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生物制药技术分析

摘要:生物制药产业在飞速发展的过程中同样面临着技术创新能力需要不断提升,技术创新模式严重滞后于产业发展的窘境。本文在借鉴国内外相关产业技术创新研究成果的基础上,结合生物制药产业自身发展特点,提出了符合云南省情的生物制药产业技术创新管理模式,以期为其他各省市地区的产业技术创新管理模式的选择提供有益启示。
生物制药技术分析

生物制药技术分析:高职生物制药专业发酵技术课程改革的探索与实践

摘 要 基于对发酵制药岗位的要求,对发酵技术课程教学改革进行探索和研究,探讨这门课程和岗位对接的构建思路和课程内容的设计整合,为课程深化改革奠定基础。

关键词 高职;生物制药专业;发酵技术;课程改革

1 高职生物制药专业发酵技术课程改革的必要性

随着振兴东北老工业基地产业政策的进步和黑龙江省医药工业的迅速崛起,生物产业已经成为黑龙江省经济发展的支柱产业。伴随产业的迅猛发展,造成相关专业的技能型人才缺口较大,尤其是能够适应企业生产一线需要的高素质、高技能的发酵技术人才更为紧缺。

目前,高职高专院校生物制药类专业普遍开设了发酵技术课程,部分兄弟院校的教师在教学过程中也进行了不少探索,并取得一定的效果。但是总体而言,目前高职院校在该类课程的教学上还存在不少问题。

首先是理论与实践教学的比例问题。传统的教学过程以理论为主、实践为辅,教师通过讲解来“描述”技术,常常会使学生难以领会,无法深入头脑中。

其次是教学内容的问题。通常的生物发酵类实验课是为了配合理论课而设置,这些实验课彼此之间缺乏连续性,更谈不上与企业实际接轨,学生虽然学了一些基本的技能操作,但不能将知识与技能形成一个整体运用到实际中。

其三是教学方法的问题。传统的理论教学方法以灌输式教学为主,“教学”变成“跛脚鸭”,只见教师的教,少见学生的学;而在实践课的教学中,教师将所有的资料全部发给学生,替学生想好实验课可能出现的问题,学生缺少主观能动性和积极性,来实验室的目的只是按部就班将实验做完了事,几乎成为一个只会操作的“机器人”。

是学生学习效果考核的问题。发酵技术实践课经常需要几名学生一组进行训练,由于考核机制的不健全,组内缺少有效的监督管理,个人缺少有效的自我约束,教师一人又无法监管每名学生的行为,而在给学生评分的时候又会比较看重实验报告而非实验过程本身,于是组内有的学生会认真地做,有的学生则一副置身事外的样子,抄袭时有发生,整体学习风气不佳。

因此,亟待在课程教学改革方针政策的引导下,注重利用项目为教学载体,进行高职高专院校生物制药类专业发酵技术课程多方位的教学改革。

2 高职生物制药专业发酵技术课程改革的探索和实践

从职业实际出发,对岗位进行任务与职业能力分析,逐步完成能力递进式人才培养目标,打破以学科知识逻辑为主线、专业理论知识为主体的教学内容设置,重新组织和设计针对实际工作需要的教学内容。以发酵生产流程为主线,以工作任务为载体,促进学生对发酵基础知识的掌握。指导学生制订发酵生产方案,完成发酵生产操作,发现并解决生产实际问题,促进学生对发酵技术的掌握,构建融教、学、做于一体的实施方式。同时,培养具有良好的职业道德、严谨的工作作风、较强的团队意识和协作精神、一定的创新能力,适应市场需要的懂技术、会管理的高端技能型人才。

校企合作,共建课程标准 通过走访黑龙江省多家生物制药企业,如哈药集团、黑龙江珍宝岛药业有限公司等,与企业技术人员、一线工人进行座谈。与企业专家研讨确定本课程教学的支撑岗位为制药企业的发酵岗位群,根据国家职业标准同企业专家共同制定课程标准,以及通过教学项目进行学生培养的职业岗位能力目标(见表1)。

以企业生产岗位为教学项目设计的载体,贯穿教学始终。本课程的教学标准是在与多家生物制药企业专家共同探讨的基础上制定的,在能力目标、知识目标的设计上充分听取了企业的声音,以完整的生产工艺流程贯穿教学始终。该项目非常契合本课程的教学目的,其所涵盖的知识内容与技能内容基本反映了企业对于生物发酵制药方面的要求。在实际的教学过程中,项目的整体优势表现得一览无余:学生在学校实训的过程就是一个在企业中做项目的过程,每一次实训都是在为下一次实训打基础,这就要求学生自始自终认真负责地完成每次实训任务;而实际上,学生也很在意自己的实训效果,惟恐影响下阶段的工作任务和最终的产品验收,经常会主动要求重新操作。

基于岗位需求,重组教学内容 项目组对本课程的教学内容进行调整,将发酵技术各分支学科的内容尽可能地有机交融,打破传统学科型课程以学科知识逻辑为主线、专业理论知识为主体的教学内容设置。对教学内容重新进行梳理,和生物制药企业进行合作,了解企业在生产过程中的人才需求,根据企业的具体发酵流程设计教学内容,使学生始终在具体的工作过程中学习。

针对实际工作任务需要,以职业活动为主线,以培养职业能力为本位,重新组织和设计教学内容。将教学内容整合为7个教学项目12个教学任务,每个项目设计为一个学习情境,打破传统的教学设计理念,以项目导向的思路对知识点重新梳理整合,更为直观易懂,有助于激发学生的学习兴趣,迅速进入学习情境。

