颗粒剂的工艺流程和车间设计
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颗粒剂的⼯艺流程和车间设计
2016–2017 学年第⼀学期
制药设备与⼯艺设计实验报告学号:
姓名:
专业:
指导教师:
第⼀部分概述
设计任务
年产量为2千万袋颗粒剂的⽣产⼯艺流程和车间设计
设计条件
原料为刚采收的中药药材,药⽤部位为⼩直径的种⼦、果实,不含挥发油,炮制粉碎后经过⽔提,浓缩为浸膏,再⼲燥后粉碎,加⼊辅料后制粒包装。
颗粒剂的特点
颗粒剂是指将药物与适宜的辅料制成具有⼀定粒度的⼲燥颗粒状制剂;粉末状或细粒状称细粒剂。
颗粒剂系⼝服剂型,既可吞服,⼜可分散于⽔中服⽤。
根据颗粒剂在⽔中的分散情况,可将其分为可溶性颗粒剂、混悬性颗粒剂以及泡腾性颗粒剂。
颗粒剂具有以下特点:
1.飞散性、附着性、团聚性、吸湿性等均较少;
2.服⽤⽅便,根据需要可制成⾊、⾹、味俱全的颗粒剂;
3.必要时对颗粒进⾏包⾐,根据包⾐材料的性质可使颗粒具有防潮性、缓释性或肠溶性等,但包⾐时需要注意颗粒⼤⼩的均匀性以及表⾯光洁度,以保证包⾐的均匀性;
4.注意多种颗粒的混合物,如各种颗粒的⼤⼩或粒密度差异较⼤时医学教育`⽹搜集整理易产⽣离析现象,从⽽导致剂量不准确。
第⼆部分颗粒剂⽣产⼯艺流程
前⾔
颗粒剂的⼯艺流程包括的主要⼯序有:称量、配料、制软材、制粒、⼲燥、整粒与总混、分装和包装等。
其中配料、制软材、制粒⼲燥、整粒与总混、分装等是在30万级的洁净区内进⾏的,原料材前处理、提取浓缩和包装等在⼀般⽣产区。
本⼯艺的药材药⽤部位为⼩直径的种⼦、果实,不含挥发油,可以采⽤炮制后⽔溶液提取有效成分,粗滤后精滤,利⽤醇溶液浓缩得到原料。
将原料和辅料按照⼀定⽐例配料混合,添加适量相应的黏合剂和润湿剂,制备软材。
采⽤湿法制粒,转⼊沸腾⼲燥制粒机中⼲燥,整粒加⼊芳⾹性挥发油后转⼊总混机,按照
5g每⼀⼩袋分装后包装转⼊仓库中。
原药材前处理
1、挑选:分别领取刚采收的药材,复核重量及标签内容与实物是否相符。
按照《选、洗、润、切岗位标准操作规程》要求进⾏挑选。
2、洗药:把选好的药材分味置洗药机中,按《洗药机标准操作规程》要求操作,以低于30℃的饮⽤⽔清洗洁净后放出,置周转容器中,贴上物料标签,
标明洗药结束时间,洗完的药在8⼩时内进⼊润药和⼲燥操作过程中。
3、润药:将清洗洁净的各味药材,分别置润药机中,加饮⽤⽔将药材润透,做到药透⽔尽,软化⾄指甲能掐⼊药材表⾯为宜。
4、切药:将润好的药材置切药机中切成5-9mm长的段,置洁净周转容器中,贴上物料标签备⽤。
切制后的药材应在8⼩时内进⼊⼲燥操燥盘中,厚度为4-5cm,置热风循环蒸汽烘箱中,按操作,⼲燥温度控制在75-80℃。
⼲燥后的净药材晾凉后,装⼊带内衬的编织袋中,封好⼝,称重,贴物料标签,转⼊净料库。
5、⼲燥:将切好的药材装⼊⼲燥盘中,厚度为4-5cm,置热风循环蒸汽烘箱中,取样检验。
提取浓缩
1、药材提取:取药材药⽤部位,复核重量及标签内容与实物是否⼀致,⽆误后,投⼊到提取罐中进⾏提取,提取⼆次,分别加5倍、4倍于药材总量的饮⽤⽔,时间分别为3⼩时、2⼩时(以药材投⼊后沸腾开始计时)。
提取液经120⽬不锈钢筛⽹过滤⼊贮罐中。
2、浓缩:将贮罐中的提取液泵⼊到外循环蒸发器中,按要求操作,进⾏浓缩。
