复方氨基酸输液的制备工艺及车间布局设计

制药机械与设备课程设计 学院名称： 生物工程学院 专业： 制药工程 年级： 2008设计题目 复方氨基酸输液的制备工艺及车间布局设计 指导教师 李玲、钱珊 班 级 制药 0801 学 生 杨飞312008081102104 生产能力 年产 3.936106 瓶，500mL/瓶。生产天数：200 天/年 1、选择复方氨基酸注射液进行课程设计，根据产 量和成品率计算投料量； 设 2、设备选择应包括工作原理及结构特点、主要技术设计的任 计 参数、配务和要求 的 套电机、外形尺寸、重量、主要材质等内容； 任 3、详细阐述工艺要点； 务 4、绘制产品工艺流程框图； 5、绘制设备工艺流程图； 6、绘制车间工艺物料流程图； 质量要求 执行 GMP 规范要求设计工艺 资料查询 2天 课程设计方案设计 1天进度安排 课程设计内容撰写 5天 课程设计内容答辩 2天 药物制剂设备与车间工艺设计 1、 ，张绪峤编，中国医药科技 出版社，2000 2、 ，张洪斌编，化学工业出版社， 药物制剂工程技术与设备主要参考 2003文献资料 3、中国制药装备大全张日华编，石油工业出版社，2002 4、 ，屠锡德编，人民卫生出版社，2004 药剂学 5、 ，张珩编，化学工业出版社，2006 制药工程工艺设计 6、制药工程学，王志祥编，化学工业出版社，2004 目录第一章 前言 . 1.1 简介 . 1.2 输液的分类及临床用途 . 1.3 输液的质量要求. 1.4 复方氨基酸输液剂的简介 .第二章 工艺设计与说明 . 2.1 工艺流程图. 2.2 处方概述 . 2.2.1 处方 . 2.2.2 辅料的选择原则 . 2.3 制药用水制备. 2.3.1 去离子水制备 . 2.3.2 纯水的蒸馏 . 2.4 原材料的制备. 2.4.1 浓配 . 2.4.2 过滤 . 2.4.3 稀配 . 2.4.4 粗滤和精滤 . 2.5 输液瓶的清洗. 2.5.1 瓶外清洗 . 2.5.2 清洁剂处理 . 2.5.3 饮用水处理 . 2.5.4 纯水清洗 . 2.6 隔离膜的处理. 2.7 橡皮塞的处理. 2.8 灌装工序. 2.9 灭菌与质检工序. 2.10 产品的包装工序. 2.11 入库与贮存.第三章 物料衡算 . 3.1 物料衡算的基础. 3.2 物料衡算的基准. 3.3 物料衡算条件 . 3.4 物料衡算的范围. 3.5 物料衡算：.第四章 设备选型 . 4.1 工艺设备设计与选型的步骤 . 4.2 全套生产线概述. 4.3 启盖机. 4.4 外洗机. 4.5 超声波洗瓶机. 4.6 GFA1 型灌封机 . 4.7 上瓶机、卸瓶机、灯检机 .第五章 参考文献 . 第一章 前言1.1 简介 大输液为大容量注射剂， 是我国医药行业五大类重要制剂之一，在临床上应用广泛。 随着我国医疗技术的进步和人民生活水平的提高， 近十多年来，输液剂的研究取得了令人瞩目的成绩。目前，我国经批准上市的新品种达 100 余种；输液产量从 1990 年的 6.34 亿瓶增加到 2003 年的 35 亿瓶，输液剂的种类也发生了很大的变化，进一步满足了临床治疗的需要。输液又名打点滴或者挂水。是由静脉滴注输入体内的大剂量（一次给药在 100ml 以上注射液。通常包装在玻璃或塑料的输液瓶或袋中，不含防腐剂或抑菌剂。使用时通过输液器调整滴速，持续而 稳定地进入静脉，以补充体液、电解质或提供营养物质。由于其用量大而且是直接进入血液的，故质量要求高，生产工艺等亦与小针注射剂有一定差异1.2 输液的分类及临床用途 1电解质输液 用以补充体内水分、电解质，纠正体内酸碱平衡等。如氯化钠注射液、复方氯化钠注射液、乳酸钠注射液等。 2营养输液 用于不能口服吸收营养的患者。营养输液有糖类输液、氨基酸输液、脂肪乳输液等。糖类输液中最常用的为葡萄糖注射液。氨基酸输液与脂肪乳输液将在后面专门论述。 3胶体输液 用于调节体内渗透压。 胶体输液有多糖类、明胶类、高分子聚合物类等，如右旋糖酐、淀粉衍生物、明胶、聚乙烯吡咯烷酮PVP等。1.3 输液的质量要求 1、在无菌、澄明度及无热源这三项，应更加特别注意，它们也是输液生产中经常出现的主要问题。 