《5000万支年产量的注射用胞磷胆碱钠肌苷车间工艺设计》15000字（论文）

5000万支年产量的注射用胞磷胆碱钠肌苷车间工艺设计目录摘要 第1章设计依据及设计规模1.1产品概述1.1.1胞磷胆碱钠简介胞磷胆碱钠结构式见图1：图1胞磷胆碱钠结构式化学名：胆碱胞嘧啶核苷二磷酸酯单钠盐;胞二磷胆碱钠;胞磷胆碱钠;胞啶二磷胆碱钠;胞(二)磷胆碱钠英文名：Citicolinesodium分子式：C14H25N4NaO11P2分子量：510.31性状：本品为白色结晶性粉末主要用途：对脑中风所致的偏瘫可逐渐恢复四肢的功能，也可用于其他中枢神经系统急性损伤引起的功能和意识障碍，也用于缺血性脑血管病和血管性痴呆。1.1.2肌苷简介肌苷结构式见图2：图2肌苷结构式化学名：肌苷；次黄苷；次黄嘌呤核苷；9-β-D-呋喃核糖基次黄嘌呤英文名：Inosine分子式:C10H12N4O5分子量：268.23性状：白色粉末主要用途：可用于治疗肝脏疾病、心脏疾病、白血球减少症、贫血病、血吸虫病、中心视神经膜炎、视神经萎缩、放疗造成的血小扳减少症以及毛地黄中毒等症。1.1.3注射用胞磷胆碱钠肌苷简介注射用胞磷胆碱钠肌苷[1]为复方制剂，主要成分为胞磷胆碱钠和肌苷。性状：本品为白色或类白色疏松块状物或粉末规格：0.45g主要用途：用于多种原因引起的视神经萎缩症。1.2设计依据（1）《药品生产质量管理规范(2010)》、《药品生产质量管理规范(2010)附录》及有关专业国家标准（2）GB50457—2019《医药工业洁净厂房设计标准》（3）《洁净厂房设计规范》(GB50073—2013)（4）《建筑设计防火规范》(GB50016—2014)（5）《爆炸危险场所安全规范》（6）《大气污染物综合排放标准》1.3设计基础资料1.3.1产品名称与设计规模产品名称：注射用胞磷胆碱钠肌苷设计规模：表1设计规模产品名称每批产量含量年产量年批数年工作日胞磷胆碱钠肌苷10万支98%5000万支500批250天1.3.2工艺路线本设计是将胞磷胆碱钠和肌苷按照处方量加入后溶解与1000ml注射用水中，然后再加入处方量的甘露醇，用盐酸溶液和氢氧化钠溶液调节PH值。按配制量加适量针用活性炭[2]，将药液加热至约50℃-60℃，搅拌20min，过滤脱炭后，加注射用水至总量，中间体检测[3]。活体检测后的药液进行灌装加塞，然后冷冻干燥，冷冻干燥轧盖后灯检包装入库。1.3.3生产制度年工作时间：250天每班工作量：12小时年产量：5000万支生产班制为二班制生产，每班为12小时1.3.4有关要求（1）产品主要特性:性状：白色或类白色疏松块状物或粉末含量：98%（2）包装方式10支一盒，200盒一箱。1.4工作内容及要求1.4.1工艺流程设计本产品为冻干粉，工艺流程设计在满足冻干粉的工艺要求下严格设计，充分考虑安全、环保工作强度等问题。1.4.2设备选型及设计设备选型是根据物料衡算的结果来进行选择，通过查找一些先进的、操作系统完善的设备，看是否符合冻干粉的工艺要求，从而确定选择生产所需要的设备。本着贯彻高效环保、先进可靠、经济合理的原则，冻干粉车间设为无菌车间，对设备的要求也是较高的。为了很大程度上防止对药品的污染，设备材质选用不锈钢。1.4.3车间设备布置设计车间设备[4]的布置不仅要符合GMP的标准，还要满足工艺的需求。除此之外还要方便安装和检修，同时也要满足安全和卫生的要求[5]。第2章工艺说明2.1注射用胞磷胆碱钠肌苷的生产概述将按处方量称量好的原料投入配制罐中，对原料进行冲洗过滤浓配，然后转入稀配罐中定体积，接着进行灌封加盖、冷冻干燥、轧盖、灯检、包装等各工序，最后将包装好的成品入库记录。2.2注射用胞磷胆碱钠肌苷的配方配方：胞磷胆碱钠25kg、肌苷20kg、甘露醇20kg、0.5%盐酸溶液、0.5%氢氧化钠溶液、注射用水加至15万ml[6]。2.3冻干粉针剂特点（1）提高药剂的保存周期。冻干粉针剂的工艺条件为低温、真空，因此可长期保存。（2）药品复溶性好。产品质地疏松，加水后迅速溶解并可恢复药液原有的特性。（3）剂量准确，外观优良。冻干粉配制成溶液后定量灌注，相比粉体直接分装更为准确。（4）容易实现无菌操作。药液配制和灌装容易实现无菌生产，实行药液的无菌处理，有效去除细菌与杂质。（5）改善生产环境，避免有害粉尘[7]。2.4生产工艺流程图胶塞原辅料注射用水西林瓶胶塞原辅料注射用水西林瓶称量称量洗瓶理瓶洗瓶理瓶浓配铝盖清洗干燥不合格品回收标签纸盒纸箱轧盖灯检贴签装盒装箱成品入库洗净胶塞清洗、灭菌灭菌干燥 浓配铝盖清洗干燥不合格品回收标签纸盒纸箱轧盖灯检贴签装盒装箱成品入库洗净胶塞清洗、灭菌灭菌干燥稀配稀配药液灌装、半加塞药液灌装、半加塞冷冻干燥冷冻干燥AA级洁净区B级B级洁净区CC级洁净区DD洁净区一般生产区一般生产区图3生产工艺流程图2.5各步生产工艺流程2.5.1理瓶工序打开理瓶间和洗瓶间的传递窗，连接理瓶机（X0101）输送网带，开始理瓶。将检验合格的西林瓶15万支（考虑损耗）从包装盒取出，整齐的摆放在传输带，通过网带传送到洗瓶间。