药液浓缩⾄相对密度为(50℃测),放⼊洁净的不锈钢周转桶中,称重,贴上物料标签,转⼊⼲燥⼯序。
3、醇沉:将浓缩液转⼊醇沉罐中,向其中加⼊3倍于浓缩液体积的80%⼄醇,使浓缩液含醇量达到60%,边加边搅拌⾄均匀。
在20℃以下静置36⼩时以上。
4、回收⼄醇、浓缩:将醇沉后的上清液转⼊真空球形浓缩罐中,回收⼄醇,并转⼊⼄醇贮罐中。
药液浓缩⾄相对密度为(50℃测),转⼊周转桶中,称重,贴上物料标签。
制软材
1、配料:执⾏《粉碎岗位标准操作规程》操作,领取蔗糖、糊精,复核重量及标签内容与实物是否⼀致,⽆误后。
将蔗糖、糊精粉碎,过80⽬筛。
粉碎后装⼊洁净容器中,称重,贴物料标签。
2、混合制软材:将已粉碎过筛的蔗糖、糊精置混合机中,搅拌10分钟,使之混合均匀,然后加⼊所需的药材浸膏,搅拌,制软材。
制粒
1、湿法制粒:分别称取蔗糖粉、糊精,平均三份,分别置⾼效湿法混合制粒机中,按《湿法制粒机标准操作规程》操作,先⼲混1分钟,然后将从稠膏重量的1/3,加⼊制粒机中搅拌2分钟后,开启切⼑,选择⾼速,将其制成⼤⼩均匀的颗粒。
2、⼲燥:将湿颗粒转⼊沸腾制粒机内,按《制粒机标准操作规程》操作,在60℃条件下⼲燥1⼩时。
3、整粒:按《整粒机标准操作规程》操作,将⼲颗粒进⾏整粒,过20-40⽬筛,使其不能通过⼀号筛和能通过四号的颗粒和粉末总和不得超过%。
装⼊洁净周转桶中,封好盖,称重,贴物料标签。
4、批混:取整粒完毕的颗粒,加⼊到混合机中,按《混合机标准操作规程》操作,混合5分钟,混匀后将颗粒放⼊周转桶中,加盖,称重,逐个贴物料标签,标明品名、批号、容器编号、容器数量、重量、⽇期等,送中间站。
颗粒分装
领取混好的颗粒,复核标签与实物是否⼀致。
按《颗粒分装机标准操作规程》操作,调整装量为5g±5g×8%⽆糖型,以复合膜分装。
纵封温度:140℃;横封温度:160℃;卡批号温度120℃;封合速度60袋/分钟,每15分钟检测⼀次装量并随时观察复合膜封合情况。
分装完毕送交化验室请验,微⽣物检验合格后转⼊下⼀⼯序。
包装
1、包装规格:5g×20袋×48包
2、打印批号:设置好产品批号、⽣产⽇期及效期,做好记录。
⼤箱在侧⾯相应的位置⽤备好的批号印卡上产品批号、⽣产⽇期、有效期⾄字样。
3、包装:每20袋药连同⼀张说明书装⼊⼀个袋内。
4、装箱:将已包装好的48包药装⼊卡有相应产品批号、⽣产⽇期、有效期的⼤箱中,其上放⼊⼀张装箱单,以胶带封好上下箱盖,在⼤箱侧⾯相应位置上贴⼀张合格证,打包,整齐码放,⼊库,待验。
附:颗粒剂⼯艺流程图
颗粒剂⼯艺流程图
能源等⽅⾯的规范。
设计原则
①车间平⾯布置在满⾜GMP安全、防⽕等⽅⾯的有关标准和规范条件下尽可能做到⼈、物流分开,不返流。
并注意布局的合理性,运输⽅便、路线短捷。
②选⽤国内外先进的⽣产⼯艺和设备,提⾼产品质量和⽣产效率。
③净化空调和舒适性空调系统能有效控制温湿度;制⽔⼯艺先进,⽔质符合要求。
④严格遵守现⾏安全法规,采取各种切实可靠、⾏之有效的事故防范和处理措施。
⽣产规模、包装形式及⽣产⽅案
1、⽣产规模
2000万袋/年;年⼯作⽇为250天;1天1班;每班8h
2、包装形式
复合铝箔包装。
产品内包装后装⼩盒,再按不同要求分装成盒和箱。
3、⽣产⽅案
计算过程:
