化學(xué)制藥工業(yè)的特點(diǎn)范文

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第1篇

【關(guān)鍵詞】 制藥工業(yè) 發(fā)展

藥物化學(xué)是發(fā)現(xiàn)和發(fā)明新藥，合成化學(xué)藥物，闡明藥物構(gòu)效關(guān)系、研究藥物分子與機(jī)體細(xì)胞和生物大分子之間相互作用規(guī)律的一門綜合性學(xué)科。藥物化學(xué)這門學(xué)科有著十分豐富的內(nèi)涵和廣闊的研究領(lǐng)域，既要研究化學(xué)藥物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化規(guī)律，又要了解用于人體后的生理、生化效應(yīng)。藥物化學(xué)在創(chuàng)制新藥中，首先提供后續(xù)學(xué)科研究的物質(zhì)基礎(chǔ)，因而起著十分重要的作用，是藥學(xué)研究領(lǐng)域中的帶頭學(xué)科。藥物化學(xué)的主要任務(wù)包括：研究藥物化學(xué)結(jié)構(gòu)與生物活性間的關(guān)系，通常稱為構(gòu)效關(guān)系；化學(xué)結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)問的關(guān)系；闡明藥物與受體，包括酶、核酸和離子通道等的相互作用；鑒定藥物在體內(nèi)吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、分布的性質(zhì)及代謝產(chǎn)物。為研究設(shè)計(jì)新藥及臨床上科學(xué)合理用藥、藥物制劑分析檢驗(yàn)提供化學(xué)依據(jù)。

藥品生產(chǎn)是從傳統(tǒng)醫(yī)藥開始的，后來演變到從天然物質(zhì)中分離提取天然藥物，進(jìn)而逐步開發(fā)和建立了化學(xué)藥物的工業(yè)生產(chǎn)體系。化學(xué)制藥工業(yè)發(fā)源于西歐。19世紀(jì)初至60年代，科學(xué)家先后從傳統(tǒng)的藥用植物中分離得到純的化學(xué)成分，如那可丁（1803）、嗎啡（1805）、奎寧（1820）、煙堿（1828）、阿托品（1831）、可卡因（1855）等。這些有效成分的分離為化學(xué)藥品的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。19世紀(jì)還先后出現(xiàn)了一批化學(xué)合成藥，如乙醚（1842）、索佛那（1888）、阿司匹林（1899）等。與此同時，制劑學(xué)也逐步發(fā)展為一門獨(dú)立的學(xué)科。到19世紀(jì)末，化學(xué)制藥工業(yè)初步形成。

其發(fā)展經(jīng)歷了如下5個重要階段：①有機(jī)砷制劑的發(fā)明。1910年有機(jī)砷制劑胂凡納明（即“606”）和1912年新胂凡納明（“914”）的發(fā)明，開創(chuàng)了化學(xué)藥物治療的新紀(jì)元。②磺胺藥的發(fā)明。20世紀(jì)30年代一系列磺胺藥的發(fā)明，成為化學(xué)藥物治療的又一新的里程碑，從此人類有了對付細(xì)菌感染的有效武器。③青霉素的發(fā)現(xiàn)。青霉素的發(fā)現(xiàn)和分離提純以及不久實(shí)現(xiàn)的深層發(fā)酵生產(chǎn)，使人類有了對付細(xì)菌性感染更為有效的武器。接著許多其他抗生素，如鏈霉素、土霉素、氯霉素、四環(huán)素等相繼出現(xiàn)，并投入生產(chǎn)和應(yīng)用。④其他一些重要進(jìn)展。對化學(xué)制藥工業(yè)曾做出貢獻(xiàn)的尚有：胰島素和其他生物化學(xué)藥的提取和精制；抗瘧藥的研究和生產(chǎn)，維生素的人工合成，激素的人工合成和生產(chǎn)。其后，各種抗結(jié)核藥、降血壓藥、抗心絞痛藥、抗精神失常藥、合成降血糖藥、安定藥、抗腫瘤藥、抗病毒藥和非甾體消炎藥等相繼出現(xiàn)，進(jìn)一步推動了制藥工業(yè)的發(fā)展。⑤制劑加工技術(shù)的發(fā)展。

