年产1亿琥珀酸亚铁片的生产工艺设计

页共38页绪论1.片剂简介片剂是一种片状制剂，它由主药和辅料混合均匀后压制而成。常见的片剂由原药、填料、吸附剂、黏结剂、润滑剂、分散剂、润湿剂、崩解剂等组成。片剂以口服普通片为主，也有含片、舌下片、口腔贴片、咀嚼片、分散片、泡腾片、阴道片、速释或缓释或控释片与肠溶片等[1]。片剂常用的辅料有四大类：（1）填充剂（包括淀粉、乳糖、蔗糖、可压性淀粉、微晶纤维素、无机盐类、甘露醇）。（2）湿润剂和粘合剂（包括蒸馏水、乙醇、淀粉浆、羟甲基纤维素钠、羟丙基纤维素、甲基纤维素和乙基纤维素）。（3）崩解剂（包括干淀粉、羧甲基淀粉钠、低取代羟丙基纤维素、交联聚乙烯比咯烷酮、交联羧甲基纤维素钠）。（4）润滑剂（包括硬脂酸镁、微粉硅胶、滑石粉、氢化植物油、聚乙二醇类与月挂醇硫酸镁）。从总体上看，片剂由两部分构成的。一类是主药，它是发挥治疗作用的药物。另一类是没有生理活性的一些物质。它们具有填充、粘合、崩解和润滑的作用。有时，还起到改变气味，保持美观的作用。本设计所研究的琥珀酸亚铁片就属于口服普通片剂。2．片剂的优缺点优点一、通常片剂比丸剂更容易溶且生物利用度高。二、片剂每片所含主药和辅料差异比较小。三、片剂的理化性质比较稳定。不稳定的也可以通过包衣保护。四、给药途径很方便，一般为口服，体积小，质量轻，易携带和运输。五、机械化生产，可以保证高产量、低成本，卫生标准也容易达到。缺点一、由于片剂要加入赋形剂，并压制成不同的形状，没有散剂及及胶囊溶的快，甚至会影响其生物利用度。二、片剂通常有一定的体积，特殊的病人吞不下。三、有些片剂易挥发，不能长时间贮存。3、琥珀酸亚铁的理化性质主要成分为琥珀酸亚铁，分子式为C4H4FeO4，结构式如下：它是一种含铁（亚铁离子）32.64%的无水碱式盐。它不溶于水、乙醇，易溶于无机酸。琥珀酸亚铁片的药理作用琥珀酸亚铁片为薄膜衣片，除去薄膜衣后显暗黄色。本品每片含琥珀酸亚铁0.1克。辅料[2]为：蔗糖，预凝胶淀粉，羧甲基纤维素钠，羧丙甲基纤维素，硬脂酸钙。主要药理作用是通过补充体内的铁元素来治疗缺铁性贫血。贫血很常见，尤其是女性，75%以上的人为缺铁性贫血。贫血早期，症状不明显，发病缓慢，通常被我们忽视。但是，一旦不注意调养，就会演变为严重贫血。它对人体健康的危害极大，主要危害[3]有：（1）因为缺铁会减弱红细胞携带氧的能力，而人体组织器官都需要氧气，所以，严重贫血会损坏各个器官。临床表现为头晕目眩、四肢无力、脸色苍白、食欲不振、心跳加速等问题。（2）会使血液浓度变小，增加了回流心脏的血量，使心脏负荷加重，极有可能导致心力衰竭而致人体死亡。设计的指导思想和设计原则1.1指导思想本设计按照国家食品药品监督管理局颁布的《药品生产质量管理规范》（1998年订）、《医药工业洁净厂房设计规范》（GB50073-2001）和国家关于建筑、消防、环保、能源方面的规范进行设计。琥珀酸亚铁原料易得，成本较低；其生产工艺较为成熟先进，工艺简单、可靠易控，适合于我国大部分药企生产。本设计针对中小型药厂的生产过程，分析了工艺要求和工艺特点，根据中小型药厂的生产规模和生产过程进行工艺流程设计，确定该药厂的厂房和车间面积、主要生产设备及其它辅助设施等。1.2设计原则按照各专业的原则，各方面的设计原则。如工艺路线的选择，设备的选择和材料的选择，自动控制水平的原则。本文所做的设计，严格执行国家药品相关标准和条例，满足《药品生产质量管理规范》的标准和要求。产品安全，经济，环保，适用。1.2.1厂址选择在进行厂址的选择时，我们应严格遵守国家法规，依照国家政策、方针。应满足以下几点[4]：药厂厂址必须在工业区的下风口位置。注意环保，处理好厂区所排放的污染物。合理设计厂房面积，充分利用各种土地，不占用耕地。要有便利的交通，以便更好地供应各种能源、原辅料。远离人流、物流密集的区域。1.2.2工艺流程设计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。工艺流程设计需遵循“三协调”原则即人流物流协调、工艺流程协调、洁净级别协调，正确划分生产工艺流程中生产区域的洁净级别，按工艺流程合理布置，避免生产流程的迂回、往返和人、物流交叉等[5]。本次工艺流程的设计是一些已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，且对不同的剂型进行不同的工艺路线设计。1.2.3设备的选型根据GMP规范，对于本产品的制剂车间所需设备的应满以下规定[6]：(1)洁净室内应采用具有防尘、防微生物污染的设备和设施；(2)设备的容量尽可能与生产的批量相适应；（3）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；（4）对产生噪声、振动的设备，应分别采用消声、隔振装置，改善操作环境；（5）于药物直接接触的干燥用空气、压缩空气、懒惰气体等均应设置净化装置；（6）设备应能满足产品验证的有关要求，合理设置有关参数的测试点。