生物制药设备和分离纯化技术研究

生物制药设备和分离纯化技术研究

发表时间：2019-06-04T15:42:55.280Z 来源：《中国医学人文》(学术版)2019年2月下第4期作者：吴建华

[导读] 生物制药设备和分纯化技术是将生物化学和分子生物学作为基础，其中包含了普通化学、物理化学以及药学当方面的内容，是一门比较复杂与综合性极高的学科，同时也是将生物技术和药物进行结合的科学技术。

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【摘要】生物制药设备和分纯化技术是将生物化学和分子生物学作为基础，其中包含了普通化学、物理化学以及药学当方面的内容，是一门比较复杂与综合性极高的学科，同时也是将生物技术和药物进行结合的科学技术。

【关键词】生物制药；设备；分离纯化；技术研究

随着我国生物技术正在快速发展，生物制药近年来随着我国科学技术的发展，我国生物制药行业取得了较大的发展空间，对于生物制药的设备及制药技术的研究也取得了较好的研究成果。我国生物制药行业应加强对自身设备的维护与管理，保障制药生产、制药技术研究的顺利进行。

一、生物制药设备

生物制药设备是生物制药产业中十分关键的存在，要进行生物制药就必须使用相关设备进行操作。其主要是使用生物体具有的生物功能，在体内外经过生化反应或者是其自身的代谢获得目标产物的一种装置。在进行生物制药的各个工序中存具着一些基本的设备：原材料在处理之前的设备，比如去除杂质、粉碎以及输送等；在中间部分的生物反应器，也就是种子罐以及发酵罐等；后期的处理设备包含了过滤、浓缩以及结晶等。在这个过程中还有辅助性的生产设备。其中包含了无菌空气系统以及蒸汽系统等。而在发酵部分使用的设备中，一些相对比较专业的设备包含了生物反应器以及糖化设备等等。而对于这些设备来讲，若要使用在生物制药中，就必须要具有以下几个方面的特点：其一就是在常温或者是低压的环境中操作，要保障操作环境无菌。其二就是要在保障产品质量的情况下，也要让生产的成本下降。

二、修和管理是设备良好运行的基础

1．维修和管理的目的与重要性。（1）设备维修和管理的具体目的。在生产线内，各种先进的设备是企业实力的一部分，也是企业进行相关认证的基础条件之一，所以，强化与提升维修和管理设备的水平，对管理制度进行有效的完善，这是企业可以正常进行生产和运行，并提高企业效益的前提。在制药企业中，维修设备一般是使设备自身原有的一些问题得到改善，提升对产品的生产进行有效监督的效率，进而实现提升产品的质量，节约能源，降低消耗与污染，增加产量的目标。（2）设备的维修是顺利生产的保证。制药生产线技术愈发先进，结构也就更加复杂，需要借助良好维修与护理，才可以确保设备的安全与精度，防止出现故障，提升产品的质量。管理好、用好生产线的设备在制药企业中也是一个重要的课题，需要有一支水平高的维修管理队伍，以便和规模庞大的现代生产需要相适应，确保设备可以正常工作。

2.改进相关的问题。（1）设备在操作时水平比较低的问题。因为在很多制药企业中，疫苗的生产线操作员工对使用的设备结构、性能以及操作的规程等没有全部深入的了解，就很可能出现没有按照相关标准和规范进行操作的现象，对设备进行维护的水平比较低，只对平时的操作进行关注，忽视了设备的维护和保养，发现了安全隐患也没有及时向上级反映等，导致设备出现故障的概率比较高。

（2）制药企业中维修人员素质还存在较多问题，很多维修者排除设备内存在的故障时，只是注重更换一些重要的零部件，分析发生故障的具体原因这方面，并没有得到应有的认识，也忽视了正确利用各种维修工具的作用，这就很可能会对设备带来二次伤害。（3）无法正确处理维修和生产之间产生的矛盾。一些生产科室为了达成事先制定的工作目标，就可能使某些设备经常处于满负荷或者超负荷状态，也不能定期、准确的检查和保养相关设备，如果某些设备带着故障进行工作和运行，就可能存在严重的安全隐患，如果出现了事故，就会为企业带来重大损失。

三、分离纯化技术研究

1.分离纯化技术对于生物制药的重要性。分离纯化技术是生物制药工业中十分重要的操作技术。分离纯化技术可以有效提高生物药物的纯度与活性。大多数的生物制药企业投资中，至少有30%的资金是投入在分离纯化技术的研究中，分离纯化所产生的平均费用占制药成本的80%左右。因此，分离纯化的技术水平直接影响着制药企业的核心竞争能力与市场经济效益。分离纯化技术主要通过对目的物质进行理化分析与生物分析，将目的物质中的成分进行分解，达到提高生物药物以及药物活性的目的。不同的分离纯化技术制作的生物药物具有不同的成效，但是总体而言，分离纯化技术成本偏大，技术操作难度较大，不利于推广普及，制药企业要提高自身的制药水平，就必须对纯化技术进行深入研究。

2.分离纯化技术的实际运用。分离纯化技术是生物制药的关键技术，生物药物的种类十分繁杂，因此分离纯化技术的使用方式也各不相同。为保障生物制药的成功，必须以稳定高效的分离纯化技术作为生物制药的基础，不断加深对于分离纯化技术的研究有利于推动生物制药行业的发展。（1）超滤。超滤是分离纯化技术较为常用的技术使用方案之一，是指将专业的超滤膜作为分离的介质，通过超滤膜两侧产生的压力，实现对不同的分子量物质进行分离的目的。在超滤方式中，不同孔径的超滤膜对应不同大小物质的分离操作，主要对酶、多糖、抗生素、蛋白质等制药成分进行分离。超滤技术无需添加强烈化学物质，可适应低温环境，过滤速度快，超滤的使用为药物的无菌处理提供了便捷。超滤的分离纯化技术方式主要用于浓缩、脱盐、分级分离、除菌以及去热源等操作。在浓缩与脱盐过程中，主要是利用超滤技术将蛋白质与酶的浓度提升到10%~50%，使其收回率不低于95%，在提高浓度的同时，加工小分子杂质以及硫酸铵等物质脱掉。此外，超滤具有较好的除菌效果，适用于无法进行高压杀菌的物质。（2）高效液相色谱。高效液相色谱完成分离操作主要通过对目标物质的极性、分子大小等理化性质差异性的分析，按照固定相对目标物质的保留机理，将其分为液固色谱、离子交换色谱等。高效液相色谱具有效能高、速度快、检测灵活度高等优点，在生物化学、食品卫生检测等领域具有广泛的应用。近年来，越来越多的企业将高效液相色谱技术用于生物制药提纯环节当中，例如：瑞典的LKB公司根据生物制药的要求研究出FPLC系统，该系统可以在20 min内完成目标物质的分离，并且具有高活性、高容量的特点。高效液相色谱在生物制药行业中的运用，推进了生物制药行业的技术创新与发展。目前，除聚合物外，至少有80%的药物可以通过高效液相色谱技术完成目标物质的分离纯化。随着智能技术的发展，高效液相色谱技术可以通过软件系统