2、含量，色泽，pH 也应符合要求。pH 应在保障疗效和制品稳定的基础上，力求接近人体的 pH，过高或过低都会引起酸碱中毒。 3、输液的渗透压应调为等渗或偏高渗，这样可不引起血象的任何异常变化。 4、此外，输液还要不得含有引起过敏反应的异性蛋白和降压药物，不得损害肝、肾。 5、输液不得添加任何抑菌剂，并在存储过程中质量稳定1.4 复方氨基酸输液剂的简介（1）药理毒理氨基酸是构成人体蛋白和酶类的基本单位，是合成激素的原料，参与人体新陈代谢和各种生理机能，在生命中显示特殊的作用。（2）临床应用用于大面积烧伤、创伤及严重感染等应激状态下肌肉分解代谢亢进、消化系统功能障碍、营养恶化及免疫功能下降病人的营养支持；以及用于手术后病人，营养的改善。 第二章 工艺设计与说明2.1 工艺流程图2.2处方概述 2.2.1 处方【复方氨基酸输液配方】L-赖氨酸盐酸盐19.2g L-精氨酸盐酸盐10.9g L-组氨酸盐酸盐 4.7gL-半胱氨酸盐酸盐1.0g L-异亮氨酸6.6g L-亮氨酸10.0gL-缬氨酸6.4g L-苯丙氨酸8.6g L-苏氨酸7.0gL-色氨酸3.0g L-蛋氨酸6.8g L-甘氨酸6.0g亚硫酸氢钠0.5g 注射用水加至 1000ml 2.2.2 辅料的选择原则 任何药剂在制备过程中都要选用一些辅料。 选择辅料一般基于如下原则： a 加入辅料应增加药物的物理及化学稳定性。 b 辅料与药物混合后所得的混合物料应有适当的流动性和分散性。 c 选用辅料应能提高至少不妨碍制剂的药效 d 辅料的加入不会增添制剂的毒副反应，最好能改善制剂质量。2.3 制药用水制备 本工艺制备复方氨基酸输液500 ml，需要大量的注射用水，本工艺中以饮用水为原水， 首先进行去离子操作，运用离子交换技术，得到一定纯度的去离子水。再经过蒸馏操作，得到我们所需要的注射用水和蒸馏水。 2.3.1 去离子水制备 离子交换系统是通过阴、阳离子交换树脂对水中的各种阴、阳离子进行置换的一种传统水处理工艺 采用离子交换方法，可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除，以氯化钠NaCl代表水中无机盐类，水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达： 1、阳离子交换树脂：R-H Na R-Na H 2、阴离子交换树脂：R-OH Cl- R-Cl OH- 阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成： RH ROH NaCl RNa RCL H2O 由此可看出，水中的 NaCl 已分别被树脂上的 H和 OH-所取代，而反应生成物只有 H 2 O，故达到了去除水中盐的作用。 离子交换设备图 2.3.2 纯水的蒸馏 纯水就是去掉了水中的全部电解质与非电解质，也可以说是去掉了水中的全部非水物质。在本工艺中采取高温蒸馏后再回流的方式进行制备。对已制备好的水，采取高度洁净的储罐储存，保证注射用水不被污染。2.4 原材料的制备 大输液系直接静脉滴注的灭菌注射剂，其原材料和溶剂都要符合注射剂的质量要求，还应调整 pH值和渗透压，配制的过程分为，先浓配，再稀配的方法。 2.4.1 浓配 称取注射用葡萄糖溶于适量注射用水中，加热煮沸，使成 60左右的浓溶液，并且再加入的同时， 采用一定的搅拌装置搅拌。配液工序应具备10万级净化条件，防止外界空气污染，必要时用加入0.01-0.5的针剂用活性炭煮沸以吸附热原、杂质和色素。 2.4.2 过滤 过滤多采用加压过滤法，黏度较高时可采用保温过滤。在本工艺运用陶瓷滤棒或钛滤棒进行预滤，当最初的滤液澄清度不合要求时，可进行回滤。 2.4.3 稀配 将过滤好的复方氨基酸液进行稀配，加入已经制备的注射用水至 1000ml。稀配同样也要搅拌。 2.4.4 粗滤和精滤 采用砂滤棒进行粗滤，粗滤一般进行的时间较短，在精滤中，我们采用微孔滤膜和滤器组成的过滤器2.5 输液瓶的清洗 输液罐应由无色、透明、耐酸、耐碱、耐高温高压的中性硬质玻璃制成，外观光滑、透明、均匀、端正，瓶口内无?2.5.1 瓶外清洗 瓶外的清洗是保证大输液的质量的必须，对于产品的质量要求的最基本保证。 