1.2.4车间设计根据GMP规范，设计应遵循的原则有[7]：（1）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。（2）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。（3）车间应设有相应的中间储存区域和辅助房间。（4）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洗和维护。（5）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，确立其他环境参数，如温度与湿度、洁净压力、噪声、新风量等。生产工艺设计工艺流程设计是车间工艺设计的核心，表现在它是车间设计最重要最基础的设计步骤。因为车间建设的目的在于生产产品，而产品质量的优劣，经济效益的高低，取决于工艺流程的可靠性合理性及先进性。而车间工艺设计其他项目，如工艺设备的设计车间布置设计和管道设计等，均受工艺流程约束，必须满足工艺流程的要求而不能违背。生产工艺流程的设计包括以下几个步骤[8]：①确定全流程的组成；②确定工艺流程中工序划分及其对环境的卫生要求；③确定载能介质的技术规格和流向；④确定生产控制方法；⑤确定安全技术措施；=6\*GB3⑥编写工艺操作规程。2.1工艺设计参数生产计划：年生产1亿片产品产品名称：琥珀酸亚铁片。（薄膜衣片）生产规格：100mg/片工作时间：300天/年，8小时/天主药：琥珀酸亚铁产品的包装：10片×2板/盒2.2生产工艺设计在本设计中，将主药琥珀酸亚铁，辅料蔗糖、预凝胶淀粉、羧甲基纤维素钠、羟丙甲基纤维素、硬脂酸钙等分别粉碎后，分别过筛处理，再经混合制粒，烘干，压片、包衣、包装等七个单元操作得成品。以上七个工序需要在洁净生产区进行操作，洁净区洁净度要求300000级，其他工序为一般生产区域[9]。粉碎、筛分、混合制粒、干燥、压片、包衣、包装各操作单元的作用如下表：表2.1各操作单元的作用Table2.1effectofeachoperationunit操作名称作用粉碎减少粒径，增加比表面积，对于药品质量控制有重大意义。筛分可以得到均匀有效的原辅料，有利于确保药品顺利生产，保证药品的质量控制。混合可以保证药物各组分在制剂中均匀一致等。制粒保证片剂的大小、形状，便于剂量准确，改善物料的流动性等。干燥便于加工、运输、贮存，保证药品质量，提高药物的稳定性。压片使药物成型。包衣可掩盖药物的不良气味、增加药物的稳定性、控制药物的释放部位和释放速度。以上7个基本工序是工艺生产中重要的组成部分，在设计过程中都要认真处理，特别在设备选型上要考虑周全。在明确了琥珀酸亚铁片剂的生产工序和生产方法之后，确定其工艺流程框图如图2.1所示：辅料原料辅料原料粉碎粉碎粉碎粉碎筛分筛分筛分筛分30万级洁净生产区30万级洁净生产区混合、制粒混合、制粒一般生产区干燥一般生产区干燥压片压片包衣材料料包衣包衣材料料包衣铝塑薄膜内包装铝塑薄膜内包装说明书纸盒纸箱外包装说明书纸盒纸箱外包装入库入库Table2.1FerrousSuccinateTabletsTable2.1FerrousSuccinateTabletsproductionprocessflowchart图2.1琥珀酸亚铁片生产工艺流程图第三章物料衡算生产工艺路线设计确定后，下一步就是进行物料衡算，物料衡算是医药工艺设计的基础。根据设计项目的年产量，通过对全过程或者单元反应与操作进行物料恒算，可以得到单耗（生产1kg产品消耗的原料的千克数）、副产品量、输出过程中物料损耗量以及“三废”生成量等。通过衡算，使设计由定性转向定量。物料衡算是车间工艺设计中最先完成的一个设计项目，其结果是车间热量衡算、设备工艺设计与选型、进行车间设备布置设计和管道设计等各种设计的依据。因此，我们在做车间设计时必须先确定物料衡算。3.1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。为提高设备的利用率，开工因子应尽可能取最大，尽量接近1，但由于设备要检修，生产人员也需要休息等，开工因子一般只能在0.85-0.9的范围内。结合琥珀酸亚铁片的年生产量，我们一年工作300天。3.2物料衡算基本理论3.2.1物料衡算方程式本设计所涉及的物料衡算的理论基础是质量守恒定律。运用该定律可以得到各种过程的物料平衡方程式。由于本设计没化学变化过程，只有物理过程，所以遵循质量守恒定律，物理过程的总物料平衡方程式为：∑GI=∑GO+∑GA+∑GR式中∑GI——输入体系的总物料量；∑GO——输出体系的总物料量；∑GA——物料在体系中的总累积量；∑GR——物料在体系中的总损失量。