2.5.2洗瓶干燥工序开始前检查洗瓶机（X0102）是否运作正常并观察是否已清洁。设备就绪后，将水槽注进注射用水，启动超声波，设定洗瓶机（X0102）主机频率。将洗好的西林瓶15万支（过程中有损耗）经传送带送入隧道灭菌干燥机（X0103），进行烘干、灭菌后送入灌封加盖间。2.5.3胶塞清洗工序操作人员按照领料单上的数量领取胶塞（15万个考虑损耗），然后通过加送哎清洗机（X0104）装料口将胶塞放入机器中进行清洗。夹着将清洗好的胶塞从取料口去除，并进行下一工序。2.5.4原辅料准备原辅料准备比配液提前一天。此时称量员拿着批生产指令（胞磷胆碱钠25kg和肌苷20kg；甘露醇20kg；盐酸和氢氧化钠各0.5kg）从仓库领取本次生产所需的原辅料，然后拿到缓冲间对物料进行消毒处理。物料在净皮之前操作人员对原辅料的品名、规格（包装规格）、批号、生产厂家、数量应与批生产指令一只，并有合格检验报告单。不得有标签脱落、包装破损等情况。检查无误后，送入物料传递间，为称量工序做准备。2.5.5称量工序1.称量前操作人员逐件核对原辅料，外观性状应符合质量标准，包装和封口也应符合规定，无变色、结块、包装破损、异物污染等情况。2.台秤（X0105）用衡器定期由计量部门校验，称量前确认在有效期内。每次使用前使用标准砝码校对衡器，确认误差在规定范围，方可开始称量。3.依据处方计算出原辅料用量，并对照批生产指令进行独立计算复核，复核无误后开始称量。投料计算时，辅料按照处方，原料按报告书数据折算98%投料，然后分别称量。4.称量前开启捕尘风机及层流罩，称量结束约30分钟后关闭。5.称量应一人操作、一人同时核对，以避免差错。称量完毕，所有原辅料应严密扎口，及时返回暂存间。转换品种时应将剩余物料及时退库。6.填写物料暂存卡，标识清楚品名、批号、领用量、使用量、结存量、取用日期、取用人等。2.5.6配液工序加入处方量的胞磷胆碱钠和肌苷与配制罐（X0106）中加入体积40%的注射用水搅拌溶解，加入处方量的甘露醇，用盐酸溶液和氢氧化钠溶液调pH值5.5-7.5，按配制量加适量针用活性炭[8]，将药液加热至约50℃-60℃，搅拌20min，过滤脱炭后，加注射用水至总量，中间体检测[9]。2.5.7灌装半加塞工序中间体检测合格后，再采用0.22μm微孔滤膜（X0107）精滤，灌装（14.25万支）于西林瓶中，然后西林瓶加塞进行下一工序[10]。2.5.8冷冻干燥工序将灌装好的西林瓶置于冷冻干燥机（X0108）内，冷冻干燥。冷冻干燥条件为：-40℃预冻4小时，第一阶段升温至-10℃，时间3小时，真空干燥22小时，第二阶段升温在1小时内从-10C～30℃，并保温4个小时[11]。2.5.9轧盖工序将冷冻好的西林瓶（14.1075万支）放置在轧盖机（X0109）的网带上，使西林瓶进入轧盖机（X0109）进行轧盖。2.5.10灯检工序将轧盖好的成品13.8253万支（损耗2%）送入灯检间，并用灯检机（X0110）进行灯检，注意产品有无可见异物。2.5.11包装入库工序（1）贴签：操作人员将灯检合格的西林瓶（13.8523万支）放入贴签机（X0111）中开始进行工作。贴签上的印字要清晰，并且要保证贴签端正。（2）打码盒装：将贴签好的西林瓶（109495万支）传送到装盒机（X0112）并给包装好的盒子进行打码，然后扫描盒子上的条形码并记录在系统。（3）箱装:将包装扫描好的小盒按照规格装入大箱中，并放入装箱单。封口后在箱体上贴上箱签，箱签内容有品名、规格、批号、有效期。（4）封箱入库:用胶带对箱体进行封口，然后将封箱好的产品登记入库。第3章生产制度3.1设计要求年工作时间：250天年产量：5000万吨生产班制为；二班制生产，每班为12小时生产方式3.2设计说明根据此次设计的生产任务，对每个工序和操作人员的工作时间进行安排，以确保每天的产量能保质保量的完成。根据排班，每天排两半班，每班生产一批，一团生产两批，每批厂理为100000万支，年产量为50000000万支。3.2.1岗位定员安排表2岗位操作安排表操作工序操作时间/h理瓶4洗瓶干燥4胶塞清洗2称量2配液2灌装加塞2冷冻干燥2轧盖4灯检4贴签4包装23.2.2甘特图图4甘特图第4章物料衡算4.1物料衡算根据质量守恒定律对本次设计中的各工序进行物料衡算，或者对全过程进行物料衡算，进而计算出原辅料的消耗量。物料衡算包括化学过程和物理过程的物料衡算[12]。化学过程中的物料衡算方程式为：假如在没有积累组分的反应体系中，则方程式可简化为：物理过程中的物料衡算方程式为：假如在没有积累组分的反应体系中，则方程式可简化为：本次车间工艺设计为年生产5000万支注射用胞磷胆碱钠肌苷（规格为0.45g/支），车间计划一年工作250天，每天生产二批，每批10万支。设定配液时密度为1.12g/cm3，各工段的收率为：表3每个工序的收率表工序名称收率配液98.8%灌装95%冷冻干燥99%轧盖98%灯检90%包装88%4.1.1计算结果（1）配液工序：原料准备65kg/批，在浓配罐中加注射用水6万ml，将6万ml原料药液通入稀配罐中，定体积在15万ml。