1.颗粒剂年产量: 2000万袋/年;5g/袋
2.年⼯作⽇:250天;1班/天;8⼩时/班
3.⽇产量:2000万袋÷250=8万袋/⽇
4.每⼩时产量:8万÷8=1万袋/h
5.总混后每天药物⽤量:80000×5=4000000g==400kg/⽇
设:
每⼀步中物料损耗均为2%
原辅料纯度为%
颗粒收得率97%
产品总收得率97%
⼲燥后物料的含⽔量为3%
湿法制粒时含⽔量为62%
根据物质平衡原理计算:
实际每天需要原辅料量=400/.995=
内包时物料质量为400*(1+2%)=408kg
整粒总混时m=408*102%=
⼲燥后总质量m=*102%=
绝⼲物料量m=*97%=
湿法制粒时的质量m=*102%/38%=
⽔及粘合剂的总质量=结果见下图(以⽇产量为准):
原料
辅料及⽔
损耗22 烘⼲⽔汽667
整粒、总混损耗
颗粒包装损耗
400
外包
成品400
⽣产设备选型说明
设备选型是⼯艺设计的重要内容,国内制药企业积极推进GMP认证,但对国内⽣产药机设备却没有权威部门给予认证是否符合GMP,⽽国外⽣产的药机设备
价格昂贵,因此在设备选型问题上应坚持按GMP的要求,⼒求先进、质量可靠、运⾏平衡、符合国情和企业实际情况。
①根据班产规模和物料衡算计算出各⼯序、各过程的物流量,储存容量,传热量,蒸发量等,以此作为设备选型计算的依据。
②按计算的物流量等,根据所选⽤设备的⽣产能⼒、⽣产富裕量等来计算设备台数、容量、传热⾯积等。
最后确定设备的型号、⽣产能⼒、台数、功率等。
③在进⾏设备选型和计算时必须注意到设备的最⼤⽣产能⼒和设备最经济、最合理的⽣产能⼒的分别。
在⽣产上望设备发挥最⼤的⽣产能⼒,但从安全运转⾓度来看,如果设备长期以最⼤负荷运转,将会影响到能耗、设备使⽤寿命等,设备都有最佳的运转范围。
在⼀般的设备参数中都会标明最⼤⽣产能⼒。
另外需要重视单机⽣产能⼒与台数的选择、搭配。
设备选型关键在于制剂设备在设计、选型、制造和安装上要符合GMP标准。
要达到GMP标准,制剂设备在具体设计中应体现符合产品⽣产及⼯艺要求、安全、稳定、可靠以及易于清洗、消毒或灭菌,便于⽣产操作和维修保养,并能防⽌差错和交叉污染的总体思想。
在设计中,凡与药品直接接触的设备内表⾯及⼯作零件表⾯,尽可能不设计有台、沟及外露的螺栓连接。
设备内外表⾯应平整、光洁、⽆梭⾓、⽆死⾓、⽆凹槽、易清洗与消毒。
同时,为不对装置之外构成污染,设备应采取防尘、防漏、隔热、防噪声及防焊等措施。
主要⽣产设备选型
1、粉碎机
由物料恒算可知,按⽣产班制可计算出每⼩时⾄少处理物料52kg。
可选⼀台型号为FL-300的万能粉碎机,其单机⽣产能⼒为150kg/h,能满⾜⽣产要求,
⼯艺的第⼆步是过筛,根据固体制剂的需要,固体制剂过筛的主要⽬的是将物料颗粒⼤⼩筛匀,可选⼀台型号为ZS-350型的振动筛,其单机⽣产能⼒为
制粒过程中应⽤到⽔,可选⼀台型号为CH-200的物料混合机,其每次能装
YK-160型摇摆式颗粒机适⽤于制药、化⼯、⾷品等⾏业,其⼯作原理是通过机械传动,使刮粉轴往复运动,将物料从筛⽹挤出,制成颗粒。
本机结构简单,
操作⽅便,便于维修,每⼩时能处理360kg的物料,是⽬前固体制剂制粒⾏业制
需经过⼲燥才能进⾏下⼀道⼯序的⽣产,因此选⽤型号为GHL-Ⅲ的沸腾⼲