在本工艺中采用外洗机对玻璃输液瓶的外表面进行清洗。玻璃输液瓶通过输送机送入外洗机内， 快速旋转的毛刷对瓶外壁洗刷，并通过喷洒高压水冲洗瓶外壁，从而达到洗净目的。 2.5.2 清洁剂处理 运用1-2洗涤剂刷洗瓶中内外壁，采用滚筒自动洗瓶机刷洗。洗涤剂一般多采用通用的玻璃洗涤剂。 2.5.3 饮用水处理 对于已用清洁剂清洗后的输液瓶，需要通过饮用水处理来出去输液瓶上残留的清洁剂或洗涤剂。在通过喷洒高压水冲洗瓶外壁，从而达到洗净目的。 2.5.4 纯水清洗 由于饮用水处理已达到基本要求，但因为GMP的要求，水的质量还未达到应用的标准，所以在本步骤中运用的纯水来处理。2.6 隔离膜的处理 将涤纶薄膜逐张浸入于0.9的氯化钠溶液中，煮沸15-30 min后，消除静电效应对异物的吸附。 倾去盐酸，加入75乙醇液，浸入6-12 h. 倾去醇液，用滤去的蒸馏水洗涤，或用纯水洗涤也可，以满足GMP要求。直至洗液中无氯离子反应为止。 将洗净的涤纶薄膜放入过滤的注射用水中浸泡漂洗，临时用洁净镊子夹起，迅速盖在输液瓶口上。2.7 橡皮塞的处理 输液瓶盖上的胶是 PE 热收缩膜。 在商品包装上通常有 PVC （聚氯乙烯）PE（聚酯）POF（多元复合物）热收缩膜。这些热收缩膜在使用前是经过规定的拉伸力将其拉展。在包封时通过热空气吹拂，自然收缩达到紧密封口的作用。它的原料组成都会影响大输液的质量，因此，必须经过处理后，确保安全后，方可应用于实际生产使用。 用常水浸泡揉搓，除去灰尘杂质等，并挑除破毁者。 用 1氢氧化钠液或 2碳酸钠液浸泡并煮沸 30min. 除去碱液，用粗液常水冲洗。 将胶塞再浸没于盐酸中约 15-30min 倾去酸液，用粗滤常水冲洗。 用蒸馏水洗涤，直至洗液中无氯离子反应时止。 再用过滤的注射用水洗涤 1-2 次，并浸泡再过滤的注射用水中，待用。用时再以过滤的注射用水漂洗，取出甩出的水分，立即用已垫好涤纶薄膜的瓶口中，并翻帽向下，压严。 旧胶塞的处理，同上述步骤。2.8 灌装工序 在灌装前，先进行对以上各部的材料清洗。运用注射用水清洗后，才进行灌装。灌装需要在洁净度为100级环境下进行。 药液由砂滤棒粗滤，再经微孔滤膜过滤后，便进入到自动灌装机中，最先到的滤液，弃去1000-2000ml，以后便可以灌装了，要调整灌装速度与进瓶的速度，使其同步匹配。一个班次必须将药液灌封完毕，不得留待次日处理。2.9 灭菌与质检工序 在生产中染菌，是导致热原的因素之一，因而输液从配制到灭菌，以不超过4小时为宜，根据输液的质量要求以及输液容器大且厚的特点，玻璃瓶包装的输液剂的灭菌条件一般为115.5度、30分钟，灭菌设备常用热压灭菌器 凡是灭菌注射剂都要经过检验合格后，方可使用于临床。主要包括检查和检验。 检查：微粒检查；澄明度检查；漏气检查 检验：鉴别与含量测定；无菌试验；热原试验；毒性试验；溶血试验；刺激试验等 在本工艺中，我们主要采用灯检和漏气检查（即倒转瓶子看是否发生漏泄的问题。2.10 产品的包装工序 将检查、检验合格的大容量注射剂，贴以标签，以示标志。 标签的内容应写明品名、浓度、规格、批号、有效期、用法用量、注册商标、批准文号、生产单位。 将输液瓶装入大纸箱中，放入装箱单和合格证，用打包机固定封牢，以利统计、运输、储藏。2.11 入库与贮存 入库的大容量注射剂，其品种、数量应交接清楚，交接双方在入库单上签字，以备存查。 应按药品的温、湿度要求将其存放于相应的库中，药品经营企业各类药品储存库均应保持恒温。对每种药品，应根据药品标示的贮藏条件要求，分别储存于冷库（2-10）、阴凉库（20以下）或常温库（0-30）内，各库房的相对湿度均应保持在 4575之间。 第三章 物料衡算 物料衡算是所有工艺计算的基础，通过物料衡算可以确定选用设备的容积、台数、主要尺寸，同时可以进行热量衡算、管路尺寸计算等。3.1 物料衡算的基础 物质的质量守恒定律是物料衡算的基础， 即进入一个系统的全部物料必等于离开系统的全部物料，再加上过程中的损失量和在系统中的积累量。 