假设浓配罐残留量为1.2%，此过程物料衡算为：投料：胞磷胆碱钠原料量=25kg肌苷原料量=20kg甘露醇原料量=20kg出料：原药液量=15.18万ml损耗：浓配罐残留量=0.18万ml表4配液工序物料平衡表进料出料物料质量/kg组分/%物料体积/万ml组分/%胞磷胆碱钠2511.53原药液1598.8肌苷209.25甘露醇209.25注射用水151.870损耗0.181.2总计216.8100总计15.18100（2）灌装工序：将配制好的药液进行灌装，每瓶装量为1ml。由于在灌装时在药液管道里有残留，假设残留量为5%，则此过程物料衡算为：进料：理论灌装量=150000ml理论成品量=150000÷1=150000支出料：损耗量=150000×5%=7500ml实际灌装量=150000-7500=142500ml实际灌装量=142500÷1=142500支表5灌装工序物料平衡表进料出料物料体积/万ml组分/%物料体积/万ml组分/%原药液15100灌装药液14.2595损耗0.755总计15100总计15100（3）冷冻干燥工序：将灌装好的半成品进行冷冻干燥，冷冻干燥过程中由于一些因素，造成部分成品冻干失败。假设失败率为1%，则对此过程进行物料衡算：进料：理论冻干量=142500支出料：损耗量=142500×1%=1425支实际冻干量=142500-1425=141075支表6冷冻干燥工序物料平衡表进料出料物料数量/万支组分/%物料数量/万支组分/%半成品14.25100冻干成品14.107599损耗0.14251总计14.25100总计14.25100（4）轧盖工序：将冷冻干燥好的成品进行轧盖处理，由于机器的轧盖操作会有小小的误差，则过程中会有部合格品。假设因误差造成的损耗率为2%，则此过程的物料衡算为：进料：理论轧盖量=141075支出料：损耗量=141075×2%=2822支实际轧盖量=141075-2822=138253支表7轧盖工序物料平衡表进料出料物料数量/万支组分/%物料数量/万支组分/%冻干成品14.1075100轧盖成品13.825398损耗0.28222总计14.1075100总计14.1075100（5）灯检工序：将轧盖处理好的成品进行可见异物及装量检查，其中不合格品喷洒3%双氧水后拿到废品处理出集中处理，以免流入合格品中。假设不合格率为10%，则此过程的物料衡算为：进料：理论灯检量=138253支出料：损耗量=138253×10%=13826支实际灯检量=138253-13826=124427支表8灯检工序物料平衡表进料出料物料数量/万支组分/%物料数量/万支组分/%轧盖成品13.8253100灯检成品12.442790损耗1.382610总计13.8253100总计13.8253100（6）包装工序：将灯检合格的成品进行包装入库。由于机器的操作误差，过程中会有损失，假设损耗率为12%（其中含做含量测定和微生物限度的量），则此过程的物料衡算为：进料：理论包装量=124427支出料：损耗量=124427×12%=14932支实际包装量=124427-14932=109495支表9包装工序物料平衡表进料出料物料数量/万支组分/%物料数量/万支组分/%灯检成品12.4427100包装成品10.949588损耗1.493212总计12.4427100总计12.4427100第5章能量衡算5.1理论概述在制药生产过程中，单元反应和单元操作都要满足一定的工艺需求，例如控制温度、压力等条件。为了保证良好的工艺条件，能量的有效利用和传递时一个重要问题。能量衡算的数据可以决定生产中所需要的能耗，从而选择更优良的工艺条件。5.2热量衡算热量平衡方程式：Q1+：物料带给设备的热量，kJ；：外界改变的热量，kJ；：物料的热效应，kJ；：物料从设备带走的热量，kJ；：消耗的热量，kJ；：散热量，kJ。5.3物性基本数据通过查找资料，得到有关物料的比热容数据见表10：表10元素比热容数据表元素比热容（kJ/kg·℃）液固C11.7237.536H18.0049.629O25.12216.747N33.49610.856P22.60422.604Na25.95325.953表11已知物料定压比热容数据表物质比热容（kJ/kg·℃)注射用水4.18不可查得的固体比热容计算结果如下：（1）胞磷胆碱钠（C14H25N4NaO11P2）C胞磷胆碱钠=（2）肌苷（C4H7N3O）C肌苷=4×7.536+7×9.629+3×10.856+16.747（3）甘露醇（C6H14O6）C甘露醇表1220℃下物料数据一览表名称分子量质量/kg比热容（kJ/kg·℃）胞磷胆碱钠510.31251.258肌苷113.1200.85甘露醇182.172201.545.4配制工序的热量衡算表13配液工序物料平衡表进料出料物料质量/kg组分/%物料体积/万ml组分/%胞磷胆碱钠2511.53