制药工程-1绪论

制药工程(gōngchéng)主讲教师(jiàoshī)：孙少平化学楼

516/626PharmaceuticalEngineering第一页，共五十二页。精选ppt1999.9－2003.7 沈阳药科大学药物制剂专业本科2003.7－2005.9 黑龙江大学教师(jiàoshī)2005.9－2010.7 沈阳药科大学国家重点学科药剂学国家名师崔福德硕博连读2009.2－2010.1 日本爱知学院大学日本药剂学泰斗 YoshiakiKawashima访问学者2010.9－2011.8澳门大学国家重点实验室博士后个人简介(孙少平）第二页，共五十二页。精选ppt制药工程(gōngchéng)参考书目：******《制药设备与工程设计》

朱宏吉.化学工业出版社.*****《药物制剂工程及车间工艺(gōngyì)设计》刘红霞.化学工业出版社.PharmaceuticalEngineering第三页，共五十二页。精选ppt第一章绪论(xùlùn)第一节制药设备(shèbèi)的分类一、定义(dìngyì)药品生产企业为进行生产所采用的各种机器设备统称为制药设备。其中包括：制药专用设备及非制药专用设备。二、分类（一）按基本属性分为八类原料药机械及设备、制剂机械、药用粉碎机械、饮片机械、制药用水设备、药品包装、药物检测、其他设备。第四页，共五十二页。精选ppt１、原料药机械(jīxiè)及设备

MachineryandEquipmentforPharmaceuticalMaterial实现生物、化学物质转化(zhuǎnhuà)，利用动物、植物、矿物提取医药原料的工艺设备及机械。化学制药————反应釜天然药物制药————萃取设备(shèbèi)、浸出设备(shèbèi)生物制药————发酵罐2、制剂机械

PreparationMachinery将药物制成各种剂型的机械与设备压片机、胶囊灌装机、注射液洗灌封联动设备第五页，共五十二页。精选ppt3、药用粉碎(fěnsuì)机械

PharmaceuticalMillingMachinery用于药物粉碎（含研磨）并符合药品生产要求(yāoqiú)的机械。球磨机、万能粉碎机等。目的：分级(fēnjí)、均匀、反应面积大。4、饮片机械

SlicedHerbalMedicineMachinery对天然药用动物、植物、矿物进行选、洗、润、切、烘、炒、煅等方法制取中药饮片的机械。中药饮片：是中药材按中医药理论、中药炮制方法，经过加工炮制后的，可直接用于中医临床的中药。第六页，共五十二页。精选ppt5、制药用水设备(shèbèi)

WaterTreatmentEquipmentforPharmaceuticalUse采用各种方法(fāngfǎ)制取制药用水的设备。多效蒸馏水器、电渗析、反渗透、离子交换(lízǐjiāohuàn)设备。6、药品包装机械

PharmaceuticalPackagingMachinery完成药品包装过程以及与包装过程相关的机械与设备。多功能包装机、贴标机、装盒机第七页，共五十二页。精选ppt7、药物检测(jiǎncè)设备

MedicineDetectingInstrument检测(jiǎncè)各种药物制品或半制品质量的仪器与设备。原料(yuánliào)、半成品、成品注射剂灯检、溶出仪、崩解仪8、其他制药机械及设备

空气净化设备、物料传输设备第八页，共五十二页。精选ppt（二）按剂型(jìxíng)分共14类1、片剂(piànjì)机械：混合(hùnhé)————制粒————整粒————压片————包衣混合机制粒机压片机包衣机2、注射剂机械：药液————灌封————熔封————水针、粉针、大输液————原辅料第九页，共五十二页。精选ppt3、栓剂(shuānjì)机械：4、软膏剂机械(jīxiè)：

5、硬胶囊剂机械(jīxiè)：其他：软胶囊剂、丸剂、膜剂、口服液、气雾剂、滴眼剂、酊剂、糖浆剂等。将药物与基质混匀，配制成软膏，定量灌装于软管内的机械及设备。将药物与基质混匀，制成栓剂的机械与设备。将药物填充于空心胶囊内制成硬胶囊剂的机械及设备。第十页，共五十二页。精选ppt第二节GMP与制药设备(shèbèi)药品(yàopǐn)生产质量管理规范（GoodManufacturingPractice）GMP：指从负责指导药品生产质量控制的人员和生产操作者的素质到生产厂房、设施、建筑、设备、仓储(cāngchǔ)、生产过程、质量管理、工艺卫生、包装材料与标签，直至成品的储存与销售的一整套保证药品质量的管理体系。基本内容：1、训练有素的生产人员、管理人员。2、合适的厂房、设施、设备。3、合格的原辅料、包装材料。4、经过验证的生产方法。5、可靠的监控措施。6、完善的售后服务。7、严格的管理制度。第十一页，共五十二页。精选ppt一、GMP简史

