制药环保：隐形的翅膀
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图为罗氏科罗拉多生产基地的科学家在做小试和工艺改进。
图为罗氏科罗拉多生产基地的科学家们进行技术交流。
环保投入不见得是种浪费，在美国，不少药企在工艺改革的过程中，也大大提高了产率，降低了成本，这是一种双赢的投资。
药品制造过程所需的原料药、中间体和溶剂并非都为绿色环保型，传统生产工艺多会产生污染物。如何在不牺牲环境的前提下制药, 是行业面临的重大技术挑战。
美国“绿色化工总统奖”
美国的《环保法》很严格，执法力度大，企业社会责任感较强，环保技术开发和应用也很普遍。过去10年间，美国药厂开始将大量的低端原料、中间体转移到国外生产，降低成本和环保压力，同时也对合同生产厂的环保、安全生产环境及技术进行评估和监督。
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最能反映美国环保技术开发和应用水平的当属“绿色化工总统奖”，此奖项由美国总统克林顿于1995年设立，奖项分合成途径、反应条件、最佳设计、中小企业和学术奖5项。每年年底前，美国环保总署EPA接受各界提名，经业内行家评选，于次年6月颁奖。
11年来，超过50%的获奖项目来自于制药工业，其中较有影响力或特色的有：罗氏的GTE合成工艺、默沙东两次获奖，和Codexis公司为世界第一药“立普妥”中间体生产所做的工艺革新。
三大经典
罗氏GTE工艺奖 1989年，罗氏的抗病毒药Cytovene上市，该药起初的原料年需求量约为10吨，生产基地的产能基本能满足短期及适度增长需求。几年后，艾滋病开始在全球蔓延，Cytovene成为艾滋病患者常见感染的一线药物。市场营销部门意识到，药物的原料药需求量不足，他们在1992年初向生产部门提出预测，Cytovene原料的年需求量可能高达50吨。
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为了满足迅速增长的市场需求，工厂惟有改进生产工艺，因为在短期内扩建工厂，通过GMP论证，不仅投资费用大，时间也不允许。若按老工艺借用其他工厂的设施生产，又会产生大量的污染物。
幸运的是，由GARY博士领导的研究小组，打通了采用鸟苷三酯合成途径的新工艺，大大简化合成步骤，所用原料和中间体数量明显减少，每年可以消除5.5万磅的有害固体，接近250万磅的有害液体，循环使用未进入终产品的原料，增加超过25%的产率，令产值翻倍。罗氏因此获得2000年“绿色化工总统奖”。
默沙东“二连冠” 2005年，默沙东因为改进止呕药生产工艺而获奖，该合成工艺不仅降低能耗，且只需原合成工艺所用原料的1/5，每生产1000磅的原料药，可以减少4.1万加伦的废料。
2006年，默沙东再次获奖，获奖项目是2型糖尿病新药Januvia的合成工艺，这项工艺革新使原来的8步反应减少到3步，每合成1磅原料药减少220磅废料产生，在该产品的生产销售生命周期内，预计可减少3亿多磅的废物和污染物产生。
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Codexis改进立普妥工艺 Codexis获得了2006年的工艺设计奖，科学家采用分子遗传方法，通过重组DNA技术表达3种关键的特异酶，借助酶学工程反应，改善了立普妥主要中间体羟基腈(NH)的生产过程，增加产率和安全性，减少废料产生及溶剂的使用量。立普妥是全球销售额最大的药，每年有上百亿美元的收入，需要44万磅中间体制造原料药。
从这些药厂实施绿色工艺的成功案例中，我们不难得到如下启示:
1.环保的关键问题不是如何处理污染物，而应从设计、生产药品的起始点考虑：如何控制、减少和消除污染源。
2.环保政策的实施，需要严格的法律监督，通过奖惩，造就全社会重视生态的环保氛围。
3.增加在绿色化工的投入。美国药厂不惜重金聘用大量有机合成专家和化工博士，投入大量科研经费，专门从事制药工艺开发和过程优化，这种做法值得我们借鉴。
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在全球原料药和中间体的外包业务争夺战中，中国越来越具有优势，但我们必须清醒地认识到：在出口不断增加的同时，我们的环保、能源和资源消耗正在日益加重，生态环境遭受破坏。目前，我国的环保成本仅占药品生产成本的1/6，这个投入远远不够。即将实施的《制药行业排污标准》，对中国药企的规范操作及与全球化接轨具有一定的引导作用。
绿色化工十一项原则
一、预防为主
二、原子经济
三、减少有害化学合成
四、设计更安全的化合物
五、安全溶剂和辅助剂
六、设计采纳节能工艺
七、使用再生原料
八、减少衍生物产生
九、催化剂
十、污染防范实时监控分析
十一、坚持安全化学工艺，预防生产事故, http://www.100md.com(王进)