化學(xué)藥品根據(jù)其原料來源和生產(chǎn)方法的不同，可分為植物化學(xué)藥、化學(xué)合成藥、抗生素、半合成抗生素、生物化學(xué)藥等。大多數(shù)國家將生物制品如血清、疫苗、血液制品等也列入制藥工業(yè)范疇。此外，獸藥也屬于制藥工業(yè)的產(chǎn)品。化學(xué)藥品通常按治療用途和藥理作用分類，約有30個大類，如抗感染藥、抗寄生蟲病藥、解熱鎮(zhèn)痛藥、、心血管系統(tǒng)用藥、激素類和計(jì)劃生育用藥等。

第2篇

關(guān)鍵詞：化學(xué)制藥工藝學(xué)；教學(xué)內(nèi)容改革；創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)

中圖分類號：G645 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）45-0104-03

化學(xué)制藥工藝學(xué)是在化學(xué)藥物研究與開發(fā)、生產(chǎn)過程中，設(shè)計(jì)和研究經(jīng)濟(jì)、安全、高效的化學(xué)合成工藝路線的一門科學(xué)；也是研究工藝原理和工業(yè)生產(chǎn)過程，制訂生產(chǎn)工藝規(guī)程，實(shí)現(xiàn)化學(xué)制藥生產(chǎn)過程最優(yōu)化的一門科學(xué)。化學(xué)制藥工藝學(xué)既要為新研發(fā)的藥物品種積極研究和開發(fā)易于組織生產(chǎn)、成本低廉、操作安全和環(huán)境友好的生產(chǎn)工藝；又要為已投產(chǎn)的藥物不斷改進(jìn)工藝，特別是對于產(chǎn)量大、應(yīng)用面廣的品種，研究和開發(fā)更先進(jìn)的新技術(shù)路線和生產(chǎn)工藝。

“化學(xué)制藥工藝學(xué)”課程為沈陽藥科大學(xué)在全國范圍內(nèi)首創(chuàng)的藥學(xué)類課程，為制藥工程專業(yè)（編號081302）的專業(yè)核心課程。在過去的30多年時間里，“化學(xué)制藥工藝學(xué)”課程歷經(jīng)創(chuàng)建―發(fā)展―完善的艱辛歷程，逐步成長為國內(nèi)藥學(xué)教育、科學(xué)研究領(lǐng)域具有重要影響的一門特色課程。該課程于2008年入選遼寧省省級精品課程，2010年建設(shè)成為國家級精品課程，大大加快了課程建設(shè)速度。“化學(xué)制藥工藝學(xué)”的教學(xué)質(zhì)量在全國同領(lǐng)域始終處于領(lǐng)先地位，作為全國唯一一門“化學(xué)制藥工藝學(xué)”精品課程，已成為全國200多個高等院校制藥工程專業(yè)的示范課程。2012年成功轉(zhuǎn)型為遼寧省精品資源共享課，2013年成為國家級精品資源共享課。近三年，我們對理論課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了大膽的改革，在大力發(fā)展創(chuàng)新藥物、提高技術(shù)創(chuàng)新能力的新形勢下，著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，取得了良好的教學(xué)效果。

一、課程主要內(nèi)容

化學(xué)制藥工藝學(xué)課程內(nèi)容由總論和各論兩部分構(gòu)成。總論是課程的基本內(nèi)容，由緒論、藥物合成工藝路線的設(shè)計(jì)和選擇、合成藥物的工藝研究、手性藥物的制備技術(shù)、中試放大與生產(chǎn)工藝規(guī)程和化學(xué)制藥企業(yè)污染物的防治與清潔化生產(chǎn)等章節(jié)組成，深入淺出地闡述化學(xué)制藥工藝的特點(diǎn)和基本規(guī)律。

本著兼顧藥物類別、具體品種的合成工藝特點(diǎn)以及作用地位的原則，選取奧美拉唑、塞來克西、α-生育酚、蘆氟沙星、萘普生、卡托普利、氫化可的松和氯霉素等8個典型藥物作為實(shí)例，進(jìn)行具體剖析，前后呼應(yīng)，完成從一般到個別的過渡，重點(diǎn)在于應(yīng)用基本理論知識，深入探討藥物合成工藝。

