制药技术在生物制剂生产中的应用与优化

＊蒋恒波 张细和 蔡润发 晏阳

（江中药业股份有限公司 江西 330000）

制药企业中的制药技术分为多种类型，药品也可分为保健药品、疾病治理药品以及日用化工类药品等，不同药品所使用的制药技术有所不同。将生物制药技术应用在生物制剂领域中，有助于减少传统制药技术中化学原料在药品中所占的比例，从而能够保障药品更好疗效的同时，减少对人体的损害。由此可见，生物制剂生产过程中的制药技术需要发挥出最佳的工艺优势，才能够在制药领域具有较强的发展潜力和应用前景，所以针对当前制药技术工艺进行优化升级，能够使广大人民群众的健康得到更好的保障。

1.制药技术在生物制剂生产中的原理及现状

生物制剂在生产过程中所使用的制药技术属于高新技术产业，与此同时也是微生物技术，技术原理主要利用先进的科学技术和相关设备，对微生物的性状、生理机制等诸多方面进行细致研究和科学分析的过程[1]。生物制药技术是生物技术在医药领域的全新技术应用，研究人员利用科学技术和理论知识，对各种微生物和微量元素进行有机加工，提取出能够预防和治疗疾病的特定活性成分，再经过加工，制造出质量和疗效更高的药品。在目前的制药医药工艺技术中，不断引入多种生物技术，能够更好地保障各种病菌得到科学、合理的抑制和消灭。在现代社会的发展过程中，制药技术与人们的身体健康、生命安全密切相关，是人类生活和发展不可或缺的重要组成部分。在不同病原体以及不同症状的变动下，传统的医学方法已经无法适应不同疾病的需要，而基因工程、微生物等技术利用综合制药措施与方法，正在逐步成为现代医疗发展的核心理念。

除此之外，受我国国情及其他因素的制约和影响，我国制药技术在生物制剂领域的发展与起步较晚，其中的技术水平与发达国家相比仍有一定差距。针对生物制药领域而言，还需要进一步优化其中的工艺技术[2]。目前，我国和地方政府高度重视该领域研究，并且在不断地加大对生物制药企业的扶持力度，成为了当前社会经济发展的重点建设行业以及高新技术产业，因此在政策力度以及财政投入方面都给予了足够的支持。除此之外，针对生物制剂制药技术所应用的基础设备设施、配套服务、应用开发、工艺创新等多个方面都进行有效的发展与技术创新，进而为生物制药企业未来在该领域的发展，提供良好的空间和条件。例如：目前我国有部分经济水平靠前以及科技力量较强的地区已经率先开展生物制药技术领域的创新研究，正在不断地建立相关的生物制药基地，逐渐形成了规模化的生物制药产业集群，这对于我国生物医药未来的发展有着重要的助力作用。

2.制药技术在生物制剂生产中的应用

制药技术的形成是科学技术的产物，它是一种为人类提供健康保障的有效手段。制药技术在生物制剂的生产中最早应用于肿瘤疾病的治疗方面。现阶段，制药技术在生物制剂生产过程中的应用具体表现为以下几方面：

（1）生物酶催化技术。制药工艺技术给人们带来健康保障的同时，也给人们带来了一定困扰。比如，生物制剂在生产过程中产生的废水和日常生活中的废水有很大的不同，前者含有更多的盐分以及有害物质。随着制药技术的不断发展，废水已成为生物制剂的主要污染来源。制药废水的处理存在着一定困难，而目前已有的生物制剂废水处理方法的作用效果还不够理想。因此，该催化技术已经成为目前国际生物制药技术发展的重要方向。由于该技术是一种生物制剂的优化创新工艺技术，主要作用原理是通过利用生物酶的制药技术，将制药过程中所产生的污染物进行化学处理，使其中的大分子物质得以有效降解，从而改善制药废水的处理效果[3]。除生物酶催化法以外，还可以采用微生物降解法处理废水。但是与微生物法相比，生物酶催化法具有反应设备简单、降解速率快、可循环使用等优点。

（2）细胞工程技术。在生物制药过程中，细胞工程技术起着至关重要的作用。在生物制药领域的应用可以分为上游工艺工程和下游工艺工程，由于动物、植物与人体均为真核细胞构成的生命体，因此该技术不仅能够生产大量的天然稀有药物，同时药品更具高效性。此外，细胞工程技术不仅可以用来生产常见的基因工程药品，例如：重组蛋白、单克隆抗体、基因治疗等，还可以应用于基因编辑和免疫细胞治疗等前沿领域。细胞工程技术在生物制药领域中的应用多样且广泛，能够保障生物制药的安全、效果以及质量。

（3）基因工程技术。随着生物制剂的制药技术和基因技术的进步与发展，使得活性因子能够有效实现。研究证实在基因工程中应用生物制药技术之后，微生物繁殖速度明显提升，根据微生物的特点，利用基因工程方法，能够在动物的体内提取到胰岛素，并采用体外合成的方式，将基因移植到微生物的体细胞内，最终能够合成大量的胰岛素。基因工程技术是一种利用基因工程手段，对生物体进行基因重组以获得多种合成蛋白，并生成大量具有活性物质的蛋白质，如细胞因子、抗体和酶等，从而在生物制剂领域获得广泛应用。该技术已经逐渐取代传统的制剂工艺技术，使生物制剂的生产效率、质量以及成本均得到有效提升。因此，在生物制剂领域，基因重组技术是一项关键核心技术[4]。

（4）单细胞培养技术。在传统的生物制剂的生产工艺中，需要利用动物细胞来制备生物制剂。然而，该技术存在一定的缺点，如容器数量、细胞存活率、污染情况等。而利用单细胞培养技术能够有效减少人工干预操作，从而实现对生物制剂生产工艺优化改进。

