颗粒剂-课程设计

设计说明书

课程设计任务书

设计的题目：板蓝根颗粒剂3000万袋/年

生产药品：板蓝根颗粒

学生信息：药学100312 张婷婷

指导老师：杨文革

1. 设计内容和要求

确定工艺流程及净化区域划分。

物料衡算、设备选型（按单班考虑，8h/天；年工作日250天；颗粒剂重按5g 计；要求有湿法制粒、高效沸腾干燥、包装形式自定）。

按GMP 规范要求设计车间工艺平面图。

编写设计说明书。

2. 设计成果

设计说明书一份。包括工艺概述、工艺流程及净化区域划分说明、物料衡算、工艺设备选型说明、工艺主要设备一览表、车间工艺平面布置说明、车间技术要求。

颗粒剂工艺平面布置图一套（1：100）。包括工艺流程及环境区域划分示意图、工艺流程图、车间平面布置图、设备表与技术要求。

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目录

一、生产概述 .............................................................................................................. 3

1. 颗粒剂 . ................................................................................................................ 3

2. 处方（万袋量） . ................................................................................................ 3

3. 生产规模 ............................................................................................................ 3

4. 包装形式 ............................................................................................................ 3

5. 主要设备 . ............................................................................................................ 2

二、工业制法 .............................................................................................................. 3

三、颗粒剂车间设计概述 .......................................................................................... 3

1．颗粒剂综合车间 . ............................................................................................... 3

2．设计目的 ........................................................................................................... 3

3．设计依据 . ........................................................................................................... 3

4．设计原则 ........................................................................................................... 3

四、生产制度 .............................................................................................................. 4

五、工艺流程及环境区域划分示意图 ...................................................................... 4

六、物料衡算 .............................................................................................................. 5

1．方法 . ................................................................................................................... 5

2．用途 ..................................................................................................................... 5

3．药物颗粒质量计算) ............................................................................................ 5

七、生产设备选型与计算............................................................................................ 6

1．GMP 对生产设备的要求 . .................................................................................. 6

2．设备选型概述 ................................................................................................... 6

3．设备选型计算步骤 . ........................................................................................... 6

4．主要生产设备选型 ........................................................................................... 6

八、车间设计说明 ...................................................................................................... 9

1．技术要求 . ............................................................................................................. 9

2．车间生产工艺流程及车间布置 ....................................................................... 11

3．设备一览表 ..................................................................................................... 11

九、药品GMP 设计规范 .......................................................................................... 12

1．适用范围 . ......................................................................................................... 12

2．洁净区环境参数 ............................................................................................. 12

3．厂址选择和总平面布置 ................................................................................. 12

4．工艺设计 . ......................................................................................................... 13

5．设备 ................................................................................................................. 13

6．工艺管道及给排水管道 ................................................................................. 13

7．空气净化 . ......................................................................................................... 14

十、参考文献.............................................................................................................. 14

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设计说明书

一、生产概述

1.1 颗粒剂

板蓝根颗粒为《中国药典》1995年版收载的法定制剂，每袋5g ，含板蓝根1.0g 。本品含板蓝根应为标示量的90.0%~110.0%。

1.2 处方（万袋量）

板蓝根 10kg 蔗糖 30kg 糊精 10kg

1.3 生产规模

颗粒剂：3000万袋/年，5g/袋

1.4 包装形式

内包装材料：药用复合铝箔包装膜（材料PET/PE）应符合规定质量标准； 产品内包装后装小盒，再按不同要求分装中盒和箱，放入装箱单，合格证，封箱入库。

1.5 主要设备

高效粉碎机、旋振筛、三维运动混合机、摇摆式颗粒机、高效沸腾干燥器、

快速整粒机、高效包衣机、自动颗粒包装机

二、工业制法

⑴蔗糖粉碎，过100目筛，细粉备用；

⑵板蓝根和糊精分别过100目筛，备用；

⑶打浆淀粉冲成10%淀粉浆，放凉50℃以下，备用；

⑷分别称取板蓝根、蔗糖、糊精，放入混合搅拌机中混合15~30min，制成软材，经摇摆颗粒机过14目制粒，湿颗粒于50~60℃干燥，干颗粒再过14目筛整粒，含量测定后，计算出每袋应装的颗粒量，然后分装，密封，包装即可。

