生物制药设备和分离纯化技术

（贵州装备制造职业学院 贵州 550010）

生物制药主要是以生物化学以及分子生物学为基础的制药工艺，通过将普通化学、物理化学以及药学等内容综合分析，具有非常高的实用价值。能够全面提高药物的整体品质，确保我国生物制药行业的全面发展。但是在生物制药的过程中，各种制药设备发生故障问题必然会造成设备无法正常运转，最终影响制药品质。分离纯化技术达不到预期要求，也会导致药物性能发生变化。为此要高度关注生物制药设备以及分离纯化技术的实际应用，加强技术管理，全面提高生物制药设备的运行效率，符合现代工业化生产要求。

1.生物制药设备

(1)生物制药设备的主要特点

在生物制药过程中，各种现代化的治疗设备能够提高制药的生产效率，同时也可以确保制药的水平得到全面升级。在现代制药产业中，运用先进的制药设备也可以确保制药的整体效果和品质，节约生产成本。目前在生物制药的各个环节都有不同的治疗设备，原材料去杂质粉碎、输送设备、生物反应设备、过滤浓缩结晶设备等，这些不同的设备能够全面增强生物制药的规模化发展，提高生物制药的整体品质[1]。

(2)生物制药设备常见的问题

①设备操作水平较低。在生物制药设备生产的过程中，如果设备操作人员没有正确掌握设备的操作要求和特点，很容易出现误操作。轻则引发设备故障，重则导致整条生产线陷入停滞。在设备生产的过程中，如果没有对发现的问题进行及时的维护，存在安全隐患也没有及时上报，造成设备故障越积越多。最终导致设备故障报废，严重影响了设备的使用效率，给企业造成巨大的经济损失。

②维修人员素质较差。在设备故障维修的过程中，很多人员并没有根据故障的主要特点进行分析，而是选择直接更换或者返厂维修，使得维修成本过高，维修周期过长，影响企业的生产效率[2]。

③无法正确处理维修和生产的矛盾。在生物制药企业中，有部分科室为了完成工作目标，经常会使得设备处于满负荷或超负荷运转状态，忽略对设备的定期检修维护与保养，使得大量设备带病工作，存在严重的安全隐患，无法确保机械设备的运行效率。

(3)生物制药设备维修管理的相关对策

①提高设备的操作水平。在我国制药技术高速发展的背景下，生物制药企业的产品规模也在不断扩大，造成大量的生产线超负荷运转。目前许多企业开始实现自动化智能化发展，一旦设备突发故障，必然会造成药物生产陷入停滞，对企业的声誉和经济效益造成巨大的损失。要想全面增强企业的综合竞争实力，最重要的就是加强对制药设备的维护，确保设备稳定运行。加强对操作人员的技术培训，帮助广大操作人员能够熟练掌握设备的具体操作流程，针对设备故障进行及时判断与处理，并采取恰当的处置方案，有效排除各种问题，保证故障设备恢复运行。通过这样的方式可以全面提高设备运行的整体效果，增强操作人员的专业素质，也是保证设备平稳运行的重要基础。在设备操作中要建立相应的监督管理机制，对于操作不当的人员要及时处置，采取针对性的措施加以解决，保证设备操作运行更加规范。

②提高维修人员的综合素质。设备维修是确保设备稳定运转的重要技术支持，但很多维修人员在故障修理时没有针对故障的原因进行分析，造成大量的设备故障频繁发生，而且还有一些维修人员在维修的过程中，缺乏正确的维修方案和维修意识，出现各种不当操作，甚至会给设备造成二次损伤。企业要招聘专业的维修人员，对维修人员的技术水平进行定期考核，持证上岗，真正提高设备维修的质量，还要定期指派，素质较高，综合能力强的维修人员到制药设备企业进修学习，掌握设备维修的相关原理，为设备运行提供重要的技术支持[3]。

③正确协调生产与维修之间的关系。目前大部分的企业为了追求经济效益，而使设备超负荷运转，导致设备故障频发。针对这一现象需要高度重视对设备的定期停机维修，既能够有效减少设备过度损耗的情况，也可以保证对设备故障进行全面排查，及时更换受损严重的零部件，提高设备运行的整体效果。在企业生产过程中，还应该高度重视日常设备的检修与维护。制定科学合理的检修方案，增强设备的整体维护水平。

2.分离纯化技术

(1)分离纯化技术对生物制药的作用分析

目前在生物制药的过程中，需要从药农手中收购大量的原材料，对原材料进行加工，提取之后去除杂质、有害成分，才能够真正提高药物的性能，满足药物的使用需求。在药物提取的过程中，通过运用分离纯化技术，可以快速解决药物中的有害物质，避免药物有效成分受到破坏，增强药材的处理效果[4]。