“化學(xué)制藥工藝學(xué)”是制藥工程專業(yè)教學(xué)體系中的核心課程，也是專業(yè)必修課，具體教學(xué)目標(biāo)如下：了解制藥工業(yè)的現(xiàn)狀和化學(xué)制藥工業(yè)的特點(diǎn)；掌握藥物合成工藝路線的設(shè)計(jì)、評價及選擇方法；熟練掌握化學(xué)合成藥物工藝研究技術(shù)；了解手性藥物的發(fā)展動向，掌握其制備技術(shù)；掌握中試放大的研究內(nèi)容和研究方法，了解生產(chǎn)工藝規(guī)程的內(nèi)容和作用；了解化學(xué)制藥與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系，掌握“三廢”處理方法。對典型藥物的合成工藝路線的比較與選擇，工藝原理和影響因素，原料、中間體、產(chǎn)品的質(zhì)量控制以及“三廢”綜合治理等有系統(tǒng)的認(rèn)識。

二、總論中引入的新概念和新進(jìn)展

總論系統(tǒng)闡述化學(xué)制藥工藝的研究內(nèi)容和研究方法，力求一定的廣度和深度。在緒論和藥物合成工藝路線的設(shè)計(jì)和選擇中引入清潔化生產(chǎn)、綠色度和原子經(jīng)濟(jì)性等新概念，在合成藥物的工藝研究中增加實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和工藝過程控制等新進(jìn)展，在手性藥物的制備技術(shù)中介紹動力學(xué)拆分、手性合成子與手性輔劑的新進(jìn)展和新范例，使學(xué)生能及時更新知識，拓寬知識面，了解并跟上制藥工藝的前沿發(fā)展。

1.清潔化生產(chǎn)。清潔技術(shù)（clean technology）是從產(chǎn)品的源頭削減或消除對環(huán)境有害的污染物。清潔技術(shù)的目標(biāo)是分離和再利用本來要排放的污染物，實(shí)現(xiàn)“零排放”的循環(huán)利用策略。清潔技術(shù)是一種預(yù)防性的環(huán)境戰(zhàn)略，也稱為“綠色工藝”（green process）或“環(huán)境友好的工藝”（echo-friendly或environmentally benign process），屬于綠色化學(xué)（green chemistry）的范疇。清潔技術(shù)可以在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段引進(jìn)，也可以在現(xiàn)有工藝中引進(jìn)，使產(chǎn)品生產(chǎn)工藝發(fā)生根本改變。

化學(xué)制藥工業(yè)中的清潔技術(shù)就是用化學(xué)原理和工程技術(shù)來減少或消除造成環(huán)境污染的有害原輔材料、催化劑、溶劑、副產(chǎn)物；設(shè)計(jì)并采用更有效、更安全、對環(huán)境無害的生產(chǎn)工藝和技術(shù)。當(dāng)前的主要研究內(nèi)容有：原料的綠色化、化學(xué)反應(yīng)綠色化、催化劑或溶劑的綠色化以及研究新合成方法和新工藝路線。

2.綠色度。環(huán)境保護(hù)是我國的基本國策，是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會可持續(xù)發(fā)展的根本保證。傳統(tǒng)的化學(xué)制藥工業(yè)產(chǎn)生大量的廢棄物，雖經(jīng)無害化處理，但仍對環(huán)境產(chǎn)生不良影響。解決化學(xué)制藥工業(yè)污染問題的關(guān)鍵，是采用綠色工藝，使其對環(huán)境的影響趨于最小化，從源頭上減少甚至避免污染物的產(chǎn)生。評價合成工藝路線的綠色度（greenness），也就是對環(huán)境的影響程度或者環(huán)境友好程度，需要從整個路線的原子經(jīng)濟(jì)性、各步反應(yīng)的效率和所用試劑的安全性等方面來考慮。

