年产12亿颗氨苄西林胶囊(025g颗)的车间设计

年产12亿颗氨苄西林胶囊(025g颗)的车间 年产1.2亿颗氨苄西林胶囊(0.25g/颗)车间设计 摘要:氨苄西林是广谱半合成青霉素，主要用于敏感菌所致的泌尿系统、呼吸 0.25g/star) 系统、胆道、肠道感染以及脑膜炎、心capsule( Abstract:Ampicillin is a broad-spectrum semi-synthetic penicillin, mainly for the sensitive strains caused by the urinary system, respiratory, biliary, intestinal infections, and meningitis, endocarditis, etc..Also be used for typhoid fever, paratyphoid fever; urinary tract, respiratory tract infections. This article design workshop of annual production capacity of 120 million ampicillin capsule. Its main contents include the production process, production process material balance, production equipment selection, workshops layout design, workshops air purification systems, capsules GMP requirements. Its wide range of sources of raw materials, low cost production process is simple and reliable, suitable for the production of small and medium-sized enterprises. With a certain sense of design. Keywords: Ampicillin; Capsule; Workshop design; Material balance; Equipment selection i 目 录 前 言............................................................................................................................ 5 第一章 设计指导思想和设计原则.............................................................................. 8 1.1 指导思想......................................................................................................... 8 1.2 设计原则......................................................................................................... 8 1.2.1厂区的选择和布置............................................................................... 8 1.2.2工艺流程............................................................................................... 8 1.2.3设备选型............................................................................................... 9 1.2.4制剂车间的布置................................................................................... 9 1.2.5空调净化系统....................................................................................... 9 第二章 工艺流程设计.............................................................................................. 10 2.1 工艺规定....................................................................................................... 10 2.2 工艺设计参数............................................................................................... 10 2.3 工艺研究....................................................................................................... 11 2.3.1 工艺流程图........................................................................................ 