抗生素制药工艺中化工清洁生产技术的应用研究.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2024 年 01 月 02 日 作者简介：马晓军（1981），男，汉族，宁夏银川人，本科生，中级工程师，研究方向为化工工程。-85-抗生素制药工艺中化工清洁生产技术的应用研究 马晓军 宁夏启元药业有限公司，宁夏 银川 750000 摘要：摘要：随着我国社会经济的不断发展，人们越发重视身体健康，由此推动了制药工业的繁荣发展。抗生素药物作为特效药物，可以在杀灭、抑制致病微生物方面起到显著作用。特别是在人们工作压力越来越大的今天，人们的身体素质普遍下降，较容易出现细菌感染，而抗生素的出现以及普及在很大程度上改善了人们的生活质量，保障了人们的身体健康。制药工业是精细化工行业中的大类，其在生产抗生素时会对周边生态环境产生一定程度的污染。纵观我国制药企业发展现状，可以发现许多制药企业并未在发展过程中形成较大的规模，生产条件也未达到最佳的要求，促使环境保护问题日益严峻。基于可持续发展的战略要求，清洁生产技术逐步成为了制药企业的主流发展方向。制药企业应当建立与时俱进的意识，积极关注化工清洁生产技术的最新动态，将适用于抗生素制药工艺的化工清洁生产技术引入进来，避免生产作业对周边环境的污染。本文将以抗生素制药工艺作为研究对象，针对抗生素制药工艺中化工清洁生产技术的应用展开探讨，旨在提升抗生素制药工艺中化工清洁生产技术的应用水平，实现人与自然的和谐共处。关键词：关键词：抗生素；制药工艺；化工清洁生产技术；应用；技术人员 中图分类号：中图分类号：X38 在经济快速发展的时代背景下，制药企业应当重视化工清洁生产技术的应用，从源头上解决环境污染问题1。为进一步实现可持续发展目标，我国科研工作者加大了对化工清洁生产技术的研究力度，期望打造出更加适合于现代化抗生素制药工艺的化工清洁生产技术。同时，制药企业应当建立与时俱进的意识，加强对化工清洁生产技术的了解，将其应用于实践，不断提升抗生素制药工艺的整体水平，迎合可持续发展的战略要求，构建环境友好型社会。本文将对抗生素制药工艺中化工清洁生产技术的应用展开进一步论述。1 抗生素制药工艺中化工清洁生产技术的相关概述 1.1 化工清洁生产技术的概述 清洁生产技术指的是相关单位、技术人员采取特定方法降低工业生产过程中产生的环境污染以及资源浪费，在实现生产目标的同时保障生态环境效益。制药企业应当在生产抗生素的同时采用化工清洁生产技术，这样不仅可以减少污染物的排放，降低对自然资源的损耗，还有利于提升资源利用效率，达成可持续发展的战略目标。随着制药工业的不断发展，化工清洁生产技术逐步渗透在抗生素制药工艺中，并且在制药工艺中发挥着积极的作用。技术人员应当加强对化工清洁生产技术的研究以及运用。1.2 化工清洁生产技术的特点 化工清洁生产技术是抗生素制药工艺的重要组成部分。在应用化工清洁生产技术之前，技术人员应当把控好该技术的几个特点，只有这样才能让化工清洁生产技术在抗生素制药过程中发挥应有的作用。在对相关文献资料进行阅读后，结合我国化工清洁生产技术现状，认为化工清洁生产技术具备以下几个特点：第一，化工清洁生产技术的原料转化率较高，且废物产生量相对较小2。对于化学制药工业而言，大多数化学反应可以通过特定的方式进行逆转。一般情况下，原料的转化率与废物的产生量具有较强的关联性。当原料转化率低时，废物产生量便会增加。若原料转化率为高，废物产生量便会下降；第二，工艺流程与生产周期相对较短。在抗生素制药过程中，工艺流程的长短十分重要。这主要是因为工艺流程的长短会直接决定化学反应的多或者少，也会对基础设施、设备的投资数额产生决定性影响；第三，能量消耗少。制药企业在抗生素生产过程中采用化工清洁生产技术可以有效降低对能源的依赖，减少能源消耗。由此可见，化工清洁生产技术具备诸多特点，有利于大幅优化抗中国科技期刊数据库 工业 A-86-生素的生产流程，降低能源消耗，提升资源利用率。2 抗生素制药工艺中化工清洁生产技术的应用分析 2.1 引入并优化新型清洁设备，为抗生素生产作业提供物质保障 随着我国科学技术的不断发展，越来越多新型机械设备出现在市面上，为各行各业的发展提供了物质保障。