提高原子经济性的技术之生物催化技术

原子经济性和5“R”原则是绿色化学技术的核心内容，5“R”原则指的是Reduction、Reuse、Recycling、Regeneration和Rejection，原子经济性是指充分利用反应物中的各个原子，从而既能充分利用资源又能防止污染。生物催化技术的使用可以显著提高原子经济型。

在化学工艺研发上，绿色化学技术使用无毒害作用的反映材料与催化剂，追求原子经济性，在反应过程中减少额外的废物产品，以达到反应原料的充分利用。在化学反应过程里面，大部分的化学反应都需要催化剂来实施。催化剂的生产往往更是一个制造环境污染的过程。因此，研制环境友好催化剂是一个很重要的方向。

生物催化是指利用酶或者生物有机体(全细胞、细胞器、组织等)作为催化剂进行化学转化的过程，又被称为生物转化。生物催化（酶）通常用来制备有两个或者多个手型中心的分子或制备从简单前体不容易选择性地进行化学转换的中间体。

绿色化学技术可以利用化学技术和方法，以减少或消除有害人体健康或者有害环境的原材料、溶剂、试剂、产物、副产物等的产生和应用。美迪西工艺部主要从事临床前新药、新上市原料药、仿制药以及从GMP标准中间体的研究开发、工艺优化和规模化生产。美迪西将“绿色化学”的理念融入到工艺的探索设计以及生产流程当中，将酶化学、连续性反应技术投入到工艺合成当中。而且在合成路径的探索上，美迪西也尽量避免高温高压的反应条件，避免有毒废物的产生，从设计思路上实践“绿色化学”。"

通常基于酶催化的工艺具有处理时间短、反应步骤少以及副产物含量低等优点，酶与生物催化技术在化学和制药领域已经成为了成熟的技术用于制备各种化学品。生物催化技术具有优异的立体选择性、化学和区域选择性、反应条件温和，可以避免传统合成中的异构化、消旋化和重排等副反应，减少有害重金属和过度金属催化剂和作为反应介质和分离纯化产物时有机溶剂的使用，从而显著提高原子经济性，降低过程的环境因子。生物催化技术加快了绿色化学技术的发展，是绿色化学与绿色化工发展的重要趋势之一。

为了最大限度地减小对环境的影响及处理费用，以原子经济性为基础，与试剂和生产效率的总费用一起考虑。有时，最原子经济性的试剂表现出不良物化或毒理特性或不具备预期的反应选择性或反应活性。所以当选择试剂时，所有的后续影响都必须考虑。

生物催化技术的优点在于可以在水里、室温下、很少或者没有保护基团的情况下进行；缺点主要是反应稳定性低、成本高、有时立体选择性较差和反应浓度低。有些酶的反应也可以在有机溶剂中进行。目前生物催化技术在医药化工中的效用不断扩大，在开展绿色化学技术和原料药生物催化工艺具有广阔的应用和市场前景。