三、颗粒剂车间设计概述

3.1 颗粒剂综合车间

车间平面布置时应尽可能按生产工段分块布置，同一洁净级别的车间相对集中，如造粒工段（混合制粒、干燥和整理总混）、胶囊工段（胶囊填充、抛光胶囊）和内包等各自相对集中布置，这样可以减少各工段的相互干扰，同时也有利于空调净化系统合理布置。

3.2 设计目的

首先满足药品的工业化生产要求，按照生产工艺流程提供最佳布置；

其次要始终贯彻GMP 原则，故厂房车间设计目的就是根据GMP 思想，为药品生产提供合理布局和场所。

3.3 设计依据

以中国药典和相关材料为依据，同时参考《GMP 》、《医药工业洁净厂房设计规范》和国家关于建筑、环保、能源等方面的规范。

3.4 设计原则

（1）在满足各项规范条件下，尽可能做到人、物流分开，不返流；

（2）本设计为颗粒剂车间，在设计中遵循《GMP 》，《医药工业洁净厂房设计规范》等标准进行设计；

（3）选用先进生产工艺和设备，对设备的选择，应考虑其是否能完成生产

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任务，且具有节能高效，经济方便，实用可行，符合GMP 生产等优点

（4）为保证洁净区的洁净要求，空调系统可以有效的控制温湿度；

（5）严格遵守防火，安全，卫生，环保，劳动保护等相关规范制度。

四、生产制度

年工作日：250天；

1天1班：每班8h 。

工艺路线原则：工艺成熟、技术先进。自动化、连续化、联动、密闭化生产。固体制剂目前以单机生产为主。

药物 辅料

颗粒剂工艺流程及环境区域划分图

注意事项：①蔗糖用粉碎机进行细粉碎，过100目筛，用干净不锈钢桶放，不得

超过2天；

②由于板蓝根含量少，故一定要均匀混合，停机2~3次，铲动死角，

以利于均匀一致；

③制软材通常将药物与填充剂等辅料混合，在用水或有机溶剂溶解

的黏合剂溶液进行混合；

④干燥后的颗粒间相互粘结，通常形成条状或板块状，必须通过解

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碎或整粒制成一定粒度的均匀颗粒；

⑤生产中粉碎、配料、制粒、干燥、过筛等步骤需注意除尘操作； ⑥清场：更换批号和、品种、规格时，对车间进行卫生清场和有关

设备的拆洗灭菌等；

⑦综合生产车间洁净级别为30万级，按GMP 要求，洁净区控制温

度为18-26℃，相对湿度为45%-65%，颗粒剂生产中温度和湿度

低点好。

六、物料衡算

5.1 方法

计算是根据物质平衡原理。包括产品的原辅料、中间产品、副产品、产品和包装材料等的计算。一般按生产品种、规格、包装形式及班产量进行计算。

5.2 用途

通过物料衡算可确定各品种主要原辅料的采购量、运输量和仓库储存量；包装材料的需要量、存储量，并为确定生产过程中所需设备的配置、劳动定员、仓库面积，确定生产过程中的供排水、蒸汽、各类能耗的需要量以及设备计算、管路设计提供计算依据。

5.3 药物颗粒质量计算

⑴ 、物料计算基准：年产颗粒3000万袋，单袋重5g ，每盒10袋，每箱50盒，年工作日250天，单班8小时生产。

⑵ 、年制颗粒量为：3000万×5÷1000=15万kg/年

⑶ 、日制颗粒量为：150000÷250=600kg/天

⑷ 、时制颗粒量为：600÷8=75kg/时

⑸ 、每一步骤中损耗均为1%，含水量均以干基含水量计，

⑹ 、则物料衡算示意图如下

颗粒剂 （3000万袋/年）计算基准 kg/天 5g/袋

原料188

蔗糖

↓

糊精混合→损耗 10

↓930

湿法制粒→损耗10

↓920

水汽 302←烘干→损耗 6

↓612

整粒总混→损耗6

↓606

颗粒包装→损耗6

↓600

外包

↓

成品600

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七、生产设备选型与计算

6.1 GMP 对生产设备的要求

设备材质：无毒、耐腐蚀、不与药品发生反应、不释放微粒或吸收药品；不锈钢为主。设计要求：机械化、自动化、联动等。内外表面平整、光洁、无棱角、无死角、无凹槽、易清洗与消毒等。