原药液1598.8肌苷209.25甘露醇209.25注射用水151.870损耗0.181.2总计216.8100总计15.18100基准温度：20℃；进料温度：54℃；出料温度：30℃（1）各物料带入设备的热量Q1QQQQ因此Q1＝Q（2）出料均为液体，则各个物料在溶液中的比热容计算结果为：胞磷胆碱钠（C14H25N4NaO11P2）C胞磷胆碱钠（液）=肌苷（C4H7N3O）C肌苷（液）甘露醇（C6H14O6）C甘露醇（液）各物料带出的热量Q4QQQQ因此Q4＝Q此过程中热效应为物质熔融热，则计算结果为：ΔHm=TmK1M式中ΔHm--熔融热，kJ/kgTm--熔点，KK1--有机物可取13.5M--摩尔质量，g/mol查数据得胞磷胆碱钠的熔点为541.15k（268℃），摩尔质量为510.31g/mol，则：ΔHm胞磷胆碱钠=TmK1M=541.15×13.5×510.31=3728.082kJ/kg肌苷的熔点为495.15k（222℃），摩尔质量为113.1g/mol，则：ΔHm肌苷=TmK1M=495.15×13.5×113.1=756.02kJ/kg甘露醇的熔点为440.15k（167℃），摩尔质量为182.172g/mol，则：ΔHm甘露醇=TmK1M=440.15×13.5×182.172=1082.47kJ/kgΔHm总=3728.082+756.02+1082.47=5566.57kJ/kgQ3＝ΔHm总×m总=5566.57×65=361827kJQ5+Q6＝0.9Q4=-16766.46kJQ2=Q表14配制工序的热量衡算表输入/kJ输出/kJ带入设备的热量Q1=24268.32带出的热量Q外界改变的热量Q2热损失Q5+Q6=-16766.46热效应Q3=361827总计807586.5总计35395.86第6章设备选型6.1设备选择要求（1）设备应符合药品生产要求，满足产品质量的要求。如设备的真空度范围、温度范围等。（2）所选设备要有较高的系统，尽可能的配有在线清洗等自动化操作。（3）设备操作要简单。设备的管路连接和拆卸要要简单，增加工作效率。（4）选择符合GMP要求的设备[13]。6.1.1满足设备结构上的要求（1）设备安全性和操作性；（2）具体合理的强度；（3）具有足够的刚度；（4）具有良好的耐腐蚀性；（5）设备的环保与节能；（6）设备的经济性[14]。6.1.2提高设备利用率的方法可以使用下列方法提高设备利用率：（1）根据设备修理周期，切实落实大中修计划，保证机器能正常运作。（2）定时保质保量的给机器零件注润滑油，延长零件使用寿命，确保设备能够正常运转。（3）给设备操作员进行培训，提高其技术水平。加强操作员严格遵守操作规程和岗位责任制教育。（4）做好设备交班记录，摸索其性能、特点，为其维修提供良好的第一手资料。（5）在每次生产结束后对设备进行认真清洗，保证设备无残留。6.2设备选型说明6.2.1西林瓶理瓶机（1）设计依据本次设计中每批需要西林瓶15万支，拟选用320瓶/分钟的理瓶机，每台工作2小时，则需理瓶机为：150000320×60×2则需要4台理瓶机才能满足生产要求。（2）选择结果为满足生产要求，选用4台PennTech型西林瓶理瓶机。图1西林瓶理瓶机（3）主要参数表1西林瓶理瓶机主要参数型号PennTech规格5m3质量80kg机体材质不锈钢功率1kw速率320瓶/分钟外形尺寸2100mm×1500mm×650mm6.2.2洗瓶干燥机（1）设计依据本次设计中每批需要西林瓶15万支，拟选用325瓶/分钟的洗瓶干燥机，每台工作2小时，则需洗瓶干燥机为：150000325×60×2则需要4台洗瓶干燥机才能满足生产要求。（2）选择结果为满足生产需求，则需要4台QCL160型洗瓶干燥机。图2洗瓶干燥机（3）主要参数表2洗瓶干燥机主要参数型号QCL160总质量6000kg外形尺寸8300mm×2100mm×2600mm功率60kw材质不锈钢6.2.3胶塞清洗机（1）设计依据本次设计中每批需要胶塞15万个，拟选用8万个/批的胶塞清洗机，则需胶塞清洗机为需要2台胶塞清洗机才能满足生产要求。（2）选择结果为满足生产需求，则需要2台XMGS型胶塞清洗机。图3胶塞清洗机（3）主要参数表3胶塞清洗机主要参数型号XMGS设备尺寸2400mm×2000mm×2400mm水压0.3-0.4MPa产量8万支/批功率10kw材质不锈钢6.2.4台秤（1）设计依据本次设计中需要原料胞磷胆碱钠25kg/批，需要肌苷20kg/批，需要甘露醇20kg/批，需要氢氧化钠0.5kg/批，需要盐酸0.5kg/批。因为称量需要复核，则需要大台秤2台，小台秤2台。（2）选择结果为满足生产需求，则需要2台ICS689g-A3型小台秤和2台BBA238-8A3N/S大台秤。