理論研究
作者：熊澤雲
摘要 原料藥是醫藥成品中的有效成分，是醫藥成品生產的最主要原料。原料藥生產成為獨立的產業，體現了現代工業的分工精細化和高效協作的精神。原料藥生產是一個比較複雜的過程，對設備的要求日益提高，現存的生產設備往往存在一些缺陷，而自動化的生產，可以排除環境的幹擾，避免人為的失誤，實現醫藥的研發、生產、管理人員的目的，成為我國原料藥生產的發展趨勢。本文闡述了我國原料藥生產自動化的特點、內容和設計方法，並分析了我國原料藥生產自動化的影響因素。
關鍵詞 原料藥；生產自動化；設計；影響因素
中圖分類號R9 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）49-0078-03
原料藥是醫藥成品中的有效成分，是醫藥成品生產的最主要原料。製藥企業把原料藥加入輔料，即可直接製成醫藥成品，提供給消費者使用。製藥業最初的發展模式，由醫藥企業從基本原料或中間體開始做起，製造出原料藥，然後製作成藥。後來，原料藥生產部分從中開始脫離，並成為獨立的產業，這體現了現代工業的分工精細化和高效協作的精神。
1 我國原料藥生產現狀
北美、西歐、中國、日本和印度，是世界上主要的原料藥生產地區。北美地區每年約消耗各種原料藥有很大的量，大約占世界原料藥消費市場的30％，是原料藥的主要進口地區。為了保護環境，對於很多汙染較重的原料藥，在歐美地區已不再生產，更多的是做高端市場，依賴進口，然後進行後期的加工。隨著我國生產技術的不斷提高，製藥設備也得到了完善，合資醫藥企業原料藥搶占中國市場，亞洲逐漸成為了世界原料藥的生產中心，我國和印度的原料藥生產得到了迅速的崛起。在國際市場上，印度原料藥的產量與進出口額和我國差不多，是我國原料藥最大的競爭對手。
目前，我國原料藥的生產量居世界前列，原料藥產量約占世界原料藥市場份額的22％。我國醫藥工業的支柱，是化學原料藥，我國生產的化學原料藥，數量近1 500種，總產量約43萬t，它的產值，約占整個世界醫藥工業的30％，近10年產量實現了年均增長達到11％，其中一半以上出口，年平均出口額達22億美元，位居世界第二。我國很多的原料藥產品，在國際市場上具有優勢，例如，大宗產品、抗生素、抗菌素類。我國抗生素產品種類齊全，具有比較優勢的是青黴素、四環素、氯黴素等產品。我國是世界上最大的維生素類產品的生產與出口國，其中出口量最大的是維生素C，僅次於維生素C的第二大原料藥為解熱鎮痛類。檸檬酸、地塞米鬆類的價格比國際平均價低30％到40％，由於有很大的價格優勢，在國際市場上占據了較大的市場份額。
2 我國原料藥生產設備存在的缺陷
在醫藥工業現代化的進程裏，製藥裝備發揮了不可替代的重要作用。僅從近些年來原料藥產品產量的大幅度增加和品種、劑型的發展，就可得到印證。技術裝備的進步，為原料藥產品進入國際市場創造了必不可少的條件。原料藥生產多數是化學反應過程，對於生物藥而言，就是一個生物化學的過程，兩個過程各有不同，但也存在相近之處。首先，凡反應就要涉及到傳熱過程，這個過程或者是吸熱，或者是放熱。吸熱，需要外來的熱源加熱，來提高反應速率，放熱，則需要相應的冷卻設備，將反應熱傳導出去來提高反應速率。在生物化學過程中，溫度也是反應的敏感性因素；其次，反應本身所需要的設備；此外，反應原理預處理，如幹燥、萃取、加熱、冷卻、混合等相應設備，都是原料藥生產過程中所需要的；最後，產品還要進行包裝，則需要包裝和儲存設備。工藝過程中，水、電、汽等的工控，也是必不可少的。對於這樣複雜的過程，對設備的要求日益提高。現存生產設備往往存在缺陷，表現在以下幾方麵：
1）密封性。密封性幾乎是所有壓力容器類設備的軟肋，多數壓力容器都存在焊接點，這些焊接點往往最容易因為高溫高壓而發生應力集中導致彎曲破裂，從而發生事故；
2）生產效率。生產工藝設計是提高反應速率和產品轉化率的主要方麵，但設備是工藝的一部分，合適的設備往往能提高工藝效率，從而帶來更大收益；
3）節能性。隨著石油價格的上漲和能源危機的蔓延，節能呼聲日高，在各行各業都不例外。在生產中，如何能降低能耗，是設備主要承載的課題。如各類反應塔，是采用多少的膜和多少塔板數，都和效率及節能息息相關；
4）自動化。自動化是現代化的代名詞，更多的自動化代表更高的生產效率，同時也能更大的節約人工和出錯的幾率；
5）環保性。環保是我國原料藥生產企業的軟肋，很多企業沒有相關的環保處理設備，具有這些設備的企業，這些設備也往往隻是擺設，很少真正開動起來。都是因為這些環保處理設備開動的費用較高，使原料藥企業望而卻步。降低設備成本和運行成本，將是原料藥環保設備設計者和製造者今後的主要課題。
3 我國原料藥生產自動化的必然性
由於醫藥行業的產品是藥品，其質量關係到人類生命安全和健康。醫藥工業自動化的需求和必要性，很大程度上都是從這點出發的。為了使藥品整個生命周期各個階段的質量都得到保證，藥品的生產過程，不但必須符合GMP與cGMP規範，對藥品的研發，包括中藥材，臨床、生產、經營和使用，都還有包括GLP、GCP、GSP、GAP、GUP等在內的一整套的、嚴格的質量管理規範；對醫藥工業自動化係統的設計，也要符合GAMP規範，這些規範的目標，是對藥品的整個生命周期各個階段的質量因素，進行嚴格的、可追溯跟蹤的、並且可驗證的嚴密的監控。要真正實現這些規範的要求，沒有自動化和信息化的手段是不可能達到的。由於製藥行業的生產設備的體積規模相對比較小，在實現生產過程自動化時，所反映出來的自動化設備與工藝設備的投資比要比石油化工行業大得多。製藥行業的間歇式生產方式，又使實現原料藥自動化所需投資在自動化閥門、執行器及其相關配套件上的數量與費用更龐大，這成為目前我國實現醫藥傳統產業自動化改造的最大阻力。由於從質量管理和控製角度上來看，最難控製的因素是人為因素，而自動化的作用，能夠自動排除環境幹擾，避免人為失誤，更好地實現醫藥研發、生產、管理人員的目標。因此，我國原料藥生產自動化，雖然存在不少阻力，但必將被越來越多的製藥企業所接受。