结合生产实际,突出教学重点 发酵技术涉及的内容很多,包括优良菌种的选育与保藏、培养基的制备、菌种的扩大培养、发酵生产过程控制等,总学时为64学时。在有限的课堂教学时间内,要完成课程教学任务,必须合理安排教学内容和教学重点。为了在短学时内对发酵技术的概况及全貌有清晰的认识与了解,对教学内容进行分类传授,避免重复,力求突出重点和学校的专业特色。

选择的课程教学内容具有先进性、实用性、系统性等特点,以典型产品的发酵过程为突破点,结合实际生产中遇到的问题,选择完整的发酵产品的生产工艺为主线,重点讲授发酵产品生产的共性单元工艺知识,项目的学习顺序按照工业发酵生产的操作先后顺序编排。这样有利于各个教学项目的衔接,避免不必要的重复,突出本课程的重点,使学生更清楚、更完整地认识和掌握工业发酵的一般过程及其相关知识与技能。

3 结语

通过以上的课程教学改革,使职业院校的生物制药专业和企业的需求实现对接,培养的学生职业能力满足企业的要求,在提升学生知识水平、岗位技能的同时加速我国生物制药企业的发展;企业在发展的同时反哺职业教育,使职业教育的教学理念更加先进,教学目标更加明确,在相互融合中共同发展。

生物制药技术分析:深层过滤技术在生物制药生产中应用的研究进展

摘 要:在生物制药领域,过滤技术倍广发使用,过滤技术是生物药品制备过冲中一个非常重要的制备手段,能够有效控制产品质量。本文介绍了深层过滤技术在生物制药生产中应用的研究进展,进一步阐述深层过滤技术的重要性。

关键词:深层过滤;生物制药;研究进展

生物药物是指利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断疾病的药品。

1. 过滤

过滤分为表面过滤和深层过滤,两者的作用机理不同。

表面过滤表面过滤是通过滤材表面对颗粒的捕捉来实现过滤功能,那么就需要统一的布置上下滤材的孔径。其中,滤网、薄膜等是非常有代表性的表面滤材。结合表面过滤理论我们可以得知,过滤介质在对流体中的固体颗粒杂质进行拦截时,依靠的主要是孔径的大小,这样滤材的表面就会停留以及堆积一些料液中的悬浮杂质颗粒[1,2]。

深层过滤一般来说,都是由纤维构成滤材,过滤介质空隙形成的通道往往都十分的曲折和细长,介质内部的空隙要大于被过滤的度上

杂质颗粒,这样滤材就会在纵向深度中捕捉颗粒。要知道,并不是在

介质的外表面发生过滤作用,而是在介质的全部空隙体内发生。在

热运动和流体的动力作用下,通道壁面会流一些料液中的细小杂质颗粒,静电吸附以及表面张力会截留这些杂质颗粒[3-5]。近些年来,随着膜技术的不断发展,目前很多的企业和研究机构都研究出来了高性能过滤膜,这种过滤膜具有很强的深层过滤性能。

2.深层过滤的应用

在生物制药工艺中,企业对于过滤介质的精度有着十分高的要求,那么为了提高过滤产品的精度,过滤产品供应商为了获得较小的孔径,往往采用的方式是增加滤材的密度[6-9]。但是,采用这种方式存在着一些弊端,如果过滤介质有着较高的密度,在过滤过程中,过滤介质就会有较大的压差,降低流速,这样过滤性能就会受到影响,如果介质没有很高的强度,还会出现一些其他的现象,比如滤材击穿等,这样就无法保障下游流体的质量。

基因重组和单克隆抗体是现代生物制药的两大成就,依赖它们,已获得一些用传统方法不能获得的、优良的诊断和治疗疾病的药物,比如胰岛素、生长激素、干扰素、疫苗等。从重组微生物或动物细胞培养液中提取药物比传统产品困难得多,首先在培养液中有效成分的含量很低,但杂质含量却很高。因此,深层过滤去除杂质、内毒素显得尤为重要,深层过滤能够有效去除杂质,提高有效成分含量[10]。

随着膜质量的改进和膜装置性能的改善,在生物制药中下游加工的各个阶段,将会越来越多地使用深层过滤技术。例如,单抗药物开发过程中,利用微滤进行发酵液的初步过滤,利用分离层析去除特定杂质,利用超滤去除蛋白质杂质和色素,利用反渗透进行浓缩,利用色谱进行分离纯化,最终制得成品,成品纯度达到97%以上。

下面以超滤为例,说明深层过滤在生物制药生产中应用的进展情况。

膜分离过程是根据被分离物质的大小来进行的,超滤是最常用的膜分离过程,它借助于超滤膜对溶质在分子水平上进行物理筛分。在工业规模的生产中,膜过滤装置由膜组件构成,密度可达每立方米数百到上万平方米。为了满足不同的生产能力的要求,可使用几个甚至几十个膜组件。膜组件大致有四种形式,分别为管式、中空纤维式、螺旋卷绕式和平板式,不同的形式适合制备不同的产品[11]。

超滤技术具有以下几点优越性:

(1)操作过程不需要热处理,故对热敏感物质是安全的,特别是生物药物。

(2)没有相变化,能耗低。

(3)浓缩和纯化可以同时完成。

(4)分离过程不需要加入化学试剂。

(5)设备和工艺较其他分离纯化方法简单,且生产效果高。

生物药物都是大分子药物,例如酶的分子量在20000-200000之间,因此可以使用MWC10000的膜进行浓缩和去除低分子量的杂质,收率可达到95%以上。

超滤可用于蛋白质物质的浓缩和精制,多糖类物质的精制等。

下面介绍膜色谱分离生物大分子纯化的应用实例:

