中药智能工厂 中药水提醇沉提取过程质量监控

DB32/TXXXXX—2020II中药智能工厂中药水提醇沉提取过程质量监控范围本标准规定了中药智能工厂在饮片、投料、煎煮、浓缩、醇沉、收膏等水提醇沉提取过程的质量监控要求。本标准适用于中药智能工厂水提醇沉提取过程中质量数据的采集、监控和数据交换等。规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T24663-2009电子商务企业核心元数据GB/T31774-2015中药编码规则及编码术语和定义下列术语和定义适用于本文件。中药智能工厂intelligentfactoryofChinesemedicine通过构建智能化生产系统、网络化分布生产设施，实现中药生产过程智能化的工厂。指标成分targetingredient中药饮片、中间产品及提取物中满足报批工艺质量要求的成分。饮片preparedslidesofChinesecrudedrug经净制、切制或炮炙等处理后的药材。过程分析技术processanalyticaltechnology（PAT）为保证最终产品的质量，实时测量在中药生产过程中的原辅料、中间产品、提取物及工艺的关键质量属性数据进行监督和控制。提取全过程质量监控系统wholeprocessqualitycontrolsystemforextraction（PQCSE）应用工业自动化系统及过程分析技术，实现中药生产全过程质量监督和控制的系统。总则中药水提醇沉提取过程质量监控，利用近红外光谱、拉曼光谱、光学成像技术等多种过程分析技术，通过仪器仪表检测、传感器实时采集监测等方式对中药水提醇沉提取过程、监测设备运行状态及中间产品状态进行监控。通过数据积累和大数据挖掘，及时调整相关参数，控制提取过程，使中间产品和产品符合质量要求，并获得关键知识，为产品研发、质量监测与追溯、质量保证等决策服务。中药水提醇沉提取过程见图1。应选择投料、煎煮、浓缩、醇沉、收膏5个工序中的关键质量属性及关键过程参数作为中药水提醇沉提取过程质量监控点。提取全过程质量监控系统应满足中药提取过程关键质量监控点数据采集5.1-5.6的相关要求，相关数据采集格式应符合GB/T24663-2009的规定。所有的工序、过程、质量监控参数、监控点等均已经过验证或确认后确定。相关质量监控元数据的描述约定参见附录A，数据元的数据类型及表示方式参见附录B。PQCSE的相关功能要求见第6章。图1中药水提醇沉提取过程关键质量监控点中药水提醇沉提取过程质量监控点饮片通则关键质量监控点，包括品名、批号、性状、浸出物含量、水分和指标成分含量。相关数据采集格式应满足以下要求：品名英文名称：Name说明：用于提取生产处方中规定的每味饮片的中英文名称及拉丁名，品名的名称应符合GB/T31774-2015的要求。数据类型：字符型表示：C..ul示例：板蓝根饮片约束/条件：M最大出现次数：1批号英文名称：Batchnumber说明：每味饮片中用于识别“批”的一组数字或字母加数字。数据类型：字符型表示：C..ul示例：20030811约束/条件：M最大出现次数：N性状英文名称：Characters说明：每味饮片的形状、颜色、气味、大小、质地、断面是否符合要求。数据类型：布尔型表示：B示例：是/否约束/条件：M最大出现次数：N浸出物含量英文名称：Contentofextract说明：每味饮片中浸出性物质的含量检测值，占饮片质量的百分比数值。数据类型：数值型表示：N..3,1示例：12.0%约束/条件：O最大出现次数：N水分英文名称：Moisturecontent说明：每味饮片中含有的水分含量检测值，占饮片质量的百分比数值。数据类型：数值型表示：N..3,1示例：10.0%约束/条件：M最大出现次数：N指标成分含量英文名称：Targetingredientscontent说明：饮片中目标成分含量的检测值。数据类型：数值型表示：N..3,1示例：12.0%约束/条件：M最大出现次数：N投料通则关键质量监控点，包括投料量、投料顺序和投料位置。