安装定位：安装场地易于操作、检查和维修，其环境易于清洗，以保证卫生。

6.2 设备选型概述

①空压机采用较先进的螺杆机组，该设备噪声低，不仅节约投资，而且也为将来的其它设备用气提供方便。直接与药品接触的压缩空气需经过净化程序达到药品生产所需标准后方可使用；

②水处理采用反渗透技术或EDI 技术，此技术不污染环境，可实现检测自动化，既方便、快捷，又满足国家对环保的要求；

③总混宜采用三维混合机，无离心力作用影响，不产生比重偏析和积聚现象，混合均匀度高、装载系数大、效率高、易清洗等；

6.3 设备选型计算步骤

①根据班产规模和物料衡算计算出各工序、各过程的物流量，储存容量，传热量，蒸发量等，以此作为设备选型计算的依据。

②按计算的物流量等，根据所选用设备的生产能力、生产富裕量等来计算设备台数、容量、传热面积等。最后确定设备的型号、生产能力、台数、功率等。

③在进行设备选型和计算时必须注意到设备的最大生产能力和设备最经济、最合理的生产能力的分别。在生产上望设备发挥最大的生产能力，但从安全运转角度来看，如果设备长期以最大负荷运转，将会影响到能耗、设备使用寿命等，设备都有最佳的运转范围。在一般的设备参数中都会标明最大生产能力。另外需要重视单机生产能力与台数的选择、搭配。

6.4 主要生产设备选型

★粉碎机：据物料衡算，每天处理蔗糖564kg ，每小时70.5kg ，经对比可选一台SF-180万能粉碎机，单机生产能力150-200（kg/h），出料粒度20-120目。不锈钢材质，其噪音低，价格合理（9800元）可以满足生产要求，原料损耗少而且

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★筛分设备：目的使物料颗粒大小均匀，每小时至少处理70.5kg 蔗糖，对比后可选型号为XZS-600的旋振筛，单机生产能力为80-210kg/h，无粉尘，精度高，

★物料混合机：每天处理的原辅料和糊精达940kg ，每小时至少处理物料117.5kg ，由于主药含量少，故混合要求高，对比可选一台型号为SYH-400的三维运动混合机，其每次可装200kg

物料，处理容积320L ，混合均匀度99.9%以上，时间

★摇摆式颗粒机：常用制粒设备，本生产每小时至少处理

117.5kg 物料，对比后选用YK-140型号，每小时处理100~200kg物料，可满足生产要求，占地小，能

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★干燥设备：湿颗粒需经过干燥处理后方可进入下一道工序，据生产需要每小时至少处理115kg 物料，选型号为GFG-120的高效沸腾干燥机，单机生产能力120kg/

★整粒机：根据工艺要求，选用一台型号为KZL-100的快速整粒机，其生产能力为

★颗粒包装机：现在广泛采用复合铝箔包装，根据生产需要，颗粒自动包装机每分钟至少完成250袋，可选用两台台型号为DXDK-80的颗粒自动包装机，其包

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八、车间设计说明

（一）技术要求

7.1 在厂区中的位置

颗粒剂车间在场区中应合理布局，应使车间人流物流出入口尽量与厂区人流物流道路相吻合。由于固体制剂发尘量较大，应位于当地常年风向的下游。在决定厂房总图方位时，厂房总轴应尽量布置成东、西向，以免有大面积的窗墙受日晒影响。