(1)血浆制品的分离 使用CM250型弱阳离子交换色谱对人血浆进行分离,人血浆中的几种主要蛋白质全部得到分离,蛋白质的总回收率达90%以上。

(2)单克隆抗体的纯化 使用CM250型径向弱阳离子交换柱,成功地纯化了阿达木单克隆抗体。

(3)IGase酶的分离纯化 IGase酶具有治疗口腔疾病功能的一种酶,利用DEAE型径向膜色谱柱进行分离纯化,纯化过程的定性定量及条件优化乃至工业放大生产都非常方便、实用。

(4)人尿激肽释放酶的分离纯化 组织激肽释放酶在生理上具有维持局部血压,稳定血液畅通,参与水和电解质平衡的调节作用,现在国外正用此酶进行高血压基因疗法的研究。由于QAE离子交换色谱技术的应用,省去了盐析和高速冷冻离心步骤,大大节省了时间,证明径向离子交换色谱柱不仅具有分离纯化的功能,同时还具有浓缩的能力[12]。

高效分析膜色谱是对生物活性大分子进行快速成分分析和定量的一种可行的方法,利用这种方法采用不同配基,可在不同条件下对各种生物活性大分子进行定量分析及样品制备,具有速度快、易于定量、非特异性吸附低、柱压低、成本低以及柱体积小等优点。这种分析生物大分子的方法有着极好的应用前景。美国Millipore公司20世纪90年代初期推出了可与高效液相色谱仪器配套使用的分析型离子交换膜色谱柱,主要用于生物大分子的快速分离分析。

生物药物制备工艺中,不同分子量的物质的分离纯化往往使用不同的深层过滤技术。例如,蛋白质分子的形状各异,有细长如纤维状、有些则密实如球形,分子量则从6KD左右至几千KD不等,利用这些差别采用凝胶柱和超滤进行分离;又如,组成蛋白质的某些氨基酸残基侧链基团含有各种可解离的基团,如谷氨酸和天冬氨酸含有羧基,赖氨酸含有氨基,组氨酸含有咪唑基,精氨酸含有胍基酪氨酸含有酚基,色氨酸含有吲哚基等,这些基团数量和分布各异,使得不同的蛋白质表面的带电情况不尽相同,因此可以采用离子交换柱进行深层过滤纯化;又如,利用蛋白质是专一生物功能的物质,通过与其他生物大分子或小分子物质相互结合而发挥功能,可以使用亲和层析进行深层过滤与纯化;又如,利用蛋白质的疏水性不同,疏水相互作用色谱柱进行分离纯化[13]。

3.展望

目前看,膜分离过程可与亲和配基集合,形成了亲和膜分离过程,离心分离与膜分离过程相结合,形成了膜离心分离过程等。这类技术,具有选择性好、分离效率高、节约能耗等特点,是今后深层过滤发展方向。

生物制药技术分析:双水相萃取技术在生物制药中的应用分析

摘 要:双水相萃取技术作为生物技术的一种,在当今的制药类项目的建设环节起着巨大的作用,因此双水相萃取技术紧密连接在我们的日常生活之中,并且以一种尖端性生物制药技术而切实存在着,并对我们的生活起着巨大的改变。而在当今的经济体系建设环节的日益完善下,相应的制药体系也因经济与科技的发展而产生了一定的变化,藉此作为一项分离技术而言的双水相萃取技术也就需要进行自身的技术革新以进一步与实际的生物制药体系革新相匹配。因此本文分析并研究了双水相萃取技术在生物制药中的应用,以期为相关革新性机制的构建提供一定的理论依据。

关键词:双水相萃取技术;生物制药;应用;分析

双水相萃取技术是一项较为先进的生物技术,这一技术继基因工程的建设、蛋白质技术的研究以及细胞培养体系的构建等建设性技术推广体系的完善而出现,改变了当今的生物制药格局,因此被广大科研型医疗人员所发现并广泛实践在生物制药领域,在经过了一段时间的发展之后相应的应用成果已经对生物制药这一产业起到了较具革新意义的改变,但是作为一种新型技术体系,双水相萃取技术在实际的应用环节还是存在一定的弊端,因此需通过一定的解决措施将其顺利规避,但我们首先要对这一技术体系以及其与生物制药的结合情况有一个多方位的了解。

1 双水相萃取技术概述

双水相萃取技术是指把两种聚合物或一种聚合物与一种盐的水溶液混合在一起,由于聚合物与聚合物之间或聚合物与盐之间的不相溶性形成两相,是近年来引人注目,极有前途的新型分离技术。双水相萃取是1896年由Beijerinck最早发现的,1956年瑞典Lund大学的Albertsson及时次用来提取生物物质,1979年德国的Kula等人将双水相萃取用于生物产品分离纯化。此后,双水相体系的研究和应用逐步展开,并取得很大进展。该技术由于操作方便,分离效率高,不会导致被分离物质的破坏和失活,目前广泛应用于生物大分子物质的分离和纯化,相信随着该技术的进一步完善,其应用将更加广泛。

被分离物质进入双水相体系后由于表面性质、电荷间作用和各种作用力等因素的影响,在两相间的分配系数不同,导致其在上下相的浓度不同达到分离目的。常见的双水相体系主要有五类:聚合物/聚合物/水;高分子电解质/聚合物/水;高分子电解质/高分子电解质/水;聚合物/低分子量组分/水;聚合物/无机盐。目前应用最广泛的的双水相体系是聚乙二醇/无机盐体系。双水相体系萃取分离技术具有其独特的特点。首先反应条件比较温和,因此对被分离物质不会起到破坏作用,特别适合对具有生物活性的物质进行分离提纯。其次,双水相萃取技术操作方便,设备简单,并且能够直接与后续提纯工艺连接,不用进行特殊处理。双水相萃取技术的回收率也比较高,如果选择的体系合适,能够达到百分之八九十以上,并且分离速度也十分迅速。

