第一章 化学制药工艺学绪论

化学制药工艺学主讲:张朝晖E-mail:[e-mail]主要内容第一章绪论第二章药物合成工艺路线的设计与选择第三章合成工艺研究第四章中试放大与工艺生产规程第五章药厂三废第六章制药工艺设计与计算第七章典型制药工艺（1、2、3、4）第一章绪论1、化学制药工艺学的研究对象和内容2、化学制药工业的特点及其地位3、国内外化学制药工业的发展和现状制药工艺学的研究对象•制药工艺学是研究药物的工业生产过程共性规律及其应用，包括制备原理、工艺路线、质量控制。•现代制药的特点是技术含量高、智力密集，发展方向是全封闭自动化、全程质量控制，大规模反应器生产和新型分离技术综合利用。制药工艺学的内容•制药工艺学是综合应用化学系列、生物系列、机械设备与工程单元操作等课程的专门知识，深化理解并掌握工艺原理，充分考虑药品的特殊性，针对生产条件、所需环境等的具体要求，研究药物制造原理、工艺路线与过程优化、中试放大、生产技术与质量控制，从而分析和解决生产过程的实际问题。制药工艺学分类•可根据典型的药物生产过程，把制药工艺过程分为4类：•生物技术制药工艺学•化学制药工艺学•中药制药工艺学•制剂工艺学化学制药工艺学的特点•最安全：有易燃易爆、有毒的原料与中间体•最经济：成本最低•最便捷：工艺路线最短，最简，易于组织生产••绿色工艺：三废，废水、气、渣必须处理并减少到最低化学制药工业的地位•制药业的发展和挑战•化学工业的一个终端化学制药工艺学涉及的课程•有机化学•分析化学•物理化学•药物化学•药物合成反应•有机合成•制药设备与设计等化学制药技术发展•全合成制药：扑热息痛、磺胺类药物•半合成制药：青霉素、头孢菌素C•手性制药：阿奇霉素、阿托伐他汀世界制药工业的现状•（1）并购风云不断，重组形成更大集团，强强联合优势互补，战略性驱动，企业经营的专业化，企业间的合作。•（2）研发费用持续上升，投入继续增大，国际10大制药公司的年均投入占销售额的16％左右。1个新药的研发费用约8－10亿美元，但新药批准上市的数目在下降。研发的难度越来越大，新产品是行业的希望。（3）生物技术药物异军突起。20世纪80年代以前是治疗性药物，20世纪90年代是改善生命质量的药物，而进入21世纪，将是靶向的蛋白质、多肽和核酸类治疗性药物。目前，全世界生物技术公司4400多家，主要集中在欧美，美国1444家，欧洲1815家，加拿大472家，亚太地区685家。年产值超过10亿美元的生物技术公司有20余家。•美国是应用现代生物技术研制新型药物的第一个国家，美国70％的生物技术产品集中在生物药品。美国生物技术制药形成规模化的公司有Amgen、Biogen、Chiron、Schering-Plough、EliLilly、Merker、Genentech、Hoffman-LaRoche、SmithKlineBeecham、Genzyme、OrthoBiotech等20余家公司，其中Genentech、Amgen、Biogen、Chiron和Genzyme的销售额在名列前茅。中国制药工业发展•1840年鸦片战争后，西药的引入中国，制药工业逐渐发展起来。•20世纪20～30年代，上海、广州是我国近代制药工业的发祥地•1949年新中国成立初期，重视医药工业的发展，确定了“以发展原料药为主”的方针•1951年试制出第一批结晶青霉素•1958年,抗疟药物氯喹、伯喹和乙胺嘧啶相继合成并投产•20世纪80年代后，走上了按正规制药工业管理和发展的道路•1990年产量8.4万吨。中国制药工业的现状•1.医药产业规模•医药行业包括化学制药工业、中成药工业、中药饮片工业、生物制药工业、医疗器械工业、制药机械工业、医用材料及医疗用品制造工业、其他工业•从1996年以来，医药工业的增长速度高于GDP的增长速度。