制粒后的⼯序是整粒,根据物料恒算,需要⼀台⽣产能⼒⾄少为74kg/h的整粒机,可选⽤⼀台型号为GKZ-200的快速整粒机,其⽣产能⼒为200kg/h,成
现在⼴泛采⽤复合铝箔包装,根据⽣产需要,颗粒⾃动包装机每分钟⾄少完成42袋,可选⽤⼀台型号为DXDK-100的颗粒⾃动包装机,其包装速度为55-100
1.在⼚区中的位置
颗粒剂车间在场区中应合理布局,应使车间⼈流物流出⼊⼝尽量与⼚区⼈流物流道路相吻合。
由于固体制剂发尘量较⼤,应位于当地常年风向的下游。
在决定⼚房总图⽅位时,⼚房总轴应尽量布置成东、西向,以免有⼤⾯积的窗墙受⽇晒影响。
2.正确处理⼯艺布局中的⼈流物流关系
在车间设计中,⼯艺布局设计中,⼯艺布局设计对于药品⽣产企业实施GMP 有着重要作⽤。
应按GMP所要求的“⼯序衔接合理,⼈流物流分开”、“避免⼈流物流交叉”的规定进⾏合理的布置,应遵循以下设计原则。
(1)进⼊洁净区的操作⼈员和物料不能合⽤⼀个⼊⼝。
应该分别设置操作⼈员和物料⼊⼝通道。
(2)操作⼈员和物料进⼊洁净区应设置各⾃的净化⽤室或采取相应的净化措施。
洁净区内设计时还应设置⽣产过程中容易产⽣的污染环境的废弃物的专⽤⼝,避免对原辅料和内包材造成污染。
(3)为避免外来因素对药品⽣产污染,洁净⽣产区只设置与⽣产有关的设备,设施和物料存放间。
空压站、除尘间、空调系统、配电等公⽤辅助设施,均应布置在⼀般⽣产区。
(4)在洁净区内设计洁净⾛廊时,应保证此通道直接到达每⼀个⽣产岗位、中间物、或内包材存放间。
不能把其它岗位操作时间或存放时间作为物料和操作⼈员进本岗位的通道。
(5)在不同⼯艺流程、⼯艺操作、设备布置的前提下相邻洁净操作室,如果空调系统参数相同,可在各墙上开门,开传递窗或设传送带来传送物料。
尽量少⽤或不⽤洁净操作室外共⽤的通道。
3.⽣产线安排
粉碎,过筛,称配等⼯序使⽤⼀独⽴的空调系统,位于仓库附近。
由于⽚剂,胶囊剂,颗粒剂的⽣产前段⼯序⼀样,如混合⼲燥和整粒等,因此,将⽚剂,胶囊剂,颗粒剂⽣产线布置在同⼀洁净区内,这样可提⾼设备的使⽤率,减少洁净区⾯积,从⽽节约建设资⾦。
由于在同⼀洁净区内布置了⽚剂,胶囊剂三条⽣产线,因此平⾯布置时尽可能按⽣产⼯段分块布置,如将造粒⼯段(混合制粒。
⼲燥和整粒总混),胶囊⼯段(胶囊填充,抛光选囊),⽚剂⼯段(鸦⽚,包⾐)和内包装等各⾃相对集中布置,这样可以减少各⼯段的⼲扰,同时也有利于空调净化系统合理布置。
包装区域设四条全⾃动包装流⽔线,每条流⽔线都设置在独⽴的房间中,可防⽌不同品种的混淆。
4.备料室的设置
GMP要求药品⽣产企业应设备料室。
GMP规定药品⽣产企业⽣产区的运输不应对药品的⽣产咋成污染。
因此考虑总体和⼚房布局时既要保证⼈流,物流分开,⼜要使物料的运输距离尽可能缩短。
5.中间站的布置
洁净区内设置了与⽣产规模相适应的原辅料,半成品存放区,如颗粒中间站,有利于减少⼈为错差,防⽌⽣产中混药。
中间站布置⽅式有两种:第⼀种为分散式,这种⽅式操作间和中转间之间如果没有特别要求,可以开门相通,避免对洁净⾛廊的污染。
第⼆种为集中式,此时⽣产区域的布局要顺应⼯艺流程,不迂回,不往返,并使物料传输距离最短。
在本次车间设计实例中采⽤的是集中式中间站。
6.颗粒剂车间产尘,散热,散湿,臭味的处理
颗粒剂车间的显着特点是产尘的⼯序多,班次不⼀。
