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1、1/9 课 程 设 计 说 明 书 题目：年产 5300 万瓶大输液（葡萄糖注射液）车间 GMP 工艺设计 院 系：制 药 工 程 系 专业班级：制药工程 07-1 班 学 号：2 0 0 7 1 3 2 8 6 学生姓名：张 世 平 指导教师：江 章 应 2011 年 1 月 6 日 2/9 安徽理工大学课程设计（论文）任务书 化学工程学院 制药工程系 学 号 6 学生姓名 张世平 专业（班级）制药工程 07-1 班 设计题目 年产 5300 万瓶大输液（葡萄糖注射液）车间GMP 工艺设计 设 技 术 参 数 计 （1）年工作日 255 天。（2）生产班制 一天两班，按每班 6h 生产计。（
2、3）产品规格 500ml/瓶，玻璃瓶。设 计 要 求（1）根据上述条件设计一条完整的 GMP 生产线，写出完整的设计说明书，完成相关的附图。（2）合理选择设计方案、工艺操作参数和计算公式，计算准确。（3）设计计算说明书书写规范，文字准确简练，图标清晰规范。（4）设备主要技术参数符合国家标准。（5）前言、后记及参考文献。工 作 量 设计计算说明书一份，GMP 工艺流程图一份。工 作 计 划 设计时间二周 2010 年 12 月 27 日布置设计任务；12 月 28 日至 12 月 31 日）完成设计方案的选定和初步设计计算；2011 年 1 月 4 日至 1 月 7 日完成设计计算说明书抄写及绘
3、图、装订。参 考 资 料 制药工艺给水系统、制药工程课程设计、药厂反应工程与车间设计等 指导教师签字 系主任签字 2010 年 12 月 20 日 3/9 目录 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
4、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
5、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4/9 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 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
6、方【5%葡萄糖输液处方】注射用葡萄糖 25g 1%盐酸 适量 注射用水 加至500 ml 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。在片剂的处方中除主药粉末外，还常常根据需要加入稀释剂、润滑剂（或助流剂）、崩解剂等附加剂。由于剂型因素对药物吸收及生物利用度等有很大的影响，片剂中药物及添入的附加剂均能影响片剂的崩解及主药的释放、吸收。因此辅料是制备片剂的重要材料，它不仅是原料赋形的基础，还由于本身具有的性质，对片剂的制备工艺、稳定性、安全性、产品质量、疗效等有重要影响。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
7、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500 ml 5%葡萄糖输液，需要大量的注射用水，本工艺中以饮用水为原水，首先电渗析，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。2.3.1 去离子水制备 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+5/9 2、阴离子交换树脂：R-OH+Cl-=R-Cl+OH-阳、
8、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 H2O，故达到了去除水中盐的作用。2.3.2 纯水的蒸馏 本工艺中采取蒸馏的方法，因为其上一原料已是去离子水，采取高温蒸馏后再回流的方式进行制备。其方法简单，回流的速率叫快，也比较节余能源，降低设备的费用，同时得到的水的质量也是有保证，可得到注射用水。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
9、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 将过滤好的葡萄糖原液进行稀配，加入已计算得到的合理水量使得达到 5%的浓度，加入的是已经制备的注射用水。稀配同样也要搅拌。稀释时，原辅材
10、料质量较好，杂质少、纯度高的注射剂的配制。2.4.4 粗滤和精滤 对稀配好的溶液进行以前的过滤时粗滤方法。采用砂滤棒进行粗滤，粗滤一般进行的时间较短，再精滤中，我们采用微孔滤膜和滤器组成的过滤器，是使大输液完全达到注射剂澄明度和微粒限度要求的最重要的一步。过滤再制剂工作中，是非常重要的。再进行完粗滤和精滤过后，再对已配好的溶液进行pH调节，加入盐酸调至pH=3.2-5.5，不仅增加活性炭的吸附力，而且可使葡萄糖中的杂质糊精水解，以及微量蛋白质凝固。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，瓶口内无毛边。输液瓶的好坏直接影响