2 双水相萃取技术在生物制药领域的具体应用

2.1 分离提纯蛋白质、酶

双水相萃取技术这一技术能够切实地将纯度极高并且具备一定的生物活力的蛋白质切实地从实体中分离出来,而在此之前,这一类蛋白质的分离性提取一直是较为艰巨的,而蛋白质作为一种商品,其在市场上的价值极为昂贵,因此相关的提纯工序所产生的经济效益是十分巨大的。而双水相萃取技术对于高纯度蛋白质的分离来说具备强而有力的优势。这一体系是在液态化的环境进行,此环境的含水量极高,而这刚好符合蛋白质的存活所需的环境条件,而双水相萃取技术的执行条件并不粗暴,反之极度温和,因此在这一操作环境下的实际操作过程中蛋白质的活性能够得到充分的保障。而双水相萃取技术的实际执行层面的张力还能够进一步降低,而这一张力越低对于物质之间的质量传递的阻力就越小,有助于传递的进行,而双水相萃取技术还能够使相应执行体系之间的联系更为紧密,并在此基础上使实际操作的步骤放大,进而有助于操作的顺利进行。

2.2 从天然物中提取成分

天然的产物是制药系统的重要资源,因此需要对天然产物进行一定程度的培养,并且保障在实际的制药体系中能够依据需要而取用相关的资源。但是天然产物的弱势在于其内部的成分的稳固性差,所以经过传统的萃取的天然产物的所的物质的大半成分都已经被破坏,不能起到萃取的作用。而双水相萃取技术经前文分析其实际的操作环境要比传统的萃取大环境温和,进而在此基础上所进行的萃取工作有利于天然产物中的成分保持,进而保障天然产物萃取物的活性,并且使天然产物经过萃取之后的利用率达到较大化。而双水相萃取技术体系内部的相也尤为重要,通过对相这一部分的结构性变化调整能够改变所得萃取物的质量,而这也是在对萃取物进行精度要求时的必备控制环节。这一技术在对植物类精油质、酶类物质、黄酮素、以及皂苷的萃取环节中得到了广泛而深入的使用。

2.3 推动抗生素的制备

双水相萃取技术对抗生素的适用性较强,在实际的抗生素萃取层面双水相萃取技术几乎可被运用于各类抗生素的实际萃取,而传统的萃取方法在对抗生素进行萃取时工作效率低下,并且实际的萃取率也不理想,因此双水相萃取技术与传统的萃取方式相较而言,更具高效性,并且还能够进一步对双水相萃取技术的执行环节所使用的能源进行较为合理的节约。与此同时,这一做法还在手性药物的的过的层面起到了一定的进展。手性药物的获得一般能够通过手性源合成法、不对称合成法和外消旋体拆分法。现有的各种分离方法成本较高且繁琐,探索新的方法具有十分重要的意义。研究人员利用双水相手性萃取技术拆分扁桃酸外消旋体;邢建敏利用双水相体系为手性识别体系,研究了异丙醇/盐和TritonX-114温度双水相体系中扁桃酸的分配行为,通过以L-酒石酸正戊酯和环糊精作为手性识别剂,挑选出了的分离体系。

结束语

总而言之,双水相萃取技术这一类新型萃取技术在实际的药品萃取层面的优势明显,并且效率极高同时还能够对能源进行较为深入的节约,但实际的工业化应用层面依旧存在这一定的问题,因此需要在实际的应用环节通过一定的研究将这些问题进行的规避,进而在此基础上,使双水相萃取技术有一个更具前景的发展方向,并在此基础上,以之进一步推动我国的生物制药技术的发展与进步,以此来引领全新时代下的经济发展潮流。

生物制药技术分析:基于科技企业孵化器的生物制药产业技术创新管理模式研究

[摘 要]文章在借鉴国内外有关技术创新研究成果的基础上,结合云南省的实际情况,提出了具有云南特色的生物制药产业技术创新管理模式,并对提升云南生物制药产业技术创新管理水平提出了对策与建议。

[关键词]孵化器;生物制药产业;产业技术创新;云南省

目前,生物制药产业在飞速发展的过程中同样面临着技术创新能力需要不断提升,技术创新模式严重滞后于产业发展的窘境。本文在借鉴国内外相关产业技术创新研究成果的基础上,结合生物制药产业自身发展特点,提出了符合云南省情的生物制药产业技术创新管理模式,以期为其他各省市地区的产业技术创新管理模式的选择提供有益启示。

1 基于科技企业孵化器的技术创新管理模式分析

孵化器于20世纪50年代首先出现在美国,是一种通过向专门经过挑选入驻特定区域的科技型中小企业提供包括物理空间、基础设施以及相关专业化服务支持的介于市场与企业之间的高技术创业服务中心。[1]目前,我国科技企业孵化器在形式上形成了包括政府主导的综合性创业中心、大学科技园、留学人员创业园以及围绕某一特定领域,针对特定服务对象,培育和发展具有某种技术优势的专业技术企业孵化器四种类型。

基于科技企业孵化器的技术创新管理模式是在产学研合作创新模式的基础上,基于政府、大学和科研机构与高技术企业等创新主体各自所拥有的创新资源集聚到某个特定的区域,并以合同契约的方式聚合到一起共同组成的特殊技术创新联盟组织。[2]从技术的基础研发阶段到技术成果的商品化阶段,整个技术创新的过程都会受到上述六个驱动因素的影响和作用。该技术创新管理模式的核心是为生物制药产业从基础研发、生产制造到市场销售整个新药研发过程提供一个多方位创新环境的保障。基于科技企业孵化器的技术创新管理模式[3]如图1所示。

2 基于科技企业孵化器的云南生物制药产业技术创新管理模式分析

2.1 云南生物制药产业技术创新管理模式可行性分析

云南生物制药产业技术创新管理模式的选择,要从本省生物制药产业的具体发展现状出发,既要看到生物制药产业发展的优势,也要看到存在的不足,形成符合省情的具有自己特色的模式。