图4小台秤（3）主要参数表4小台秤主要参数型号ICS689g-A3平台尺寸240mm×300mm×95mm最大秤量5kg材料不锈钢（AISI304）功率2kw（4）大台秤结构示意图图5大台秤（5）主要参数表5大台秤主要参数型号BBA238-8A3N/S平台尺寸500mm×300mm×65mm最大秤量50kg材料不锈钢功率5kw6.2.5配制罐（1）设计依据在第一个配制罐中投入原料65kg，加入总配制40%的注射用水（6万ml）搅拌溶解后，通过药液泵把药液打入稀配罐中，再定体积到15万ml即可进行灌装。配制需在2小时内完成，才不会影响后面的正常操作。（2）选择结果拟选用JY-PL-1000的配制罐进行配液，由于配制要考虑浓配、稀配问题，选取2台，便可满足工艺需求。图6配制罐（3）主要参数表6配制罐主要参数型号JY-PL-1000规格10m3材质优质不锈钢搅拌功率8kw转速可调节工作温度0-150℃外形尺寸800mm×800mm×2400mm6.2.6灌装机（1）设计依据经配制后需要罐装的药液为15万ml，每瓶灌装1ml，则灌装后的产量为：15万ml÷1ml=15万支/批拟选用320瓶/分的QZX-12型全自动灌装机，则：150000÷320÷60=7.8h为了不影响后续的正常运行，须在4个小时左右完成，则:7.8÷4=1.95≈2台（2）选择结果为了满足生产需求，则需要2台QZX-12型全自动灌装机。图7灌装机（3）主要参数表7灌装机主要参数型号QZX-12外形尺寸3000mm×1200mm×1600mm净重1000kg功率3.5kw误差±1%产量300瓶/分钟材质不锈钢6.2.7冷冻干燥机（1）设计依据本次设计灌装的半成品为14.25万支/批（灌装过程中损耗5%），拟选用ZLD-1型冷冻干燥机，每台能容纳7.2万支，则需要ZLD-1型冷冻干燥机为：142500÷72000=1.97≈2台为了保证后面的生产要求，冷冻干燥需要2小时完成。（2）结构示意图为了满足生产需求，需要2台ZLD-1型冷冻干燥机。图8冷冻干燥机（3）主要参数表8冷冻干燥机主要参数型号ZLD-1传热面积1m3功率9kw外形尺寸2050mm×1200mm×2300mm水分蒸发量10kg重量850kg材质不锈钢6.2.8轧盖机（1）设计依据本次设计冷冻干燥后的产品为14.1075万支/批（冷冻干燥损耗1%），拟选用ZHY-XLP型轧盖机，每台工作2小时，则需要轧盖机为：141075÷300÷60÷2=3.9≈4台（2）选择结果为了满足生产需求，则需要4台ZHY-XLP型轧盖机。图9轧盖机（3）主要参数表9轧盖机主要参数型号ZHY-XLP适用规格1-20ml生产能力120-250瓶/分钟轧盖合格率99%功率1.5kw气源0.5-0.8MPa机器净重1000kg外形尺寸2400mm×1500mm×1900mm材质不锈钢6.2.9灯检机（1）设计依据本次设计轧盖后后产量为13.8253万至/批（轧盖损耗2%），拟选用SD-513型灯检机进行成品的灯检，每台工作2小时，则需要灯检机数量为：138253÷300÷60÷2=3.8≈4台（2）选择结果为了满足需求，则需要4台SD-513型灯检机进行工作。图10灯检机（3）主要参数表10灯检机主要参数型号SD-513检测能力200270瓶/分钟适用规格2-20ml外形尺寸2200mm×670mm×1700mm检测精度≥50um工作气压0.4-0.6MPa功率6kw材质不锈钢6.2.10贴签机（1）设计依据本设计灯检后的成品为12.4427万支（不合格品为10%），拟选用KPGX-2型贴签机，则需要贴签机的数量为：124427÷280÷60÷2=3.7≈4台为了保证生产任务的顺利完成，则需要在2小时内完成贴签操作。（2）选择结果为了满足生产要求，则需要4台KPGX-2型贴签机。图11贴签机（3）主要参数表11贴签机主要参数型号KPGX-2外形尺寸2300mm×850mm×1650mm重量800kg精确度99%工作气压0.5-0.8MPa功率2.4kw材质不锈钢6.2.11装盒机（1）设计依据本次设计装盒的成品数量为12.4427万支，每10支为一盒，拟选用YCZ125P型55盒/分钟的装盒机，即每分钟装550支，每台工作2小时，则需要装盒机的数量为：106700÷550÷60÷2=1.88≈2台（2）选择结果未了满足生产要求，则需要2台YCZ125P型装盒机。图13装盒机（3）主要参数表12装盒机主要参数型号YCZ125P最大产量105盒/分钟耗气量0.5m3/小时电机功率10kw主机重量3500kg外形尺寸1200mm×1500mm×1850mm材质不锈钢第7章车间布置设计7.1概述车间布置设计是为了对车间里的设备做出合理的安排。一个合理的车间安排会使在车间里的操作人员、设备和物料对车间空间进行最合理的利用，以降低劳动成本，同时也是减少事故的发生。一个不合理的车间布置，不仅浪费人力物力，而且还会增加设备安装成本。车间建成后对设备的维修也会带来麻烦，同时还会造成人流和物流的交叉污染，对药品和人员的安全造成一定的威胁。因此，车间的布置设计要设计的基本原则，还要达到GMP的要求，只有这样才能避免药品危险事故的发生[15]。