相关数据采集格式应满足以下要求：投料量英文名称：Feedingamount说明：按照提取工艺处方投入每味饮片的质量值。数据类型：数值型计量单位：千克，kg表示：N..6,2示例：2000.00kg约束/条件：M最大出现次数：1投料顺序英文名称：Feedingsequence说明：按照工艺要求依次将饮片投入提取罐的顺序。数据类型：字符型表示：C..ul示例：将饮片分别按照香附、香橼、紫苏梗、枳壳的先后顺序投入提取罐中约束/条件：O最大出现次数：1投料位置英文名称：Feedingposition说明：饮片投入到对应提取罐号是否正确。数据类型：布尔型表示：B约束/条件：M最大出现次数：N煎煮通则关键质量监控点，包括浸泡时间、加水量、加水次数、煎煮时间、煎煮次数、煎煮温度、循环次数、循环时间、蒸汽压力、出液量、出液时间和指标成分含量。相关数据采集格式应满足以下要求：浸泡时间英文名称：Immersiontime说明：每味饮片煎煮前浸泡在水中的时间。数据类型：数值型计量单位：分钟，min表示：N..5示例：120min约束/条件：O最大出现次数：1加水量英文名称：Amountofwater说明：每次煎煮的工艺用水量。数据类型：数值型计量单位：升，L表示：N..6,1示例：2357.3L约束/条件：M最大出现次数：1加水次数英文名称：Wateradditiontimes说明：根据工艺需要加入水的次数。数据类型：数值型表示：N..2约束/条件：M最大出现次数：1煎煮时间英文名称：Decoctiontime说明：煎煮一次所需时间。数据类型：数值型计量单位：分钟，min表示：N..5约束/条件：M最大出现次数：N煎煮次数英文名称：Decoctiontimes说明：按工艺要求重复煎煮操作的次数。数据类型：数值型表示：N..2约束/条件：M最大出现次数：1煎煮温度英文名称：Decoctiontemperature说明：中药煎煮过程中提取液温度的检测值。数据类型：数值型计量单位：摄氏度，℃表示：N..4,1示例：100.0℃约束/条件：M最大出现次数：N循环次数英文名称：Looptimes说明：煎煮过程中对煎煮液进行循环的重复次数。数据类型：数值型表示：N..2约束/条件：M最大出现次数：1循环时间英文名称：Looptime说明：煎煮过程中对煎煮液进行一次循环所需要的时间。数据类型：数值型计量单位：分钟，min表示：N..2约束/条件：M最大出现次数：1蒸汽压力英文名称：Steampressure说明：煎煮过程中蒸汽压力的检测值。数据类型：数值型计量单位：兆帕，MPa表示：N..4,3示例：0.105MPa约束/条件：M最大出现次数：N出液量英文名称：Quantityofoutflow说明：每次煎煮操作得到的煎煮液体积。数据类型：数值型计量单位：升，L表示：N..6,1约束/条件：M最大出现次数：1出液时间英文名称：Outflowtime说明：出液过程中对煎煮液进行一次出液操作所需要的时间。数据类型：数值型计量单位：分钟，min表示：N..2约束/条件：M最大出现次数：1指标成分含量英文名称：Targetingredientscontent说明：煎煮液中目标成分含量的检测值。数据类型：数值型表示：N..3,1约束/条件：M最大出现次数：N浓缩通则关键质量监控点，包括浓缩温度、蒸汽压力、真空度、相对密度、浓缩液量、指标成分含量。相关数据采集格式应满足以下要求：浓缩温度英文名称：Concentrationtemperature说明：浓缩过程浓缩液温度的检测值。数据类型：数值型计量单位：摄氏度，℃表示：N..4,1约束/条件：M最大出现次数：N蒸汽压力英文名称：Steampressure说明：浓缩过程中蒸汽压力的检测值。数据类型：数值型计量单位：兆帕，MPa表示：N..4,3约束/条件：M最大出现次数：N真空度英文名称：Degreeofvacuum说明：浓缩过程中设备蒸发室内真空度的检测值。数据类型：数值型计量单位：兆帕，MPa表示：N..4,3示例：-0.078MPa约束/条件：M最大出现次数：N相对密度英文名称：Relativedensity说明：浓缩液相对密度的检测值。