2.1.1 龙头企业缺乏,创新能力亟待提高

2010―2012年,云南生物医药产业保持了年均25%以上的高速增长,其中,生物医药工业总产值2011年和2012年连续两年达到了29%以上的高位增长。2013年生物医药产业工业总产值达到338亿元,云南生物产业对战略性新兴产业增加值的贡献率已经达到60%以上。[4]然而,生物制药产业技术创新体系中各个创新主体仍旧是条块分割,各自为政。企业之间沟通协作少,资源共享、协同创新的发展氛围还未形成,导致低水平研究重复出现。

2.1.2 投资主体日益多元化,投资体系渐趋完善

融资仍然是生物制药企业面临的一大挑战。云南省大多数生物制药企业仍然处于发展的初级阶段,技术落后,自主创新能力不足,没有自己的产品上市,一般主要依赖风险投资。近年来,云南风险资本市场逐渐成熟,风险投资机构、金融服务机构纷纷进入云南,给云南生物制药产业带来了新的契机。同时,生物制药企业之间也通过股权转让、技术转让等途径建立技术创新联盟,这也预示着云南多元化投资体系渐趋完善。

2.1.3 产业政策与技术创新战略促进产业技术创新能力提升

2012年1月云南省印发了《云南省战略性新兴产业发展“十二五”规划》,推动实施了《云南省生物医药产业发展“十二五”规划》。“十二五”以来,生物制药产业被作为战略性新兴产业的首位产业进行培育和发展,生物制药领域的开发投资大幅增加。[5]技术创新是生物制药产业能够获得长期持续发展的原动力。为此,云南省积极推动产学研协同创新,把加强与国际、国内知名院校及科研机构的联系摆到提升创新能力的重要位置。

2.1.4 相关产业发展迅速,产业集聚效应凸显

目前,云南生物制药产业基地的相关园区格局已初步建成,形成了包括昆明国家高新技术产业开发区(昆明高新区)、玉溪国家高新技术产业开发区、文山三七产业园区、普洱工业园区四大生物产业核心区,产业“集聚效应”日益凸显。

2.2 云南生物制药产业技术创新管理模式

云南生物制药产业技术创新管理模式是以起源于20世纪50年代美国硅谷为代表的集科研、生产、销售、流通、服务为一体的以政府为主导,科技企业孵化器为依托的园区经济发展模式。这种发展模式打破了传统的先建工厂后搞研发的模式,通过充分整合现有资源,共享基础设施和公共服务平台,推动产业集聚发展,同时有利于打造从上游原料的加工,产品研发到下游产品的生产、销售、流通的完整产业链。[6]“以平台促创新,以创新兴产业”的生物制药产业技术创新管理模式如图2所示。

创新驱动是云南生物制药产业获得发展的生命线。在整个生物制药产业发展过程当中,始终从科技创新、产业集聚、体制机制改革三个方面为产业创新基地的发展提档。科技企业孵化器是产业集聚好的载体。从产业链的角度来看,产业创新基地承载着区域产业技术创新的系统组合与补充。为此,基地建立了“三大平台”,构建了“苗圃―孵化器―加速器”全产业链企业科技企业孵化器链条体系,形成了具有云南特色的生物制药产业技术创新管理模式。

2.2.1 产学研合作平台

为了解决好技术成果商品化的关键问题,产业创新基地与中科院昆明分院、中国医学科学院医学生物学研究所、云南省药物研究所、昆明植物研究所、昆明理工大学、云南农业大学等科研院所合作,建设国际技术转移中心,组建产学研技术创新联盟,推进开放实验室建设,为产业创新基地的企业提供专业化服务。

2.2.2 孵化器催化平台

为了实现整个产业链的可持续发展,产业创新基地积极推动孵化器体系的建设,搭建苗圃载体和企业加速器,升级孵化器平台。针对企业发展的不同阶段,根据企业发展的具体情况,建立了项目孵化、企业孵化、规模孵化三种不同类型的孵化器,进一步延伸了孵化器链条,构建全产业链企业创新孵化器链条体系。实行“清单式服务”,带动中小企业以及孵化器发展的同时,提升产业的技术创新能力,促进整个产业链的发展。

2.2.3 科技金融创新平台

建设金融创新服务中心,打造线上应用模块,探索互联网金融模式,集聚有实力的金融服务机构入驻,吸引社会资金注入,成立产业投资母基金,拓宽投融资渠道,构建以企业公共信用数据库、金融服务机构信息数据库为基础的信用档案系统。云南生物制药产业科技企业孵化器以企业为主体,市场为导向,体制机制为保障,倾力搭建“三大平台”,在新药研发过程中,跟踪服务,依托技术、人才以及区位优势,为企业创造良好的发展环境,通过整合资源,延伸上下游产业链,推动整个产业的良性发展。

3 提升云南生物制药产业技术创新管理水平的对策与建议

3.1 提高龙头企业集聚效应,促进产业转型升级

云南现有的生物制药企业规模普遍偏小,创新能力不强,昆明高新区聚集了全省超过80%的规模以上的生物制药企业,但企业间没有形成较好的资源共享、协同创新的发展氛围,知识产权保护意识和企业自主创新能力不足,导致低水平研究的投资重复,产品结构过于单一、趋同严重,竞争激烈。产业创新基地应以科技创新为龙头,营造良好的技术创新环境、完善产业创新基地中科技企业孵化器的功能,通过招商引资,吸引国内外科技研发企业、金融服务机构、高技术人才及科技服务业向产业创新基地聚集,形成产业规模,产生集聚效应和辐射效应,更有力的促进产业转型升级。