琥珀酸亚铁片的配置属于稳态过程，物料在体系内没有累积，则输入体系的物料量等于离开体系的物料量加上体系的总损失量，达到总质量平衡。3.2.2衡算前提在车间物料衡算中我选取时间小时作为计算基准比较方便，因为按小时计可以把每小时投入的原料量、产出的成品量、以及过程中所有物料量均看作是固定不变的平均值，也就是将所处理的各种物料均视作以单位时间小时的物流。下面的衡算均以此为基础。根据任务书每年生产数量为：1亿片，规格：100mg/片。每天生产数量为：1×108÷300=333333(片)（取340000片）衡算基准（每小时处理琥珀酸亚铁片）为：340000÷8小时=42500片/h3.2.3处方设计查阅相关药物处方的文献，得到本设计的处方[10]:下表为制成1000片琥珀酸亚铁片处方量，如表3.1所示。表3.1设计处方量Table3.1designprescriptions名称重量名称重量琥珀酸亚铁100g蔗糖200g预凝胶淀粉40g羧甲基纤维素钠36g羟丙甲基纤维素20g硬脂酸钙4g总重为400g,则平均重约400mg/片3.3物料衡算过程3.3.1计算生产所用物料理论值：按照物料守恒方程式，可计算出理论生产所需的物料值如下：理论每年生产所需的琥珀酸亚铁片物料值：100×100000000÷1000÷1000=10000kg理论生产所需的蔗糖物料值：200×100000000÷1000=20000kg理论生产所需的预凝胶淀粉物料值：40×100000000÷1000÷1000=4000kg理论生产所需的羧甲基纤维素钠物料值：36×100000000÷1000÷1000=3600kg理论生产所需的羟丙甲基纤维素物料值：20×100000000÷1000÷1000=2000kg理论生产所需的硬脂酸钙物料值：4×100000000÷1000÷1000=400kg则生产琥珀酸亚铁片所用处理物料理论值如表格3.2：表3.2年生产所需的理论物料值Table3.2Thetheoreticalmaterialneededproductionvalue名称重量名称重量琥珀酸亚铁10000kg蔗糖20000kg预凝胶淀粉4000kg羧甲基纤维素钠3600kg羟丙甲基纤素2000kg硬脂酸钙400kg理论上物料总量即∑G出=10000+20000+4000+3600+2000+400=40000kg3.3.2计算实际所用物料值：查阅相关资料[11]可知ΣG进=ΣG出+ΣG损0.4%0.6%0.5%0.9%1.4%1.1%根据物料在各步单元操作损失，0.4%0.6%0.5%0.9%1.4%1.1%粉碎 筛分 混合、制粒 干燥 压片 包衣 包装 计算年生产1亿琥珀酸亚铁片所用物料实际值：按照物料在工艺流程中的损失百分比： 则实际所需要处理好的琥珀酸亚铁片的量为10000÷（1-1.1%）÷(1-1.4%)÷(1-0.9%)÷（1-0.6%）÷(1-0.5%)÷(1-0.4%)=10504.72kg实际上需要的处理好的蔗糖的量为：20000÷（1-1.1%）÷(1-1.4%)÷(1-0.9%)÷（1-0.6%）÷(1-0.5%)÷(1-0.4%)=21009.44kg实际上需要的处理好的预凝胶淀粉的量为：4000÷（1-1.1%）÷(1-1.4%)÷(1-0.9%)÷（1-0.6%）÷(1-0.5%)÷(1-0.4%)=4201.89kg实际上需要的处理好的羧甲基纤维素钠的量为3600÷（1-1.1%）÷(1-1.4%)÷(1-0.9%)÷（1-0.6%）÷(1-0.5%)÷(1-0.4%)=3781.70kg实际上需要的处理好的羟丙甲基纤维素的量为2000÷（1-1.1%）÷(1-1.4%)÷(1-0.9%)÷（1-0.6%）÷(1-0.5%)÷(1-0.4%)=2100.95kg实际上需要的处理好的硬脂酸钙的量为400÷（1-1.1%）÷(1-1.4%)÷(1-0.9%)÷（1-0.6%）÷(1-0.5%)÷(1-0.4%)=420.19kg则实际上年生产琥珀酸亚铁片所用处理物料值如表格3.3：表3.3年生产实际所用物料值Table3.3theactualvalueofproductionofmaterialsusedin名称质量(kg)名称质量(kg)琥珀酸亚铁10504.72蔗糖21009.44预凝胶淀粉4201.89羧甲基纤维素钠3781.70羧丙甲纤维素2100.95硬脂酸钙420.19即∑G进=10504.72+21009.44+4201.89+3781.70+2100.95+420.19=42018.89kg则根据物料平衡公式有： ∑G损=∑G进-∑G出=42018.89-40000=2018.89kg根据以上物料衡算，绘制物料衡算表，如表3.4所示：表3.4年生产琥珀酸亚铁片的物料衡算表Table