在制药工业中，制药企业结合化工清洁生产技术的应用要求，引入与之相关的新型清洁设备，可以在优化工艺生产效果的同时降低抗生素生产作业对周边生态环境的影响，迎合我国可持续发展的战略要求。就目前来看，制药企业在抗生素生产作业过程中常用的几种新型清洁设备如下所述：2.1.1 过滤型清洁设备的应用 一般情况下，抗生素的生产需要经过发酵处理。当抗生素经过发酵处理后便会残留大量的菌丝以及微生物代谢物，对这些物质的处理成为了抗生素生产作业的重点。考虑到环境保护的需要，制药企业应当引入性能突出、型号先进的过滤型清洁设备3。技术人员需要采用板框过滤设备、鼓式真空过滤设备、离心分离设备以及膜过滤设备等。技术人员需要充分发挥自身的专业性，以科学、合理的方法选择具体的过滤设备。接下来将对这几种先进过滤设备分别展开论述，为制药企业的抗生素清洁生产提供依据：第一，板框过滤设备。该设备的应用范围较为广泛，且存在过滤面积大的优势，但其存在清洁不彻底、过滤效率较低等问题。为弥补这种缺陷，制药企业的技术人员应当结合现代化信息技术，对板框过滤设备进行研发，形成自动化板框过滤装置，这样可以有效克服其不足，提升清洁效果；第二，鼓式真空过滤设备。该设备的自动化水平相对较高，但在应用期间可能会由于多种因素的影响而出现滤布阻塞问题，影响抗生素的清洁生产。面对这种情况，制药企业的技术人员应当在原有的鼓式真空过滤设备上装设自动化刷洗装置，降低滤布阻塞问题的发生概率4；第三，离心分离设备。离心分离设备的适用范围较高，过滤效率较高，但在部分抗生素药物的提取过程中，技术人员盲目运用离心分离设备可能会导致部分饱和树脂的损失，进而降低过滤效果。因此，制药企业在选用离心分离设备时应当着重考虑抗生素的性质与特征；第四，膜分离设备。该设备常见于抗生素的大规模生产作业中。膜过滤设备可以有效替代传统的分离设备，以反渗透、纳滤、超滤等形式满足制药企业的过滤要求。随着我国科学技术水平的不断提升，膜分离设备逐步在抗生素生产领域发挥关键作用，有利于制药企业抗生素清洁生产水平的提升。2.1.2 发酵型清洁设备的应用 在抗生素的生产作业中，技术人员往往需要借助发酵罐执行微生物的发酵活动。在传统观念以及工艺的影响下，大部分技术人员在选择发酵罐时仍旧以不锈钢板为主，并将其容积控制在 1 立方米到 100 立方米之间。这种发酵型清洁设备的应用虽然可以在一定程度上保障抗生素生产作业的顺利开展，但无可避免地会对环境造成较大的污染。基于此，制药企业应当引入先进的发酵设备，突出发酵设备的清洁性优势。一方面，制药企业应当确保罐体整体结构的密封性、耐热性；另一方面，制药企业应当加强对罐体的灭菌处理，体现出发酵型清洁设备的功能优势。在后续的发酵设备清洗过程中也需要凸显出便捷、高效的特点，以此达到绿色清洁的效果5。2.1.3 脱色型清洁设备的应用 发酵过程无可避免地会产生一定数量的色素。为实现抗生素的高效、清洁生产，制药企业应当高度重视抗生素制药工艺中的脱色处理。在传统工作模式下，制药企业往往会以人工操作的形式更换传统过滤装置中的脱色组件。在装卸脱色组件时，化学脱色溶液会出现不同程度的泄露，而这就导致传统过滤装置的脱色处理效果受到了一定的限制，且泄露出的化学脱色溶液会对周边的生态环境造成污染，为后续的抗生素清洁生产带来负面影响。面对这种情况，制药企业应当采用先进的全封闭过滤设备。该设备应当具备自动化程度高的特征，无需人工实行组件的装卸，而是可以通过自动化的方式清洗滤网或者其他脱色组件，在保障清洁效果的同时降低生产人员的工作量。2.2 优化和改进抗生素制药工艺，为抗生素生产作业提供技术支持 在抗生素制药环节中，制药企业可以通过优化清洁原材料实现清洁生产的目标。制药企业在提取抗生素时往往会通过发酵法的方式筛查菌种，再借助微生中国科技期刊数据库 工业 A-87-物发酵、制备以及固液分离等方式处理抗生素，遵循相关技术规范的要求，合理运用发酵法，促使发酵工艺在抗生素的处理活动中得到高效运用。纵观我国实践情况来看，虽然发酵法可以在一定程度上满足清洁要求，但其实际应用效果尚未能满足可持续发展的要求。为此，制药企业应当在原有的基础之上进一步优化制药工艺的流程、要点。在选择优化重点时，制药企业应当将注意力聚焦于新型菌种、发酵条件等方面。