目前大多数的生物制药企业中，分离纯化技术的平均费用占据总体制药成本的80%左右，由此可见分离纯化技术对制药企业的经济效益，具有非常重要的影响。在分离纯化技术应用中，通过目的物质进行理化分析和生物分析，可以快速将物质成分进行分解。提高药物的整体活性。不同的分离纯化技术会对药物产生不同的效果，分离纯化技术整体成本较高、操作难度大，企业需要积极针对生物纯化技术进行深入探究。

(2)常见分离纯化技术

①超滤。超滤技术就是运用超滤膜两侧压力不对等的特点，对不同分子量的物质进行快速分离。在生物制药中，利用不同孔径超滤膜可以对应不同大小的物质，包括酶、多糖、抗生素、蛋白质。超滤技术不需要额外添加其他的化学物质，可以在低温环境下快速过滤，也为药物的无菌化处理提供了便捷条件。超滤分离纯化技术应用中，主要包括脱盐、浓缩、除菌、去热源等多项操作，可以直接将蛋白质和酶的浓度提高10%-50%左右，保证回收效率高于95%。在提高浓度的同时还可以去除杂质以及硫酸氨等有害物质，具有非常良好的除菌效果，保证药物品质。

MBR处理技术是膜生物反应器的简称，通过将膜分离工程与生物处理工程紧密结合，可以快速高效对杂质进行分离处理。当药材进入到预先处理系统之后，经过膜过滤掉大量的悬浮颗粒以及杂质，在膜生物反应器中经过一系列的发酵分解最终使得杂质处理达到预期要求，整个MBR处理工艺非常的先进，不仅使用面积小，结构紧凑能耗较低，无需人工看管就可以实现自动化处理。但是MBR处理工艺前期投入比较高，适合经济条件好，对水质要求比较高的机构使用。要想提高MBR自动控制系统稳定运行的效率，最主要的就是确保整个反应器分为东西两套独立运行单元。在正常产水工艺中每一个模式的液位低于最低液位后，满足自动化控制系统的基本要求10组间隔依次启动运行，在9min后停止1min间断产水。根据不同的能源消耗方式，选择恒流出水模式或衡频产水模式两种。反冲洗工艺控制在每个模式正常运行之后，对产水时间进行累计，如果产水累计达到一定的设定之后，需要对运行模组进行一次在线化学反洗，反洗程序包括自动请求和强制反洗两种运行方式，需要强制反洗后应该强制启动。如有另外的模组正在反省，则无法强制，需要等到该模组反洗成功后，才能够重新启动，在反冲洗后需要停止该组产水泵真空阀，关闭全水气动阀，按照设定的流量进行调节，启动药计量泵，执行化学反冲洗程序。曝气风机和杂质提升泵可以实现快速联动，发生杂质断流则风机可以在自动间隙内运行，确保节能的整体效果，保证合适氧分环境。在污泥池中可以增加循环泵定时功能，快速处理污泥，及时将厌氧池排泥到污泥池内。

②高效液相色谱。高效液相色谱法可以针对目标物质的分子大小、理化性质进行全面判断，结合固定相对目标物质保留机制，分为液固色谱、离子交换色谱等不同方法。运用高效色谱技术中，可以快速灵活对物质进行检测，越来越多制药企业将高效液相色谱技术在生物制药提纯中有效应用。除少数聚合物外，有80%以上的药物能够快速通过高效液相色谱技术实现目标物质的分离和纯化。在现代智能技术不断发展的同时，高效液相色谱技术还可以运用各种现代化的软件进行开发与使用，提高使用效率。

③亲和色谱。亲和色谱主要通过疏水力空间和静电的作用力，将大分子物质进行配位体，实现可逆结合，最终分离目标物质。亲和色谱的选择性更强、纯化效率高，纯化倍数是其他方法的数倍以上，可以直接从粗提取快速提取高纯度活性物质，操作简单。因此亲和色谱在生物制药行业中被广泛应用。目前最主要的用途是固相金属、单克隆抗体、小分子配基等，可以显著提高药物分离提纯的操作效果，有效减少生物制药分离提纯技术的整体经济成本，为生物制药企业的高效运转作出重要贡献。在生物制药中分离纯化技术非常基础，通过各种生物催化剂可以实现生物技术产品的置换，而且也能够为生物化学反应提供重要的依据，在分离纯化技术应用中，需要重点关注目的物的具体特点，针对性选择不同的分离纯化技术，提高最终的纯化效果。

3.结束语

随着制药企业之间的竞争日益激烈，各种现代化的设备和技术也被不断应用，制药企业只有对先进技术进行深入研究。明确其主要特点，合理运用，才能够提高生物制药的整体效率，降低制药成本。还应该对生物制药设备进行定期的维护与保养，招聘专业的技术人才对设备进行全面处理，确保制药企业的稳定运行为我国生物制药产业的全面发展作出重要保障。