3.4FerrousSuccinateTabletsthematerialbalancetable输入物料输出物料损失物料序号物料名称重量（kg）物料名称重量(kg)物料名称重量（kg）1琥珀酸亚铁10504.72琥珀酸亚铁10000琥珀酸亚铁504.722蔗糖21009.44蔗糖20000蔗糖1009.443预凝胶淀粉4201.89预凝胶淀粉4000预凝胶淀粉201.894羧甲基纤维素钠3781.70羧甲基纤维素钠3000羧甲基纤维素钠781.706羟丙甲基纤维素2100.95羟丙甲基纤维素2000羟丙甲基纤维素100.957硬脂酸钙420.19硬脂酸钙400硬脂酸钙20.19合计42018.89合计40000合计2018.893.3.3按照每年300个工作日，每批八小时计算，则每天每小时生产实际所用物料值：琥珀酸亚铁：10504.72÷300÷8=4.377kg/h蔗糖：21009.44÷300÷8=8.754kg/h预凝胶淀粉：4201.89÷300÷8=1.751kg/h羧甲基纤维素钠：3781.70÷300÷8=1.576kg/h羟丙甲基纤维素：2100.95÷300÷8=0.876kg/h硬脂酸钙:420.19÷300÷8=0.176kg/h实际生产所需物料总量:∑G=4.377+8.754+1.751+1.576+0.876+0.176=17.51kg/h3.4包装材料衡算本品包装规格为：10片/板,2板/盒，100盒/箱的包装材料的损耗百分比可见下表（表3.5）：表3.5包装材料的损耗百分比Tab3.5Thelosspercentageofpackingmaterial包装材料铝箔纸盒纸箱说明书损耗率0.1%1%0.1%0.1%则由上表及本设计的包装方案可得各包装材料的每年消耗量：铝箔：（100000000÷10）/（1-0.1%）＝1001万个纸盒：（100000000÷20）/（1-1%）＝505.1万个说明书：（100000000÷20）/（1-0.1%）＝500.5万张纸箱：（100000000÷20÷100）/（1-0.1%）/300/8=5.005万个3.5物料流程方框根据以上物料衡算，绘制物料流程方框图（如图3.1所示）原辅料原辅料耗462.21kg42018.89kg耗462.21kg42018.89kg30万级洁净生产区粉碎41556.68kg30万级洁净生产区粉碎41556.68kg一般生产区耗581.79kg筛分一般生产区耗581.79kg筛分耗368.77kg40974.89kg耗368.77kg40974.89kg40606.12kg混合、制粒40606.12kg混合、制粒耗1万个耗243.64kg干燥耗1万个耗243.64kg干燥铝箔耗201.81kg40362.48kg铝箔耗201.81kg40362.48kg耗5.1万个1001万个40160.67kg压片耗5.1万个1001万个40160.67kg压片纸盒500万盒耗160.67kg包衣纸盒500万盒耗160.67kg包衣505.1万个耗0.005万个5.005万个内包505.1万个耗0.005万个5.005万个内包500.5万张说明书纸箱外包500.5万张说明书纸箱外包5万箱入库5万箱入库耗0.5万张耗0.5万张图3.1年产1亿琥珀酸亚铁片的物料流程图Figure3.1Materialflowchartof100000000FerrousSuccinateTablets40606.12kg耗243.64kg耗368.77kg40974.89kg耗581.79kg粉碎41556.68kg耗462.21kg原辅料42018.89kg筛分混合、制粒干燥第四章设备选型40606.12kg耗243.64kg耗368.77kg40974.89kg耗581.79kg粉碎41556.68kg耗462.21kg原辅料42018.89kg筛分混合、制粒干燥如前所述，根据工艺流程设计，在本设计中制备琥珀酸亚铁片是通过粉碎、筛分、混合制粒、干燥、压片、包衣这六个单元操作完成的。其各单元操作的设备选型[12]如下：4.1粉碎设备及选型4.1.1粉碎设备根据琥珀酸亚铁每小时的生产量、投料量，以及综合考虑各类粉碎机的优缺点。粉碎设备，我选择了万能粉碎机。万能粉碎机是活动齿盘和固定齿板满足高速相对运动的万能磨床。物料经齿冲击粉碎，摩擦材料相互撞击得以粉碎。该机结构简单，牢固，运行平稳，粉碎效果好。粉碎后的物料可直接由主机磨腔排。粒度通过不同孔径的筛网更换获得。此外，本机为全不锈钢。外壳内壁的加工表面光滑，改变了以前粗糙的模式，还有积粉的现象，使医药，食品，化工等生产符合国家标准和满足GMP要求。