11 2.3.2 工艺流程............................................................................................ 11 第三章 物料衡算........................................................................................................ 17 3.1 物料衡算....................................................................................................... 17 3.1.1 生产能力............................................................................................ 17 3.1.2 质量守恒定律.................................................................................... 17 3.1.3 氨苄西林胶囊的计算........................................................................ 18 第四章 设备设计与选型............................................................................................ 20 4.1 混合设备....................................................................................................... 20 4.1.1 设备的设计........................................................................................ 20 4.1.2设备的选型......................................................................................... 20 4.2 粉碎设备....................................................................................................... 22 4.2.1 设备的设计........................................................................................ 22 4.2.2 粉碎设备的选型................................................................................ 23 4.3 筛分设备....................................................................................................... 24 ii 4.3.1 设备的设计........................................................................................ 24 4.3.2 筛分设备的选型................................................................................ 25 4.4 干燥设备....................................................................................................... 26 4.4.1 设备的设计........................................................................................ 26 4.4.2 干燥设备的选型................................................................................ 26 4.5 胶囊填充设备............................................................................................... 28 4.6 辅助包装设备及其他................................................................................... 29 4.6.1 铝塑自动泡罩包装机........................................................................ 29 4.6.2 装盒机................................................................................................ 30 4.6.3 装箱机................................................................................................ 31 4.7 主要工艺设备............................................................................................... 