制药设备与工艺学(绪论)

LOGO制药设备与工艺药学系王乐Email:[e-mail]绪论制药设备的分类和产品型号2GMP与制药设备31制药设备与工艺的内容和任务一、课程的内容和任务（一）制药设备的发展历程及近况药物制剂加工最早是从手工操作开始，制剂是即配即用唐代开始了作坊加工，即“前店后坊”。北宋将药物列入国家专卖，成为熟药所，南渡后改名为“太平惠民局”，后元明两代均采用这一制度。主要加工器械：称量器、粉碎机、炒烤锅、模具、搅拌器、切削刀等。称量中药用的戥（deng）子粉碎药材用的碾船熬药用具中药切削刀1907年第一家西药厂由德国商人在上海创立。直到1949年前夕，我国的制药生产仍处于十分落后的状态。生产设备及其简陋、落后。新中国成立后特别是改革开放以来，颁布实施了《药品管理法》和《药品生产质量管理规范》，制剂生产从手工到机械，并逐步实现了自动化。三维运动混合机一、制药工艺学的内容和任务（二）课程的内容和任务本课程分三部分内容：（1）机械设计基础（2）制药设备（3）制药工程设计目标：对设备做到“四懂三会”懂结构、懂原理、懂性能、懂用途会使用、会维修保养、会排除故障二、制药设备的分类及产品型号按产品基本属性分8大类：1、原料药机械及设备(L)2、制剂机械（Z）3、药用粉碎机械（F）4、饮片机械（Y）5、制药用水设备（S）6、药品包装机械（B）7、药用检测设备（J）8、其他制药机械及设备（Q）实现生物、化学物质转化，利用动物、植物、矿物制取医药原料的工艺设备及机械。主要包括：反应设备塔设备结晶设备过滤设备萃取设备蒸馏设备等1、原料药机械及设备（L）2、制剂机械（Z）：将药物制成各种剂型的机械与设备。其中制剂机械按剂型分14类：（1）片剂机械（P）（2）水针剂机械（A）（3）抗生素粉、水针剂机械（K）（4）输液剂机械（S）（5）硬胶囊剂机械（N）（6）软胶囊剂机械（R）（7）丸剂机械（W）（8）软膏剂机械（R）（9）栓剂机械（U）（10）口服液机械（Y）（11）药膜剂机械（M）（12）气雾剂机械（Q）（13）滴眼剂机械（D）（14）酊剂、水针剂机械（T）3、药用粉碎机械（F）用于药物粉碎（含研磨）并符合药品生产要求的机械。例如：万能粉碎机、锤式粉碎机、球磨机等4、饮片机械（Y）对天然药用动物、植物、矿物进行选、洗、润、切、烘、炒、锻等方法制取中药饮片的机械。例如：切药机、炒药机等。5、制药用水设备（S）采用各种方法制取制药用水的设备。例如：单蒸馏水器、重蒸馏水器等。6、药品包装机械（B）完成药品包装过程以及与包装过程相关的机械与设备。例如：自动制袋装袋包装机、泡罩式包装机。7、药用检测设备（J）检测各种药物制品或半制品质量的仪器与设备。例如：崩解仪、分光光度计8、其他制药机械及设备（Q）执行非主要制药工序的有关机械与设备。例如：空调净化设备、废弃物处理设备等空调净化设备上空气滤清器。练习题•1.国家标准GB/T15692按制药设备产品的基本属性将制药设备分类，字母代码J代表的是：（）•A制剂机械B药用粉碎机械C药物检测设备D药品包装设备C三、GMP与制药设备1、制药设备GMP的提出2、如何贯彻制药设备GMP本节内容:1、制药设备GMP的提出GMP起源于国外，是由于20世纪60年代一起重大的药物灾难性事件作为催生剂而诞生的。1963年经美国国会的批准正式颁布了GMP法案。1969年，世界卫生组织向世界各国推荐使用GMP。70年代欧美国家一些药品生产企业注射剂感染引发的事故促使其发展。1、制药设备GMP的提出中国的GMP于1999年正式颁布。GMP颁布后有效的遏制了乱办药厂造成的低水平重复。例如：95年到98年每年新增药厂500家，到了2002年批准的只有50家。国家药品监督管理局制定了分期、分批、按照剂型实施GMP认证工作的规划。在规定期限内未能达到GMP要求的企业，坚决取缔了其相应的生产资格。例如：04年以前总有药厂5071家，GMP认证实施后剩余3731家，1340家未通过。1、制药设备GMP的提出按照规范初步把设备GMP定义为：具有满足药物（药品）生产所需的工艺功能和卫生、安全等配套功能，设备结构及其所用材料，不窝藏、滞留物料，不对加工的物质形成污染、也不对生产以外的环境产生污染或影响、且易于操作、维修、清洗的设备。2、如何贯彻制药设备GMP（1）功能的设计及要求（2）结构设计及要求（3）材料选用的要求（4）设备外观设计及要求（5）设备接口问题制药设备的优劣也主要反映在能否满足使用要求和无环境污染上。一般应符合以下几个方面要求：（1）功能的设计及要求功能是指制药设备在指定的使用和环境条件下，完成基本工艺过程的机电运动功能和操作中使药物及工作室区不被污染等辅助功能。