常见的万能粉碎机的技术参数如下：表4.1万能粉碎机的技术参数Table4.1technicalparametersofuniversalmill型号WFS-250WFJ系列微粉碎机20型WCSJ型万能粗碎机20型SF-130高速粉碎机主转速（r/min）800048009604200总功率（KW）7.3重量（kg）500130050075生产能力（kg/h）2-5050-300100-5002-7外形尺寸(cm)200×80×180470×125×29088×55×17858×38×80考虑到本设计对琥珀酸亚铁片的生产工艺流程、物料衡算结果、及粉碎机的结构特点，在本设计中主药琥珀酸亚铁粉碎选用型号为SF-130,生产能力为2-7kg/h的万能粉碎机，其余辅料粉碎选用型号为WFS-250微粉碎机,生产能力为2-50kg/h的万能粉碎机。4．2筛分设备选型因为振动筛有分离效果好，筛机处理能力大，占地面积小，重量轻等特点[13]。并且考虑到本设计布洛芬缓释片的工艺、产量要求及厂房空间大小。另外：原料琥珀酸亚铁片一小时的筛分量为4.377kg。辅料一小时的筛分量为13.133kg。故应该选用型号为ZSY-350的振荡筛分机两台。该机的结构特点:本机是制药厂的原材料和成品颗粒分级筛筛分专门设计的，它与现有的振荡筛相比进步很大。该机结构紧凑，体积小，无粉尘，噪音低，产量高，能耗低，移动方便，易于维护，完全符合GMP要求[14]。它的技术参数如下：表4.2ZSY-350振荡筛的技术参数Table4.2TechnicalparametersofscreenZS-350oscillation型号ZSY-350过筛目数8-200目电机转速1450r/min电机功率0.37KW外形尺寸540mm×540mm×900mm生产能力60-200kg/h4．3混合、制粒设备选型由琥珀酸亚铁片平均每小时投料量与本片的工艺要求，以及混合制粒机的特点，选择GHL系列高效湿法混合制粒机，根据琥珀酸亚铁片的每日产量140.08kg,选择的高效湿法混合制粒机型号是GHL—400。该系列制粒机具有以下特点[15]：本机采用卧式筒体结构，结构合理，无死角，无金属污渍，无灰尘。充气密封驱动轴，清洗时可切换成水。流态化造粒，造的粒为球形，流动性好。与传统技术相比减少25%粘合剂，干燥时间缩短。每批干混2分钟，造粒1-4分钟，比传统方法效率高4-5倍。于同一密闭容器中完成，湿法混合制粒过程，符合GMP规范。GHL-400高效湿法混合制粒机技术参数如下表：表4.3GHL-400高效湿法混合制粒机技术参数Table4.3GHLserieshigh-efficiencywetmixinggranulatortechnologyparameters容积（L）400产量（kg/batch）200混合功率(kw)106/155混合速度(r.p.m)18.5/22切割功率(kw)6.5/8切割速度(r.p.m)1500/3000压缩空气耗量(m3/min)1.5外形尺寸(mm)2500×1200×22004.4干燥设备选型流化床干燥机的开发是在上世纪60年代，它的原理是从上到下的热空气通过一个松散的粒状或粉状材料层形成“沸腾床。通过这一过程来使物料干燥。它具有结构简单，操作方便，运行时接触面积较大，提高了传热和传质，加快了干燥速率，并且物料停留时间任意调节，适用于热敏感物料。要选择合适型号的流化床干燥器，就要选择合适其生产能力及满足需干燥的干燥能力。XF沸腾干燥器的技术参数如下：表4.4XF沸腾干燥器Table4.4XFboilingdryer型号XF10XF20XF30XF50干燥能力(Kg/h)10～1520～2530～4050～80风机功率(KW)5.57.51530风量(M3/h)1500200038507000进风温度(℃)60～20060～20060～20060～200蒸汽耗量(Kg/h)5080150250外形尺寸(m)A4×3.5×3.24.5×4×4.25×4×4.85×4.8×5B3.5×3.5×34×4×3.24×4×4.25×4.8×4.5C5×3.5×3.56×4×4.56×4×56×4.8×5在本设计中选用XF沸腾干燥器，型号为XF20-B。4.5压片设备的选型年产1亿琥珀酸亚铁片，一天需生产3.4×105片，每小时生产42500片，所以在本设计中选择旋转式压片机。表4.5旋转式压片机技术参数Table4.5Rotarycompressormachinetechnologyparameters型号ZP5-9AZP17-19AZP33AZP17ZP29ZP31最大压片压力(KN)405040408080最大压片直径(mm)132012121816最大填充深度(mm)151515151515最大片剂厚度(mm)666666转盘转速(r/min)3220-4011-283714-3614-36生产能力(pc/h)9600-1344020000-4000043000-11000025000-45000125000135000功率(kw)0.744外形尺寸(cm)60×70×11588×75×16093×99×16088×75×160123×95×170123×95×170主机重量(kg)30056085056017001700根据琥珀酸亚铁片的生产工艺、物料衡算、不同型号的旋转式压片机的生产能力可得选择型号为ZP17的旋转式压片机最佳。