生物制药设备和分离纯化技术研究

赵灵嫣

（湖北省沙市中学，湖北 荆州 434000）

引言

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。生物制药企业有必要对分离纯化技术进行深入研究，以提高药物纯度与高活性。

生物制药设备和分纯化技术将生物化学和分子生物学作为基础，其中包含了普通化学、物理化学以及药学等方面的内容，是一门比较复杂且综合性极高的学科，同时也是将生物技术和药物进行结合的科学技术。利用现代药物研制手段制备的仿生亲和配基非常稳定，能够和广泛的生物大分子相互作用，利用非常稳定的化学交链固定于基础介质上。不仅能够提供高效的纯化倍数、重复性的结果，而且基极少脱落，适合现代工业生产的需要。

1 分离纯化技术研究

1.1 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[1]。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。

1.2 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。

1.2.1 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[2]。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。

1.2.2 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[3]。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的开发使用，扩大其使用范围与使用效率。

1.2.3 亲和色谱

亲和色谱是指通过疏水力、空间以及静电的作用，将类似蛋白质的大分子物质进行配位体特异，将其进行可逆结合，实现分离目标物质的目的。亲和色谱具有选择性强、纯化效率高的优点，其纯化倍数远远大于其他方式获取的纯化倍数。亲和色谱可以直接从粗提液提取高纯度的活性物质且仅需一次即可完成，是其他分离纯化方式所无法达到的操作。目前，亲和色谱在生物制药行业中主要有固相金属亲和色谱、单克隆抗体亲和色谱、小分子配基亲和色谱等。亲和色谱的使用有效提高了生物制药分离提纯技术的操作速度，降低了生物制药分离提纯技术中的经济成本，提高了生物制药企业的经济效益。

2 生物制药设备研究

2.1 生物制药设备对于生物制药生产的重要性

随着我国制药技术的不断进步，生物制药企业的生产规模不断扩大，生物制药设备的稳定运行，对于生物制药企业的正常生产十分重要[4]。目前，我国生物制药企业生产基地逐渐向自动化、智能化的方向建设。在实际的生产过程中，设备突发故障会导致相关药物的生产暂停，使得企业不得不选择延迟交货，对企业的声誉与经济效益造成较大的损失，不利于企业的长期发展。经济全球化的发展，使得我国生物制药行业的竞争不断激化，为了提高企业的竞争优势，扩大企业的销售市场，在企业的生产过程中，必须保障生物制药设备的稳定运行。

2.2 生物制药设备维修管理的措施

2.2.1 提高设备的操作水平

在以往的生物制药企业当中，普遍存在生产线的操作人员对于生产设备不熟悉的现象，导致在设备运行过程中没有进行规范的操作，未能及时发现设备运行的问题，造成设备故障率较高的情况。因此，需要加强设备操作人员的专业培训，使操作人员熟练操作设备，有效分辨设备运行中的各项故障，提高操作人员的专业素质，保障设备的平稳运行。

2.2.2 提高维修人员的综合素质

维修人员的专业维修能力是影响维修时间的重要因素，但是一些维修人员在进行故障修理时，只注重对零件的更换，忽视对故障原因的分析，导致相同的设备故障频发，还有一些维修人员在维修的过程中，不重视维修工具的使用，给设备造成二次损伤。企业要提高维修人员的专业能力，要培养维修人员的责任意识，通过定期培训提高维修人员的技术水平与综合素质，全面保障设备的正常运行[5]。

2.2.3 协调好生产与维修之间的关系

许多企业为追求经济效益，盲目扩大自身的生产量，生产科室为在规定的时间内完成大量的药品生产，只能不间断地使用制药设备进行生产，忽视对设备的检修，往往只有设备出现较大故障无法运行时，才对设备进行维修，这样的使用方式降低了设备的运行寿命，增加了设备的维修费用。企业在生产过程中，要重视设备的日常检修工作，及时对设备的小故障进行维修，通过日常维护真正实现设备的长久使用，降低设备的维修成本，提高企业的经济效益。

3 结语

本文对生物制药中的分离纯化技术与制药设备进行研究与分析。生物制药企业要对自身的分离纯化技术进行深入研究，在提高生物制药的效率与高活性的基础上，降低企业的制药成本，提高企业的竞争优势。此外，制药设备对于生物制药企业的正常生产活动十分重要。企业在生产的过程中，要不断加强操作人员的专业操作能力，提高维修人员的综合素质，为生物制药企业的长久发展奠定基础。