在藥廠設計中，原料藥的生產即通過化學合成、細菌培養或發酵提取、天然資源回收，或通過以上工藝的結合而得到目標成分，按照制備工藝分為化學合成原料藥、發酵類原料藥和動植物提取類原料藥，按照產品特性分為無菌原料藥和非無菌原料藥。下面華盛興邦就談下藥廠設計之原料藥工藝流程設計。
一、化學合成原料藥的生產工藝
在藥廠設計中，化學合成是原料藥生產的主要方式之一，通常是起始物料與其他化合物通過若干步驟的化學反應得到特定化學結構的目標產物，如縮合、取代、酰化、氧化還原等；然后再經過一步或幾步的精制，如脫色、過濾、重結晶、干燥等，得到最終的原料藥產品。
化學合成類原料藥中間體和粗品在無潔凈級別生產區生產，而最終成品的精制、干燥和包裝工序通常在 D 級潔凈區進行。
圖 1為合成類非無菌原料藥生產工藝流程示意圖。
圖1
二、發酵類原料藥生產工藝
在藥廠設計中，發酵也是原料藥生產工藝的主要方式之一，尤其是抗生素類原料藥，如青霉素類、頭孢類等，通常是通過發酵和化學合成的半合成方式得到的。此類生產工藝首先通過生物發酵得到目標化合物的主要結構，例如青霉素的β-內酰胺結構，然后再進行結構修飾，得到最終目標化合物，最后再經過精制如重結晶得到最終原料藥。發酵過程一般需要經過菌種接種、發酵培養、過濾、反應、精制等步驟。
圖2為發酵與合成結合的原料藥生產工藝示意圖。
圖2
三、動植物提取類原料藥生產工藝
自然界是天然的化合物寶庫，動物或植物通過新陳代謝，產生了許多僅靠目前的合成手段無法實現卻對治療疾病有重大意義的化合物，因此動植物提取是獲取目標化合物的重要方式，也是生產原料藥的主要方式之一。如治療瘧疾的青蒿素，從動物內臟中提取得到的用于治療心血管疾病的肝素等。
近年來，通過從動植物組織中提取得到生產原料藥的高級中間體，再通過一定的化學合成和結構優化，最終得到目標化合物，這樣不僅能大幅提高其療效，還能進一步地減少其毒副作用。例如抗癌藥物喜樹堿，通過進一步的結構修飾，得到選擇性更好，毒副作用更小的鹽酸伊立替康、拓撲替康等藥物。
在藥廠設計中，一般來說，動植物提取類原料藥的生產工藝分為 4 個部分，即原材料的前處理、提取、結構修飾和精制。
三、無菌原料藥生產工藝
按產品的微生物水平和目標劑型，原料藥分為無菌原料藥和非無菌原料藥。無菌原料藥又分為最終滅菌的無菌原料藥和非最終滅菌的無菌原料藥，但由于原料藥大多對高溫高熱、高濕高壓、輻射等敏感，采用最終滅菌的無菌原料藥很少。目前非最終滅菌的無菌原料藥通常是將產品最后一步精制成鹽或與除菌工藝相結合，采用預過濾加兩級 0.22μm 的除菌過濾實現最終產品無菌的。經過除菌過濾后的藥液通常采用結晶、冷凍或噴霧干燥的方式得到最終的無菌原料藥產品。
無菌原料藥前段生產工藝根據活性成分獲取來源，在上述中分別進行了介紹，
以下將從粗品處理開始介紹無菌原料藥生產工藝。對于藥廠設計來說，在傳統的無菌原料藥生產中，粗品的溶解、脫色在 C 級潔凈區進行，除菌過濾、結晶、離心/過濾、干燥、粉碎、混合、分裝是在 B 級潔凈區加A級層流環境下進行。目前，無菌原料藥越來越多地采用密閉系統裝備，降低了無菌操作過程污染風險的同時降低了生產過程對外界環境潔凈級別的要求。
圖3為無菌原料藥生產工藝流程示意圖。
圖3