该压片机不仅用来将各种颗粒状原料压制成圆形片，还可以抑制各种几何形状的异形片。最适合于小批量生产。压片时的转速，物料填充的深度，压片厚度均可调整。本机的缓冲装置，可避免过载，损坏机件。它的一侧配备了吸粉箱，运转时产生的粉尘可由吸嘴吸取，有效地防止了机件的黏结和堵塞。它最大的优点是原材料可回收再利用。4.6包衣设备选型由于琥珀酸亚铁片为薄膜衣片，所以我们选用薄膜包衣机。制药工业中的薄膜包衣机，是将成型的芯片均匀涂层包衣和抛光的机械。它也可用于糖果药丸或食品的包衣。包衣片抛光后的表面涂层，颜色鲜艳。其表面的糖结晶产生完整的整合包层，可以防止药片芯片氧化变质，受潮或挥发和掩盖芯片服用后的不适味道。用合适的材料包衣后，药片更容易被机体识别，还可以控制药物的溶释部位，比如：肠溶片和胃溶片。薄膜包衣机的技术参数如下：表4.6薄膜包衣机技术参数Table4.6Filmcoatingmachinetechnologyparameters产量1.5—4kg/次空压机自备主机调速范围0—40r/min风机40w功率0.55kw重量50kg外形尺寸560×400×930mm4.7包装设备选型铝塑包装机主要用于包装胶囊，片剂等固体药品。其加热形式为内加热式，是目前国内外最先进的低价位的机型。本机适用于：普通片剂，胶囊，糖衣，丸剂，粉针剂，异形和医疗设备，轻工食品，电子元件吸塑封口包装。由上面的物料衡算可知，一个小时需包装4.25万粒片剂，故需选用TPP-140型铝塑包装机。TPP-140型铝塑包装机采用微电脑可编程控制器，触摸屏操作。它不仅可变频调速，自动化程度高，操作方便，而且功能齐全，设备紧凑，经久耐用，是最理想的包装设备。它的主要传动部位安装了摆线针轮减速机。这一改装使设备具有寿命长，低噪音，运转平稳，行程可调的优点。它还有一个优势是可以自由改变版块尺寸，适合多品种生不同规格的产品的生产。它为平板结构，药品等可被包装成任意形状它的主要技术参数如下表：表4.7铝塑包装机主要技术参数(Table4.7Lu:supackagingmachinemaintechnicalparameters)包材最大宽度120mm冲裁速度6-35次/min生产能力2-11万粒/h电源380V50HZ主机功率1.1KW整机重量600kg总功率3.6KW外形尺寸2300×560×1410mm4.8主要工艺设备:琥珀酸亚铁片生产工艺设备一览表表4.8主要工艺设备:琥珀酸亚铁片生产工艺设备一览表(Table4.8Themainprocessequipment:cyclophosphamidetabletproductionprocessequipmentlist)设备名称型号生产能力外形尺寸(cm)台数粉碎机SF-1302-7kg/h58*38*801WFS-2502-50kg/h200*80*1801筛分机ZSY-35060-200kg/h54*54*902高效湿法混合制粒机GHL-400200kg/batch250*120*2201干燥机XF20-B200-25kg/h400*400*3201压片机ZP1725000-45000片/h88*75*1601薄膜包衣机1.5-4kg/次56*40*931铝塑包装机2-11万粒/h230*56*1411第五章车间平面布置设计车间布局设计是制药工程设计的重要环节。车间布局的合理性，不仅与施工，安装，建设投资密切相关，还与车间的生产，建成后的管理，安全和经济效益紧密相连。因此，车间布局设计应遵循设计规定的程序，做一个全面而细致的规划。医药工业制剂洁净车间设计需要遵循以下几点[16]：遵照一般车间常用的设计规范和规定。遵照医药工业洁净厂房设计规范。GMP及GMP实施指南5.1车间布局设计的依据5.1.1有关的设计规范和规定在进行车间布置设计时，设计人员应熟悉并执行有关的设计规范和规定，如《建筑设计防火规范》（GBJ16—87）、《石油化工企业设计防火规定》（GB50160—99）、《化工企业安全卫生设计标准》（HG20571—95）、《工业企业厂界噪声标准》（GB2348—90）、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规定》（GB50058—92）、《洁净厂房设计规范》（GBJ73—84）、《药品生产质量管理规范》（国家食品药品监督管理局，1998年修订版）、《采暖通风和空气调节设计规范》（GBJ19—87）等[17]。