33 第五章 车间的平面布置设计.................................................................................... 33 5.1车间布置........................................................................................................ 34 5.2车间布置的特殊要求.................................................................................... 35 5.3 胶囊剂的设计和生产管理........................................................................... 36 5.3.1 胶囊剂车间的设计............................................................................ 36 5.3.2 胶囊剂车间的管理............................................................................ 36 5.4 生产线安排................................................................................................... 37 第六章 空调净化系统................................................................................................ 38 6.1空气净化系统设计........................................................................................ 38 6.1.1空气过滤器......................................................................................... 38 6.1.2 净化空调系统.................................................................................... 39 6.2 送风量与换气次数....................................................................................... 40 6.3 洁净室正压的调控....................................................................................... 40 6.4 净化空调系统中应注意的几个问题........................................................... 40 6.5设计参数........................................................................................................ 41 6.6 洁净室空调洁净化的选择................................................................... 41 6.6.1制冷方案............................................................................................. 41 6.6.2热、湿处理方案................................................................................. 41 iii 6.6.3送风方案............................................................................................. 42 6.6.4净化方案............................................................................................. 42 第七章 胶囊剂GMP规范要求 ................................................................................. 42 7.1车间布置GMP要求 ..................................................................................... 43 7.2工艺布局中的人流物流关系........................................................................ 43 7.3胶囊制剂车间技术GMP要求 ..................................................................... 44 7.4 生产车间的灭菌........................................................................................... 