王　堯

生物催化技術在化學制藥中的應用研究與分析

王堯

（成都理工大學材料與化學化工學院，四川成都 610059）

隨著我國經濟的不斷發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，人們對醫(yī)療事業(yè)的關注程度也不斷增長。在這樣的背景之下我國的制藥工程事業(yè)得到了快速的發(fā)展?，F(xiàn)階段為了提高化學制藥的效率，生物催化技術被廣泛的應用在化學制藥工程當中，并且已經初步形成了生物催化化學制藥工業(yè)化。對生物催化制藥的含義進行了分析，并以此為基礎介紹了生物催化技術在化學制藥中的具體應用。

生物催化技術；化學制藥；應用研究；分析

所謂的生物催化技術就是通過生物體內的酶以及生物本身的催化作用，實現(xiàn)藥物的生物轉化。隨著科技的不斷發(fā)展與進步，生物催化技術已經逐漸廣泛地進入了實際的工程應用當中，這對提高制藥企業(yè)的經濟效益有著重要的作用，同時也能降低能源與資源的消耗，在很大程度上降低制藥過程中對環(huán)境的破壞與污染。生物催化技術是生物技術第三次改革的產物，同時也是近年來生物技術當中取得的突破性進展，被許多專家與學者認為是實現(xiàn)低污染工業(yè)的重要途徑，生物催化技術將對當前的化工行業(yè)產生一定的沖擊，并實現(xiàn)能源的高效利用［1］。

1　生物催化技術簡介

1.1生物催化技術

在當前工業(yè)可持續(xù)發(fā)展當中，生物酶催化技術是一項重要的內容，生物催化技術是一門跨學科的技術，不僅涉及到化學領域同時也涉及到生物領域，在制藥工程當中，可以通過酶類或者是微生物來促進藥物的生物轉化，同時由于生物催化劑在化學反應當中可以進行一定的分子重組，這就使得制藥過程當中可以一次生成多種產物，從而為化合庫提供更多的種類，同時也有利于新藥物的開發(fā)。

在現(xiàn)階段利用生物催化技術進行化學制藥當中，微生物是最為常見的一種生物催化劑，由于微生物的生長速度較快，種類較多，同時所含有的酶類的種類也較多，對藥物的合成有著較好的催化作用。此外，微生物也具有較強的適應能力，反應也并不需要較高的條件，在一些難以進行的反應當中，往往可以利用微生物作為生物催化劑。此外，微生物的整體結構也較為單一，在作為催化劑時既可以選擇固定化的細胞，也可以使用細胞器，在化學合成某些并不是很穩(wěn)定的藥物時，利用微生物作為生物催化劑是最合適的選擇。

先導化合物在生物催化作用下具有一定的優(yōu)越性，主要體現(xiàn)在以下幾點：①可能反應的產物范圍大；②在反應過程中無需進行脫保護和基團保護，一步便可完成相關反應；③實現(xiàn)生產的定向立體選擇和區(qū)域選擇；④生物催化的反應條件溫和，利于穩(wěn)定復雜的分子結構；⑤在均一和溫和的反應條件下可獲取反應的重現(xiàn)性及實現(xiàn)反應的自動化；⑥由于酶具有固定化特性，故在生產過程中可反復循環(huán)使用催化劑；⑦生物催化劑是完全無公害的可以在環(huán)境中直接降解，催化時產生的污染少甚至無污染，有利于環(huán)境保護。

1.2現(xiàn)階段生物催化技術的主要研究與進展

雖然現(xiàn)階段的生物催化技術已經在制藥工程當中廣泛應用，但是這并不代表著我國的生物催化技術已經到了一個較高的水平，從總體上來說我國的生物催化技術的研究起步較晚，發(fā)展并不快，還僅僅停留在起步階段。在生物催化技術研究的最初階段，大部分的科學家只發(fā)現(xiàn)生物體內的酶對推動化學反應有著重要的作用，同時在反應進行的過程當中，酶自身的結構并不會發(fā)生變化，同時也能夠使得化學反應的速度加快，條件降低。在當時的條件下，大部分的藥物都是通過化學合成的方式進行生產的，生產的產物較為單一，同時化學反應的條件要求也就較為苛刻［2］。在這樣的背景之下，許多科學家逐漸認識到也許可以利用某些生物細胞作為化學合成的催化劑，使得生物催化技術開始進入到化學合成當中。

2　生物催化技術在化學制藥工業(yè)中的應用分析

2.1現(xiàn)階段生物催化技術的主要應用分析

近年來，在生物研究領域當中，許多研究微生物與酶的專家學者，逐漸發(fā)現(xiàn)微生物與酶對促進化學合成有著重要的意義，逐漸對利用微生物與酶推動化學制藥的相關研究產生了濃厚的興趣，并逐漸投入到這方面的研究當中，這就使得現(xiàn)階段生物催化技術在當前的不對稱合成技術當中有著較為廣泛的應用。在化學合成制藥當中，利用生物酶催化化學合成反應，不僅能夠使得高壓氫化的過程完全消失，金屬催化劑也不再需要，同時在合成制藥的后期也并不需要進行手工提純。同時利用生物催化技術進行藥物的合成，可以在很大程度上提高化學反應的速率，同時也能節(jié)約大量的人力與設備，提高材料的利用程度。

2.2生物催化技術未來發(fā)展趨勢分析

從上文的論述中我們可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段生物催化技術在制藥工程當中已經有較為廣泛的應用。在不久的將來隨著技術的不斷完善，酶的使用必然會越來越廣泛，在整個制藥的生產各個環(huán)節(jié)必然都會有生物催化的參與，同時生物催化技術也將成為制藥工程當中最重要的催化技術。但是現(xiàn)階段，生物催化技術還存在著許多需要改進的地方。因此，在未來研究人員還需要對生物催化技術進行更加深入的研究，解決現(xiàn)階段存在的一些問題。

3　結束語

綜上所述，分析了現(xiàn)階段生物催化技術的主要內涵，同時也分析了生物催化技術在現(xiàn)階段的主要應用與未來的發(fā)展趨勢，希望能對我國以及未來一段時間的制藥工程發(fā)展有所幫助。

［1］ 齊愛玖，洪敏文，孫祥章.生物酶催化技術在制藥廢水處理中的應用［J］.中國環(huán)保產業(yè)，2012，（7）.

［2］ 李祖義，陳穎.生物催化技術在化學工業(yè)中的應用（一）［J］.精細與專用化學品，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

王堯（1993—），男，四川三臺人，本科在讀，主要研究方向為化工制藥。