王　堯

生物催化技術(shù)在化學(xué)制藥中的應(yīng)用研究與分析

王堯

（成都理工大學(xué)材料與化學(xué)化工學(xué)院，四川成都 610059）

隨著我國經(jīng)濟(jì)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(guān)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。現(xiàn)階段為了提高化學(xué)制藥的效率，生物催化技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在化學(xué)制藥工程當(dāng)中，并且已經(jīng)初步形成了生物催化化學(xué)制藥工業(yè)化。對生物催化制藥的含義進(jìn)行了分析，并以此為基礎(chǔ)介紹了生物催化技術(shù)在化學(xué)制藥中的具體應(yīng)用。

生物催化技術(shù)；化學(xué)制藥；應(yīng)用研究；分析

所謂的生物催化技術(shù)就是通過生物體內(nèi)的酶以及生物本身的催化作用，實(shí)現(xiàn)藥物的生物轉(zhuǎn)化。隨著科技的不斷發(fā)展與進(jìn)步，生物催化技術(shù)已經(jīng)逐漸廣泛地進(jìn)入了實(shí)際的工程應(yīng)用當(dāng)中，這對提高制藥企業(yè)的經(jīng)濟(jì)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(shù)是生物技術(shù)第三次改革的產(chǎn)物，同時也是近年來生物技術(shù)當(dāng)中取得的突破性進(jìn)展，被許多專家與學(xué)者認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)低污染工業(yè)的重要途徑，生物催化技術(shù)將對當(dāng)前的化工行業(yè)產(chǎn)生一定的沖擊，并實(shí)現(xiàn)能源的高效利用［1］。

1　生物催化技術(shù)簡介

1.1生物催化技術(shù)

在當(dāng)前工業(yè)可持續(xù)發(fā)展當(dāng)中，生物酶催化技術(shù)是一項重要的內(nèi)容，生物催化技術(shù)是一門跨學(xué)科的技術(shù)，不僅涉及到化學(xué)領(lǐng)域同時也涉及到生物領(lǐng)域，在制藥工程當(dāng)中，可以通過酶類或者是微生物來促進(jìn)藥物的生物轉(zhuǎn)化，同時由于生物催化劑在化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中可以進(jìn)行一定的分子重組，這就使得制藥過程當(dāng)中可以一次生成多種產(chǎn)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(shù)進(jìn)行化學(xué)制藥當(dāng)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(qiáng)的適應(yīng)能力，反應(yīng)也并不需要較高的條件，在一些難以進(jìn)行的反應(yīng)當(dāng)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(jié)構(gòu)也較為單一，在作為催化劑時既可以選擇固定化的細(xì)胞，也可以使用細(xì)胞器，在化學(xué)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(dǎo)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(diǎn)：①可能反應(yīng)的產(chǎn)物范圍大；②在反應(yīng)過程中無需進(jìn)行脫保護(hù)和基團(tuán)保護(hù)，一步便可完成相關(guān)反應(yīng)；③實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的定向立體選擇和區(qū)域選擇；④生物催化的反應(yīng)條件溫和，利于穩(wěn)定復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)；⑤在均一和溫和的反應(yīng)條件下可獲取反應(yīng)的重現(xiàn)性及實(shí)現(xiàn)反應(yīng)的自動化；⑥由于酶具有固定化特性，故在生產(chǎn)過程中可反復(fù)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(chǎn)生的污染少甚至無污染，有利于環(huán)境保護(hù)。

1.2現(xiàn)階段生物催化技術(shù)的主要研究與進(jìn)展

雖然現(xiàn)階段的生物催化技術(shù)已經(jīng)在制藥工程當(dāng)中廣泛應(yīng)用，但是這并不代表著我國的生物催化技術(shù)已經(jīng)到了一個較高的水平，從總體上來說我國的生物催化技術(shù)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(shù)研究的最初階段，大部分的科學(xué)家只發(fā)現(xiàn)生物體內(nèi)的酶對推動化學(xué)反應(yīng)有著重要的作用，同時在反應(yīng)進(jìn)行的過程當(dāng)中，酶自身的結(jié)構(gòu)并不會發(fā)生變化，同時也能夠使得化學(xué)反應(yīng)的速度加快，條件降低。在當(dāng)時的條件下，大部分的藥物都是通過化學(xué)合成的方式進(jìn)行生產(chǎn)的，生產(chǎn)的產(chǎn)物較為單一，同時化學(xué)反應(yīng)的條件要求也就較為苛刻［2］。在這樣的背景之下，許多科學(xué)家逐漸認(rèn)識到也許可以利用某些生物細(xì)胞作為化學(xué)合成的催化劑，使得生物催化技術(shù)開始進(jìn)入到化學(xué)合成當(dāng)中。

2　生物催化技術(shù)在化學(xué)制藥工業(yè)中的應(yīng)用分析

2.1現(xiàn)階段生物催化技術(shù)的主要應(yīng)用分析

近年來，在生物研究領(lǐng)域當(dāng)中，許多研究微生物與酶的專家學(xué)者，逐漸發(fā)現(xiàn)微生物與酶對促進(jìn)化學(xué)合成有著重要的意義，逐漸對利用微生物與酶推動化學(xué)制藥的相關(guān)研究產(chǎn)生了濃厚的興趣，并逐漸投入到這方面的研究當(dāng)中，這就使得現(xiàn)階段生物催化技術(shù)在當(dāng)前的不對稱合成技術(shù)當(dāng)中有著較為廣泛的應(yīng)用。在化學(xué)合成制藥當(dāng)中，利用生物酶催化化學(xué)合成反應(yīng)，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(jìn)行手工提純。同時利用生物催化技術(shù)進(jìn)行藥物的合成，可以在很大程度上提高化學(xué)反應(yīng)的速率，同時也能節(jié)約大量的人力與設(shè)備，提高材料的利用程度。

2.2生物催化技術(shù)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(shù)在制藥工程當(dāng)中已經(jīng)有較為廣泛的應(yīng)用。在不久的將來隨著技術(shù)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(chǎn)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(shù)也將成為制藥工程當(dāng)中最重要的催化技術(shù)。但是現(xiàn)階段，生物催化技術(shù)還存在著許多需要改進(jìn)的地方。因此，在未來研究人員還需要對生物催化技術(shù)進(jìn)行更加深入的研究，解決現(xiàn)階段存在的一些問題。

3　結(jié)束語

綜上所述，分析了現(xiàn)階段生物催化技術(shù)的主要內(nèi)涵，同時也分析了生物催化技術(shù)在現(xiàn)階段的主要應(yīng)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(shù)在制藥廢水處理中的應(yīng)用［J］.中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2012，（7）.

［2］ 李祖義，陳穎.生物催化技術(shù)在化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用（一）［J］.精細(xì)與專用化學(xué)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。