·OH的捕捉剂(清除剂)抑制·OH的产生,并由于其还原性在一定程度上增加了出水中的COD,导致COD去除率的下降。因此实验选择ρ(H2O2):COD为1.5,即H2O2加入量应为12.0 mmol/L。
●色度;■COD
2.1.3 n(H2O2):n(Fe2+)对处理效果的影响
当ρ(H2O2):COD=1.5、初始反应pH为5、反应时间为60 min时,n(H2O2):n(Fe2+)对处理效果的影响见图3。由图3可知:当n(H2O2):n (Fe2+)减小即Fe2+加入量增大时,色度及COD去除率增大;当Fe2+加入量增大达到一定值后,色度及COD去除率变化趋势趋于平缓。Fe2+是Fenton试剂氧化反应体系中的催化剂,是反应产生羟基自由基的必要条件,提高溶液中Fe2+的浓度能促进羟基自由基的产生从而提高反应效率,另外反应产生的Fe3+还能作为絮凝剂去除一部分COD。但当体系中Fe2+浓度过高时,多余的Fe2+对反应效率的提高作用有限,Fe2+的氧化也会消耗H2O2,同时还会增加铁泥的处理成本。因此实验选择n(H2O2):n(Fe2+)为2,即Fe2+加入量为6.0 mmol/L。
●色度;■COD
2.1.4 反应时间对处理效果的影响
当ρ(H2O2):COD=1.5、初始反应pH为5、n(H2O2):n(Fe2+)为2时,反应时间对处理效果的影响见图4。
●色度;■COD
由图4可知:反应进行15 min后,COD去除率已基本达到最大值,继续反应难以使COD去除率进一步增大,但色度去除率仍能继续上升,至反应进行60 min后,色度去除率基本不再增加,而COD去除率略有下降。这可能是因为有机物中的发色基团在反应中首先被氧化,断裂生成中间产物,从而导致色度的快速下降;而生成的部分中间产物难以进一步被氧化,在反应后期部分断链的有机物片段又发生聚合,导致COD去除率略有下降。因此最佳反应时间应为60 min。在Fenton试剂氧化最佳操作条件下,生化出水的COD和色度去除率分别达到55%和75%以上,即COD小于120 mg/L,色度小于20倍。
2.2 BAF生化实验
2.2.1 BAF的挂膜启动
BAF的启动采用活性污泥接种,通气闷曝3 d后排出上清液,然后按气水比5:1连续进水、进气,并投加营养液进行驯化培养。营养液中葡萄糖质量浓度为300 mg/L,按m(C):m(N):m(P)=100:5:1加入氯化铵和磷酸二氢钠。连续运行10d并定时取样测定COD,当COD去除率稳定在80%以上时认为挂膜启动成功。
2.2.2 BAF生化处理效果
当BAF挂膜启动成功后,进入稳定运行阶段。在气水比为5:1,停留时间为5～7 h的条件下连续运行6 d,BAF生化处理效果见图5。由图5可见,BAF出水COD低于80 mg/L,色度低于10倍,处理效果良好,达到GB21907—2008《生物工程类制药工业水污染物排放标准》[11]规定的COD小于80mg/L、色度小于50倍的排放限值。
●进水COD;■出水COD;▲进水色度;◆出水色度
3 技术经济分析
本工作所用Fenton试剂氧化—BAF组合工艺主要运行费用包括Fenton试剂氧化的药剂投加费用以及曝气生物滤池的运行电费。在实验得出的最佳操作条件下,药剂种类、消耗量及费用见表1。由表1可见,药剂投加费用约为3.06元/t。此外,曝气生物滤池运行电费约为0.15元/t,不考虑人工、设备折旧等其他费用,该组合工艺的处理成本为3.21元/t。
4 结论
a)采用Fenton试剂氧化—BAF组合工艺对制药废水的生化处理出水进行深度处理。在Fenton试剂氧化阶段,最佳反应条件为初始反应pH 5、ρ(H2O2):COD=1.5、n(H2O2):n(Fe2+)=2,反应时间60 min。在此反应条件下,Fenton试剂氧化处理后出水的COD和色度去除率分别达到55%和75%以上,COD小于120 mg/L,色度小于20倍。