以下提出的是与GMP有关的主要功能：①净化功能②清洗功能③在线监测与控制功能④安全保护功能①净化功能洁净是GMP的要点之一，对设备来讲包含两层意思——设备自身不对药物产生污染，也不会对环境形成污染。例如:一步制粒器：②清洗功能随着药品纯度和有效性的重视，GMP提倡的设备就地清洗功能（CIP），将成为清洗技术的发展方向。CIP:不用拆开移动装置，采用高温高浓度的洗净液，对设备加以强力清洗作用。③在线监测与控制功能•GMP要求生产应有连续性，且工序传输时间最短，如何降低传输周期间隔，减少人与药物的接触及缩短药物暴露时,成为其设计的主导思想。•例如：随着工业PC的设计应用，多机控制，随机监测，数据显示，记忆打印，自动报警等使得在线控制技术得以发展④安全保护功能保护药品质量和保护人生安全。例如：设备要有防尘、防水、防过热等保护功能；在易燃易爆的环境中采用防爆电器（2）结构设计要求•设备的结构具有不变性，一旦投入使用，要改变是很难的。要注意一下五点•①结构要素•②非主要结构要素•③与药物接触部分的结构•④防止润滑剂、清洗剂的渗入•⑤防止设备自身污染①结构要素•制药设备几乎都与药物有着直接、间接的接触，物料也有粉体、颗粒、液体等多样性状。设备的结构要有利于物料的流动、反应、交换等。•实践证明设备内有凹凸、棱角等不利于物料的清洗，因此要尽可能的用大的圆角、斜面②非主要结构要素•一些非主要结构的设计比较容易被轻视，这恰恰是要注意的环节•例如：安瓿瓶的隧道干燥箱，结构上未考虑排玻屑，矩形箱底的四角积聚了大量的玻璃碎屑，形成了污染。③与药物接触部分的结构•与药物接触部分的构件均应具有不附着物料的低表面粗糙度，抛光处理是最有效的工艺手段。④防止润滑剂、清洗剂的渗入•解决措施：•a、采用对药物的阻隔•b、对润滑部分的阻隔•例如：装有搅拌器的设备，其搅拌密封有机械密封和填料密封两种形式•c、改用食用润滑剂⑤防止设备自身污染•制药设备在使用的过程中都会有不同程度的尘、热、废气等产生。要消除它主要从设备自身加以解决。•例如：散尘在粉体机械中最为多见，像粉碎、混合、制粒、压片、包衣干燥等工序，应有捕尘机构，散热散湿设备应有保温结构（3）材料选用•GMP规定制造设备的材料不得对药品的性质、纯度等质量产生影响，其所采用的材料需具有安全性、可辨别性及使用强度。•其制造材料不应与药物放生反应，不释放微粒，不易附着或吸湿等。①金属材料a、凡于药物接触的或者腐蚀性的环境下工作的设备，均应采用碳的质量分数低的不锈钢材料、钛及其复合材料。b、同一部位（部件）所用材料应保持一致。②非金属材料•选用材料的原则是无毒性、不污染。•主要有：•a、高分子材料•b、陶瓷材料•c、复合材料（4）外观设计及要求•GMP要求外形整洁就是为达到易清洁彻底而规定的。具体体现在以下三个方面•①强调对凸凹结构的简化•②内置、内藏式设计•③包覆式设计①强调对凸凹结构的简化•在GMP的观点下，进行形体的简化可使设备常规设计中的凸凹、槽、台变得平整简洁减少死角②内置、内藏式设计•与药品生产操作无直接联系的机构，应尽可能的设计成内置式。•例如：传动等部分即可内置③包覆式结构设计•包覆式结构是制药设备中最常见，也是最简单的。将复杂的机体、本体、管体包覆起来，以达到简洁的目的。（5）设备接口问题•GMP系统中，设备与厂房设施、设备与设备、设备与使用管理之间都存在互相影响与衔接的问题，即接口关系。设备的接口主要指：①设备本身②设备与设备之间③设备与配套工程设施之间①设备本身•设备本身有进口、出口之分。•一些生产实例表明：接口问题对设备的使用以及系统的影响程度是不应低估的•例如：设备气动系统阀前无压缩气过滤装置，阀被不接气体污物阻塞产生设备控制故障。②设备与设备之间•GMP强调制药工艺的连续性，要求缩短药物暴露的时间，减小污染的概率，因此设备连线、联动就成为其发展趋势，所以设备与相关设备之间的相互接口的通入、排出十分重要。•例如：在非连续的情况下，单元操作较为普遍，洗好的瓶子放着待用，灌装时要人工振动，污染的因素就增大了。③设备与配套工程设施之间•这个问题比较复杂，设备的安装能够符合GMP要求与厂房的设计很有关系，而设备的接口又决定着配套设施，这就要求设备接口与配套设施要标准化思考题1、什么是“四懂三会”？2、按照国家标准，制药设备分为哪几类？3、如何贯彻制药设备的GMP？小结•本章主要叙述了制药设备的基本知识，制药设备的分类以及GMP与制药设备的关系。要求学生熟悉设备分类及代号，熟悉GMP与制药设备的关系。