45 参考文献...................................................................................................................... 45 谢 辞...................................................................................... 错误～未定义书 签。 英文文献...................................................................................... 错误～未定义 书签。 iv 前 言 1、胶囊剂的概述 胶囊剂(capsules)系指将药物填装于空心硬质胶囊中或密封于弹性软质胶囊 中而制成的固体制剂[1]。 (1)胶囊剂的分类 根据囊壳的差别，通常将胶囊剂分为硬胶囊和软胶囊(亦称为胶丸)两大类: a、硬胶囊剂(hard capsules)是将一定量的药物(或药材提取物)及适当的辅 料(也可不加辅料)制成均匀的粉末或颗粒，填装于空心硬胶囊中。 b、软胶囊剂(soft capsules)是将一定量的药物(或药材提取物)溶于适当辅料 中，再用压制法(或滴制法)使之密封于球形或橄榄形的软质胶囊中。 近年 来为了适应医疗上的不同需要，还制成了许多供其他给药途径应用的胶囊剂，它 们有植入胶囊、气雾胶囊、直肠和阴道胶囊和外用胶囊等，这类胶囊使用远不如 口服胶囊广泛。 (2) 胶囊剂的优点[2] a、病人服药顺应性好:能掩盖药物不良嗅味或提高药物稳定性，因药物装在 胶囊壳中与外界隔离，避开了水分、空气、光线的影响，对具不良嗅味或不稳定 的药物有一定程度上的遮蔽、保护与稳定作用。可具有各种颜色还可印字以资区 别，美观，易于服用，携带方便，深受病人欢迎。 b、药物的生物利用度较高:胶囊剂中的药物是以粉末或颗粒状态直接填装于 囊壳中，不受压力等因素的影响，所以在胃肠道中迅速分散、溶出和吸收，其生 物利用度将高于丸剂、片剂等剂型。 c、可弥补其他固体剂型的不足:含油量高的药物或液态药物难以制成丸剂、 片剂等，但可制成胶囊剂。又如主药的剂量小，难溶于水，在消化道内不容易吸 收的药物，可将其溶于适宜的油中，再制成胶囊剂，以利吸收。 d、提高药物的稳定性。对光敏感、遇湿热不稳定的药物，如抗生素等，可填装于不透光的胶囊中，以防药物受湿气、空气中氧和光线的作用，以提高其稳定性。 5 e、处方和生产工艺简单。与片剂相比，胶囊剂处方中辅料种类少，生产过程简单，所以胶囊剂常用于新药临床试验的给药剂型。 f、可使药物具有不同释药特性。对需起速效的难溶性药物，可制成固体分散体，然后装于胶囊中;对需要药物在肠中发挥作用时可以制成肠溶胶囊剂;对需制成长效制剂的药物，可将药物先制成具有不同释放速度的缓释颗粒，再按适当的比例将颗粒混合均匀，装入胶囊中，即可达到缓释、长效的目的。 (3)胶囊剂的质量检查[3] a、外观 胶囊剂应整洁，不得有粘结、变形或破裂现象，并应无异臭。 b、装置差异 除主药含量测定外，药典还规定有装量差异检查。除另有规定外，取供试品20粒，分别精密称定重量后，倾出与片剂崩解时限检查方法相同，如胶囊漂浮于液面可加挡板一块。除另有规定外，硬胶囊应在30分钟是测定有效成分从胶囊剂(在规定介质)中溶出的速度和程度，一般是以多少时间内溶出有效成分的百分率为限度。溶出度是反映产品内在质量(生物利用度)的一个重要信息，和其他固体制剂一样也受多种因素的影响。 2、氨苄西林胶囊 (1)氨苄西林简介 氨苄西林是广谱半合成青霉素，毒性极低。抗菌谱与青霉素相似，对青霉素敏感的细菌效力较低，对草绿色链球菌的抗菌作用与青霉素相仿或略强。对白喉杆菌、破伤风杆菌和放线菌其效能基本和青霉素相同。对肠球菌及李司忒菌的作用则优于苄青霉素。对耐药葡萄球菌及其它能产生青霉素酶的细菌均无抗菌作用。对革兰阴性菌有效，但易产生耐药性。 6 结构式: 分子式:C16H19N3O4S (2)主要药用价值 主要用于敏感菌所致的泌尿系统、呼吸系统、胆道、肠道感染以及脑膜炎、心 b、血液偶见粒细胞和血小板减少。 c、肾脏偶有致间质性肾炎的报道。 d、肝脏少见肝功能异常(如血清丙氨酸氨基转移酶或天门冬氨酸氨基转移酶升高)。 e、中枢神经系统大剂量静脉给药可发生抽搐等神经系统毒性症状。婴儿用药后可出现颅内压增高，表现为前囟隆起。 (4)药动学 肌内注射 0.5g氨苄西林，0.5,l小时血药浓度达峰值，血药峰浓度为 12(7,14)μg/ml;6小时的血药浓度为0.5μg/ml。静脉注射0.5g后15分钟和4小时的血药浓度分别为17和0.6μg/ml。药品对胃酸相当稳定，因此口服后吸收良好。氨苄西林的体内分布良好。 综上所叙，氨苄西林作为常用抗生素，不管是在临床应用还是在新药开发上 都具有不可替代的作用，如今氨苄西林胶囊的生产工艺路线已日趋成熟，适合于中小型企业的投资生产，通过这次设计，利用所学的专业知识可初步掌握化学工艺设计的一般程序和方法，进一步强化理论联系实际的化工设计能力，为将来走向工作岗位打下坚实的基础。所以本次设计是有现实意义的。 7 第一章 设计指导思想和设计原则 1.1 指导思想 年产1.2亿颗(0.25g/颗)氨苄西林胶囊的设计来源于工业生产的实际需 要。其原料的合成技术已日趋成熟，生产工艺比较简单可靠，适合于中小型企 业的生产。通过毕业设计使制药专业的学生初步地掌握制药工艺设计的一般程 序和方法，受到化工设计的训练，对一些化工设备有了更深层的了解。其生产 工艺较为成熟先进，对于制药工程专业的毕业设计是较合适的选题，并有一定 的意义，有利于学生的工程设计能力的培养与训练。为将来从事本行有重要的 意义。 1.2 设计原则 1.2.1厂区的选择和布置 根据GMP规范，对于药厂的选择应考虑以下因素:环境、供水、能源、交 通、自然条件、环保、符合城市发展规划、协作条件等。 确定厂区后，根据药厂的组成和使用需要，结合有关技术要求，遵循国家 的方针政策，按照对药品生产质量管理要求，结合厂区的具体条件、厂区的卫 生、防火技术要求等进行综合，做到工艺流程合理，总体布置紧凑，以达 到投资省、建设周期短、生产成本低、效率高的效果。