b) Fenton试剂氧化处理后的出水再经BAF进一步生化处理,最终出水COD小于80 mg/L,色度低于10倍,达到GB21907—2008《生物工程类制药工业水污染物排放标准》规定的排放限值。处理成本约为3.21元/t。本组合工艺结合了Fenton试剂氧化和BAF生化处理的优点,既保证了处理效果的可靠性,又具有较好的经济性,对其他难降解废水的处理同样具有参考意义。
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浅析固体制剂制药工艺技术 篇10
1.1 固体药剂的种类及特点
大多数人都服用过药剂,我们通常可以看到的药剂有液体、固体和黏流体。常用的固体剂型有散剂、颗粒剂、片剂、胶囊剂、滴丸剂、膜剂等,这些剂型在药剂中占有非常大的比例,一般可达到50%以上,可见其在国民消费中所占有的重要地位。对人民生活如此重要的药物,当然具有一些其他制剂无法比拟的优势,根据固体制剂的特性和对人们生活的影响可以总结出以下一些特点:从性能上来说,固体制剂比液体制剂的物理、化学稳定性更好,一般很难与空气、溶剂瓶中的材料或其他一些成分发生化学反应,而且生产制造成本较低,节省企业经济成本,方便老百姓服用与携带,同时在产品的运输过程中,可以防止由于震荡、冲击而引起的变质;从固体制剂的生产来说,它的制造工艺工序要求比较严格,制备过程的前处理阶段需要有相同的单元操作,以保证药物的均匀混合与准确剂量,而且剂型之间有着密切的联系,以确保质量过关;从固体制剂的药物功能来说,药物在体内首先溶解后才能透过生理膜,被吸收进入血液循环中,可以起到良好的保护药用功能的作用。
1.2 固体制药工艺技术
固体制药和液体制药的工艺技术肯定不尽相同,相比较而言,固体制药的工艺比较困难,配好的药物经过粉碎、过筛、混合等工序制成散剂,再经过造粒制成一般的颗粒剂。想要得到片剂则需要经过压片这道工序,而其中的散剂和颗粒剂我们可以制成胶囊的形式,这是一般的固体制药的工序流程。但为了实现不同药剂的功能,可以在其中药物成分或某道工序中添加一些填充剂、润湿剂、黏合剂等一些辅助物。填充剂主要有稀释剂和吸收剂,分别可以增加片剂的质量、体积,吸收片剂中的水分。而其他两种制剂顾名思义,可以起到润滑、诱发药物的黏性和助于黏合的作用。
2 固体制药技术出现的问题
2.1 材料选择问题
药物选材和药物包装物的选材对药物的功效和保护有着决定性的作用。对于固体药物来说,要制成有一定形态的药物,就要有一定的黏合性,能够使散装药物黏结成固体颗粒物或块状物。可压性也要好,因为在压缩固结成型时,药物可能会产生塑性变形。想要保证固体制剂不变质,对其制剂内水分、湿度等也有一定的要求,太湿会造成黏结,太干则黏合性不好也不利于服用消化。另外,对一些辅助试剂的要求也比较严格,要确保加入适合的计量才能达到很好的功效而不变质。对于包装物来说,选择什么样的材料才可以不与药物发生反应而又可以做到良好的保护作用是一个很大的难题,现在许多企业已经致力于药物包装材料的研究。
2.2 质量保证问题
对任何一个产品来说,质量是核心问题。药品监察部门对药剂的质量要求很高,然而在药剂的生产过程中,仍会由于种种原因导致制剂的质量不合格,尤其是在片剂生产中,影响片剂质量的因素更多。一些常见的质量问题有:在生产中由于药物粉碎细度不够,纤维性或富有弹性药物或油类成分含量较多而混合不均匀,黏合剂或润湿剂用量不足或选择不当而造成松片现象;药物本身弹性较强,纤维性药物或因含油类成分较多、压片机压力过大,反弹力大或在运输过程中的冲击震荡等导致药物出现裂片;还有常见的黏冲与吊冲、片重差异超限、崩解延缓等质量问题。
2.3 包装适度问题
包装是药物质量的保证,现在各行各业都讲究包装,包装不仅是门面问题,也是为了确保到达消费者手上时,是完好无损的产品,使质量有保证。但是包装不能过度,现在市面上有的药品为了吸引顾客,采用大瓶子包装药物,但其内装物却只有几粒,或买一大纸盒的胶囊,只装一板药物,这不利于低碳经济的发展和环境友好、节约资源型社会的建立。
2.4 废品处理问题