数据类型：数值型表示：N..5,4示例：1.0105约束/条件：M最大出现次数：N浓缩液量英文名称：Quantityofconcentratedsolution说明：浓缩结束后得到的浓缩液体积。数据类型：数值型计量单位：升，L表示：N..6,1约束/条件：M最大出现次数：1指标成分含量英文名称：Targetingredientscontent说明：浓缩液中目标成分含量的检测值。数据类型：数值型表示：N..3,1约束/条件：M最大出现次数：N醇沉通则关键质量监控点，包括乙醇用量、乙醇浓度、加乙醇速度、搅拌速度、调醇液醇度/相对密度、调醇液温度、静置时间、冷冻水温度、上清液量、上清液性状、指标成分含量。相关数据采集格式应满足以下要求：乙醇用量英文名称：Quantityofalcohol说明：醇沉过程中使用乙醇的体积。数据类型：数值型计量单位：升，L表示：N..6,1约束/条件：M最大出现次数：1乙醇浓度英文名称：Alcoholconcentration说明：醇沉过程中一定温度下加入乙醇的浓度。数据类型：数值型表示：N..3,1示例：95%约束/条件：M最大出现次数：1加乙醇速度英文名称：Speedofaddingalcohol说明：醇沉过程中加入乙醇的快慢程度。数据类型：数值型计量单位：升每分，L/min表示：N..4,1示例：10.0L/min约束/条件：M最大出现次数：1搅拌速度英文名称：Stirringspeed说明：醇沉过程中装置搅拌的转动速度。数据类型：数值型计量单位：转每分，r/min表示：N..4示例：90r/min约束/条件：M最大出现次数：1调醇液醇度/相对密度英文名称：Alcoholicstrength/Relativedensity说明：调醇过程中调醇液乙醇浓度含量或调醇液相对密度的检测值。数据类型：数值型表示：N..3,1/N..5,4，示例：60.0%/1.0105约束/条件：C最大出现次数：1调醇液温度英文名称：Alcoholliquidtemperature说明：调醇过程装置内液体温度的检测值。数据类型：数值型计量单位：摄氏度，℃表示：N..3,1约束/条件：M最大出现次数：N静置时间英文名称：Standingtime说明：调醇结束后装置内液体静置的时间跨度。数据类型：数值型计量单位：分钟，min表示：N..4约束/条件：M最大出现次数：1冷冻水温度英文名称：Temperatureoffreezewater说明：醇沉过程中，夹套中冷冻水的温度。数据类型：数值型计量单位：摄氏度，℃表示：N..3,1约束/条件：M最大出现次数：N上清液量英文名称：Volumeofliquid说明：醇沉过程得到的上清液的体积。数据类型：数值型计量单位：升，L表示：N..6,1约束/条件：M最大出现次数：1上清液性状英文名称：Liquidcharacters说明：上清液的颜色及澄明度是否符合要求。数据类型：布尔型表示：B约束/条件：M最大出现次数：1指标成分含量英文名称：Targetingredientscontent说明：上清液中目标成分含量的检测值。数据类型：数值型表示：N..3,1约束/条件：M最大出现次数：N收膏通则关键质量监控点，包括收膏温度、蒸汽压力、真空度、相对密度、清膏pH、清膏量、清膏性状、指标成分含量。相关数据采集格式应满足以下要求：收膏温度英文名称：Concentrationtemperature说明：收膏过程设备内清膏温度的检测值。数据类型：数值型计量单位：摄氏度，℃表示：N..4,1约束/条件：M最大出现次数：N蒸汽压力英文名称：Steampressure说明：收膏过程中蒸汽压力的检测值。数据类型：数值型计量单位：兆帕，MPa表示：N..4,3约束/条件：M最大出现次数：N真空度英文名称：Degreeofvacuum说明：收膏过程中设备内真空度的检测值。数据类型：数值型计量单位：兆帕，MPa表示：N..4,3约束/条件：M最大出现次数：N相对密度英文名称：Relativedensity说明：清膏相对密度的检测值。