具体如下：2.2.1 新型菌种的改良 新型菌种的改良要求技术人员充分发挥自身的专业性，选择质量上乘的菌种实施孢子制备，为抗生素的繁殖操作提供良好的空间，促使大批量抗生素以此为基础进行生产，为菌种培育创造有利条件。技术人员应当采用定向培养的操作手段，合理选取、改良菌种。例如，技术人员可以借助链霉菌不吸水的特征，借助发酵液执行分离操作，以此筛选出新型的抗生素。随后，技术人员通过实验分析的方式判断抗生素的抗菌能力，凸显白念珠的具体抗菌性能。近些年来，我国关于新型菌种改良的研究越来越多，对其进行关注、运用可以有效改善制药企业的抗生素制药工艺。制药企业运用经改良的新型菌种可以在提升抗生素生产效率的同时为后续的分离操作奠定基础，降低抗生素生产活动中产生的污染物，有利于抗生素的清洁生产。2.2.2 发酵条件的优化 菌种的培育质量会受到发酵条件的影响。因此，制药企业在优化抗生素制药工艺的同时需要注重发酵条件的优化，为菌种提供良好的培育环境。制药企业应当将相关的设备、工艺列为突破口，选择有利于清洁生产的设备与工艺，使得菌种获得优越的发酵条件，助力制药企业生产大量的抗生素药物。在实践中不难发现，不同菌种的发酵条件不同，所以制药企业应当结合现代化信息技术，对菌种的发酵条件、环境条件进行改良。一方面，制药企业应当结合计算机软件技术实现对发酵体系的自动化控制与管理，根据菌种的实际情况调整发酵的参数，提升菌种对环境的适应能力；另一方面，制药企业还可以运用 DO 控制的方式，将理论与实践的误差控制在最小的范围内，为技术人员的菌种培育、发酵条件优化提供信息支持。2.3 实施废物、废水循环利用计划 抗生素生产过程中会产生废物、废水，如何实现对废物和废水的处理长期以来都是制药企业关注的问题。在可持续发展理念日益深入人心的背景下，制药企业应当结合化工清洁生产技术，实施废物、废水循环利用计划。具体如下：2.3.1 废物循环利用 在展开废物处理前，技术人员应当明确固体废物的产生原因，再采取相应的处理方式。以常见的菌渣为例，技术人员可以采用填埋、焚烧等处理方式，以此控制菌渣内部的蛋白质含量，使得菌渣在后续的加工生产中被转化为肥料或者饲料，满足循环利用的要求。制药企业与其他企业建立合作关系，共同开发废物循环利用系统，可以让抗生素菌渣被应用于能源化技术、肥料化技术以及蛋白质饲料技术领域，有利于制药企业对废物的无害化处理。2.3.2 废水循环利用 抗生素生产活动中产生的污水会对周边生态环境造成破坏。为减少环境保护的压力，技术人员应当结合废水的排放方式，合理渗透化工清洁生产技术，实现清洁生产的目标。在开始废水处理前，技术人员需要掌握废水在处理环节的基本特征，达成对废水的分类处理，以此保障水资源的合理运用。例如，在工艺用水量控制环节，技术人员应当增强抗生素在此区域内的提取处理，制定强酸碱水、回收解析液以及工艺用水的回收计划。3 结束语 制药工业是我国经济体系的重要组成部分，也是推进可持续发展目标的关键环节。制药企业应当高度重视抗生素制药工艺的优化，加强对化工清洁生产技术的应用，从根本上降低污染物危害周边生态环境的可能性。同时，我国有关部门也应当予以一定的关注，加大对制药企业的关注力度，普及环境保护思想教育，确保技术人员认识到化工清洁生产技术的应用价值以及必要性。本文通过对抗生素制药工艺中化工清洁生产技术的应用展开探讨，在一定程度上为我国制药工业领域提供了参考。制药企业应当秉持实事求是、与时俱进的精神，依据自身的实际情况，合理引入、优化先进的清洁设备，再对现有的发酵技术进行优化，以此实现化工清洁生产技术在抗生素制药工艺中的积极作用。中国科技期刊数据库 工业 A-88-参考文献 1施朝锋.浅谈精细化工清洁生产技术研究与应用C/中国智慧工程研究会智能学习与创新研究工作委员会.2020 万知科学发展论坛论文集(智慧工程三).杭州颖泰生物科技有限公司;,2020:11.2于洋.化工工程工艺中的绿色化工技术J.化工管理,2018,(08):29-30.3郎志红.清洁生产技术在化工行业的应用J.产业与科技论坛,2016,15(17):60-61.4黄燕.我国化学工业中清洁生产技术的研究进展J.现代商贸工业,2017(27):181-182.5 李 娟,沈 亮,王 良杰等.基 于 AHP-FCE 模 型的 制 药 行业 清 洁 生产 技术 评 价 J.环境 工 程 技术 学报,2022,12(05):1541-1547.