1、国际GMP（GoodManufacturingPractices）是社会发展中医药实践经验教训的总结和人类智慧的结晶。在此之前，人类社会经历了12次较大药物灾难，特别是20世纪最大的药物灾难“反应停”事件后引起公众的不安和对药品(yàopǐn)监督的关心。第十二页，共五十二页。精选ppt二十世纪发生(fāshēng)在全世界的重大药害事件

氨基比林与白细胞减少症

（美国）二硝基酚、三苯乙醇与白内障（美国）磺胺酏引起严重的肾脏损害（美国，二甘醇代替酒精）氯磺羟喹与亚急性脊髓视神经病（日本(rìběn)）孕激素与女婴外生殖器男性化畸形（美国霍普金斯大学医院）己烯雌酚与少女阴道癌（美国）反应停事件（西德沙利度胺）世界卫生组织于上世纪(shìjì)七十年代指出，全球死亡患者中有三分之一并不是死于自然疾病本身，而是死于不合理用药。第十三页，共五十二页。精选ppt第十四页，共五十二页。精选pptGMP最初由美国坦普尔大学(dàxué)6名教授编写制订

1963年颁布(bānbù)成为法令

1967年WHO《国际药典(yàodiǎn)》的附录中收载1969年第22届世界卫生大会，WHO建议各国采用GMP制度1973年，日本提出了自己的GMP，1974年颁布试行1975年WHO正式公布GMP1977年第28届世界卫生大会WHO确定GMP为法规1978年，美国修订GMP1980年日本正式实施GMP到目前为止，已有100多个国家实行了GMP制度。第十五页，共五十二页。精选pptWHO指出，GMP制度是药品生产全面质量管理的一个(yīɡè)重要组成部份，是保证药品质量，并把发生差错事故、混药、各类污染的可能性降到最低程度所规定的必要条件和最可靠的办法。1992年开始，WHO规定，出口药品必须按照GMP规定进行生产，药品出口必须要具有GMP证明文件。GMP具有专用性、强制性，绝大多数区具有法律效力。食品、药品、化妆品？？第十六页，共五十二页。精选ppt2、国内

过去“三检三把关”：

三检：自检、互检、专职检验

三把关：把好原、辅、包材关，把好中间体质量关,把好成品质量关。优点(yōudiǎn)？Or弊端？？第十七页，共五十二页。精选ppt19981992198819841982中国(zhōnɡɡuó)医药工业公司制定了我国第一部行业性GMP国家医药管理局制定(zhìdìng)了我国第一部由政府部门颁布的GMP卫生部颁布(bānbù)了我国第一部法定的GMP卫生部修订了GMP国家药品监督管理局再次修订了GMP中国GMP的历史第十八页，共五十二页。精选ppt中国现行(xiànxíng)GMP介绍98版GMP框架(kuànɡjià)GMP通则GMP通则附录总则附录总则非无菌药品非无菌药品无菌药品无菌药品原料药原料药生物制品生物制品中药制剂中药制剂中药饮片中药饮片放射性药品放射性药品医用气体医用气体第十九页，共五十二页。精选ppt中国GMP修订(xiūdìng)的思路和进展美国FDA在华设立办事处提示我们，药品监管的国际化已然成为我国药品监管的现实需要与现实存在，满足于自我认可的封闭式监管已落后于时代要求近些年来药害事件接连的发生和药品生产安全隐患都暴露出了我国现行药品GMP已不能有效保证药品生产的质量GMP修订(xiūdìng)的必要性我国药品生产安全现状1第二十页，共五十二页。精选ppt中国(zhōnɡɡuó)GMP修订的思路和进展2随着全球经济一体化的推进，药品监管法规和技术标准也必然会日趋全球统一，药品GMP也不例外4提升GMP标准有助于提升我国制药行业的生产和质量管理水平，是改变我国制药行业落后面貌的一个切入点，有助于推动我国医药行业更快发展和长远发展3加入国际药品监管组织也需要我们提升GMP标准GMP修订(xiūdìng)的必要性第二十一页，共五十二页。精选ppt中国GMP修订的思路(sīlù)和进展(1)邵明立局长:把建立最严格的质量安全标准和法规制度，作为深化食品药品安全整治的基础性、战略性工程(2)力求贯彻科学监管理念(3)注意把握

在科学性上反映当代的药品生产科学技术水平和监管经验在可行性上掌握企业可以执行，监管有据可依在先进性上有助于药品的安全有效和质量可控在系统性上体现内容相辅，完整严密在经济上考虑投资能够在药品质量和安全方面获得收益GMP修订(xiūdìng)的指导思想第二十二页，共五十二页。精选ppt二、GMP的主要(zhǔyào)内容

