生物催化技术在化学制药中的应用研究与分析

王　尧

生物催化技术在化学制药中的应用研究与分析

王尧

（成都理工大学材料与化学化工学院，四川成都 610059）

随着我国经济的不断发展，人们的生活水平不断提高，人们对医疗事业的关注程度也不断增长。在这样的背景之下我国的制药工程事业得到了快速的发展。现阶段为了提高化学制药的效率，生物催化技术被广泛的应用在化学制药工程当中，并且已经初步形成了生物催化化学制药工业化。对生物催化制药的含义进行了分析，并以此为基础介绍了生物催化技术在化学制药中的具体应用。

生物催化技术；化学制药；应用研究；分析

所谓的生物催化技术就是通过生物体内的酶以及生物本身的催化作用，实现药物的生物转化。随着科技的不断发展与进步，生物催化技术已经逐渐广泛地进入了实际的工程应用当中，这对提高制药企业的经济效益有着重要的作用，同时也能降低能源与资源的消耗，在很大程度上降低制药过程中对环境的破坏与污染。生物催化技术是生物技术第三次改革的产物，同时也是近年来生物技术当中取得的突破性进展，被许多专家与学者认为是实现低污染工业的重要途径，生物催化技术将对当前的化工行业产生一定的冲击，并实现能源的高效利用［1］。

1　生物催化技术简介

1.1生物催化技术

在当前工业可持续发展当中，生物酶催化技术是一项重要的内容，生物催化技术是一门跨学科的技术，不仅涉及到化学领域同时也涉及到生物领域，在制药工程当中，可以通过酶类或者是微生物来促进药物的生物转化，同时由于生物催化剂在化学反应当中可以进行一定的分子重组，这就使得制药过程当中可以一次生成多种产物，从而为化合库提供更多的种类，同时也有利于新药物的开发。

在现阶段利用生物催化技术进行化学制药当中，微生物是最为常见的一种生物催化剂，由于微生物的生长速度较快，种类较多，同时所含有的酶类的种类也较多，对药物的合成有着较好的催化作用。此外，微生物也具有较强的适应能力，反应也并不需要较高的条件，在一些难以进行的反应当中，往往可以利用微生物作为生物催化剂。此外，微生物的整体结构也较为单一，在作为催化剂时既可以选择固定化的细胞，也可以使用细胞器，在化学合成某些并不是很稳定的药物时，利用微生物作为生物催化剂是最合适的选择。

先导化合物在生物催化作用下具有一定的优越性，主要体现在以下几点：①可能反应的产物范围大；②在反应过程中无需进行脱保护和基团保护，一步便可完成相关反应；③实现生产的定向立体选择和区域选择；④生物催化的反应条件温和，利于稳定复杂的分子结构；⑤在均一和温和的反应条件下可获取反应的重现性及实现反应的自动化；⑥由于酶具有固定化特性，故在生产过程中可反复循环使用催化剂；⑦生物催化剂是完全无公害的可以在环境中直接降解，催化时产生的污染少甚至无污染，有利于环境保护。

1.2现阶段生物催化技术的主要研究与进展

虽然现阶段的生物催化技术已经在制药工程当中广泛应用，但是这并不代表着我国的生物催化技术已经到了一个较高的水平，从总体上来说我国的生物催化技术的研究起步较晚，发展并不快，还仅仅停留在起步阶段。在生物催化技术研究的最初阶段，大部分的科学家只发现生物体内的酶对推动化学反应有着重要的作用，同时在反应进行的过程当中，酶自身的结构并不会发生变化，同时也能够使得化学反应的速度加快，条件降低。在当时的条件下，大部分的药物都是通过化学合成的方式进行生产的，生产的产物较为单一，同时化学反应的条件要求也就较为苛刻［2］。在这样的背景之下，许多科学家逐渐认识到也许可以利用某些生物细胞作为化学合成的催化剂，使得生物催化技术开始进入到化学合成当中。

2　生物催化技术在化学制药工业中的应用分析

2.1现阶段生物催化技术的主要应用分析

近年来，在生物研究领域当中，许多研究微生物与酶的专家学者，逐渐发现微生物与酶对促进化学合成有着重要的意义，逐渐对利用微生物与酶推动化学制药的相关研究产生了浓厚的兴趣，并逐渐投入到这方面的研究当中，这就使得现阶段生物催化技术在当前的不对称合成技术当中有着较为广泛的应用。在化学合成制药当中，利用生物酶催化化学合成反应，不仅能够使得高压氢化的过程完全消失，金属催化剂也不再需要，同时在合成制药的后期也并不需要进行手工提纯。同时利用生物催化技术进行药物的合成，可以在很大程度上提高化学反应的速率，同时也能节约大量的人力与设备，提高材料的利用程度。

2.2生物催化技术未来发展趋势分析

从上文的论述中我们可以发现，现阶段生物催化技术在制药工程当中已经有较为广泛的应用。在不久的将来随着技术的不断完善，酶的使用必然会越来越广泛，在整个制药的生产各个环节必然都会有生物催化的参与，同时生物催化技术也将成为制药工程当中最重要的催化技术。但是现阶段，生物催化技术还存在着许多需要改进的地方。因此，在未来研究人员还需要对生物催化技术进行更加深入的研究，解决现阶段存在的一些问题。

3　结束语

综上所述，分析了现阶段生物催化技术的主要内涵，同时也分析了生物催化技术在现阶段的主要应用与未来的发展趋势，希望能对我国以及未来一段时间的制药工程发展有所帮助。

［1］ 齐爱玖，洪敏文，孙祥章.生物酶催化技术在制药废水处理中的应用［J］.中国环保产业，2012，（7）.

［2］ 李祖义，陈颖.生物催化技术在化学工业中的应用（一）［J］.精细与专用化学品，2003，（13）.

Research and Analysis of the Application of Bio Catalytic Technology in Chemical Industry

Wang Yao

As China's economy continues to develop，people's living standards improve，people are concerned about the extent of the medical profession is also growing.In this context of pharmaceutical engineering business has been rapid development. At this stage in order to improve the efficiency of pharmaceutical chemistry，biocatalysis technology is widely used in chemical and pharmaceutical engineering them，and has initially formed a biocatalytic chemical and pharmaceutical industrialization.In the following，the meaning of biocatalytic pharmaceutical analyzed and presented as a basis for specific applications in biocatalysis technology in the chemical and pharmaceutical.

biocatalysis technology；chemical and pharmaceutical；applied research；Analysis

TQ033

B

1003-6490（2016）06-0132-02

2016-06-11

王尧（1993—），男，四川三台人，本科在读，主要研究方向为化工制药。