11、大输液的质量和产量。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。由于科技的发展，这部分的内容一般已采用机械快速，连续清洗已满足工业化的需求。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6/9 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
12、外壁，从而达到洗净目的。饮用水处理后已基本达到要求.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。纯水的要求已达到了要求。本部也是有必要。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
13、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
14、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，才进行本工艺的关键步骤，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。灌装在现代的设备上与封装机合为一体，做到了精密合理，再生产线上，更要做到连贯。与各部原材料的产出统一同步生产。用灌封的工序由灌
15、注药液、加膜、压胶塞、轧铝盖四步连续组成。除加膜工序还是手工操作外，其余各工序已采用旋转式自动灌装机、自动翻塞机、自动落盖轧口机的联动化完成整个灌封过程，灌封完毕后，应进行检查，剔除轧口不紧的输液，再进行灭菌处理。灌装压塞区域通常采用局部百级层流净化装置，并应定期检查。7/9 2.9 灭菌与质检工序 在生产中染菌，由不能及时，有效地灭菌，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，但保温等操作还得需要人的操作，产品的受热程度也要特别关注。凡是灭菌注射
16、剂都要经过检验合格后，方可使用，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，交接双方再入库单上签字，以备存查。应按药
17、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 45%75%之间。企业所设的冷库、阴凉库及常温库所要求的温度范围，应以保证药品质量、符合药品规定的储存条件为原则，进行科学合理的设定，即所经营药品标明应存放于何种温湿度下，企业就应当设置相应温湿度范围的库房。如经营标识为 15-25储存的药品，企业就应当设置 15-25恒温库。对于标识有两种以上不同温湿度储存条件的药品，一般应存放于相对低温的库中，如某一药品标识的储存条件为：20
18、以下有效期 3 年，20-30有效期 1 年，应将该药品存放于阴凉库中。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。G1=G2+G3+G4 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：G1=G2+G3 3.2 物料衡算的基准 8/9（1）对于间歇式操作过程,常采用一批原料进行
19、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 年产量：5200万瓶 5%葡萄糖输液剂 一年按255个工作日计算，每天两个个班次，每班实际工作6小时。处 方：注射用葡萄糖 25 g 1%盐酸 适量 注射用水 加至 250 ml 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。衡算范围一旦划定。即可视为一
20、个独立的体系。凡进入体系的物料均为输入项。离开体系的物料均为输出项。本设计以一个工段为单位进行计算。3.5 物料衡算：基本数据：1.输液剂年产量：5200 万瓶 5%葡萄糖输液剂 2.日产量：-3865200 10500 105%=1.3 10gK 3.葡萄糖年需求量 1.0*107*5%*250*10-3=1.25*105 kg 4.葡萄糖日需求量=4.0*104*5%*250*10-3=5*102 kg 5.配料中葡萄糖的总损失后得率1 =96%6.洗涤的用水为配料用水的 2 倍 7.装液时原液有效率为2=95%8.产品后处理的损耗后得率为3=94%9.每年工作 250 天，每天 8 h
21、日需产量：日需产瓶数=4.0*104/3=42554 瓶 葡萄糖日需产量=5*102 kg/（123）=584 kg 水的需求量=42554*0.25*（1+2）=32 t 选取设备后核算 对于启盖机、外洗机、超声波洗瓶机、上瓶机、卸瓶机、灯检机来说，他们的生产能力都在60200瓶/分，因而选取一台90瓶/分即可：90*60*8=43200 42554 (即安全系数 1 设计合理)对于GFA1型灌封机来说，其生产能力为 2060瓶/分，因而选取两台45瓶/分即可：45*60*8*2=43200 42554 (即安全系数 1 设计合理)对于离子交换器来说，它的处最大能力为 6 t/h，开启 4 t/h：4*8=32t 32 t (即安全系数 1 设计合理)每日实际产量和原料用量:9/9 5%葡萄糖输液剂 注射用水水每日的产量 葡萄糖输液产量 葡萄糖消耗量 水的消耗量 32 t 43200 瓶 592 kg 32 t