7.2 正确处理工艺布局中的人流物流关系

在车间设计中，工艺布局设计中，工艺布局设计对于药品生产企业实施GMP 有着重要作用。应按GMP 所要求的“工序衔接合理，人流物流分开“、“避免人流物流交叉“的规定进行合理的布置，应遵循以下设计原则。

（1）进入洁净区的操作人员和物料不能合用一个入口。应该分别设置操作人员和物料入口通道。

（2）操作人员和物料进入洁净区应设置各自的净化用室或采取相应的净化措施。洁净区内设计时还应设置生产过程中容易产生的污染环境的废弃物的专用口，避免对原辅料和内包材造成污染。

（3）为避免外来因素对药品生产污染，洁净生产区只设置与生产有关的设备，设施和物料存放间。空压站、除尘间、空调系统、配电等公用辅助设施，均应布置在一般生产区。

（4）在洁净区内设计洁净走廊时，应保证此通道直接到达每一个生产岗位、中间物、或内包材存放间。不能把其它岗位操作时间或存放时间作为物料和操作人员进本岗位的通道。

（5）在不同工艺流程、工艺操作、设备布置的前提下相邻洁净操作室，如果空调系统参数相同，可在各墙上开门，开传递窗或设传送带来传送物料。尽量少用或不用洁净操作室外共用的通道。

7.3 生产线安排

粉碎，过筛，称配等工序使用一独立的空调系统，位于仓库附近。由于片剂，胶囊剂，颗粒剂的生产前段工序一样，如混合干燥和整粒等，因此，将片剂，胶囊剂，颗粒剂生产线布置在同一洁净区内，这样可提高设备的使用率，减少洁净区面积，从而节约建设资金。由于在同一洁净区内布置了片剂，胶囊剂三条生产线，因此平面布置时尽可能按生产工段分块布置，如将造粒工段（混合制粒。干燥和整粒总混），胶囊工段（胶囊填充，抛光选囊），片剂工段（鸦片，包衣）和内包装等各自相对集中布置，这样可以减少各工段的干扰，同时也有利于空调净化系统合理布置。包装区域设四条全自动包装流水线，每条流水线都设置在独立的房间中，可防止不同品种的混淆。

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7.4 备料室的设置

GMP要求药品生产企业应设备料室。GMP 规定药品生产企业生产区的运输不应对药品的生产咋成污染。因此考虑总体和厂房布局时既要保证人流，物流分开，又要使物料的运输距离尽可能缩短。

7.5 中间站的布置

洁净区内设置了与生产规模相适应的原辅料，半成品存放区，如颗粒中间站，有利于减少人为错差，防止生产中混药。中间站布置方式有两种：第一种为分散式，这种方式操作间和中转间之间如果没有特别要求，可以开门相通，避免对洁净走廊的污染。第二种为集中式，此时生产区域的布局要顺应工艺流程，不迂回，不往返，并使物料传输距离最短。在本次车间设计实例中采用的是集中式中间站。

7.6 颗粒剂车间产尘，散热，散湿，臭味的处理

颗粒剂车间的显著特点是产尘的工序多，班次不一。发尘量大的粉碎，过筛，制粒，干燥，整粒，总混等岗位，如不能做到全封闭操作，则除了设计不要的捕尘，除尘装置外，还应设计操作前室，以避免对邻室或共用通道产生污染。

7.7 容器具的清洗

一般生产区布置洁具清洗，存放间。洁净区内要设计器具清洗，存放间，而且面积不能太小。使用的中转容器具应表面光洁，具有耐磨性和易清洗性。清洗用水要根据被清洗物是否直接解除药物开选择。不接触者可使用饮用水清洗，接触者还要依据生产工艺要求使用纯水或注射用水清洗。但不论是否接触药物，凡进入无菌区的工器具，容器等均需灭菌。