具体规范可见《医药工 业洁净厂房设计规范》[6]。 1.2.2工艺流程 工艺流程设计是整个设计中最重要的一部分，是车间设计的核心，且是车 间布置设计的依据，工艺流程的设计是否合理、可靠、先进、决定了车间设计 的成败与否。本次工艺流程设计是在一些已经投入生产的成熟的工艺流程的基 础上，根据GMP规范和具体生产需要，进行的一些改造和完善。 8 1.2.3设备选型 在制剂生产中，设备对工艺的先进性，对洁净影响都很大。对设备的选择除了 材质外，还要尽量选择密闭、自动化、联动化，以减小操作工序和操作人员，清除污染来源，并且设备一定要便于清洗和拆除，这样才符合GMP要求。 根据GMP规范，对于本产品的制剂车间所需要的设备的应满足以下规定:?洁净室内应采用具有防尘、防微生物污染物的设备和设施;?设备的容量尽可能与生产的批量相适应;?设备保温层表面必须平整、光洁，不得有颗粒性物质脱落，表面宜用金属外壳保护;?对产生噪声、振动的设备，应分别采用消声、隔震装置，改善操作环境;?与药物直接接触的干燥空气、压缩空气、惰性气体等 设备应满足产品验证的有关要求，合理设置有关参数的测均应设置净化装置;? 试。 1.2.4制剂车间的布置 根据GMP规范，设计应遵循的原则有:?车间应按工艺流程合理布局，布置合理、紧凑，有利于生产操作，并能保证对生产过程进行有效的管理;?车间布置要防止人流、物流之间的混杂和交叉污染，防止原材料、中间体、半成品的交叉污染和混杂。做到人流、物流协调，工艺流程协调，洁净级别协调;?车间应设有相应的中间贮存区域和辅助车间;?厂房应有与生产量相适应的面积和空间，建设结构和装饰要有利于清洁和维护;?车间内应有良好的采光、通风，按工艺要求可增设局部通风。 1.2.5空调净化系统 其首要任务是控制室内浮游微粒及细菌对生产的污染，使室内的生产环境的空气洁净度符合工艺要求，根据GMP对洁净厂房的环境控制要求，做出相应措施。据药品生产环境对洁净度的具体分区，并确定换气次数。确定其他环境参数，如温度与湿度、洁净压力、噪声、新风量等。 9 第二章 工艺流程设计 2.1 工艺规定 (1) 为了保证胶囊剂生产质量，防止生产环节对胶囊剂的污染，生产区域必须满足规定的环境参数标准。 (2) 胶囊剂生产区域应以空气洁净度为主要控制对象，同时还要应对其温度、湿度、新鲜空气量、压差、照度、噪声等做出必要的规定，且要对其进行验证以满足GMP标准。生产过程中对明胶的配制、胶囊壳的厚度、重量以及温度、干燥时间等的控制都是严格、精密的。 2.2 工艺设计参数 生产规模:1.2亿颗/年 生产计划:1—12月生产生胶囊剂 产品规格:硬胶囊剂(0.25g/颗) 反应条件参数:年生产时间: 2000h(250天，1天1班:每班8h) 10 2.3 工艺研究 2.3.1 工艺流程图 图2.1 氨苄西林胶囊工艺流程图[4] 2.3.2 工艺流程 1、原辅材料的粉碎与过筛 如果原辅材料粒度过粗或结晶晶型系等，投料前均应粉碎过筛，粉末应通过 11 100目以上的筛网，以达到对细度的要求。否则，混料不均匀，主药含量很难合格。 有的原辅材料如淀粉，细度虽合乎要求，但淀粉内部含有小黑点，麸皮等杂质，肉眼又不好检查，只有通过100,120目振动筛，才能将杂质除去。 (1)粉碎的目的:粉碎可以减小粒径，增加比表面积，这对于制剂加工操作和制剂质量都有重要的意义，所以粉碎是药物制剂工程的一个重要单元操作。 (2)粉碎的方法:就设计要求，在此就只介绍湿法粉碎，湿法粉碎是指药物中加入适量水或其他液体进行研磨粉碎的方法。此法可减少粉尘飞扬，刺激性和有毒药物粉碎多用此法，液体也可减少物料的黏附性而提高研磨粉碎效果。 (3)筛分的目的是为了得到有较均匀粒度的物料，筛分过程可用于直接制备成品，也可用于中间工序。它对药品质量以及制剂生产的顺利进行都有重要的意义。筛分法操作简单，经济而且分级精度比较高。将不同粒度的混合物料按粒度大小进行分离的操作称为分级。 2、配料混合 广义上把两种以上的物质均匀混合的操作统称为混合。其中包括固—固、固—液、液—液等组分的混合，通常将固—固粒子的混合简称为混合;将大量固体和少量液体的混合叫捏合;将大量液体和少量不溶性固体或液体的混合(如混悬剂、乳剂、软膏剂等混合过程)称为匀化。 混合是制剂工艺中的基本工序之一，其目的在于使药物各组分在制剂中均匀一致。混合结果影响制剂的外观质量和内在质量。如在片剂的生产中，混合不好会出现斑点，崩解时限、强度不合格、影响药效等，特别是含量非常低的毒性药物、长期连续服用的药物、有效血药浓度和中毒浓度接近的药物等情况，主药含量不均匀对制剂生物利用度及治疗效果会带来极大的影响，甚至带来危险。因此，合理的混合操作是保证制剂质量的重要操作之一。 混合机内粒子的运动非常复杂，混合机理概括起来由Lacey(1954)提出的三种运动方式: ?对流混合:在机械转动下固体粒子群体产生大幅度位移时进行的总体混合。 ?剪切混合:由于粒子群内部力的作用结果，在不同组成的区域间发生剪切作用而产生滑动面，破坏粒子群的凝聚状态而进行的局部混合。 12 ?扩散混合:相邻离子间产生无规则运动时相互交换位置而进行的局部混合。 上述三种混合方式在实际的操作过程中并不相互独立进行，只不过所表现的程度大小不同而已，例如水平转筒混合器 13 的制剂。其制备过程可分为空胶囊的制备和填充物料的制备、填充、封口等工艺过程。空胶囊呈圆筒形，由大小不同的囊身、囊帽两节密切套合而成，是以明胶为主要原料另加入适量的增塑剂，食用色素和遮光剂、防腐剂等制成。其大小规格有:000,00,0,1,2,3,4,5八种。胶囊可制成各种色泽和透明或不透明的，以使制成的胶囊剂具有不同的外观，借以识别特殊的混合内容物。胶囊填充药物后应密闭以保证囊体和囊帽不分离。 (1)胶囊剂的制备:空胶囊中主要成型材料是明胶。生产中常用碱法明胶，以骨骼为原料制成的骨明胶质坚性脆，以猪皮为原料制成的猪皮明胶可塑性好，生产中常将骨胶和皮胶混合使用，其制备的胶囊较为理想。为增加其坚韧性与可塑性，可加入适量的甘油、山梨醇、CMC-Na、HPC、油酸酰胺磺酸钠等;为减小其流动性、增加胶冻力，可加增稠剂琼脂等;对光敏感的药物，可加遮透剂二氧化钛(2%,3%);为增加美观，便于鉴别，可加入柠檬黄、胭脂红等食用染料做着色剂;为防止胶囊在存储中霉变，可加入防腐剂尼泊金等。