（5）微生物培养技术。微生物培养技术是生物制剂生产领域的又一新兴技术，目前已广泛用于医药企业生产领域，如图1所示。该技术原理是将工程菌株、酵母以及真菌等微生物应用于生物制剂的合成，可以极大程度上降低生产成本，同时提高生物制剂的生产效率和质量。除此之外，利用微生物培养技术还可以将培养细菌或真菌等应用于生物制剂领域，以此有效地提高生物制药企业的生产效率和经济效益。

图1 微生物制药技术

（6）载体技术。生物制剂的生产会受到特定载体的影响，使得生产出来的生物制剂质量和效用方面都有着极大的作用。以往制药工艺技术所用的载体多为难以制备的大分子、高分子材料（如硅胶、聚丙烯酸、纤维素等），不仅价格昂贵，并且产率低。如今，随着工艺技术的发展促使新载体技术的出现，优化改进了载体结构和性能，极大程度上降低了生产成本[5]。

3.当前我国制药技术在生物制剂生产中存在的问题

（1）研发创新力度不足。从生物制药发展历程来看，我国在新药研发与创新方面，一直以来处于相对弱势的地位，尤其是在新药研发方面的资金投入相对不足。与此形成鲜明对比，国外在生物制药研究方面，十分注重对生物制药的研发力度和投入力度，通常一项药物研究经费投入会占到新药销售额的20%以上，而我国基本达不到这一经费投入水平，从而造成了我国生物制药行业的发展仍处于相对弱势的状态，最终导致研发力度和创新力相对不足。

（2）产业格局有待调整。目前，我国生物制药产业格局有待进一步优化调整。大多数生物制药公司，都选择一窝蜂地去生产国外热销的产品，这样就会造成大量的产能过剩，引发整个市场环境出现恶性竞争。从而导致一部分生物制药技术企业获得盈利，而其他制药企业难以获得收益，最终导致生物制药技术的发展停滞不前。

（3）资金投入渠道有限。生物制药企业属于医药产业的范畴，如果没有庞大的资金作为支撑，难以对制药技术进行优化改进，进而难以推动新药研发。例如我国一部分制药企业，由于缺少强有力的研究经费，最终导致生物制药技术研发与创新停滞不前。面对资金需求，不仅需要制药企业自身足够的资本支撑，同时还需要政府部门的相关政策和支持。然而，目前我国生物制药产业的融资渠道相对较少，再加上生物制药技术是一个资金回笼周期较长的项目，很多投资者不敢轻易将资金投入医药研发行业，这一定程度上阻碍了生物制药技术的进一步发展。

4.制药技术在生物制剂生产中的优化改进措施

（1）改进细胞培养过程。细胞培养作为生物制药的基础，能够直接影响到后续关键中间体的产品效果和产品质量。通过进一步优化改进细胞培养过程，能够极大程度上提高细胞密度、降低病原体感染率以及缩短生产周期等，从而达到提高生产效率的目的。在改进细胞培养过程中，需要注重以下三点：第一，选择优质种子细胞。细胞质量将会直接影响后续培养效果。所以，针对种子细胞选择方面，要尽可能地选择质量好的细胞。第二，设计合理培养液。培养液是细胞培养的关键因素，不仅会影响细胞生长，同时会影响最后的产物质量。因此，还需要对培养液进行优化改进。第三，控制细胞生长环境。细胞的生长环境对于其最后的产量有着直接的影响作用，因此需要将细胞的生长环境控制在合适的温度、湿度、暴露时间、雾化量等，进而优化生长条件。

（2）改进中间体生产过程。中间体的制备是整个生物制药产业链的关键环节，其生产工艺将直接关系到成品药品的质量与产量。要想实现该工艺环节的优化改进，必须从两个方面着手：一是缩短工艺周期。通过缩短生产周期，能够有效降低生产成本和生产风险，进而增加制药企业经济效益。二是改善产品质量。通过提高产品纯度，能够有效提高产品质量，降低产品损失率，从而降低制药过程中的环境污染。

（3）改进生产设施设备。生物制药技术中的生产设施设备改造，也是优化生产工艺的一项重要措施。生产设施设备的改进同样需要注重这两点：首先，改进设施设备能耗。在生物制药过程中，改进设施设备能耗是提高设备效率的关键，因此需要对多个要素进行调整，如温度、亮度、湿度等进行合理控制。其次，改善设施设备管理。设备管理是保证生物制药技术整体流程有效运转的重要环节，因此有必要做好设备的维护和管理工作，保证其正常运转。

（4）勇于创新提升企业竞争力。由于生物制药领域在医药企业中的制药技术十分严格，产业发展过程中，必须准确把握行业的发展趋势，全面了解制约该行业发展的主要因素，在该技术研发阶段，要提倡勇于创新，并且在不断创新的过程中提高企业的竞争力。我国在生物制药领域的起步与国际上一些发达国家相比较晚，存在表现力度不足，这种不足不仅体现在技术上，同时还与实践经验有着必然的联系。因此，为了确保我国生物制药技术得以更好的发展，还需要积极推动与国际发达国家之间进行合作研究[6]。

5.结语

综上所述，近年来，随着生物制药技术的研究不断深入，使得生物制药领域在医药行业得以迅猛发展。生物制剂在生产过程中的制药技术需要发挥出最佳的工艺优势，才能够在制药领域具有较强的发展潜力和应用前景，针对当前制药技术工艺进行优化升级，能够使广大人民群众的健康得到更好的保障。本文通过对生物制药工艺技术在生物制剂生产过程中的实际应用进行细致研究，同时针对该技术在生物制剂生产过程中的工艺技术进行具体分析，并提出相应的技术优化措施，以期为该领域研究专家学者提供一定参考和有益借鉴。