固体制剂车间设计要点

固体制剂车间设计要点

张垚

中国航空规划设计研究总院有限公司北京100120

摘要：本文根据固体制剂产品生产特点，结合工程实践，通过分析其生产工艺特点及工艺流程，总结出一些在工程设计中需要注意的设计要点。

关键词：固体制剂；工程设计，设计要点

1固体制剂简述

固体制剂是我们日常生活中接触最多的一种口服制剂产品。常见的固体剂型有颗粒剂、片剂、胶囊剂、散剂、滴丸剂和膜剂。根据用途，片剂可细分为：口服用片剂、口腔用片剂、皮下给药片剂、外用片剂；根据剂型，片剂又可细分为：普通片、包衣片、泡腾片、咀嚼片、分散片、缓释片、多层片。

2固体制剂的特点

固体制剂在药物制剂中约占70％。由于剂型品种最为丰富、临床用药最为方便，固体制剂长期以来在国内外占据着用药主流剂型地位。在我国5000多家医药制剂生产企业中，有固体制剂药物生产的厂家占到一半以上，可以说固体制剂是我国制药生产中的普遍剂型。

尽管固体制剂种类繁多但它们的共同点及特点表现为：

（1）与液体制剂相比，物理、化学稳定性好，生产制造成本较低，服用与携带比较方便；

（2）制备过程的前处理经历相同的单元操作，以保证药物的均匀混合与准确剂量，而且剂型之间有着密切的联系；

（3）药物在体内首先溶解后才能透过生理膜，被吸收进入血液循环中。

现阶段，受制于固体制剂生产工艺工序多、过程复杂等因素，国内外固体制剂生产很难实现全过程自动化、在线连续化生产模式。各工艺生产工序自成单元。

3固体制剂生产的工艺流程

固体制剂剂型主要是片剂、胶囊剂和颗粒剂三种，它们生产前段工序相似：均需要经过粉碎过筛称量、制粒、总混等工序，这些工序在各种固体制剂生产过程中均是属于必不可缺的工序。固体制剂工艺流程的不同，在于制剂种类的不同和包装种类的不同。制剂种类的不同体现在压片、胶囊填充及包衣工序上。包装种类的不同一方面体现在外包装选用的是铝塑、铝铝还是瓶包装。

固体制剂车间设计要点

（1）工艺布局理念

1）“U”型工艺布局

考虑到固体制剂车间的物料运输量较大，车间内物流宜按工艺流程顺序进行布置，以缩短运输路线，避免物料在车间内部折返，避免前后工序物料的交叉污染。在车间布置中应使得整个车间呈U字型布局，所有工序按照主工艺流程围绕着中间站进行布置，把制粒、总混、压片、包衣等不同工艺房间区分，各工序集中设置，形成工序单元。各集中工序单元围绕中间站、按照工艺流程设置，人流从一侧进出，物流由另一侧进入车间。车间内物料单相运输，有效降低了交叉污染的风险。这种模块化的固体制剂工艺布局模式，可灵活的将多个工艺模块有机的组合在一起，形成整体车间。此种工艺布局方式更适合多品种小产能的固体制剂车间生产

2）垂直流工艺布局

与平面流对应的垂直流、多层布局模式等，物料利用重力传送，可有效节约人力和能耗；管道输送实现连续化生产，整个物流简捷，按照工艺流程单向流动，整个车间分设在一至三层，其中三层为称配投料区，二层为固体制剂生产的包装前工序，一层为集中包装区。物料粉碎、过筛后，直接利用管道输送至二层固体制剂车间；固体制剂的包装前工序与包装工序分别布置于二层和一层，半成品利用层间提升机转运；各层均采用直线型布局，使物料路径最短。降低了固体制剂生产中大宗物料的运输路径。此种工艺布局方式更适合单品种大产能的固体制剂车间生产。

3）结合仓储物流

为了缩短运输路线，可将固体制剂车间与仓库组合成一幢厂房设计，按不同防火分区考虑；并应根据全厂区人物流的方向，将车间与仓库南北方向或东西方向布置，车间通过货运走廊与仓库加以联系。如果考虑多厂房设计时，则应将仓库设置在多个厂房中心位置，便于物流运输。

4）粉碎、过筛及称量单独成区

这几个工序在操作中，产尘量较大，并且物料暴露操作一般较多，基于这些原因，现阶段通常将粉碎过筛以及称量过程设置成一个原辅料称量单元。单元内包括物料的粉碎、过筛以及称配过程。由于该区域在粉碎过筛以及称量时，具有物料暴露，易产尘，因此，设置整体称量罩，将粉尘有效的控制在称量罩内，降低污染以及交叉污染的风险。

5）合理的人、物分流模式

（2）采用CCS制粒模块系统

CCS制粒模块系统采用密闭运输的方式，保证了制粒工艺在同一净化间内完成。完全杜绝了人为二次污染，使制粒工艺更加的科学与合理，同时减少了设备占用空间；系统充分考虑了系统内部设备的配套性，可根据用户实际产量以及剂型配套相应的设备，保证工序产量达到最佳的合理配置，实现生产的连续性与稳定性；通过采用中央集成控制系统，可以对湿法制粒、沸腾干燥制粒的工艺数据分别以网络形式采集与编制；在一个控制中心控制多台设备的参数设定与监控，使生产的工艺过程完全自动化，并保证工艺的稳定性，同时在设备的防爆要求方面具有明显优势；系统采用湿法制粒机与干法制粒系统结合，可以保证较高的制粒成品，也可用该系统解决中成药流浸膏制粒的难题；系统采用真空上料装置，转运工序提升装置具有较高的自动化生产条件，降低劳动强度与粉尘污染；系统在多点设置了全自动在位清洗喷头，使CIP在位清洗得到了可靠保证。

（3）密闭无尘转料系统

物料水平运输采用提升或真空上料以及IBC密闭料桶转运技术，大大抑制了粉尘的产生，既降低了交叉污染的风险，又保护了人员的健康。

（4）环形参观走廊

参观流线的规划遵循路线短捷、通道宽畅，不交叉，不逆流，不重复，不漏看的基本原则，整体上采用环形路线，人员呈单向流动，沿线生产区采用通透式设计，使生产过程一览无余，造成强烈的视觉冲击。

（5）节能环保的设计要求

工艺布局尽量减小洁净生产区的面积，降低运行成本；充分利用自然采光，如办公区和外包装区等房间靠近外墙，利用外部自然光采光，节约能源；外窗采用低辐射（low－e）镀膜单层或中空玻璃。低辐射（low-e）镀膜中空玻璃具有反射长波辐射热的功能，利用了抛光金属材料表面具有超低长波发射率的特点，起到隔热作用，降低外窗传热系数；工艺设备选择高效率、低能耗、自动控制的工艺设备；公用工程设备的选型采取定频与变频设备相结合的思路。

5结论

以上是作者近几年的制药工程项目设计过程中积累的固体制剂车间工程设计中的设计要点，提出来仅供同行参考。随着制药工程技术的飞速进步，有些观点可能值得商榷，还请有关专家给予批评和指正。

参考文献：

[1]《中华人民共和国药典》，2010年版，三部

[2]《药品生产质量管理规范》，2010修订

[3]《药品GMP指南》，2011年版

[4]《2013-2017年中国医药行业深度调研及研究前景预测报告》，2013年版