3.原子經(jīng)濟(jì)性。原子經(jīng)濟(jì)性（atom economy）是綠色化學(xué)的核心概念之一，它是由著名化學(xué)家B.M. Trost于1991年提出的。原子經(jīng)濟(jì)性被定義為出現(xiàn)在最終產(chǎn)物中的原子質(zhì)量和參與反應(yīng)的所有起始物的原子質(zhì)量的比值。原子經(jīng)濟(jì)性好的反應(yīng)應(yīng)該使盡量多的原料分子中的原子出現(xiàn)在產(chǎn)物分子中，其比值應(yīng)趨近于100%。傳統(tǒng)的有機(jī)合成化學(xué)主要關(guān)注反應(yīng)產(chǎn)物的收率，而忽視了副產(chǎn)物或廢棄物的生成。例如，制備伯胺的Gabriel反應(yīng)和構(gòu)建C=C雙鍵的Wittig反應(yīng)均為常用化學(xué)反應(yīng)，其產(chǎn)物的收率并不低；但從綠色化學(xué)角度來看，它們伴隨較多的副產(chǎn)物的生成，原子經(jīng)濟(jì)性很差。按照原子經(jīng)濟(jì)性的尺度來衡量，加成反應(yīng)最為可取，取代反應(yīng)尚可接受，而消除反應(yīng)需盡量避免；催化反應(yīng)是最佳選擇，催化劑的用量低于化學(xué)計(jì)量，且反應(yīng)過程中不消耗；保護(hù)基的使用，在保護(hù)―脫保護(hù)的過程中，注定要產(chǎn)生大量廢棄物。各步反應(yīng)的效率包括產(chǎn)物的收率和反應(yīng)的選擇性兩個方面，其中，選擇性包括化學(xué)選擇性、區(qū)域選擇性和立體選擇性（含對映選擇性）。此處的反應(yīng)效率主要用以標(biāo)度主原料轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物的情況，只有提高反應(yīng)的收率和選擇性，才有可能減少廢棄物的產(chǎn)生。所用試劑的安全性主要是強(qiáng)調(diào)合成路線中所涉及的各種試劑、溶劑都應(yīng)該是毒性小、易回收的綠色化學(xué)物質(zhì)，最大限度地避免使用易燃、易爆、劇毒、強(qiáng)腐蝕性、強(qiáng)生物活性（細(xì)胞毒性、致癌、致突變等）的化學(xué)品。

4.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。大多數(shù)反應(yīng)的工藝過程非常復(fù)雜，配料比、加料順序與投料方法、溶劑和助溶劑、反應(yīng)濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、催化劑及其配體、攪拌速度與攪拌方式、反應(yīng)壓力和反應(yīng)試劑等影響因素眾多，傳統(tǒng)的工藝優(yōu)化方法每次實(shí)驗(yàn)只改變1個影響因素，可能導(dǎo)致工藝優(yōu)化的結(jié)果具有局限性。對某個反應(yīng)而言，若主要影響因素有3個，每個影響因素設(shè)5個水平，即3個因素、5個水平的反應(yīng)，若開展全面實(shí)驗(yàn)，也就是每一個因素的每一個水平彼此都進(jìn)行組合，這樣共需做53=125次實(shí)驗(yàn)。全面實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是全面、結(jié)論精確，其缺點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)次數(shù)太多。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（design of experiments，DOE）是以概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)為理論基礎(chǔ)，經(jīng)濟(jì)、科學(xué)地安排實(shí)驗(yàn)的一項(xiàng)技術(shù)。DOE對包含多影響因素和水平的反應(yīng)的工藝優(yōu)化是非常實(shí)用的，通常用于優(yōu)化應(yīng)用簡單方法未獲得理想結(jié)果的反應(yīng)，也用于只要收率和生產(chǎn)效率稍微變動，就會對生產(chǎn)成本產(chǎn)生重大影響的中試放大工藝的優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法包括正交設(shè)計(jì)法（orthogonal design）、均勻設(shè)計(jì)（uniform design）和析因設(shè)計(jì)（factorial design）等。計(jì)算機(jī)程序有助于處理數(shù)據(jù)，優(yōu)化參數(shù)，廣泛應(yīng)用于DOE中。

5.工藝過程控制。工藝過程控制（in-process controls，IPCs）是指在工藝研究和生產(chǎn)過程中采用分析技術(shù)，對反應(yīng)進(jìn)行適時監(jiān)控，確保工藝過程達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。若分析數(shù)據(jù)提示工藝不能按計(jì)劃完成，那么需要采用必要的措施促使反應(yīng)工藝達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

IPCs用來核查工藝的所有階段是否能夠按照預(yù)期完成，對底物、反應(yīng)試劑和產(chǎn)物的質(zhì)量進(jìn)行控制，對反應(yīng)條件、反應(yīng)過程、后處理及產(chǎn)物純化過程進(jìn)行監(jiān)控，是保證反應(yīng)完成預(yù)期工藝過程的關(guān)鍵。