本次设计的是年产5000万支注射用胞磷胆碱钠肌苷车间工艺，此次设计车间为冻干粉车间，车间为南北长150m，东西宽80m的长方形建筑。总高度5m。车间内设置两个安全门。7.2车间区域划分7.2.1一般生产区一般生产区包括灯检、包装。7.2.2洁净生产区灌装、轧盖工序为B级背景下的局部A级洁净区理瓶、洗瓶、灭菌工序为D级洁净区称量、配液、胶塞清洗工序为C级洁净区7.2.3辅助生产区为了保证生产过程的顺利进行，车间还设置了空调机房、器具暂存间、器具清洗间、总控室和制水车间等辅助生产区。7.2.4生活行政区进大厅后设计有更鞋区，并放置有专门的柜子用来放更换的鞋子。更鞋区后面是更衣间，分为男更和女更。休息室和茶水间设置在办公室旁边。生活行政区的设计为满足车间人员的日常生活所需。7.3人流、物流及人流物流净化（1）人流以及人流净化人员通过更鞋区分别进入对应的更衣间更换工作服（全车间一致），人员洗手消毒后进入一般生产区，进入洁净区时还要二次洗手消毒，然后更换洁净服，不同的洁净区有相对应的洁净服，不能混用，而且洁净服有专门的洗衣间和消毒柜。这些操作大大减少了人员对于洁净区的污染。（2）物料以及物料净化洁净室中人员和物料的出入口必须分设，原辅料和成品的出入口分开，人员和物料进入洁净室要有各自的净化用室和设施[16]。物料从另一个门进入，放入物料暂存间对外包消毒后，由传递窗进入称量间后进行后面的操作。第8章管道设计8.1管道概述管道布置是在制药厂理不可却上的一个重要环节。因此正确合理的设计和安装管道，会给设计带来很多方便，这同时也降低了对输送物料的成本。8.2管道布置（1）管道设计应无死角，可排净，可清洁；（2）在洁净区内明敷管道，如需保温、防烫，外壳需使用不锈钢材料；（3）管道连接件应尽量使用焊接，设备接管道，尽量使用短平接头[17]。8.3管道材料的选择8.3.1管道材料的选用原则（1）要考虑其温度、腐蚀性，还要充分考虑其稳定性等基础指标；（2）选用的管道材料要经济且实用；（3）在管道材料的选择时必须要避免污染度高和危险性高的材料[18]。8.3.2本设计中选择的管道材料（1）药液、冷却水管道：304不锈钢，公称直径35（3）纯化水、注射用水管道：内壁表面粗糙度0.5微米的优质不锈钢，公称直径558.4管道计算8.4.1管径有关理论说明依据管道输送物料的流量和流速来确定管径。下列为计算管径的公式：式中：D为管道直径，m（或管道内径，mm）；为管内介质的体积流量，；u为流体速度，流体的流速选取应该考虑多方面的因素，通过查阅化工与制药类的相关手册，与本次设计有关的部分流体流速可见表：表13相关流体流速介质名称流速/（m/s）粘度与水相仿的液体取与水相同注射用水主管0.3MPa1.5~3.58.4.2注射用水管径计算依据此次设计注射用水的总需求量为9768t，根据要求注射用水进料时间为20min，饮用水的浓度为V依据表格选取注射用水的流速为2.5m/s，即可以得到管径为：d=1.128V根据管道标准尺寸将其圆整为30.00mm.第9章行政法规执行措施9.1消防设计措施医药行业都是易燃易爆的原料，因此一旦发生火灾将会对人们的生命以及财产安全造成巨大的损害。所以消除先天性火灾隐患，是为了确保消防安全设施有效发挥其作用，提高化工企业的安全度，进而保证化工企业的消防安全，避免对化工企业造成影响[19]。为了确保安全，此次设计中同时设置了两个安全门，还有安全出口提醒牌，还有报警器、消防栓和灭火器。不定时还会对车间人员进行安全逃生演练，以及对灭火器材的使用，防患于未然。9.2环境保护措施9.2.1环境污染预防措施生产前做好清洁工作，确保生产区卫生合格后进行生产；员工的私人物品不能出现在生产区，水杯等武平放到指定的茶水间；对于废品要集中处理，不要随意丢弃；对于设备操作后要及时清洗，尤其是配制罐清洗要定时做清洁验证，对灌装设备的药液软管要做到每天清洗并做好记录；还要给员工进行培训，加强错做规范。9.2.2污染物来源（1）员工操作不当而产生的污染：为了预防因人员操作不规范造成的污染，对人员进行定期培训并进行考核，从而强化员工自身操作型。（2）物料运输过程中产生的污染：物料运送要走专门的物料通道，防止物料和人流交叉污染；在运输过程中还要保证物料包装的完整性，防止包装破损对物料造成再次污染。（3）生产过程中产生的垃圾；（4）设备运转时所发出的噪音污染。第10章GMP符合性说明10.1概述药品生产质量管理规范，也称GMP，是一项对药品生产的具体质量进行管理的重要标准[20]。也是药品生产管理和质量控制的基本要求，它能确保持续稳定地生产出适用于预定用途、符合注册批准或规定要求和质量标准的药品，能最大限度地减少药品生产过程中污染、交叉污染以及混淆、差错的风险[21]。本次设计工艺为年产5000万支注射用胞磷胆碱钠肌苷车间的设计，设计过程参照了2010版GMP把厂房设计为长方形，同时并设置了比较完善的防火防爆设施。此次车间分为一般生产区、B级背景下的局部A级、C级、D级洁净区、辅助生产区和生活行政区。