3.2 拓宽融资渠道,加大新药研发投入

云南要将生物制药产业打造成为新的支柱产业,拓宽融资渠道,加大资金投入是关键。在产业创新基地设立的“科技金融创新平台”的基础上,还应该鼓励更多的企业借助金融杠杆,在资本市场中融资。研发投入方面,要制定相应的产业发展政策,对于重大科研项目,新药研发项目设立专项基金。

3.3 提高技术成果转化率,完善协同创新体系

技术成果转化率低的根本原因归根结底在于很多“技术成果”不是技术成果,或者技术成果不成熟,或者技术成果脱离了市场需求。云南省应该结合生物制药产业的技术力量,在产业发展过程中,一方面,坚持新药研制与仿制药相结合,完善相关的技术创新体制和机制,促进科技成果尽快商品化;另一方面,不仅要与大学和科研机构建立“产学研合作平台”,而且要与国内外先进的企业之间建立合作,引进先进的设备、技术、高技术人才,形成符合云南省情的技术创新联盟和技术研发团队。

生物制药技术分析:真空冷冻干燥技术在生物制药方面的应用

摘 要:随着社会的不断发展,人们对生物制药的重视程度也有很大的提升,加上近几年来生物制药技术的不断发展,其在我国各个医药行业上的应用范围也在不断扩大,对促使我国医药行业发展也起到非常重要的作用。但是生物制药在长时间裸露在空气中还经常会发生变质现象,针对于这一点就需要在进行生物制的过程中采取合理的真空冷冻干燥技术,减少药物在长时间裸露在空气中出现的变质现象,借以促使我国医药行业得到更好的发展。

关键词:真空冷冻干燥;技术;生物制药

在对目前生物制药中使用的真空冷冻干燥技术进行研究的过程中,了解到这项技术手段对于减少要去在制造过程中出现的质量问题起到非常重要的作用。而且这项技术手段在我国生物制药中还具有非常广泛的存在。另外在研究中还了解到这项技术手段不仅仅能够提升药物自身质量,对于提高要去稳定性也起到非常重要的作用。但是目前医药行业中使用的真空冷冻干燥技术还处于发展的阶段,导致人们对这项技术的了解还有很大的不足,针对于这一点就需要对其进行分析,保障其在医药行业中发挥自身较大的作用。

1 真空冷冻干燥技术的概述

要想保障真空冷冻干燥技术在医药行业中发挥自身较大的作用,还需要对这项技术的特点和工作原理等方面有一个的了解,这样不仅仅能够减少这项技术手段在生物制药过程中出现的问题,还能有效提升要去自身质量和稳定性。

1.1 技术概述

在对真空冷冻干燥技术进行研究的过程中,了解到这项技术出现的时间也比较长,但是由于这项技术在刚刚出现的时候其自身还存在一些问题,这就导致这项技术的发展还存在一些不完善的地方,因此在生物制药的过程中并没有对正向技术手段起到高度重视。但是由于在近些年来进行生物制药的过程中,要去经常因为其自身原因和外界因素,导致其自身质量和稳定性经常出现一些问题,这些问题对我国医药行业的发展也产生非常严重的阻碍作用。因此在这个过程中就需要使用合理的真空冷冻干燥技术,借以提升药物自身质量和稳定性。

从这项技术手段的名字上可以看出,这项技术手段本身就是一项综合性技术,其在生物制药上也有非常广泛的应用,这项技术手段能够在一定条件下延长药物自身保藏时间,使得药物自身活性在规定的范围内。

1.2 技术原理

一般来说要想保障该项技术自身涉及的真空、冷冻和干燥这三个方面能够落实,就要采取合理的技术原理,并在在这个过程中保障该项技术不会对药物自身质量和其他方面产生影响。对真空冷冻干燥技术的原理进行研究的时候,了解到这项技术手段的原理主要表现在物理升华上,也就是说在进行生物制药的过程中主要采用升华技术来除去生物制品中固有的水分,并将除去水分的药物进行低温冷冻。这样能够保障生物制药的冷冻和干燥得以实施。

另外在这个过程中还要对进行冷冻和干燥的生物制品进行真空处理,主要处理方法在于将进行冷冻和干燥的药物进行真空包装,在这个过程中还应该保障药物自身能够实现油水分离的效果。在对真个技术手段进行研究的过程中,发现这项技术手段自身还具备节能、精准和操作便捷的特点,因此在生物制药中具有非常广泛的应用。

2 真空冷冻干燥技术在生物制药中的应用

2.1 真空冷冻干燥技术的应用背景

生物技术的不断发展为生物制药产业带来了崭新的发展前景,越来越多的新型药物l皮研制出来,这些药物在疾病的治疗上起到了重要的作用。但是生物药品对制造环境的要求相对苛刻,真空、低温、干燥等环境条件必须得到满足。同时生物药品对保存的条件也提出了一定的要求,这些限制因素阻碍了生物制药技术的发展。真空冷冻干燥技术的出现在很大程度上解决了这一问题,该技术具备的优越性能极大的促进了生物制药行业的发展。

2.2 冻干机性能的选择

冻干机就是指为物料提供冷冻环境的设备,该设备主要用于制造生物制品和存放生物制品。随着生物技术的不断发展,越来越多的企业投人到冻干机的制造行列中,这种现象虽然丰富了制药厂的选择,但也使市场环境更加混乱。因此制药厂在选择冻干机时,一定要对其整体性能进行的检测,确保设备符合生产的需要。对设备的真空程度、温度范围进行查看,在确保设备合格后再将其投人到生产工作中去。