5.1.2有关的设计基础资料车间布置设计是在工艺流程设计、物料衡算和工艺设备选型之后进行的，因此，一般已具备下列设计基础资料。工艺流程图不同深度的工艺流程图，如初步设计阶段带控制点的工艺流程图、施工阶段带控制点的工艺流程图。工程计算物料衡算的计算资料和结果。设备选型工艺设备设计结果，如设备一览表，各设备的外形尺寸、重量、功率、操作条件及保温情况等。车间布置厂区的总平面布置示意图，包括本车间与其他车间及生活设施的联系、厂区内的人流和物流分布情况等。其他资料如车间工作人员情况，水、电、汽等公用工程情况，厂房情况等。5.2车间布局设计应考虑的因素在进行车间布置设计时，一般应考虑到国家建筑厂房基本要求。5.3片剂生产工序及区域划分生产工序跟以上的工艺流程相同。片剂的生产环境可划分为一般生产区和控制区。控制区包括：原料粉碎、过筛、混合制粒、压片、中间站、包衣等；其它的为一般生产区。5.4单元操作车间面积设计1.粉碎单元操作车间设计根据设备选型的结果，粉碎机结构尺寸为：外形尺寸（W×L×H）580×380×800和2000×800×1800。根据GMP要求，设备外沿到墙壁安全距离为0.9-1.2米，设备与设备之间安全距离不低于0.8米。则车间最低长度=0.9+0.58+1.0+2=0.9=5.38米；车间宽度=0.8+0.9+0.9=2.6米；考虑到中间站，因此，设计粉碎单元操作车间长为6米，宽为3米。操作面积为18m²。2.筛分单元操作车间设计根据设备选型的结果，振动筛结构尺寸为：外形尺寸：540×540×900和540×540×900。则车间最低长度=0.9+0.54+1.0+0.54+0.9=3.88米，车间最低宽度为=0.9+0.9+0.54=2.34米。因考虑到中间站，因此，设计筛分单元操作车间长为6米，宽为3米。操作面积为18m²。3.制粒单元操作车间设计根据设备选型的结果，高效湿法混合制粒机结构尺寸为：外型尺寸2500×1200×2200。则车间最低长度=2.5+0.9+0.9=4.3米，车间最低宽度=1.2+0.9+0.9=3米；因考虑到中间站，因此，制粒单元操作车间长为6米，宽为3米。操作面积为18m²。4.干燥单元操作车间设计根据设备选型的结果，XF沸腾干燥器结构尺寸为：外型尺寸：4000×4000×3200。车间最低长度=4+1.8=5.8米，车间最低宽度=4+1.8=5.8米；考虑到中间站，因此，设计干燥单元操作车间长为6米，宽为6米。操作面积为36m²。5.压片单元操作车间设计根据设备选型的结果，压片机外型尺寸为：880×750×1600。根据GMP要求，车间最低长度=0.88+1.8=2.68米，车间最低宽度=0.75+1.8=2.55米。考虑到中间站，因此，设计压片单元操作车间长为6米，宽为3米。操作面积为18m²。6.包衣单元操作车间设计根据设备选型的结果，薄膜包衣机外形尺寸为：560×400×930。根据GMP要求，车间最低长度=0.56+1.8=2.36米，车间最低宽度=0.4+1.8=2.2米。考虑到中间站，因此，设计包衣单元操作车间长为18米，宽为3米。操作面积为9m²。7.包装单元操作车间设计包装车间分为内包及外包车间，其中内包车间为GMP车间，铝塑包装机外形尺寸为2300×560×1410。车间最低长度=2.3+0.9+0.9=4.1。车间最低宽度=0.56+0.9+0.9=2.36。考虑到中间站，因此，设计内包车间长为6米，宽为3米，操作面积为18m²。表5.1洁净区操作单元面积布置表Table5.1thecleanareaoperationunitarealayouttable设备操作间长（m）宽（m）面积（m2）粉碎机操作间6318筛分间操作间6318混合制粒间6318干燥机操作间6636压片机操作间6318包衣机操作间6318内包装操作间6318洁净区间总面积：18+18+18+36+18+18+18=144m25.5车间布置的总体要求1.车间应按一般生产区、控制区、洁净区的要求设计。2.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。3.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。4.厂房必须能够防尘、防昆虫、防鼠类等的污染。5.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。6.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。此外，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、半产品和包装材料的混杂和污染，又应留有足够的面积进行操作。