10.2洁净区划分和空气洁净等级说明《药品生产管理规范》（GMP）中关于洁净度等级分区：（1）A级和B级：适用于生产无菌又不能在最后容器中灭菌药品的配液及灌封；粉针剂的分装、压盖、大输液的过滤、灌封；（2）C级：适应于大输液的稀配；小针剂的配液、滤过、灌封；（3）D级：适用于片剂、胶囊剂、丸剂等生产。此次设计中包装、灯检等工序为一般生产区；理瓶、洗瓶、灭菌工序所需要的洁净度级别为D级，称量、配液工序洁净度级别为C级；灌装半加塞、冷冻干燥、轧盖则在B级下的局部A级。10.3车间人物流流向及说明10.3.1人流说明为了避免交叉污染，需将人员进出口与物料进出口、人员与物料的净化室均分开设置。操作人员进入大厅后换鞋，然后进入更衣间换工作服，洗手消毒后进入一般生产区。在进入洁净区时要先进行洗手消毒，然后更换洁净服，到缓冲间后用进行二次手部消毒才能进入洁净去区[22]。10.3.2物流说明固体物料从仓库用防爆小推车推送原辅料暂存间，然后对物料外包装进行处理后从传递窗送入称量间。接着进行配制、灌装、冷冻干燥、轧盖等工序后，将成品送至灯检处，最后把灯检和狗的成品送到外包区，贴标签、装盒、装箱，入库储存[23]。10.4设备选型原则设备选型与设计原则：（1）符合GMP要求；（2）设备操作简单，维修方便；（3）设备运行稳定，有先进的操作系统；（4）设备高效节能，经济合理。第11章技术经济评价与分析11.1概述正确地进行估算投资可以增加效益，因此在一个设计中，经济计算是一个关键环节[24]。11.2项目运行基础数据11.2.1建设工程费本次车间设计共一层，占地面积为150×80×5，则设计厂房成本为：150×80×5×800=48000000元（按800元/m3）11.2.2设备购置费表14工艺设备费用表名称数量费用（万元）理瓶机46.4洗瓶干燥机48胶塞清洗机27.5小台秤20.3大台秤20.55配制罐21.2灌装机24.6冷冻干燥机210轧盖机45灯检机49贴签机43.6装盒机24总计184.311.2.3安装工程费表15工程费用表设备名称费用（万元）空调系统2纯化水系统7配电系统2总计1111.3成本估算11.3.1.原辅料消耗情况表16原辅料消耗表原料胞磷胆碱钠肌苷甘露醇氢氧化钠盐酸数量/kg62.550500.50.5单价元/kg250019035415年质量/kg1875015000150005001875故原料药年成本预估为：2500×18750+190×15000+35×15000+4×500+15×1875=50280125元11.3.2主要设备年用电量成本（1）理瓶机用电量见下表：表17理瓶机用电量型号台数每天工作时间/h总工作时间/天功率/kW用电量/天()用电量/年()Penntech442501164000计算过程实示例如下：每天用电量：4×4×1=16kw.h每年用电量：16×250=4000kw.h（2）洗瓶干燥机的总用电量如下表：表18洗瓶干燥机的总用电量型号台数每天工作时间/h总工作时间/天功率/kW用电量/天()用电量/年()QCL1604425060960240000计算过程实示例如下：每天用电量：4×4×60=960kw.h每年用电量：960×250=240000kw.h（3）胶塞清洗机的总用电量如下表：表19胶塞清洗机的总用电量型号台数每天工作时间/h总工作时间/天功率/kW用电量/天()用电量/年()XMGS22250104012000计算过程实示例如下：每天用电量：2×2×10=40kw.h每年用电量：40×300=12000kw.h（4）台秤的总用电量如下表：表20台秤的总用电量型号台数每天工作时间/h总工作时间/天功率/kW用电量/天()用电量/年()ICS689g-A321250241000BBA238-8A3N/S212505102500计算过程实示例如下：每天用电量：2×1×2=4kw.h2×1×5=10kw.h每年用电量：4×250=1000kw.h10×250=2500kw.h（5）配制罐的总用电量如下表：表21配制罐的总用电量型号台数每天工作时间/h总工作时间/天功率/kW用电量/天()用电量/年()JY-PL-10002425086416000计算过程实示例如下：每天用电量：2×4×8=64kw.h每年用电量：64×250=16000kw.h（6）灌装机的总用电量如下表：表22灌装机的总用电量型号台数每天工作时间/h总工作时间/天功率/kW用电量/天()用电量/年()FLC-3000282503.55614000计算过程实示例如下：每天用电量：2×8×3.5=56kw.h每年用电量：56×250=14000kw.h（7）冷冻干燥机的总用电量如下表：表23冷冻干燥机的总用电量型号台数每天工作时间/h总工作时间/天功率/kW用电量/天()用电量/年()ZLD-12425097218000计算过程实示例如下：每天用电量：2×4×9=72kw.h每年用电量：72×250=18000kw.h（8）轧盖机的总用电量如下表：表24轧盖机的总用电量型号台数每