必要时亦可加入芳香性矫味剂。当然，不是任一种空胶囊都必须有以上组分，而应根据目的要求选择。 根据胶壳的组成不同，胶囊分为三种;无色透明的(不含色素及二氧化钛)、有色透明(含色素但不含二氧化钛)及不透明的(含二氧化钛)。 空胶囊的生产过程:溶胶?蘸胶(制坯)?干燥?脱模?截割?(囊体与囊帽)套合等工序。操作环境的温度应该为10,25?，相对湿度为35%,45%，空气洁净度为10000级，由自动化生产线完成。空胶囊含水量14%,15%为宜，除可用各种颜色区别外，还可在每个空胶囊上印字，以便识别。 (2)空胶囊的规格与质量[5]:空胶囊的质量与规格均有明确规定，共有8种规格，随着号数由小到大，容积由大到小。见下表2.1: (3)空胶囊规格的选用:市售的口服空胶囊，常用的为0,5号。一般常用药物的填充多用空胶囊容积控制，故应按药物规定剂量所占容积选择最小的空胶囊。由于药物的密度、晶态、颗粒大小不同，所占的容积亦不同，因此，一般宜先测定待填充物料的堆密度，然后根据应装剂量计算该物料的容积，以决定选用胶囊的号数。也可用法找到所需空胶囊的号数。通常采用初算容量、剂量，然后凭经验试装来选用胶囊。 14 处方组成:硬胶囊一般是填充粉状药物或颗粒状药物 表2.1 常规空胶囊的号数与容积 空胶囊号数 0 容积(ml) 0.75 1 0.55 2 0.40 3 0.30 4 0.25 5 0.15 药用明胶硬胶囊各型号的规格尺寸按GB13731—92要求，见下表; 表2.2 药用明胶硬胶囊规格尺寸(GB13731,92)，mm (4)药物的填充:胶囊剂的填充方法分手工填充法和机械填充法。手工填充法效率低，重量差异大。生产中一般用机械填充。生产应在温度为25?左右和相对湿度为35%,45%的环境中进行，以保持胶壳含水量不致有大的变化。除少量制备时用手工填充外，大量生产时常用自动填充机。将药物与赋形剂混均，然 15 后放入饲料器用填充机械进行填充。此混合粉状物料应具有适宜的流动性，并在输送和填充过程中不分层。目前填充机的式样虽很多，但操作步骤都包括排列、校准方向、分离、填充和套合七步。 (5)封口:空胶囊的囊身与囊帽套合方式有平口和锁口两种。生产中一般使用平口空胶囊，此种套合不如锁口套合密封性好，故须封口。填充药物后，为了防止泄漏，常用带封方法封口。封口的材料常用制备空胶囊时相同浓度的明胶溶液(如明胶20%、水40%、乙醇40%的混合液;也可用平均分子量40000的PVP2.5%，聚乙烯聚丙二醇共聚物0.1%、乙醇97.4%的混合液;或苯乙烯马来酸共聚物2.5%、乙醇97.5%的混合液。还可用超声波使胶囊封口)，保持胶液50?，封腰轮部分浸在胶液胶囊泡罩式(PTP)包装自动线 胶囊剂主要采用玻璃瓶与塑料瓶两种包装，在采用塑料瓶时向计数填装机供应塑料瓶之前要经过一道预备工序:空气清洗。瓶子的容量最小是10片，大的可达500片、1000片，因此为了封瓶计数和填装的自动化，一定要按不同的品种和容量分别采用专用设备。在胶囊剂计数和装填机之后通常还装有棉塞封入机(塞入PE膜、聚氨酯泡沫塑料或棉花等作为缓冲材料)、封盖机、贴标签机、 16 封盒机、纸盒集装机或纸盒捆扎机以及收缩包装机。 8、清场 有更换批号、品种、规格的要求时，每次更换前要对原生产间进行卫生清场和有关设备的拆洗灭菌。 第三章 物料衡算 物料衡算是车间工艺设计中最先完成的一个计算项目，其结果是后续的车间能量衡算，设备工艺设计与选型，确定原材料消耗定额，进行管路设计等各种设计项目的依据。因此，物料衡算结果的正确与否直接关系到工艺设计的可靠程度。 3.1 物料衡算 3.1.1 生产能力 根据设计任务，开工因子=生产装置每年开工时间/年自然时间。为充分利用设 ，但是不可能等于1，因为还要考虑到设备的备，开工因子应取得较大，接近1 检修以及开停车等情况。开工因子一般取为0.85,0.9，全年365天，则年生产250,300天。因此除去季保养、月保养、修理、放假等总计115天，则年工作日为:365,115 ,250天。每天一班，一班8小时。 年产1.2亿颗氨苄西林胶囊。每小时的生产能力:120000000?250?8=60000颗/小时，则每天生产能力为:60000×8×0.25g=120000g=120kg 3.1.2 质量守恒定律 质量守恒定律是[5]“进入一个系统的全部物料量必等于离开这个系统的全部物料量，再加上过程中损失量和在系统中积累量。”依据质量守恒定律，对研究系统作物料衡算，可用下式表示: ?G进=?G出+ ?G损+?G积 17 式中 ?G进—输入物料量总和; ?G出—离开物料量总和; ?G损—总的损失量; ?G积—系统中积累量。 3.1.3 氨苄西林胶囊的计算 胶囊剂配方:每10000颗 胶囊含氨苄西林1.25kg; 羧甲基纤维素钠0.6kg ;可溶性淀粉0.6kg ;水0.05kg。 氨苄西林:羧甲基纤维素钠:可溶性淀粉:水=50%:24 %:24%:2% 假设生产胶囊的过程中损失量不超过总量的5.0% 每天配置的氨苄西林胶囊需要的氨苄西林混合量为: 120?(1-5%)=126.32kg 每天实际需要氨苄西林量为: 126.32×50%=63.16kg 每天实际需要羧甲基纤维素钠量为: 126.32×24%=30.32kg 每天实际需要的可溶性淀粉为: 126.32×24%=30.32kg 每天实际需要氨苄西林胶囊的水含量为: 126.32×2%=2.52kg 表3.1 每一天氨苄西林胶囊配制过程的物料平衡表 18 由以上的物料衡算结果可知: 单位时间w,G(X1-X2)=126.32×(0.05-0.005)=5.68kg/d 即:单位时间 损耗水汽5.68 0.63 0.4 损耗0.4 120 19 图3.1 每天生产工艺流程中的质量变化过程示意图 第四章 设备设计与选型 4.1 混合设备 4.1.1 设备的设计 按照结构和运行特点的差异，混合设备大致可分为三类:固定型、回转型和复合型。