发尘量⼤的粉碎,过筛,制粒,⼲燥,整粒,总混等岗位,如不能做到全封闭操作,则除了设计不要的捕尘,除尘装置外,还应设计操作前室,以避免对邻室或共⽤通道产⽣污染。
7.容器具的清洗
⼀般⽣产区布置洁具清洗,存放间。
洁净区内要设计器具清洗,存放间,⽽且⾯积不能太⼩。
使⽤的中转容器具应表⾯光洁,具有耐磨性和易清洗性。
清洗⽤⽔要根据被清洗物是否直接解除药物开选择。
不接触者可使⽤饮⽤⽔清洗,接触者还要依据⽣产⼯艺要求使⽤纯⽔或注射⽤⽔清洗。
但不论是否接触药物,凡进⼊⽆菌区的⼯器具,容器等均需灭菌。
8.参观⾛廊的设置
作为参观⾛廊,时参观者不影响⽣产,⽽且洁净⾛廊的设置,使采⽤暖⽓采暖成为可能,为了保护洁净区,避免冬季内墙结露。
9.仓库
为了增⼤仓库的储存量,仓库采⽤钢制货架,塑料托盘,货物分区分架存放。
仓库内设发货厅,原辅料区,包装材料区,成品区等。
10.安全门的设置
设置参观⾛廊和洁净⾛廊时要考虑相应的安全门,它是制药⼯业洁净⼚房所必须设置的,其功能是出现突然情况时迅速安全疏
散⼈员,因此开启安全门必须迅速简捷。
11.其它设计说明
含⽚剂、颗粒剂、胶囊剂的固体制综合车间设计其物流出⼊⼝与⼈流出⼊⼝完全分开,固体制剂车间为同⼀个空调净化系统和同⼀套⼈物流净化措施。
关键⼯位:制粒的制浆间、包⾐间需防爆;混合间、整粒总混间、粉碎筛粉需除尘。
固体制剂综合⽣产车间洁净级别为30万级,按GMP要求,洁净区控制温度为18-26℃,相对湿度为45%-65%。
附:颗粒剂车间布局
参考⽂献
[1] 王志祥. 制药⼯程原理和设备. 北京: ⼈民卫⽣出版社(第2版)2011年7⽉
[2] 任晓⽂. 药物制剂⼯艺及设备选型. 北京: 化学⼯业出版社, 2000年6⽉
[4] 张旭桥. 药物制剂设备与车间⼯艺设计. 北京: 中国医药科技出版社, 2000年7⽉
[5] 张洪斌. 药物制剂⼯程技术与设备. 北京: 化学教育出版社, 2007年
[6] 朱宏吉. 制药设备与⼯程设计. 北京: 化⼯出版社, 2004年6⽉
颗粒制剂间技术要求
1.室内装修⽔,电,汽管道敷设,照明灯具设计按照GMP要求设计。
2.本车间⽣产类别为丙类耐⽕等级⼆级。
3.洁净区外窗均采⽤双层固定窗,并要求密封,防⽌灰尘和粉尘进⼊。
4.⼚房⼊⼝处和车间参观⾛廊设置电击式杀⾍灯。
5.洁净室内设置⽕灾报警系统及应急照明设施。
6.△为30万级洁净区,控制温度18-26℃,相对湿度45%-63%。
7.洁净级别不同的区域之间5-10Pa的压差,并有测压装置,其中粉碎过筛混合致⼒快速
整粒房间相对其前室为负压⼤相对⾯为正压。
8.洁净室内安装紫外杀菌灯,⼀步制粒车间及制浆,包⾐间及其制浆电⽓防爆,各制浆间
需设酒精浓度报警器。
9.洁净区内墙采⽤轻质隔断,上部设铝合⾦观察窗。
10.洁净地漏为符合GMP的洁净地漏。
11.本车间层⾼位,吊顶底离地⾯,其中⼀步制粒车间局部抬⾼。
12.⼯具清洗间,洁具清洗制粒的制浆间,⾼效包⾐机制浆间,制⽔间,洁净⾐洗涤烘⼲间,晾⽚检⽚间需排热、排湿,热风循环烘箱需排热、排湿仓库要加强排风防霉。
13.⽣产区所需压缩空⽓需经排油、⽆菌过滤处理。
14.洁净区地⾯采⽤环氧⾃流平。
15.需除尘的点:粉碎机、过筛、快速整粒机、多项运动混合机、混合机。