7.8 参观走廊的设置

作为参观走廊，时参观者不影响生产，而且洁净走廊的设置，使采用暖气采暖成为可能，为了保护洁净区，避免冬季内墙结露。

7.9 仓库

为了增大仓库的储存量，仓库采用钢制货架，塑料托盘，货物分区分架存放。仓库内设发货厅，原辅料区，包装材料区，成品区等。

7.10 洁净工作服的处理

洗涤，应和生产级别一致。即洁净工作服是在与生产洁净区同级别的区域内清洗、干燥完成封口，并存放在存衣柜。

7.11 安全门的设置

设置参观走廊和洁净走廊时要考虑相应的安全门，它是制药工业洁净厂房所必须设置的，其功能是出现突然情况时迅速安全疏散人员，因此开启安全门必须迅速简捷。

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（二）车间生产工艺流程及车间布置

颗粒剂综合车间设计规模为颗粒剂2000万袋／年；其物流出人口与人流出入口完全分开，固体制剂车间为同一个空调净化系统，一套人流净化措施。关键工位：制粒间的制浆间、包衣间需防爆；混合间、整粒总混间、粉碎筛粉需除尘。颗粒剂综合生产车间洁净级别为30万级，按GMP 的要求，洁净区控制温度为18～26℃，相对湿度45％～65％。具体布置（见图）所示。

（三）设备一览表

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九、药品GMP 设计规范

《GMP 设计规范》突出了医药行业药品生产的自身特点和特殊要求, 并结合医药行业GMP 的具体情况, 对药厂厂址选择及总平面布置, 工艺设计, 设备, 建筑, 空气净化, 给排水, 电气等作了具体详细的规定和说明, 可操作性较强. 1. 适用范围

《GMP 设计规范》适用于" 新建, 改建和扩建的医药制剂, 原料药和药用包装材料, 无菌医疗器械等医药工业洁净厂房" 的设计, 其中包括生物制药洁净厂房的设计,

2. 洁净区环境参数

2.1主要控制对象和空气洁净度

因《GMP 设计规范》适用于生物洁净室可以控制微粒, 还可以控制微生物. 因此, 《GMP 设计规范》不仅给出了每一洁净度等级下的不同粒径的尘埃数目, 而且给出了每一洁净度等级下的沉降菌和浮游菌的含菌浓度指标。

从空气洁净度等级划分以及相应的控制指标来看以及对大于5μm 尘粒的控制数。《GMP 设计规范》把空气洁净度划分为100级,10000级,100000级, 大于100000级(相当于300000级) 2.2温湿度

《GMP 设计规范》按洁净度等级规定了温湿度的范围.100级,10000级区域一般控制温度为20～24℃, 相对湿度为45%～60%,100000级区域一般控制温度为18～28℃, 相对湿度为50%～65%.生产工艺有特殊要求时, 应根据工艺要求确定. 2.3噪声级

3. 厂址选择和总平面布置

医药企业受环境的影响较大, 对环境的影响也较大, 因此, 厂址选择极为重要. 尤其是周围环境的大气含尘, 含菌浓度要低, 水质要好. 对于某些特殊药品的厂房, 如青霉素类等, 其总平面布置应考虑防止与其他产品的交叉污染; 原药和制剂产品兼有的药厂, 原料药生产区应置于制剂生产区的下风侧; 三废处理, 锅炉房等有严重污染的区域应置于厂房的最大频率风向下风侧; 危险品库应设于厂区安全位置, 并相应的保护措施; 厂区主要道路应贯彻人流与物流分流的原则.

对于厂区绿化《GMP 设计规范》明确指出" 不宜种花", 因为花粉是造成污染的原因之一.

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4. 工艺设计 4.1工艺布局

药品生产的工艺流程日益复杂, 使用的原材料品种规格繁多, 加上生产员工较多以及操作频繁, 很容易造成人为差错和产品的交叉污染. 因此, 医药工业洁净厂房的工艺布局是极为重要的. 为防止人流, 物流之间的混杂和交叉污染, 《GMP 设计规范》提出四个基本要求: a. 分别设置人员和物料的进出口通道;

b. 人员和物料进入洁净生产区应有各自的净化用室和设施; c. 生产操作区内应只设置必要的工艺设备和设施; d. 输送人员和物料的电梯宜分开. 电梯不宜设在洁净区内;

对洁净房间布置, 生产辅助用室的布置和洁净度等级《GMP 设计规范》也作了规定.