在药物生产和包装过程中,会产生废纸、废瓶、废料、废水等废物,如何做好废物处理,保护环境,节约资源是一个重要问题。因为药物生产中含有许多化学成分,药品包装材料都比较特殊,因此一般的方法不适用于药物废品处理,当然若能够变废为宝是最好的选择。据了解,我国青岛华钟制药有限公司利用生产中草药过程中产生的固体废物来制作食用菌、肥料、燃料和动物饲料,这种方式不仅可以使废物得到综合利用,还可以为企业带来丰厚的经济效益,同时也避免了废药渣产生的大量污水、异味,减轻了环境、生态压力,降低了企业的排污费,可谓一举数得。
3 解决固体制药缺陷,探索固体制药新技术
我国医药界的国粹是中药,而固体制药一般属于西药范畴,对于我国来说,西药起步晚,进步快。我国的学习能力很强,但是在很多方面还是和西方国家存在着较大的差距,还存在很多的问题,要想解决这些问题,首先需从制度上入手,国家应建立规范的法律法规,制定相关的支持政策,确保我国医药事业的发展。其次,应完善设备,引进先进的技术生产设备。拥有先进的生产设备,才能减少由于机械缺陷引起的质量问题。最后,要培养制药方面的专业人才。建立专业的研究团队,相互协商研究生产工艺技术问题,积极探索固体制药新技术。
4 结束语
在固体制药技术并不算特别先进的中国,固体制药仍然存在很多的问题。作为新世纪的医药人才,要做到的是尽量去改善、更新,研究现有的制药设备,探究技巧,努力减少制药方面的质量问题。要用自己的智慧去造福人类,为我国医药事业的健康快速发展贡献力量。
参考文献
生物制药工艺 篇11
摘 要：化工残渣中所含的有机氯在燃烧过程中基本上以氯化氢形式释放，添加氧化钙能有效地抑制氯化氢的生成，研究表明化工残渣有较高的燃烧热值，混入木屑及煤分别对化工残渣的挥发份阶段和碳固定燃烧阶段起到明显助燃效果，本文重点就化工制药工艺残渣燃烧过程固氯进行了分析和探讨。
关键词：化工制药；工艺残渣；过程固氯
近几年，化工厂生产所残留的化学物质对环境造成的影响越来越明显，焚烧是处理化学残留物质最直接的方式，不过这种处理方法对生态环境不利，且焚烧的热量也无法得到合理利用。 现阶段，人们已经发现，利用废弃物，可对衍生燃料进行制备，一般而言，衍生燃料可以单独燃烧，也可同其他燃料混合燃烧，除此之外，它还能够气化制气，有利于气体的运输与保存。本文通过建立实验，进而探讨化工制药工艺燃烧的具体过程。实验中所取的样品由某省的某化工厂提供，对物质进行减蒸工艺后，形成黑固体残渣，残渣呈现为半固体状，这些黑色残渣就是本次实验中的样品，对分析原料的组成及其生产工艺后，发现残渣中包含大量有机氯化物，需要对样品去水。试样燃烧过程中，探究氯化氢溶度，根据P=（A-B）/A×100%计算经过燃烧后的灰渣热灼减率。
一、试验装置及方法
试验装置采用固定床石英玻璃管，其长度与管径参数为500mm、25mm，反应管中间安装有高l0mm的耐高温陶瓷芯片。试验进行时将采集来的样品放置于该芯片上，通过热电偶温控仪对其进行加热，使用氢氧化钠溶液吸收排放的氯化氢气体.进而通过排放出的氯化氢的总量检测固氯效果。首先，通过分析化工制药原材料和生产工艺采集含有氯化物残渣的氯化物样品；其次，将0.59样品进行去水处理后，放入温度在105℃左右的恒温箱进行干燥，5h后取出样品将其研磨成细颗粒状备用；最后将研磨后的样品放入试验装置中进行加热处理。加热时会从样品中释放氯化氢气体，被氢氧化钠溶液吸收后使用离子色谱仪对试验结果进行定量分析，然后计算释放出的氯的量。
二、试验结果分析
（一）吸收剂对固氯效果的影响
试验中使用碳酸钙，氧化钙作为固氯的试剂，通过以下化学反应实现了固氯的效果。
2HCI+CaO→CaCl2+H2O （g） （1）
2HCI+CaCO3→CaCl2+CO2（g）+H2O（g） （2）
其中化学反应（1）是可逆反应，而且当温度高于700℃时会发生化学反应CaC03→CaO+CO2，因此为了避免该反应对固氯效果判定的干扰试验时将温度保持在700℃以下。为了研究碳酸钙，氧化钙加入量对样品释放氯化氢量的影响.通过试验对该项问题进行对比分析，通过记录的试验数据来看在同等试验条件下碳酸钙的固化效果没有氧化钙效果好，而且随着固化剂量的增加，固化效果得到明显增强，主要表现为氧化钙与样品质量之比为0.8时，固氯效果高达97%，碳酸钙与样品质量之比为2.0时，固氯效果为76%。之后随着固化剂量的增加固化率保持平稳。