GMP的中心指导思想是：任何药品(yàopǐn)质量形成是设计和生产出来的，而不是检验出来的。必须强调预防为主，在生产过程中建立质量保证体系，实行全面质量保证，确保药品质量。第二十三页，共五十二页。精选ppt湿件：人员GMP—硬件：厂房与设施、设备软件：组织(zǔzhī)、制度、工艺、操作、卫生标准、记录、教育等。我国98修订版的GMP分为(fēnwéi)14章88条。第二十四页，共五十二页。精选ppt三、GMP与药厂(yàochǎnɡ)总体规划（一）、厂址选择(xuǎnzé)

1、应在大气含尘、含菌浓度低、无有害气体(qìtǐ)、自然环境好的区域。

2、应远离码头、铁路、机场、交通要道以及散发大量粉尘和有害气体的工厂、贮仓、堆场等严重空气污染、水质污染、振动或噪声干扰的区域。如不能远离严重空气污染区时，则应位于其最大频率风向的上风侧，或全年最小频率风向的下风侧（市郊）

第二十五页，共五十二页。精选ppt3、交通便利，通讯方便：因为药厂运输较频繁，要在市场中寻求(xúnqiú)生存发展。4、确保水、电、汽的供给：充足良好的水源(shuǐyuán)、二路进电、确保电源5、应有长远发展的余地(yúdì)，要节约用地，珍惜土地6、选厂址时应考虑防洪。必须高于当地最高洪水位0.5米以上。第二十六页，共五十二页。精选ppt（二）、总体规划：

厂区可按不同方式划分。如按功能(gōngnéng)可划分为生产区、辅助区、动力区、仓库区、厂前区等。总的说来一般药厂由以下几个部分组成：（1）主要生产车间（原料、制剂等）（2）辅助生产车间（机修、仪表等）（3）仓库（原料、成品(chéngpǐn)库）（4）动力（锅炉房、空压站、变电所、配电间、冷冻站）第二十七页，共五十二页。精选ppt（5）公用工程（水塔、冷却塔、泵房、消防设施等）（6）环保设施（污水处理、绿化等）（7）全厂性管理设施和生活(shēnghuó)设施（厂部办公楼，中央化验室，研究所、计量站、食堂、医务所等）（8）运输道路（车库、道路等）第二十八页，共五十二页。精选ppt四、GMP对制药设备(shèbèi)的要求（一）功能的设计及要求(yāoqiú)：基本功能、辅助功能（二）结构设计要求(yāoqiú)（三）材料的选用（四）外观设计及要求（五）设备接口问题（六）设备GMP验证第二十九页，共五十二页。精选ppt（一）功能(gōngnéng)的设计及要求：基本功能(gōngnéng)、辅助功能(gōngnéng)1、净化(jìnghuà)功能（1）设备自身对药物(yàowù)洗瓶、洗橡胶塞（2）对环境粉碎、压片2、清洗功能（1）人工清洗（2）就地清洗、在线中间环节第三十页，共五十二页。精选ppt3、在线(zàixiàn)监测与控制功能生产连续性——工序传输时间短——分析处理——自动(zìdòng)完成几个步骤4、安全(ānquán)保护药品——热敏、吸湿、挥发、反应防过热、防尘、防静电、防过载紧急制动、安全阀、无瓶止灌如：液相色谱等仪器安装开关保护第三十一页，共五十二页。精选ppt（二）结构设计要求(yāoqiú)1、有利于物料的流动(liúdòng)、移位、反应、清洗尽可能采用(cǎiyòng)大的圆角、斜面，内部零件避免台、沟、螺栓结构。2、重视非主要部分结构安瓿隧道式干燥箱未考虑排玻屑、气流污染。3、抛光处理与药物接触的构件不附着物料。抛光到位，轮廓简洁。第三十二页，共五十二页。精选ppt4、润滑(rùnhuá)润滑剂、清洗剂不得与药物(yàowù)接触。5、处理(chǔlǐ)污染尘、热、废气、水————捕尘结构、排风、保温。（三）材料的选用1、金属2、非金属不能对药品的性质、纯度、质量产生影响。不反应、不释放微粒、不附着、不吸湿。第三十三页，共五十二页。精选ppt（四）外观设计及要求(yāoqiú)1、对凹凸形体(xíngtǐ)的简化必须暴露的部分减少(jiǎnshǎo)死角，避免藏尘积垢、易清洗。2、非主要部分内置、内藏传动内置。3、包覆式结构机体、本体、管线、装置用板材包覆起来。应考虑防水、密封、散热、便于拆卸。第三十四页，共五十二页。精选ppt（五）设备接口(jiēkǒu)问题1、严格划分进口(jìnkǒu)、出口进口——蒸气、原料、水——输入(shūrù)端出口——废水、汽、尘——输出端气动阀前无压缩气过滤装置，阀被不洁气体污染物堵塞纯水系统中非卫生的管路泵造成水质下降。2、生产尽量连续减少单元操作，如洗好的瓶待用。3、接口标准化第三十五页，共五十二页。精选ppt（六）设备(shèbèi)GMP验证1、设备能力2、满足工艺3、质量稳定4、易操作维修5、清洗6、接口(jiēkǒu)配套7、安装组合设备验证是GMP验证过程(guòchéng)中主要受检的硬件。第一章习题1、制药设备的分类2、GMP对制药设备的主要要求3、制药设备的定义第三十六页，共五十二页。精选ppt第二章工程力学基础(jīchǔ)第一节力与受力一、力的概念及基本(jīběn)性质1、定义(dìngyì)作用效果：力的大小、方向和作用点TP外效应——运动状态改变内效应——变形平衡——不改变运动状态，只引起物体变形。矢量——有大小、方向标量——只有大小，无方向（1）力是物体间的相互作用（2）成对出现在物体之间第三十七页，共五十二页。精选ppt2、基本(jīběn)性质（1）作用(zuòyòng)与反作用(zuòyòng)定律PT1T2（2）二力平衡(pínghéng)定律平衡状态：处于静止或匀速直线运动。静止是相对的、暂时的、有条件的。二力平衡定律：作用于同一物体上的两个力处于平衡时，则二力大小相等，方向相反，并作用于同一直线上。大小相等、方向相反、同时产生、同时消失、成对出现，作用效应不能相互抵消。注意：与作用、反作用区别第三十八页，共五十二页。精选ppt（3）力的平行四边形法则(fǎzé)R=F1+F2F1F2RPPxPy力的合成(héchéng)力的分解第三十九页，共五十二页。精选ppt二、力矩(lìjǔ)与力偶1、力矩(lìjǔ)力F与力的作用(zuòyòng)线到O点的距离d决定力使物体转动的效果。它使扳手和螺母绕着螺栓中心线转动。力矩:M0(F)=F·dd——力臂逆时针为正力矩的定义：力对O点的力矩是力对物体产生绕O点转动的效应度量。第四十页，共五十二页。精选ppt2、力偶(lìǒu)力偶(lìǒu):m=F·l