4.2 人员净化

医药工业洁净厂房能否达到GMP 要求, 人员净化是关键的一环. 在众多的污染源中, 人是最大的污染源. 人进入洁净区, 如果不进行净化或净化效果不佳, 会带入大量的微粒和微生物, 严重影响到洁净区的空气洁净度. 针对不同药物不同剂型对微粒和微生物的控制程度, 《GMP 设计规范》做出了两组不同的人员净化程序. 一组用于非无菌产品和可灭菌产品生产区, 另一组用于不可灭菌产品生产区. 5. 设备

由于设备本身及其安装质量关系到洁净厂房的洁净效果, 《GMP 设计规范》要求洁净室内应采用防尘, 防微生物污染的设备和设施, 对设备的结构, 零部件, 内外表面, 传动部件, 过滤装置等的材料, 性能, 附件及其安装等等都作了明确规定. 当设备安装在跨越不同洁净度等级的房间或墙面时, 除考虑固定外, 还应采用可靠的密封隔断装置, 以保证达到不同等级的洁净要求. 不同空气洁净度区域之间的物料传递如采用传送带时, 为防止交叉污染, 传送带不宜穿越隔断, 宜在隔断两侧分段传送. 在不可灭菌产品生产区中, 不同空气洁净度区域之间的物料传递, 则必须分段传送, 除非该传送装置采用连续消毒方式. 另外, 青霉素等药物, 高活性, 有毒害药物的生产设备, 必须专用. 6. 工艺管道及给排水管道

医药工业洁净厂房的工艺管道, 其种类, 材质, 输送的介质, 介质特性, 安全保证措施等等与其他行业的洁净厂房要多得多, 也复杂得多. 《GMP 设计规范》对工艺管道的材料, 安装, 保温以及安全等方面的规定比较具体.

同时由于医药工业生产用水量大, 用水种类多, 水质要求严. 《GMP 设计规范》除对给水, 排水系统的管材, 管道安装等作了说明外, 对工艺用水尤其是对与生产紧密相关的纯水, 注射用水的水质及其管道系统作了详细的规定.

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7. 空气净化

药品生产尤其是制剂药品的生产, 经常是不同药物不同剂型同时存在于同一洁净厂房中. 为防止发生交叉污染, 《GMP 设计规范》规定下列情况的空气净化系统, 如经处理仍不能避免交叉污染时, 则不应采用回风:

a. 固体物料的粉碎, 称量, 配料, 混合, 制粒, 压片, 包衣, 灌装等工序; b. 固体口服制剂的颗粒, 成品干燥设备所使用的净化空气; c. 用有机溶媒精制的原料药精制, 干燥工序;

d. 凡工艺过程中产生大量有害物质, 挥发性气体的生产工序.

洁净室的气流组织是洁净空调的核心内容. 洁净效果能否达到要求, 洁净室的气流组织是否合理和满足要求是关键. 《GMP 设计规范》给出了不同洁净度等级的气流组织型式, 气流流经室内的断面风速或换气次数.

青霉素类药物, 高活性, 有毒害药物的生产, 有着特殊要求, 《GMP 设计规范》作了特殊规定. 这些药物的精制, 干燥室和分装室, 室内要保持正压, 与相邻房间或区域之间要保持相对负压. 生产或分装这些药物的房间的送风口和排风口均应安装高效过滤器, 使这些药物引起的污染危险降低到最低限度; 其空调净化系统应于其他药物的空调净化系统完全分开, 防止交叉污染; 其排风口与其他药物空调净化系统的新风口之间应相隔一定的距离.

十、参考文献

[1]国家药典委员会. 中华人民共和国药典（一部）中药部颁标准[S].北京：中国医药科技出版社，2010

[2]张洪斌. 药物制剂工程技术与制备[M].北京：化学工业出版社.2009 [3]张绪峤. 药物制剂设备与车间工艺设计[M] . 北京：中国医药科技出版社，2000 [4]李淑芬. 姜忠义. 高等制药分离工程[M].北京：化学工业出版社.2004 [5]李志军.GMP 规范[S] .北京：中国医药科技出版社，2003

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