目前工业上常用的有以下几种: (1)V型混合机 V型混合机是由两个圆筒成V型交叉结合而成的，物料在圆筒 20 桶壁经过镜面抛光，无死角、不剩余料、进出料方便，无交叉污染，易清洗、造型美观。 (3)主要设计参数 表4.1三维运动混合机设计参数一览表 由物料衡算图可知， 天混合量为:126.32kg 则可得每小时的混合量为:126.32?8=15.79kg 故应选用SYH-50型混合机，如下图: 21 图4.1 SYH-50型混合机 4.2 粉碎设备 4.2.1 设备的设计 工业上使用的粉碎机种类很多，其选用的原则是要掌握物料性质和对粉碎的要求，选择合适的粉碎机械正确的型号。常用的粉碎设备有以下几种: (1)锤击式粉碎机 锤击式粉碎机属于机械式粉碎机之一，对物料的作用力以撞击力为主，适用于脆性、韧性物料以及中碎、细碎、超细碎等的粉碎要求，故又称为“万能粉碎机”。此类粉碎机的粉碎比一般为20,70左右，典型的粉碎机有锤击式和冲击柱式。锤式粉碎机结构简单、操作方便，粉碎粒度比较均匀，其粒度可由锤头的形状、大小、转速以及筛网的目数调节，但过于微细时容易堵塞，因此以30,200目为好。 (2)球磨机 球磨机是最古老的的粉碎机之一，它具有一个回转的筒体，筒体 22 要的超细粉碎设备，由于压缩气体膨胀时的冷却作用，以及粒子与气体间快速的热交换，气流粉碎机在运转时不产生热量，尤其适用于热敏物质，且设备简单，易对机器和气体进行无菌处理，常用于无菌粉末，还可以实现联合操作。 从以上比较，以及本品的物性和设计要求，宜选用气流粉碎机。 4.2.2 粉碎设备的选型 目前工业上应用的气流粉碎机主要有:扁平式、循环管式、对喷式、流化床对射式。本次设计选用扁平圆盘气流粉碎机。 目前国内普遍使用的型号，主要是QS系列的气流粉碎机: (1)工作原理: 压缩空气通过均匀地分布在粉碎室周围并与粉碎室半径方向成一定角度的喷嘴，把压强能转换成速度能，产生高速气流，使通过加料喷射器连续均匀地进入粉碎室的粉体物料颗粒，互相激烈碰撞、摩擦及粉碎室内腔表面碰撞，从而达到超微粉碎的目的。 (2)特点: 适用干式脆性物料(含水量<3%)的超微粉碎，依靠粉体间相互作用的自磨粉碎，可获得高纯度微米级和亚微米级的超微颗粒。配有相应内衬，可解决硬质、粘壁物料的粉碎。压缩气体经喷嘴绝热膨胀产生焦耳一汤姆逊降温效应，使粉碎在低温下进行，特别适合热敏性、低融点物料实行超微粉碎。 能实现连续生产和自动化操作。 (3)QS系列水平圆盘式气流粉碎机流程图 图4.2 QS系列水平圆盘式气流粉碎机流程图 、储气罐 3、空气冷冻干燥器 4、QS系列气流粉碎机 5、料仓 1、空压机 2 6、电磁振动加料器 7、旋风捕集器 8、星形回转阀 9、布袋捕集器 10、引风机 23 (4)适用范围: 该机广泛应用于化工、农药、轻工、食品、医药、非金属矿、化妆品等行业和各种干粉物料的粉碎。 (5)主要技术参数:如下表。 表4.2 QS系列水平圆盘式气流粉碎机主要技术参数 根据物料衡算结果可知:应选用QS300型号的粉碎机。 4.3 筛分设备 4.3.1 设备的设计 按制作方法筛分用筛可分为冲眼筛和编织筛两种，冲眼筛系在金属板上冲制出圆形的筛孔而成，其筛孔坚固不易变形，多用于高速旋转粉碎机的筛板及药丸的筛选。编织筛是用一定机械强度的金属丝或其他非金属丝编织而成。尼龙丝对一般药物较稳定，在制剂生产中应用较多，但筛孔易变形。 常用的筛分设备有: (1)摇动筛 可将筛按从上到下，从粗到细的顺序排列，最上面的是筛盖，最下为接收器，取一定量的样品置于最上层筛上，加上筛盖后，固定在摇动台进行摇动一定时间后，即可完成对物料的分级。摇动筛常用于粒度分布的测定。 (2)振动筛 是利用机械装置或电磁装置使筛产生振动将物料进行分离的设备。筛分后粗 24 料由上部的出料口排出，细料由下部的出口排出。振动筛具有分离效果好，单位筛面处理能力大，占地面积小，重量轻等优点。 (3)微细分级机 微细分级机为离心机械式气流分离筛分机械。它依靠轮叶高速旋转，使气流中夹带的粗、细微粒因所产生的离心力大小不同而分开。这种微细分级机适用于各种物料分级，可单独使用，也可在干燥与粉碎的工艺流程中，安装在主机的顶部配套使用。 微细分级机的特点有:?分级范围广;?分级精度高;?结构简单，维修、操 作、调节容易;?可以与各种粉碎机配套使用。 4.3.2 筛分设备的选型 (1)概述 ,,,型直排式振动筛分机由振动电机、筛网架、筛圈、弹簧、进出料口等组成。物料经筛分后从下面出料口直接排出，实现筛分目的。该机主要适用于浆液、粘液的筛选、固液分离，也可用于干粉物料的筛选，广泛应用于化工、食品、制药等行业。并可根据用户要求设计制造，如将进料口加高、出料口加装蝶阀等。 (2)特点 ?筛分精度高，浆料最细可至500目(28um),过滤最细可至5um。 ?筛网架设计独特，不泄漏，不易睹眼。 ?能高效、自动分级、连续生产。 ?适用于任何浆液、粘液和粉状物料。 (3)主要技术参数 表4.3 ,,,型直排式振动筛主要技术参数 25 根据物料衡算的结果及物料粒度要求可知:应选用ZSZ,800型筛分机。 4.4 干燥设备 4.4.1 设备的设计 由于被干燥物料的性质、干燥程度、生产能力大小等不同，所采用的干燥方法及设备也不同。目前工业生产中常用的设备有以下几种[7]: (1)厢式干燥器 厢式干燥器是一种比较古老的干燥器，主要是以热风通过湿物料的表面达到干燥的目的。空气经预热器加热后进入干燥室 沸腾干燥器，又称流化床干燥器，它是由空气过滤器、加热器、沸腾床主机，旋风分离器、布袋除尘器、高压离心风机、操作台组成，由于干燥 26 物料的性质不同，配套除尘设备时，可按需要考虑，可同时选择旋风分离器、布袋除尘器，也可选择其中一种，一般来说比重较大的如冲剂及颗粒物料干燥只需选择旋风分离器，比重较轻的小颗粒状和粉状物料需配套布袋除尘器，并备有气力送料装置及皮带输送机供选择。 (2)工作原理 散粒状固体物料由加料器加入流化床干燥器中，过滤后的洁净空气加热后由鼓风机送入流化床底部经分布板与固体物料接触，形成流化态 达到气固的热质交换。物料干燥后由排料口排出，废气由沸腾床顶部排出经旋风除尘器组和布袋除尘器回收固体粉料后排空。 (3)应用 它适用于散粒状物料的干燥，如医药药品中的原料药、压片颗粒料、中药冲剂、化工原料中的塑料树脂、柠檬酸和其它粉状、颗粒状物料的干燥除湿，还用于食品饮料冲剂，粮食加工，玉米胚芽、饲料等的干燥。 (4)设备特点 可实行自动化生产，是连续式干燥设备。干燥速度快，温度快，能保证生产质量，符合药品生产GMP要求。 (5)技术参数 表4.4 干燥器规格及技术参数 27 根据衡算结果可知:应选用XF20型干燥器。 4.5 胶囊填充设备 目前大量生产常用自动化填充机装填药物，按照主工作盘的运动方式，可分为间歇回转和连续回转两种类型。 围绕着主工作盘设有空胶囊排序与定向装置、拔囊装置、剔除废囊装置、闭合胶囊装置、出囊装置和清洁装置等。 由于年产胶囊剂1.2亿万颗，工作时间为250×8=2000小时，则每小时产胶囊120000000?2000=60000颗。本设计采用全自动胶囊填充机。 (1)工作原理:采用自动间歇回转运动形式，以每分钟6--14转的转速旋转，每转有8次短暂停留时间，回转台将胶囊输送到回转台周围的各个工作台，在各站短暂停留的时间里。 (2)特点:采用计量管方式计量，计量准确并且调整装量非常方便，整机采用全封闭结构，接触药物的零件均用无毒材料，符合GMP标准。 (3)主要技术参数: 表4.5 NJP--2型-1200型系列全自动硬胶囊填充机 28 4.6 辅助包装设备及其他 4.6.1 铝塑自动泡罩包装机 (1) 工艺过程 铝塑包装是指利用透明塑料薄膜及薄铝箔将胶囊剂药物夹固在它们中间，而构成的一种包装形成。具体过程如下: 检修?印刷?密封?压痕?冲裁 成型?加料? (2) DPP系列铝塑自动泡罩包装机 是最新推出的改进型设备，采用了变频调速与机、电、光、气一体化控制技术和两项专利技术，并严格按医药行业“GMP”标准要求进行创新设计。该机功能先进、操作简单、产量高。 (3) 特点 ?变频调速、行程可调、接触式加热、正压成形、胶囊调头、图文对版 、气垫热封、上下网纹、无横向废边冲切; ?人机界面、传感器检测带剔除装置(选配); ?成形工位、压痕工位、冲切工 位均采用手轮调节; ?模具由定位销定位，对版准确，换模 更方便; ?也可用于一 版 块 ?本机采用分体设计，便于进入电梯、车间。 (4) 主要技术参数: 表4.6 DPP系列铝塑(铝/铝)自动泡罩包装机主要技术参数 29 由于已知每小时产胶囊60000颗，故选择DPP-80型。 4.6.2 装盒机 药品装盒机是一种把一个贴有标签的药品瓶子或安甑与一张说明书同时装入一个包装纸盒的医药包装机械。装盒机可分为卧式或立式两种，其工艺原理是:将冲裁好的纸板供给包装机，而后由包装机充填药品并成型封口。 (1)DZH-65型多功能自动装盒机 本机具有纸盒自动成型、自动折叠药品说明书、打印生产日期及批号、将药板连同说明书装盒、自动检测、对缺陷品自动剔除、缺纸缺药自动停机等功能。本机既可单机使用，也可通过输送带与泡罩包装机连成生产线，从胶囊、片剂至泡罩包装到装盒一次性完成。 (2)设备的选型 已知本品纸盒的规格[6]:胶囊剂8粒/板，1板/盒。 则年总需纸盒数为:12000万?8=1500万盒 每分钟需纸盒数为:15000000?2000?60=125盒 故由以上数据可选ZHJ-200D型自动装盒机 (3)ZHJ-200D型主要技术参数 表4.7 自动装盒机主要技术参数 30 4.6.3 装箱机 纸箱用于包装时，以箱坯或叠合箱片供给装箱机。装箱机的工艺流程与装箱 机类似，常见的包装方式有:侧装侧封式、立装立封式、裹包式三种。其具体过 程:包装纸箱的供给?开箱?盒装药品的排列和装箱?封箱。 (1) 开箱机 ?KX-01全自动开箱机概况 图4.3 KX-01全自动开箱机 自动完成开箱、成形、下底折叶折曲。并现时完成下部分胶带粘贴，将叠成 纸板饿箱板自动打开，箱子底部按一定程序折合，并用胶带密封后输送给装箱机 的专业设备。 ?主要技术参数 表4.8 全自动开箱机主要技术参数 (2)装箱机 31 ?ZX-01电动装箱机概况 电动装箱机是一种智能性全自动装箱机，采用高速分配装置包装各种容器，包装塑料扁瓶、圆瓶、不规则形瓶，各种大小玻璃瓶，圆瓶、椭圆形瓶、方形罐及纸罐等，另外也适用于带隔板的包装箱。 ?主要技术参数 表4.9 电动装箱机主要技术参数 ?FX-01全自动折盖封箱机概况 (3)封箱机 箱盖自动折入，平稳顺畅，封箱作业一气呵成，美观省力，可配合自动化包装机械系列使用。新型专利贴带器，不用鼓风机吹挺胶带，利用专利之压片装置，使胶带挺立不弯下而造成不能粘贴。 ?主要设计参数 表4.10 封箱机主要设计参数 32 4.7 主要工艺设备 如下图: 表 4.11 主要工艺设备:胶囊剂生产工艺设备一览表 第五章 车间的平面布置设计 车间布置设计[7]是制药工程设计中的一个重要环节。车间布置是否合理，不仅与施工、安装、建设投资密切相关，而且与车间建成后的生产、管理、安全和经济效益密切相关。因此，车间布置设计应按照设计程序，进行细致而周密的考虑。 原料药车间和制剂车间都是常见的制药车间，原料药作为精细化学药品，属于化学工业的范畴，其车间设计与一般的化工车间具有很多共同点，但药品是一种特殊商品，其质量好坏直接关系到人体健康、疗效和安全。为保证药品质量，原料药车间的成品工序(精制、烘干、包装工序)与制剂车间一样，其生产环境都有 33 相应的洁净等级要求。 1、厂房总平面面积 对于宽度较大的厂房，厂房胶囊剂生产及配套区域设置要求 34 5.2车间布置的特殊要求 (1)车间的总体要求 ?车间应按一般生产区、控制区、洁净区的要求设计;?平面布置时考虑人流、物流要严格分开，无关人员和物料不得通过生产区;?车间的厂房、设备、管线的布置和设备的安放，要从防止产品污染方面考虑，便于清扫。设备间应留有适应的便于清扫的间距;?厂房必须能够防尘、防昆虫、防鼠类等的污染;? 不允许在同一房间内同时进行不同品种或同一品种、不同规格的操作;?车间内应设置更换品种及日常清洗设备、管道、容器等必要的水池、上下水道等设施。 (2)生产区的隔断 为满足产品的卫生要求，车间要进行隔断，原则是防止产品、原材料、半产 35