•1991－1995年发展速度最快，年平均增长率为22％，1996－2000年年平均增长率17％，2001－2003年年均增长17.5%。•我国传统药品（习称中药）和现代药品（习称西药或化学合成药为主）并存，各有优势，相辅相成；但在市场经济中它们则又是竞争对手。•据近20年来统计，现代药品（化学成药品为主及其制剂）在医药品消费中的比例从66.7％下降到60％左右，并有继续下降的趋势；而中成药（即传统药品）从33.3％上升到40％以上。这提示我们：需要实行中西结合；走有中国特色的发展制药工业的新路子。90年代我国化学制药工业发展战略的根本任务：•为实现我国医药事业的现代化必须加强人才和技术准备，通过人才培养、技术改造，为制药事业的进一步发展和现代化奠定稳固的基础。这一时期应重点围绕提高产品质量，开发新品种，提高经济效益，抓好医药科研、医药教育和医药经济总体素质。2.医药产品结构•从中国医药产业的产品结构看，以占制药工业55%的化学药为例，中国具有自主知识产权的创新药仅占约3%。生产化学原料药近1500种，总产量80万吨，位居世界第2；生产化学药品制剂34个剂型、4000余个品种；现代中药剂型40多种，总产量已达37万吨，品种8000余种。•2002年全国医药总产值占GDP的3.2%。中药总产值784亿元，化学药2102亿元，生物药物184亿元。化学药占行业的61％，年增长30％；中药占23％，年增长7％；生物药物占6％，年增长31％。制药技术展望•1.创新药物研究•2.抗体工程制药技术•3.制药工艺新技术及其改造新药的研究与开发新药：未在本国上市的药物包括：新化学实体新剂型新组方新用途新化学实体（newchemicalentities，NCEs）具有特定生物活性的新化合物新药研究与开发的步骤：六个个阶段作用靶点的确认——先导化合物的发现和优化——临床前药效与药理学研究——临床研究——生产注册和商业化先导化合物：即原型物，是通过各种途径或方法得到的具有某种生物活性的化学结构。它具有确定的药理活性，因存在的某些缺欠，无法直接药用，但却作为线索物质为进一步的优化提供了前提。新药研究与开发的特点：高投入：经费与时间经费：3~5亿美元/新药时间：10~15年左右（研究—上市）美国制药公司2000年研究开发费用为264亿美元占销售额的20%计算机软件业：10%汽车工业：5%原因：高要求（活性高、毒性低）高风险：研究难度大成功几率小每筛选1.5万个化合物—1个可供上市的NCE每年批准上市的新药平均为35个年销售额在5亿美元以上的“重磅炸弹”仅为4%每35万个化合物中有1个能赚大钱的新药高利润：高投入导致高产出高风险带来高回报制药行业的利润率非常高世界大制药企业的利润率平均达22％研究开发型的制药企业的利润率高达40%一般行业的企业利润率在10％以下专利保护严密：由于新药研究高投入、高风险、高利润的特点，决定了在这一领域中必须实行严密的专利保护。对创新药物、药物生产工艺、新剂型、新配方等创新内容给予一定时期的专利保护，以保证新药的研发者得到合理的回报，调动其进行新药研究的积极性。创新药物的保护期自专利申请之日起，15年左右，个别的药物可适当延长。参考书目：•1.《化学制药工艺学》，赵临襄主编，中国医药科技出版社，北京，2003年。•2.《化学制药工艺学》，陈建茹主编，第一版，中国医药科技出版社，1996年•3、现代制药工艺学（上），元英进主编，化学工业出版社，2004年。4、现代制药工艺学（下），元英进主编，化学工业出版社，2006年。5、制药工艺学（英文讲义），赵广荣、元英进主编，天津大学校内教材，2004年。