天工作时间/h总工作时间/天功率/kW用电量/天()用电量/年()ZHY-XLP442501.5246000计算过程实示例如下：每天用电量：4×4×1.5=24kw.h每年用电量：24×250=6000kw.h（9）灯检机的总用电量如下表：表25灯检机的总用电量型号台数每天工作时间/h总工作时间/天功率/kW用电量/天()用电量/年()SD-5134425069624000计算过程实示例如下：每天用电量：4×4×6=96kw.h每年用电量：96×250=24000kw.h（10）贴签机的总用电量如下表：表26贴签机的总用电量型号台数每天工作时间/h总工作时间/天功率/kW用电量/天()用电量/年()KPGX-2442502.438.49600计算过程实示例如下：每天用电量：4×4×2.4=38.4kw.h每年用电量：38.4×250=9600kw.h（11）装盒机的总用电量如下表：表27装盒机的总用电量型号台数每天工作时间/h总工作时间/天功率/kW用电量/天()用电量/年()YCZ125P24250108020000计算过程实示例如下：每天用电量：2×4×10=80kw.h每年用电量：80×250=20000kw.h根据各设备总用电量，以及我国工业用电价格标准（1.025元/度）可大致预估主要设备年用电量为：35710×1.025=366027.5元11.3.4工人成本表28生产车间人员定员表区域岗位班制人数/班总人数一般生产区灯检区248包装区2612洁净区理瓶区248洗瓶干燥区248配制区224称量区224冷冻干燥区224灌装区224轧盖区248辅助生产区办公室212原料暂存间212总控室224器具清洗212空调间212制水间212总计74经过调查本次设计工艺所选地区人均年收入约为30000元，车间操作工人人数为74人，则员工成本为30000×74=2220000元11.3.5工艺用水成本查资料知工艺用水价格为4.3元/吨；本设计中，年用工艺用水量为9768吨，故其年成本约为42002.4元。计算过程如下：配液工序用量为：（1×151.8×1000×10）/1000=1518L洗瓶工序用量为：（15×10000×5×5）/1000=3750L（以西林瓶容量5倍计算）胶塞清洗工序用量为：（15×10000×3×10）/1000=4500L（胶塞体积按3ml计，以10倍计算）则年用工艺用水成本预估为：（1518+3750+4500）×4.3=42002.4元11.4项目投资回收期计算11.4.1年净收益经市场调查，注射用胞磷胆碱钠肌苷售价为6.5元/支。年收入为:250000×1×250×6.5=4.0625亿元总成本为：48000000+1843000+50280125+42002.4+2220000+366027.5+110000=102861154.9元故年总利润约为：406250000-102861154.9=303388845.1元11.4.2静态投资回收期计算设初始投资为,每年的净收益为，则静态投资回收期T：则：此次工艺投资额为4.0625亿元，若以后每年均等获得303388845.1元净收益，则静态投资回收期为：T=C0即预计该项目运营2年可抵消投资总额。11.4.3动态投资回收期计算设基准贴现率为h，初始投资为，每年的净收益为，则动态投资回收期为满足T：若每年的净收益相同，即，则：该工艺投资额为4.0625亿元，若以后每年均等获得303388845.1元净收益，基准贴现率为15%，则动态投资回收期为：T=即预计该项目运营2年可抵消投资总额。第12章存在的问题及建议12.1存在问题在此次设计中，因为是第一次接触冻干粉的设计，对其工艺还不是太熟悉，尤其是物料衡算和热量衡算，这部分虽说是理论知识一样，但是在实际计算时还会存在一定的问题。最终还是根据所学的知识完成了此次设计中的所有内容，尽管设计了一个合理的工艺，但是由于经验不足，设计中仍存在一些瑕疵：（1）物料衡算和能量衡算都是理想数据，结果可能与实际有所误差；（2）设计中给出药液的浓度都是近似于谁的密度，所以数据可能与实际有一定的误差；（3）本设计未能给出详细的自动控制系统中的仪表联动说明；（4）在绘制车间布置图和工艺流程图时，虽然学过图纸的绘制方法，但是在此次绘图时还会出现问题，还得加强操作能力。12.2建议（1）应该多去制药厂实习，并进行实际操作亲自体会理论知识在实际操作中的应用，不要只是停留在理论知识上面，实践也是很重要的；（2）应该多接触不同制剂的设计课题，增加对不同剂型的了解和掌握。参考文献[1]LiuDaichun,GalvaninFederico,YuYing.FormulationScreeningandFreeze-DryingProcessOptimizationofGinkgolideBLyophilizedPowderforInjection.[J].AAPSPharmSciTech,2018,19(2):20～25.[2]成瑞明,谢海梁,张萌.一种胞磷胆碱钠注射