2.3 真空冷冻干燥技术的应用过程

2.3.1 预冻阶段

在这一阶段要将原料进行冻结处理,使原料的温度迅速降低到共晶点之下,为下一阶段的工作做出充分的准备。由于原料内部的成分冻结温度有所不同,因此必须找到其同时冻结的温度,也就是原料的共晶点。在冻结过程中,必须对冻结的时间和冻结的速度进行合理的控制,避免冻结不彻底等现象的发生。冻结速度的快慢会影响到物料内部冰晶的大小,而冰晶的大小又会影响到生华的效率,因此要对冻结的速度做出严格的规定,在一般情况下,可将冻结的时间设定为1至3小时,以此来保障物料的彻底冻结。

2.3.2 升华阶段

这一阶段是物料完成干燥的主要阶段,此阶段的目的是将物料中的冰晶升华,在不见水的前提下完成物料的干燥工作。一旦此过程冰晶发生溶化,则冷冻干燥过程宣告失败。物料的升华必须要满足两个条件,一是要保障该过程冰晶不能出现溶化,二是要保障冰晶周围的水蒸气必须要比冻结点的饱和蒸汽压低。升华干燥既能使带走物料中的水蒸气,也能在很大程度上加快干燥的速度。在干燥的过程中,要连续不断的为升华工作提供热量,对供热的温度和气压进行严格的控制,保障干燥工作的顺利进行。升华阶段的时间根据产品的时间而有所不同,在工作中还应视具体情况来决定。

2.3.3 解析干操

当物料中的水分均升华为水蒸气后,物料的内部会留下很多的空穴,此时物料的基质内部还留有10%的残余水分,这些水分会对干燥的结果产生影响。解析工作的进行是为了降低物料内部的水分含量,使其降低至2%左右,保障物料能够彻底被干燥。

结束语

在对真空冷冻干燥技术进行研究的过程中,了解到这项技术手段在生物制药中具有非常广泛的应用,其根本原因在于这项技术手段对于提升生物制品自身质量和药物活性起到非常重要的作用。而且这项技术手段在实施的过程中涉及的步骤也非常多,也就是数要想保障这项技术手段在生物制药的过程中发挥自身较大的作用,还应该对其自身涉及的各项步骤遵循有效减少这项技术手段在实施过程中出现的问题。另外在使用这项技术的时候还需要对其所对应的条件进行合理有效的分析,选取适宜的设备进行真空冷冻干燥技术,借以提升这项技术手段的实施质量。

生物制药技术分析:生物制药专业应用技术型人才培养模式的实践

摘 要:国家教育部对近10a来新升本科院校的发展定位作出了重大调整,在这样的大背景下国内多所高校的人才培养模式发生了重大改变,由过去的高级人才培养定位向应用型人才培养转变。该文以大庆师范学院生物工程学院为例,从人才培养方案的制定、地方示范实习基地的建立、省外实习就业基地的开拓、创新实践活动的开展和双师型师资队伍的建设等几个方面阐述了在探索应用技术型人才培养模式过程中取得的经验、成绩和做法。

关键词:生物制药;应用技术型;人才培养

1 引言

2011年,广东省中山市的调查显示,在所有行业中,生物制药行业人才最为紧缺,特别是新药研发工程师和生产管理经理。2012年,生物制药被列入成都、天津、苏州、无锡等多个城市的人才紧缺行业目录。2012年1月,科技部了《国家中长期生物技术人才发展规划(2010-2020年)》,明确提出涵盖生物制药在内的人才培养计划。到2020年,要培养和造就3~5名国际顶尖科学家、领军人才300~500名、学科骨干3万~5万名、30万名生物产业人才、3 000~5 000名生物技术高级管理人才。

大庆师范学院生物科学学院自2006年恢复招生至今已走过10多个年头,共招收生物科学和生物技术2个专业。2012年始我校正式开始转型,大幅度调整各学院专业设置,在这样的背景下我院结合国家生物产业的发展需求和地方经济发展实际情况与2013年开始招收及时届生物制药专业学生并与同年停止招收生物科学专业学生。目前生物制药专业是我校大力扶持的一个重点建设专业,和大庆市地方的生物制药企业、事业、技术和行政部门的相关行业均可对接。

然而,目前国内的生物制药行业人才培养不足,尤其是本科教育偏向理论教育,学生实践能力水平有限,不符合企业的生产岗位需求。为了探索生物制药专业的人才培养模式,培养出符合企业生产实际需要、符合学校人才培养目标的合格应用型人才我院进行了为期4a的实践研究。现将已经取得的经验、成绩和做法总结如下,以期与各位同行共勉。

2 生物制药专业应用技术型人才培养方案的构建与改革

根据教育部批使娑ǖ淖ㄒ刀ㄎ唬结合黑龙江省实际情况,通过去相关企业及高校实地考查,详细研究国内现有生物制药专业人才培养模式,并根据生物制药专业发展现状及相关文献发表情况,广泛听取各方面意见,在初步构建的人才培养方案的基础上,探讨了我院生物制药专业应用技术型人才培养模式的改革方式,目前已经探索出适应地方经济发展、能够与生产企业有效对接的人才培养方案[1]。

3 校级示范实习基地的建立与应用

2012年开始与地方较大的制药企业福瑞邦生物科技集团股份有限公司建立业务联系。福瑞邦生物科技集团股份有限公司是地处大庆市、“十三五”规划哈大生物产业集群生物医药产业较大规模产业园之一。占地15万m2,建筑面积20万m2,注册资金4.15亿元,现运行四大产业模块:生物医药产业、中医药产业、医药商业和服务业等。通过校企双方的多次互访、考察、座谈、协商初步签订了校企合作协议。同年开始向企业输送实习学生。2014年7月,我院与福瑞邦集团公司应用技术型人才培养订单班签约仪式隆重举行,开始订单式培养。经过双向互选在2013级生物制药专业选拔学员35人成立了及时届“福瑞邦订单班”。通过“企业家讲坛”、“企业员工培训”、“专业见习”等多种形式逐步拓展校企合作的领域和范围。2015年双方成功共同建成校级示范实习基地。基地有专门的组织机构,主要职能是在教学方面为专业学生的见习、实习、本科毕业论文及就业提供平台和便利条件,在科研方面与我院专业教师共同开展科研项目合作,促进校企双方的共同发展。目前基地已接纳实习学生累计40余人次、完成本科毕业论文40余篇,毕业后留在企业就业的学生累计20余人次。