5.6车间平面布置工艺设备的布置应满足生产工艺、建筑、安装检修和安全卫生等要求，使之便于操作和安装检修，经济合理，节约投资，美观整齐。本车间设计布局特点是：①车间布置紧凑、流程安排合理；②人流、物流分开，控制区人员和一般人员分开通行，以防环境污染；③四周布置参观走廊，便于观察操作，又可节约空调系统的能量损耗。在进行本车间平面布置时应根据GMP的要求，将每个工序准确地确定其洁净厂房等级。此设计把该车间的洁净等级区划为30万级与一般两个等级，在车间的总人、物流中的相当大部分只局限于一般生产区。制剂生产在洁净区进行。5.7车间总面积设计根据以上规定、原则，再根据各单元操作车间面积，及单元操作U型排列设计，考虑到洁净区与非洁净区合理安排，空调机组设置等因素。因此，设计得琥珀酸亚铁片剂车间长度为24m，宽度为15m,总面积为360平方米，其中操作间洁净区、中间站及洁净区物流、人流通道面积为240m²，操作间非洁净区面积为48m²，空调机房及配电室面积为72m²。根据以上规定和原则，设计琥珀酸亚铁片剂的生产车间平面布局图（见附图）。第六章生产车间空调系统的选型6.1生产车间的空调净化系统空调设计的目的是通过空调系统提供足够的空气，应尽量减少生产区中的有害或无害的异物。避免产品空中微尘尘污染。为防止空气污染物和回归尘土进入工作区，安装空调系统必不可少。空调系统可供给足够的洁净空气，来驱除洁净工作区的空中异物。每个操作车间独立管理进气，以满足它们所需的不同温湿度。非无菌制剂工序中，根据产品的吸湿性和操作人员的服装以及设备的热负荷等情况经济效果，确定温湿度。“药品生产管理规范”要求[18]：洁净区一般控制温度为22--24℃，相对湿度为45％～60％，吸湿性强的无菌药物的生产和分装采用局部低湿工作台；控制区一般控制温度18～28℃，相对湿度为50％～65％。对于无洁净要求的一般空调区域，室内温度的决定只需考虑操作人员的舒适要求，夏季通常取为26～28℃。6.2设计参数（一）室内温度和湿度确定洁净室内温度和湿度的主要依据是片剂生产工艺要求和工作人员是否舒适。一般情况下，洁净等级为100级、10000级的洁净室，其温度宜控制在20～24℃，相对湿度宜控制在45%～60%。洁净等级为100000、大于100000级的洁净室，其温度宜控制在18～26℃，相对湿度宜控制在50%～60%。对于特殊药品的洁净室，我们应该按其生产工艺要求确定其温度和湿度。（二）洁净室换气次数根据我国的GMP推荐[19]，一般情况下，洁净度高于或等于1万级时，换气次数不少于25次/h，洁净度高于或等于10万级时，换气次数不少于15次/h。本设计为片剂的生产车间设计，故要考虑到通风、换气的速度不能过快，否则易引起粉尘造成污染，具体如下：车间内洁净度1万级的换气次数为50次/h，洁净度为30万级的换气次数为12～15次/h，本次设计中的车间取15次。（三）洁净室压力洁净室维持一定的正压，才能使洁净室外空气中的污染物不进入室内。我国GMP规定，不同等级的洁净室之间、洁净区与非洁净区之间应保持不低于5Pa的压差。而洁净室与室外环境应保持不低于10Pa的压差。6.3净化方案本设计采用的是全室净化与局部净化相结合的净化处理方式6.4空气净化系统的流程图1、新回风混合段；2、初效过滤段；3、一次表冷段；4、二次表冷段；5、风机段；6、加热段；7、加湿段；8、消音段；9、中间消毒段；10、中效过滤段；11、送风段；12、高效过滤段6.4风量计算净化空调的设计计算[20]主要包括冷热负荷和风量平衡两大部分，前者是确保室内温湿度满足要求，而后者则与换气次数、工作区截面风速、静压差和新风量密切来联系，从中也可以看到风量平衡计算直接影响洁净区内的洁净度。风量是设计的关键，合理的风量+高效过滤器+合理气流组织就能得到好的洁净度；只有足够的风量，加以空调设备冷却量足够的处理能力，才能达到要求的温湿度。送风量[21]是取换气次数计算得出的风量G1、冷热负荷计算得出的G2、湿负荷计算出的风量G3、排除洁净室有害气体所需的排风量G4、每人所需新鲜空气的通风量五个风量中的最大值，一般情况下G1最大，按G1足够消除余热余湿。其中乱流洁净室总送风量的10％一30％(1000级取10％，1万级取20％，10万级30％)，层流洁净室总送风量的2％～4％(100级垂直层流取2％，100级水平层流取4％)。洁净室的送风量，按换气次数计算的风量：G送=G1=KV式中V—洁净室的容积，m3；V=s×h=240×3=720m3K—换气次数，15次/h。送风量、回风量和新风量的关系式：G送=G回+G新送风量为：G送=720×15=10800m3/h新风量为：G新=720×15×30%=3240m3/h回风量为：G回=G送-G新=10800-3240=7560m3/h为满足本设计中的洁净区面积，本人选用小型洁净室用中央空调机，型号为MDX100-25A(R)。送风量为1