生物制药技术在制药工业中的研究进展及前景展望
2018-03-28谢韵艳
谢韵艳
(广西梧州制药(集团)股份有限公司,广西梧州543000)
生物制药技术出现于20世纪后期,随着科学技术的迅速发展,推动了生物制药技术的发展,使其在各个领域获得了很多的研究成果,目前,生物制药的产品已经在日常生活中随处可见[1]。本文综述了生物制药技术的发展现状及在制药工艺中的应用以及前景,希望能为进一步的研究提供参考。
1 生物制药技术在我国的发展现状
我国的生物制药技术起步较晚,但发展速度较快,随着全球化的加快,国际上有很多生物制药技术可以借鉴。生物制药技术产业是一种高风险、高投入、高技术的产业,可以抵抗经济周期的波动,并且具有较大的经济潜力。生物制药技术产业本身投入较大,国家会给予一定的补助,但在我国,缺乏相关领域的人才以及相关的费用,导致将生物制药技术的研究成果转化成科技产品具有一定的难度[2]。
2 生物制药技术在制药工艺中的应用
生物制药技术由传统的制药技术发展而来,通过人们对药物的相关了解进行制药。在现代的生物制药中,重点研究药物的作用,还包括对药效、药性、药理的研究以及对科学用具的研究[3]。现代的生物制药技术弥补了传统的制药技术的不足,将制药技术提高了一个层次。生物制药技术的发展依赖于经济的推动,由于新制药方法,增加了生物制药市场销售的难度。而且新技术新工艺本身具有一定的风险,在我国生物制药技术发展过程中也出现过很多失败的案例。生物制药技术主要是为了服务人体的健康,满足人们对营养的需求。生物制药技术主要包括细胞工程制药、发酵工程制药、酶工程制药。
2.1 细胞工程制药
在我国生物制药工程中,关于细胞工程没有准确的定义,一般认为,通过细胞生物学或者分子生物学的原理对细胞进行培养,在细胞的基础上进行遗传操作就是细胞工程。细胞工程的上游工程为细胞培养、细胞保藏、细胞遗传,下游工程为将已转化的细胞应用到生产实际中,生产生物产品。根据对细胞操作的部分不同,可以将细胞工程分为染色体工程、细胞质工程以及细胞融合工程。染色体工程主要是改造染色体。细胞质工程是将改造的质粒放入细胞质中形成改造。细胞融合工程是通过人工的方法将两个或者几个细胞融合成1个细胞,该细胞能够具有两个或多个细胞的优点。另外,在细胞工程中主要通过对动物细胞或者植物细胞进行培养,从而生产药物。比如,可以通过培养动物细胞生产单克隆抗体、疫苗等产品;通过植物细胞培养具有药用价值的植物,便于提取药材的精华。
细胞工程中培养的植物细胞不会受到地域环境、客观地理的影响,并且培养的植物细胞的次级代谢产量比正常种植的植物要高。比如,在正常人参种植中,人参皂苷占全株的1.5%,而在组织培养中得到人参皂苷占干重的27%。目前,人们已经可以通过细胞培养生产人参、三七等药物,并且得到的成分以及药理药性与种植的药物没有明显的不同。
2.2 发酵工程制药
在生物制药技术中,发酵工程制药又被称为微生物工程制药,是一种通过现代生物工程技术,根据微生物的特定功能快速生产出对人们有用的产品或者直接将微生物在工业生产中使用。在发酵工程中,使用微生物的代谢生产药物,如人们生活中常用的微生物、抗生素等。另外,发酵功能还能应用于微生物菌种的改良以及筛选。DNA重组技术在微生物选种中起到非常重要的作用,将传统的发酵工程转变为现代的发酵工程。现代发酵工程不仅应用在酒精类、醋等,还能在胰岛素、抗生素等保健药物的生产中使用。
2.3 酶工程制药
酶工程制药主要利用具有特殊催化功能的酶、细胞、细胞器等,通过一定的技术生产人们需要的物品的技术。酶工程是现代生物制药技术的重要组成部分,是化工技术以及酶学理论结合形成的新型技术。酶工程主要内容包括酶制剂的制备、酶的修饰与改造、酶的固定化、酶反应器等。在现在酶工程制药中,可以使用固化酶合成药物,或者进行药物的转化。如我国可以利用微生物,采用两步转换法生产维生素C[4]。
随着酶工程技术不断发展,其在农业、能源开发、工业、医药卫生、环境工程等方面应用越来越广泛,在食品工业中,一般使用淀粉酶、蛋白酶等消化酶,在轻工业中主要使用胶原纤维的制造、饲料加工等,在医药应用中,使用重组DNA技术促进各种类型的酶的产生,很多酶可以直接在医学工程中作为某个部分使用,如利用酶清理血液废物等。
3 生物制药技术的发展前景
生物制药技术与人们的日常生活联系密切,其一直以人们的需要为主要目标,有力的提高人们的生活水平。随着人们的生活水平的提高,人们对健康的要求逐渐增加,推动生物制药技术的不断发展。我国生物制药技术很多都是借鉴国外的先进的经验,本专业的领域的专业人员逐渐增多,但真正的精英不多。因此,我国需要在借鉴国外经验的基础上,大力培养生物制药技术的精英人才,为下一步研究提供基础。
如今,我国的生物制药技术发展水平越来越高,除研究基础的药物外,还将研究延伸到人体遗传物质中,逐渐明确很多疾病的致病机理。因此,生物制药技术结合其他的学科的优势进行研究,致力于研究出对人类的发展起到积极影响的药物。
4 讨论
随着科学技术的发展和社会经济水平的提高,生物制药技术具有广阔的发展前景。我国需要加大了培养相关的精英人才,提高投入,研究成果转化为科研成果的难度。生物制药技术主要包括细胞工程制药、发酵工程制药、酶工程制药。细胞工程是主要通过对动物细胞或者植物细胞进行培养生产药物的一种技术。发酵工程制药是一种通过现代生物工程技术,根据微生物的特定功能快速生产出对人们有用的产品或者直接将微生物在工业生产中使用。在发酵工程中,使用微生物的代谢生产药物。酶工程制药是一种通过具有特殊的催化功能的酶,细胞,细胞器等通过一定的技术生产人们需要的物品的技术。在现在酶工程制药中可以使用固化酶合成药物的分子,或进行药物的转化。郭力[5]等研究的生物制药技术在制药工艺中的应用结果与本文结果相似,我国的生物制药技术具有广阔的前景。我国生物制药技术的发展为生物制药技术企业的发展提高前景方向,进一步推动我国的经济发展,促进我国经济的转型,有利于我国全面实现小康社会。
[1]谢典佑.生物制药技术在制药工艺中的应用[J].生物化工,2016,2(5):61-63,72.
[2]李鑫.生物制药技术在制药工艺中的应用[J].石化技术,2016,23(3):192.
[3]倪润峰.生物制药技术在制药工艺中的运用分析[J].科学家,2017,5(4):7,13.
[4]张娜.论生物制药技术在制药工艺中的应用[J].饮食保健,2017,4(21):374-375.
[5]郭力.生物制药技术在制药工艺中的应用[J].信息记录材料,2017,18(2):75-76.