（二）温度对固氯效果的影响
参考上述试验氧化钙、碳酸钙与样品质量比分别为0.8、2.0时具有较好固氯效果的事实，研究该条件下温度对固氯效果的影响。试验时保持100C/min的升温速率，且空气流速为每分钟100mL，统计试验结果可知当试验温度由550℃到650℃时，测量反应器中氯化氢的量非常小，说明此条件下碳酸钙与氧化钙的固氯效果较好。继续提高实验温度至700℃时，对反应器中氯化氢浓度进行测量，发现此时氯化氢具有较高浓度，说明该温度条件下固氯剂的固氯性能较差。造成这种结果出现的原因在于：固氯化学反应（1）是可逆反应，当试验温度达到700℃时.部分氯化钙会重新分解为生产氯化氢。另外，试验时发现当温度升高到750℃时，样品处于熔融状态，使其与固氯剂结合在一起，不利用反应的有效进行。
（三）木屑对固氯效果的影响
试验时为了增强样品的可燃性与热值，使用木屑作为试验进行的助燃剂，分别按照氧化钙：样品：木屑=0.8：1：3（条件1）以及碳酸钙：样品：木屑=3：1：2（条件2）的条件进行研究。试验条件同样保持10℃每分钟的速率，空气流速为每分钟100mL，统计试验结果发现条件1的固氯效率为98%，条件2的固氯效率为78%。经仪器测定木屑在温度340℃和450℃时分解程度达到峰值。而这两个温度并未达到样品热分解峰值温度（样品热分解达到峰值的温度为560℃，因此试验加热时木屑首先分解，而且分解过程产生的热量时样品的局部温度得到提高，一定程度上促进了样品的分解，虽然此时样品的整体温度并未提高，主要因为木屑放出的热量促进了气固吸收反应的发生。使用热重分析仪对试验混合物进行检测，发现当试验温度达到560℃时木屑的存在使样品的热分解峰值变小，该试验说明将木屑作为助燃剂加人.的确一定程度上促进了样品的分解。
三、结束语
本次实验中选择木屑作为助燃剂， 它属于固体废气物燃料，其热值较高，几乎是残渣的两倍，通过试验统计结果分析，化工制药工艺残渣燃烧时含有的氯元素主要以氯化氢的形式释放出来，而且随着试验温度的增加氯化氢释放速率明显提高。在550℃温度条件下，释放达到最大值：试验时加入氧化钙或碳酸钙能够达到较好的固氯效果，不过在同等条件下碳酸钙的固氯效果稍差。当氧化钙与样品质量之比为0.8时.固氯效率高达97%，而碳酸钙与样品质量之比为2时，固氯效率为76%，如果继续增加固氯的量，固氯效率保持稳定：当试验温度超过650%时，固氯效果反而变差.主要因为固氯时发生的化学反应为可逆反应，温度升高反而会重新生成氯化氢：同时向样品中添加木屑一定程度提高固氯效果。
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制药工艺项目质量的控制研究 篇12
1 我国制药工艺项目质量不合格的现状
1.1 制药企业人员工作能力不强, 缺乏技术创新的能力
纵观我国现行的制药企业, 不管是国家性质还是私有企业, 很多从业人员都缺乏专业性和责任心。首先, 一线操作工人岗位知识有限, 注重绩效, 忽略质量。很多工人都是短期培训后立即上岗, 操作水平达不到要求标准。大多制药厂家都是实行绩效工资, 所以一线工人在制药项目的操作过程中会过度关注生产速度。其次, 中层技术工人安于现状, 缺乏生产工艺上的创新。创新是一个企业保持青春活力的核心武器。但是, 现在的制药企业中, 很多中层技术人员往往安于现状, 不重视科研创新。这种静止的生产状态, 很难满足人们对药品日益增长的需求。最后, 制药企业领导不重视样品质量的抽查, 一味关心产品销量。领导的思维高低决定着这个单位的发展道路是否走的长远。如果一个药品企业的领导不重视制药工艺的严谨性, 忽视药品的生产质量, 长此以往, 企业虽然获得了短期的盈利, 但是终究是会自取灭亡的。
1.2 药品原材料不合格, 生产设备简陋、落后