在顶岗实习过程中,学生把在校学到的理论知识运用到实践操作中,切实体会到专业知识的用武之地。通过“在学习中工作,在工作中学习”的方式切实实现了抽象学习与生产实践应用的实体结合。直接提高了学生的专业业务技能和行业就业竞争力。此外,实习生还可获得相应的岗位工资,对提高学生参加生产实习的积极性,以“持之以恒”的心态对待实习任务,稳定和发展本学院的实习教学工作具有极为重要的推动和稳定作用[2]。

示范实习基地的管理任务由校企双方共同承担。参加专业实习的学生同时兼有双重身份,即在校学生和企业员工。为了实践教学工作的顺利完成、切实保障学生的人身安全和物质利益、降低企业员工的流动性,稳定人才队伍,在实习教学开始前学校、企业和学生三方正式签订实习协议书并严格履行。学生按照协议在人才培养方案规定的时间范围内到所在生产车间既定岗位完成实习任务,日常遵守企业和学校相关管理制度。实习学生主要由在企业实践锻炼的在校“双师型”教师指导和管理[3]。

4 省外实习就业基地的开拓

2016年10月由学院书记亲自带队考查了杭州、德清、苏州、常州和上海等5个城市的多家生物制药企业旨在拓展我院实习就业基地,为我院应用技术人才培养奠定坚实的基础。同年12月第二次走访青岛、上海、杭州、台州、广州等地的制药企业和生物公司。通过与多家企业如青岛汉唐生物科技有限公司、汉恒生物科技(上海)有限公司、上海博冠生物技术有限公司、杭州中肽生化有限公司、浙江海正药业股份有限公司、浙江朗华制药有限公司、深圳市傲基电子商务股份有限公司、杭州哈佛赛尔干细胞技术有限公司等的有效沟通,新建实习就业基地3个,包括青岛三利集团有限公司、浙江我武生物科技股份有限公司和上海祥音生物科技有限公司;获取学生就业信息100余条;回访实习生30余人次,包括在阿里巴巴、我武生物科技有限公司、石药集团、正大天晴药业集团股份有限公司等地的制药和技术专业学生。

5 创新实践活动的开展与成果

自2013年生物制药专业首次招生以来,本专业教师即开始带领学生积极开展实验室开放、第二课堂、专业学科竞赛等多种科研活动。2014年累计获批省级大学生创新创业项目4项,校级大学生创新创业项目2项;2015年累计获批省级大学生创新创业项目7项,校级大学生创新创业项目4项;2016年累计获批省级大学生创新创业项目8项,校级大学生创新创业项目2项;3a累计发表学术论文20余篇。多项项目成果参加 “挑战杯”黑龙江省大学生课外学术科技作品竞赛并获奖。

6 双师型师资队伍的培养

生物制药专业是我院新办专业,14名专任教师中、青年教师有11人,占师资队伍总人数的79%。大多数教师在执教前并不具有行业工作经验,因此主要通过以下措施改善师资:(1)直接引进医院药房专业药师担任专任教师职务,从事药理学等专业核心课程的教学工作。(2)积极响应学校关于要求专业教师赴生产一线进行实践锻炼的号召,多次派遣专任教师深入福瑞邦、阜丰等联合单位的生产一线进行企业挂职实践锻炼,了解企业的生产流程、运行方式、与本专业人才培养密切相关的生产需求岗位、对学生专业素质的具体要求、为企业员工开展技术理论培训、结合自己的专业业务特长为企业生产实际解决技术问题、以科研立项的形式帮助企业克服技术瓶颈。(3)派遣由原生物科学专业转入本专业的专任教师赴沈阳药科大学等兄弟院校进行至少6个月的进修学习,主要涉及《药理学》《药剂学》《药物化学》《药物分析学》等专业核心课程的教学内容、教学模式、教学方法、课程体系整合等。(4)鼓励专任教师参加各种部级资格认证,成功建议学校在专业技术职称评审工作条例中添加了对部级资质认证的认可和优先的相关文件内容,迅速提升了专业教师尤其是青年教师对“双师”素质的重视程度,目前已有2位青年专任教师获得了部级职业药师专业资格证书。(5)聘请企业中具有丰富实践经验的车间主任、分公司技术人员到学院来担任兼职教师、实验、实训指导教师,通过企I指导教师的引导,让学生及时了解生产一线与纯理论学习之间的巨大差距、学以致用、实时更新专业知识、坚定“活到老,学到老”的信念,提高学生行业就业竞争力[4-5]。(6)在学院领导指导和大力支持下积极开展教学团队建设。本专业于2015年已孵育建成学院级生物制药专业双师型教学团队。该团队由14名专任教师组成,高级职称2人,副高2人,讲师8人,助教2人;博士2人,硕士8人。

7 结语

应用技术型人才培养无论对国家、地区还是学校的未来发展都具有举足轻重的作用。目前国内大多数转型院校都处于艰难的摸索阶段。4a的实践经验告诉我们应用技术型人才培养离不开“双师型”师资队伍的建设、校企合作联合办学以及学生创新实践活动的指导与积极开展。但上述几点只是摸索的开端,只有多方位推进专业转型变革,才能为国家输出合格的应用技术型人才。

(责编:徐焕斗)

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