在工藝優(yōu)化的早期階段，薄層色譜（TLC）是非常有用的IPCs方法，TLC的優(yōu)點(diǎn)在于可以跟蹤從基線到溶劑前沿間任何雜質(zhì)，理論上能夠檢測到所有反應(yīng)雜質(zhì)。TLC還可以對已知濃度產(chǎn)物中雜質(zhì)的含量進(jìn)行半定量分析，初步判斷雜質(zhì)的含量低于某一濃度或高于某一濃度。采用高效液相色譜（HPLC）或氣相色譜（GC）進(jìn)行定量分析比TLC更容易些，但很難保證所有組分都能從HPLC或GC柱洗脫出來，使用HPLC要考慮檢測器是否適用于所有組分，使用GC往往還需注意樣品組分的熱穩(wěn)定性，是否發(fā)生熱分解反應(yīng)。

6.動力學(xué)拆分。手性藥物的化學(xué)控制技術(shù)可分為普通化學(xué)合成、不對稱合成（asymmetric synthesis）和手性源合成（chirality pool synthesis）三類。以前手性化合物為原料，經(jīng)普通化學(xué)合成可得到外消旋體，再將外消旋體拆分制備手性藥物，這是工業(yè)采用的主要方法。

動力學(xué)拆分（kinetic resolution）利用兩個對映異構(gòu)體在手性試劑或手性催化劑作用下反應(yīng)速度不同的性質(zhì)而達(dá)到分離的目的。動力學(xué)拆分法作為外消旋體拆分方法，與直接結(jié)晶拆分法（direct crystallization resolution）、非對映異構(gòu)體鹽結(jié)晶拆分法（diastereomer crystallization resolution）和色譜分離法一起推動了普通化學(xué)合成在手性藥物合成中的應(yīng)用。動力學(xué)拆分的根本點(diǎn)在于兩個對映體與手性實(shí)體以不同的反應(yīng)速度反應(yīng)，如果手性實(shí)體為催化劑，則更為實(shí)用，成為催化的動力學(xué)拆分。根據(jù)手性催化劑的來源不同，催化的動力學(xué)拆分又分為生物催化和化學(xué)催化兩類，生物催化的動力學(xué)拆分以酶或微生物為催化劑，而化學(xué)催化的動力學(xué)拆分以手性酸、堿或配體過渡金屬配合物為催化劑。

7.手性合成子與手性輔劑。手性源合成指的是以價格低廉、易得的天然產(chǎn)物及其衍生物，例如糖類、氨基酸、乳酸等手性化合物為原料，通過化學(xué)修飾的方法轉(zhuǎn)化為手性產(chǎn)物。產(chǎn)物構(gòu)型既可能保持，也可能發(fā)生翻轉(zhuǎn)，或手性轉(zhuǎn)移。手性源合成中，手性起始原料可能是手性合成子（chiral synthon）也可能是手性輔劑（chiral auxiliary）。如果手性起始原料的大部分結(jié)構(gòu)在產(chǎn)物結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)，那么這個手性起始原料是手性合成子；手性輔劑在新的手性中心形成中發(fā)揮不對稱誘導(dǎo)作用，最終產(chǎn)物結(jié)構(gòu)中沒有手性輔劑的結(jié)構(gòu)。例如在（S）-萘普生的合成過程中，L-酒石酸用作手性輔劑，可以回收和循環(huán)使用。從經(jīng)濟(jì)的角度來看，手性輔劑的回收和循環(huán)使用是手性源合成的關(guān)鍵問題，與經(jīng)典拆分過程中拆分劑的回收利用相似，此外手性輔劑的分子量越小越經(jīng)濟(jì)。

三、各論中的新概念和新進(jìn)展

根據(jù)生產(chǎn)工藝繁簡，又兼顧化學(xué)制藥工藝學(xué)課程的完整性，選擇的典型藥物各有側(cè)重并各具特色。奧美拉唑和塞來克西分別是質(zhì)子泵抑制劑和II型環(huán)氧化酶抑制劑，為合成路線的設(shè)計(jì)和選擇提供了實(shí)例。α-生育酚的生產(chǎn)工藝原理中重點(diǎn)介紹超臨界萃取及其精制工藝中液固制備色譜體系。蘆氟沙星的生產(chǎn)工藝原理中介紹了設(shè)備流程圖和產(chǎn)品質(zhì)量的提高。萘普生的生產(chǎn)工藝原理中選擇葡辛胺為拆分劑的合成工藝，說明結(jié)晶法拆分非對映異構(gòu)體在手性藥物合成中的作用。卡托普利的生產(chǎn)工藝原理著眼于合成路線選擇和手性分子的合成工藝研究。氫化可的松的工藝路線是一條半合成工藝路線，是化學(xué)合成和生物合成相結(jié)合的一個范例。氯霉素的生產(chǎn)工藝原理，積累了我國化學(xué)制藥工業(yè)60年的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。不斷更新的生產(chǎn)工藝、中間體控制、誘導(dǎo)拆分、副產(chǎn)物綜合利用與清潔生產(chǎn)凝集著我國制藥工業(yè)界的智慧與創(chuàng)新思想。