G1G2G3G4 式中：G1输入物料量总和； G2输出物料量总和； G3物料损失量总和； G4物料积累量总和。 当系统内部积累量为零时，上式可以写为： G1G2G33.2 物料衡算的基准 （1）对于间歇式操作过程常采用一批原料进行计算； （2）对于连续式操作过程可以采用单位时间产品数量或原料量为基准进行计算。物料消耗的结果应列成原材料消耗定额和消耗量表，在计算时应把原料、辅料及主要包装材料一起算入。3.3 物料衡算条件 产品的年产量为 3.936106 瓶，成品规格：500ml/瓶，过滤操作损耗 0.5，灌封操作损耗 0.6，灭菌操作损耗 0.3，灯检不合格率为 0.2。每年生产 200天，生产 10 个月，7，8 月停产，每月生产 20 天，每天 1 个班（8 小时），注射液清洗、灌装、封口生产设备工作时间为 3h，灭菌设备工作时间为 4h，工作周期为 2h，灯检设备工作时间 2h，贴签设备工作时间 3h。3.4 物料衡算的范围 在进行物料衡算时，经常会遇到比较复杂的计算。为了计算方便，一般要划定物料衡算范围。根据衡算目的相和对象的不同，衡算范围可以是一台设备、一套装置、一个工段、一个车间、一个工厂等。本处以一班为单位3.5 物料衡算： 基本数据：1、投料量计算（1）年实际投料量的计算: 年 理 论 产 量 为 3.936106 瓶 ， 生 产 工 艺 流 程 中 损 耗 量 为0.50.60.30.21.6 故实际投料量为：3.9361061-1.64106 瓶。（2）班产量计算：根据所提供的条件， 每年生产 200 天，生产 10 个月，7，8月停产，每月生产 20 天，每天 1 个班（8 小时）。 故班产量为：4106 瓶2002104 瓶（3）班投料量的计算： L-赖氨酸盐酸盐的投料量计算：1000mL 复方氨基酸输液中含 L-赖氨酸盐酸盐19.2g 班产量为 210 瓶，共计 1.0107 mL。 4 故 L-赖氨酸盐酸盐的投料量为：1.0107100019.21000192kg 依次类推，可制出下表 1000mL 复方氨基酸输液 该组分班投料量/kg 中含量/g L-赖氨酸盐酸盐 19.2 192 L-精氨酸盐酸盐 10.9 109 L-组氨酸盐酸盐 4.7 47 L-半胱氨酸盐酸盐 1.0 10 L-异亮氨酸 6.6 66 L-亮氨酸 10.0 100 L-缬氨酸 6.4 64 L-苯丙氨酸 8.6 86 L-苏氨酸 7.0 70 L-色氨酸 3.0 30 L-蛋氨酸 6.8 68 L-甘氨酸 6.0 60 亚硫酸氢钠 0.5 5 可推知条件 班产量为 2104 瓶，共计 1.0107 ml 第四章 设备选型4.1 工艺设备设计与选型的步骤 工艺设备设计与选型分两个阶段，第一阶段包括以下内容：定型机械设备和制药机械设备的选型；计量贮存容器的计算：定型化工设备的选型；确定非定型设备的形式、工艺要求、台数、主要规格。一般情况下，所选设备的生产能力应大于生产任务。但是不要相差很大，以免造成浪费。本设计所选设备大部分是从网上搜索、比较得出的，没有把所有参数都列出，以免增加篇幅。4.2 全套生产线概述 BSY50/500型玻璃瓶大输液生产线主要用途 ：本生产线适用于50ml、100ml、250ml、500ml玻璃瓶瓶装输液生产。全线由理瓶机、启盖机、外洗机、超声波洗瓶机、灌装机、压塞翻塞机、扎盖机组成，能自动完成理瓶、输瓶、启塑料外盖、瓶内外表面粗清洗、灌装、压塞、翻塞理盖、压盖、扎盖等工序。 主要技术参数 参数.写出来有图 4.3 启盖机 QG180型启盖机-专供50ml、100ml、250ml、500mlA型和B型玻璃输液瓶在进行洗瓶前将塑料外盖启掉，以便于洗瓶机清洗瓶内。 QG180型启盖机 主要用途： 专供50ml、100ml、250ml、500mlA型和B型玻璃输液瓶在进行洗瓶前将塑料外盖启掉，以便于洗瓶机清洗瓶内。 主要技术参数: 生产能力：60-200瓶/分 功率：1.5Kw 380v 50Hz 外形尺寸：10106601200（长宽高） 机器净重：800kg4.4 外洗机 QJW6型外洗机-本机主要用于对玻璃输液瓶的外表面进行清洗： QJW6型外洗机 主要用途：本机主要用.