在整个制药工艺项目中, 除了人作为活动的参与主体之外, 材料和设备也是必不可少的。而且原材料质量的好坏和制药设备的优良程度都会直接关系着药品质量是否达标。“药材好, 药才好”, 可见药材是药品的关键。一般的制药厂家都会与药材供应商长期合作, 有的是双方直接合作, 有的则是有中间人牵线。这种合作方式使材料供应商往往有机可乘, 以次充好, 以假代真, 企业内部负责采购的员工也是为了自身利益与供应商狼狈为奸, 赚取利润。稀释药品浓度, 降低有效成分含量, 这些问题的存在, 严重地影响了制药工艺的精湛程度, 危害了消费者的身心健康。现在的制药厂家一般都是人工配合大规模机器设备实现大批量生产的, 然而, 制药设备的不完善及不合理使用直接影响着药品的质量。比如有的中成药物药性独特, 需要单独处理。但是, 现行的机器设备清洗消毒后仍然达不到纯净标准, 不同残留药物药理之间相互作用, 造成药物的二次污染, 使药效大大降低, 甚至会产生对人体有毒的物质。
2 加强制药工艺项目质量控制的几点建议
2.1 建立完善的药品质量监控体系, 分工明确, 责任到人
要把质量监控分配到制药工艺的每一个流程中去, 做到事前、事中、事后的三重监管, 并且采用实名制的责任追究制度。首先, 从制药工艺前的药材采购就要做好第三方监管, 培养企业管理人员的责任意识, 不合格的药材不能用, 不达标的药材不购买, 从源头上杜绝假的、次的药材流进生产车间, 保证原材料的质量。其次, 要把握好生产药品的中间环节, 不掉链子。在车间的生产过程中, 要严格培训一线操作工人, 定期进行业务考核, 不合格的员工要强化培训, 直至能完全胜任本岗位工作。最后, 要做好药品出厂前的抽样检测工作, 把好药品质量的最后一关。每一批准备要流入市场的药品, 在出厂前要分车间进行逐项检测。测试药品成色成分是否达标, 测试药品的包装是否达到保质要求, 测试药品的规格分量是否和说明书一致, 达不到国家标准或是企业内部标准的药品, 不管订货量、订单利润多大, 都要坚决退回。以上三个监管环节环环相扣, 紧密相关, 形成了完善的药品质量监控体系, 任何一关都不能松懈。每一个环节都要做好实名制的责任监督, 有问题能第一时间追责到本人, 查明原因及时改正。如在采购药材的时候, 要明确谁采购谁负责, 谁采购谁承诺。任何数量的原材料在购买的时候都要做好采购记录, 每一位采购人员都要签字确认, 并且承诺不购买假的、次的原材料, 如若违反承诺, 自觉接受惩罚。
2.2 健全制药工艺方面的国家标准, 完善法律法规的监管
任何一个行业都有自己的标准, 制药工艺也不例外。由于制药药性之间的随机性, 很多企业在生产同一类药品的时候, 配量成分、制作时间和物理方法都大有不同。万一生产的药品出现质量问题, 药品厂家会辩驳说没有行业标准, 无法判断质量是否达标。所以, 在制药行业中, 要不断完善制药工艺上的操作流程和操作标准, 让这些企业在本行业中做到有所参照, 有了自己行业的参考标准, 才能保证企业在同一个平台上公平竞争, 不断发现本企业在制药工艺上的不足, 及时学习先进知识, 督促企业自身的长远发展。另一方面, 国家还要通过立法途径, 建立完善成熟的法律规章体系。现在大部分制药企业都是有底线的良心企业, 但是, 还是有一部分企业为了金钱利益铤而走险, 生产假冒伪劣产品, 坑害消费者的身心健康。针对这种恶劣的制药企业, 要从法律上加大制裁和惩罚力度。制定详细全面的法律条文, 用法律的权威性震慑那些违法犯罪分子。这样, 才能保证在处罚黑心商家的时候, 在法律上能找到清晰明确的条文, 做到有法可依, 执法必严。
3 结语
药品安全质量关系着广大消费者的生命健康, 是我国民生建设的基础, 也是我国的立国之本。因此, 制药工艺项目的质量控制必须受到政府和社会的广泛关注。虽然我国现在制药工艺的质量控制还面临着很多问题, 但是相信在社会各界和相关单位的参与协调下, 这些问题都会得到解决。我们一定会建立起完善的制药工艺质量控制核查体系, 为广大消费者提供安全、有效的药品。然而, 这一过程并不是一朝一夕就能完成的, 还需要我们不断的探索和不断的努力。
参考文献
[1]吴长辉.浅谈药品生产的过程质量控制[J].海峡医药, 2008, (3) :77-78.