緊密結(jié)合國內(nèi)外制藥工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，增加2007年10月1日施行的《藥品注冊管理辦法》（局令第28號）和2011年1月17日衛(wèi)生部《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》（2010年修訂）等法律法規(guī)，有關(guān)新藥注冊方面的要點(diǎn)，如晶型研究、雜質(zhì)研究、溶劑殘留，GMP廠房設(shè)計(jì)要點(diǎn)等，使教材內(nèi)容更加貼近崗位實(shí)際。

第3篇

關(guān)鍵詞：化學(xué)制藥廢水 預(yù)處理 生物處理

隨著合成醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展，化學(xué)制藥廢水已成為嚴(yán)重的污染源之一。制藥工業(yè)是國家環(huán)保規(guī)劃中重點(diǎn)治理的12個行業(yè)之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，制藥工業(yè)占全國工業(yè)總產(chǎn)值的1.7%，而污水排放量占2%。以廣州白云山制藥股份有限公司廣州白云山化學(xué)制藥廠為例，年產(chǎn)頭孢曲松娜23噸，單位產(chǎn)品廢水排放量4140m3。由于化學(xué)成分品種繁多，在制藥生產(chǎn)過程中使用了多種原料，生產(chǎn)工藝復(fù)雜多變，產(chǎn)生的廢水等成分也十分復(fù)雜。這就給當(dāng)今環(huán)境保護(hù)制造了一個難題。

1、化學(xué)制藥廢水特點(diǎn)

1.1COD含量高、成分復(fù)雜

化學(xué)制藥廢水的COD、BOD值高，有的高達(dá)幾萬甚至幾十萬，但B/C值較低，廢水一經(jīng)排入水體中，就會大量消耗水中溶解氧，造成水體缺氧。同時，廢水的成分復(fù)雜且變化大，有機(jī)物種類繁多、濃度高、營養(yǎng)元素比例失調(diào)。

1.2無機(jī)鹽濃度高

廢水中的鹽分濃度過高對微生物有明顯的抑制作用，當(dāng)氯離子超過3000mg/L時，未經(jīng)馴化的微生物的活性將明顯受到抑制，嚴(yán)重影響廢水處理的效率，甚至造成污泥膨脹，微生物死亡的現(xiàn)象。

1.3存在生物毒性物質(zhì)

廢水中含有氰、酚或芳香族胺、氮雜環(huán)和多環(huán)芳香烴化合物等微生物難以降解，甚至對微生物有抑制作用的物質(zhì)。

2、合成制藥廢水生化前預(yù)處理方法

預(yù)處理為降低后續(xù)生物處理難度，在生物處理前必須先進(jìn)行預(yù)處理，達(dá)到排除生物毒性物質(zhì)干擾，降低廢水濃度的目的。目前合成制藥廢水生化前預(yù)處理方法主要包括：物化法、生物法等。

2.1物化法

2.1.1混凝法化學(xué)制藥廢水成分復(fù)雜，沖擊負(fù)荷大，采用化學(xué)絮凝進(jìn)行預(yù)處理，以便減少生物毒性物質(zhì)干擾，降低廢水濃度。

2.1.2膜分離法膜技術(shù)如用NF-90納濾膜處理水楊酸廢水，COD為4000-5000mg/L，去除率高達(dá)80%以上。

2.1.3電解法如在甲紅霉素廢水中加入NaCl電解質(zhì)，電解陽極間接氧化法的處理效果。

2.2生物法

目前生物法預(yù)處理化學(xué)制藥廢水主要采用水解酸化。其原理是在廢水處理中，利用水解酸化來提高廢水的可生化性，也為廢水的后期處理創(chuàng)造良好的條件。對于含有難降解物質(zhì)較高的制藥廢水，水解酸化的重要作用已經(jīng)逐漸得到人們的認(rèn)可，水解酸化的相關(guān)研究也成為國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。如采用水解酸化法對化學(xué)制藥廢水進(jìn)行的預(yù)處理試驗(yàn)，結(jié)果表明，廢水COD由2560mg/L降為1623mg/L，B/C由0.375提升至0.427。