数据类型：字符型表示：N..5,4约束/条件：M最大出现次数：N清膏pH英文名称：pH说明：清膏酸碱度的检测值。数据类型：数值型表示：N..3,1示例：4.5约束/条件：M最大出现次数：1清膏量英文名称：Extractamount说明：清膏质量的检测值。数据类型：数值型计量单位：千克，kg表示：N..5,1示例：1278.0kg约束/条件：M最大出现次数：1清膏性状英文名称：Extractcharacters说明：清膏的颜色、气味、溶化性是否符合要求。数据类型：布尔型表示：B约束/条件：M最大出现次数：1指标成分含量英文名称：Targetingredientscontent说明：清膏中目标成分含量的检测值。数据类型：数值型表示：N..3,1约束/条件：M最大出现次数：N质量监控过程要求概述为了实现中药水提醇沉全过程控制，PQCSE应能满足实时显示、异常报警、反馈处理、数据管理、权限管理、审计追踪、通讯网络等基本功能要求，同时满足《药品生产质量管理规范（2010年修订）》及附录10计算机化系统相关要求。实时显示PQCSE应具备实时显示功能：将提取过程中的温度、压力等关键质量属性数据实时显示，以便于更好的了解生产过程运行状况；显示的载体可以是仪表盘、监视器、监视屏等相关设备。异常报警应具备与操作系统相匹配的报警系统，设定相应的分类报警限定值等，当运行参数达到和超过设定的限定值时，PQCSE应发出报警信息，将异常信息（故障位置、故障时间、故障类型）发送到相关位置。反馈处理当收到异常报警信息时，PQCSE应具备以下基本的反馈处理功能：建立预警/报警分类及等级，用于区分潜在发生事件及实际发生事件，及时处理生产中的异常；依据过程流图，进行实时数据波动分析，发现潜在质量问题，逐步精准工业机理；过程控制可针对潜在质量问题进行预判、预测，及时纠偏，防止错误发生。数据管理PQCSE应实现对中药提取在线检测数据的采集、储存、汇总等功能。明确关键数据的采样要求，依据工艺特征及实际生产情况明确关键数据的采样点位置、采样频率等；定期记录并储存质量监控数据；定期对质量监控数据进行汇总。权限管理PQCSE应具备以下基本的权限管理功能：具备权限访问控制功能。对于在线采集的数据，仅限被授予权限的用户访问；用户角色应包含操作人员、监视人员、维护人员、系统工程师、系统管理员等；对提取过程中的参数进行操作、监视、维护、管理。审计追踪PQCSE应具备审计追踪功能：中药提取过程中的记录数据不可删除；对每一次的原始数据访问、权限变更、修改等过程事件进行记录，包括时间、人员、操作类型等。通讯网络PQCSE应符合以下通讯网络要求：现场网络用于实现生产线设备或辅助设备之间协同工作的通信与数据交换，应满足实时性和安全性，支持国标所列的现场网络标准；通信网络需采用工业以太网通信，通信协议可采用PROFINET、Ethernet/IP、EtherCAT、POWERLINK等协议。附录A

（资料性附录）

质量监控元数据的描述约定本标准从语义和语法两方面对每个元数据元素进行了描述，使用下列属性：A.1中文名称赋予元数据元素的中文标记。元数据实体名称在本标准范围内应唯一，元数据元素名称在元数据实体中也应唯一。在本标准中，中文名称以二级条标题的形式显示。A.2英文名称赋予元数据元素的英文标记。英文名称以牛津英语词典的英文拼写为准。A.3说明对元数据元素含义的解释，以使元数据元素与其他元数据元素在概念上相区别。A.4数据类型对元数据元素的有效值域的规定和允许对该值域内的值进行有效操作的规定，例如数值型、字符串、日期型、二进制、布尔型等。此外，除了基本的数据元的数据类型之外，还以实体型表示若干个数据元组成的符合数据元类型。A.5表示元数据元素的表示方式。A.6约束/条件元数据元素的一个说明符，说明一个元数据元素是否应当总是在元数据中选用或有时选用（即有值）。该说明符分别为：M：必选，表明该元数据元素应选择。C：一定条件下必选，当满足约束条件中所定义的条件时应选择，条件必选用于以下三种可能性之一：——当在多个选项中进行选择时，至少有一个选项为必选，且应使用；——当一个