l——力臂(lìbì)逆时针为正力偶就是受到大小相等，方向相反，互相平行的两个力的作用。它对物体产生的是纯转动效应(即不需要固定转轴或支点等辅助条件),记为(F，F')。第四十一页，共五十二页。精选ppt三、约束(yuēshù)力与约束(yuēshù)反力4、约束反力：约束作用于非自由体上的力。方向(fāngxiàng)与约束限制的运动方向(fāngxiàng)相反。1、自由体:能在空间任何方向(fāngxiàng)完全自由地运动。2、非自由体：物体的运动在某些方向上受到限制而不能完全自由运动。3、约束：限制非自由体运动的物体。轴（非自由体

）轴承（约束）塔设备（非自由体

）地角螺栓（约束）重物（非自由体

）吊索（约束）第四十二页，共五十二页。精选ppt5、基本(jīběn)形式（1）柔性约束：绳索(shénɡsuǒ)、皮带、链条、钢丝绳（2）光滑(guānghuá)接触面：导轨、滑槽光滑面约束的约束反力必须垂直于接触面的公切面而指向非自由体。第四十三页，共五十二页。精选ppt（3）铰链(jiǎoliàn)约束：（4）固定(gùdìng)端约束：第四十四页，共五十二页。精选ppt第二节构件(gòujiàn)的变形构件:组成机械的零部件或工程结构中的构件统称(tǒngchēng)为构件。如桥式起重机的主梁、吊钩、钢丝绳；悬臂吊车架的横梁，斜杆。基本(jīběn)要求：

(2)刚度(Stiffness)——构件在外载作用下，具有足够的抵抗变形的能力。如机床主轴变形不应过大，否则影响加工精度。(1)强度(Strength)——构件在外载作用下，具有足够的抵抗断裂破坏的能力。例如储气罐不应爆破；机器中的齿轮轴不应断裂失效等。第四十五页，共五十二页。精选ppt一、直杆的拉伸(lāshēn)与压缩1、杆件：构件的长度比横向(hénɡxiànɡ)尺寸大得多。2、轴线(zhóuxiàn)：杆件各个横截面形心的连线。（3）稳定性(Stability)——某些构件在特定外载，如压力作用下，具有足够的保持其原有平衡状态的能力。例如千斤顶的螺杆等。第四十六页，共五十二页。精选ppt3、杆件变形(biànxíng)的形式（1）拉伸(lāshēn)和压缩：由大小相等(xiāngděng)、方向相反、作用线与杆件轴线重合的一对力所引起，表现为杆件长度的伸长或缩短。第四十七页，共五十二