3、生物性處理

3.1厭氧生物處理

通常指在無分子氧條件下，通過兼性菌和厭氧菌的代謝作用降解廢水中的有機(jī)污染物，分解的最終產(chǎn)物是甲烷、二氧化碳、水及少量硫化氫和氨。厭氧處理的特點(diǎn)：厭氧處理具有對營養(yǎng)物需求低、成本低、能耗低、節(jié)能、污泥產(chǎn)量小等優(yōu)點(diǎn)。但也有其弊端，例如厭氧處理的出水質(zhì)量較差，通常需要后處理以使廢水達(dá)標(biāo)排放。另外，厭氧處理在操作對操作過程和技術(shù)要求非常高。

目前，國內(nèi)外處理高濃度有機(jī)廢水主要是以厭氧法為主要手段和途徑。用于化學(xué)制藥廢水處理的厭氧工藝主要包括：厭氧復(fù)合床（UBF）、上流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）等。

3.2處理技術(shù)

3.2.1好氧生物處理技術(shù)是指廢水中的溶解性有機(jī)物在好氧微生物作用下轉(zhuǎn)化成不溶性可沉的微生物固體和一部分有機(jī)物，從而使廢水得到凈化的過程。

3.2.2生物接觸氧化法如采用生物接觸氧化處理醫(yī)藥中間體TMBA廢水，最高進(jìn)水COD控制在1600mg/L左右，COD去除率高達(dá)90%左右。

3.2.3 AB法AB法屬超高負(fù)荷活性污泥法，如采用A-B二段法處理環(huán)氧丙烷皂化廢水，COD去除率可達(dá)80-86%。

3.3傳統(tǒng)的生物強(qiáng)化污水處理技術(shù)工藝

由于活性污泥中雜菌多，導(dǎo)致消耗較多的氧與養(yǎng)料，抑制了正常細(xì)菌的生長和作用發(fā)揮，對其進(jìn)行分離純化后，能獲得較高的降解效率。如分離、篩選得到的效應(yīng)菌株分別屬不動桿菌屬、假單胞菌屬、埃希氏菌屬和芽孢桿菌屬，將效應(yīng)菌株制成混合菌液處理β-2內(nèi)酰胺環(huán)類抗生素廢水，廢水COD由4100mg/L降至989.7mg/L，COD去除率達(dá)到了75.86%，并對此類抗生素有較強(qiáng)耐受能力。

3.4化學(xué)制藥廢水的處理

化學(xué)制藥廢水的處理多數(shù)采用單一生化法處理不能徹底解決問題，必須進(jìn)行必要的預(yù)處理。首先設(shè)調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)水質(zhì)水量和pH，且根據(jù)實(shí)際情況采用特定物化或化學(xué)法進(jìn)行預(yù)處理，提高廢水的可降解性，以利于廢水的后續(xù)生化處理。預(yù)處理后的廢水，可選取某種厭氧和好氧工藝進(jìn)行處理，如采用微電解一厭氧水解酸化-SBR串聯(lián)工藝處理化學(xué)合成制藥廢水，原廢水BODs/COD約為0.13，屬難生物降解廢水，經(jīng)微電解一厭氧水解酸化處理后，出水BODs/COD可達(dá)0.63，可生化性大大提高。

在進(jìn)行SBR處理時，維持SBR進(jìn)水COD在1500mg/L左右，污泥負(fù)荷為0.5kgCOD/（kgMLSSd），曝氣8-10h，出水COD可以降低至200mgL-1以下。如采用吹脫-厭氧-好氧串聯(lián)工藝處理含有氯霉素、抗菌素增效劑和磺胺新諾明的合成制藥廢水，經(jīng)吹脫和厭氧水解酸化處理后，COD去除率為70%，再經(jīng)好氧生化系統(tǒng)處理，COD去除率可達(dá)60%。

4、結(jié)語

化學(xué)制藥廢水是一種成分復(fù)雜、毒性高、含難降解有機(jī)物質(zhì)的有機(jī)廢水，目前的處理方法有預(yù)處理一生物處理。工程應(yīng)用以單元處理為主，因此開發(fā)經(jīng)濟(jì)、有效的復(fù)合水處理單元迫在眉睫。此外，新技術(shù)如膜技術(shù)、生物強(qiáng)化技術(shù)等的應(yīng)用在化學(xué)制藥廢水處理方面有更廣闊的應(yīng)用前景。

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