制藥工程-緒論

1、制藥工程原理與設(shè)備制藥工程原理與設(shè)備是運(yùn)用化學(xué)工程學(xué)的原理與方法研究和探討制藥過(guò)程中的原料、半成品和成品的加工過(guò)程和方法的一門(mén)學(xué)科。它既可視為化學(xué)工程中的一個(gè)分枝，又是中藥制藥工程中的重要組成之一。 化學(xué)制藥化 工 制藥 中藥制藥 生物制藥 10 緒論0.1 制藥生產(chǎn)與單操作0.2 單位制與單位換算0.3 物料衡算與能量衡算0.4過(guò)程平衡與速率0.5藥品生產(chǎn)對(duì)設(shè)備的要求 20 緒論 0.1 制藥生產(chǎn)與單元操作1. 制藥生產(chǎn)過(guò)程（以中藥片劑生產(chǎn)為例） 粉 碎 處方前處理 水提蒸發(fā) 制粒干燥整粒 醇提回收乙醇 濃縮 總混壓片包衣內(nèi)包外包345678910制藥工程制好藥好制藥制藥好制什么藥如何制藥用

2、什么制藥在什么條件下制藥 112 . 單元操作（Unit Operation） 單元操作和單元作業(yè)單元操作按其遵循的基本規(guī)律分類：（1）遵循流體動(dòng)力學(xué)基本規(guī)律的單元操作：包括流體輸送、沉降、過(guò)濾、固體流態(tài)化等；（2）遵循熱量傳遞基本規(guī)律的單元操作：包括加熱、冷卻、冷凝、蒸發(fā)等；（3）遵循質(zhì)量傳遞基本規(guī)律的單元操作：包括蒸餾、吸收、萃取、結(jié)晶、干燥、膜分離等；12單元操作應(yīng)具有下列共同的特點(diǎn)。 (1)單元操作純屬物理性的操作，它們只能改變物料的狀態(tài)或物理性質(zhì)，其化學(xué)性質(zhì)保持不變。 (2)同類單元操作其基本原理相同，操作設(shè)備往往可以通用。 (3)不同生產(chǎn)過(guò)程可以由共有的單元操作組合而成。 13單元

3、操作的研究?jī)?nèi)容與方向： 單元操作的基本原理； 單元操作典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)； 單元操作設(shè)備選型設(shè)計(jì)計(jì)算。研究?jī)?nèi)容 高效率、低能耗、環(huán)保； 開(kāi)發(fā)新的單元操作 單元操作集成工藝與技術(shù)。研究方向140.2 單位制與單位換算一、基本單位與導(dǎo)出單位 基本單位：選擇幾個(gè)獨(dú)立的物理量，根據(jù)方便原 則規(guī)定單位；導(dǎo)出單位：由有關(guān)基本單位組合而成。單位制度的不同，在于所規(guī)定的基本單位及單位大小不同。15二、常用單位制 基本單位：7個(gè)，化工中常用有5個(gè)，即長(zhǎng)度（米），質(zhì)量（千克），時(shí)間（秒），溫度（K），物質(zhì)的量（摩爾）國(guó)際單位制 SI制基本單位：長(zhǎng)度（厘米cm），質(zhì)量（克g），時(shí)間（秒s）物理單位制 CGS制基本單位：

4、長(zhǎng)度（米），重量或力（千克力kgf），時(shí)間（秒）工程單位制我國(guó)法定單位制為國(guó)際單位制（即SI制）16三、單位換算 物理量的單位換算換算因數(shù)：同一物理量，若單位不同其數(shù)值就不同，二者包括單位在內(nèi)的比值稱為換算因數(shù) 經(jīng)驗(yàn)公式的單位換算經(jīng)驗(yàn)公式是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理而成的，式中各符號(hào)只代表物理量的數(shù)字部分，其單位必須采用指定單位。170.3 物料衡算與能量衡算一、動(dòng)量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞三類，即稱為“三大傳遞”過(guò)程，亦稱“三傳”。(1)動(dòng)量傳遞過(guò)程是研究流體力學(xué)為基礎(chǔ)的基本規(guī)律，如流體輸送、沉降、過(guò)濾、離心分離、攪拌等。 (2)熱量傳遞過(guò)程是研究熱量傳遞的基本規(guī)律為基礎(chǔ)及其單元操作，如加熱、冷卻、蒸

5、發(fā)等。 (3)質(zhì)量傳遞過(guò)程是研究物質(zhì)通過(guò)相界面的遷移過(guò)程的基本規(guī)律，如蒸餾、干燥、固液提取等。 (4)機(jī)械過(guò)程是研究以機(jī)械力學(xué)為主要理論基礎(chǔ)的過(guò)程，如粉碎、篩分、混合、固體輸送、成型等。 18二、物料衡算 1、畫(huà)出流程示意圖，標(biāo)出物料流向與流量、組成等； 物料衡算的步驟2、用虛線劃出衡算范圍；3、定出衡算基準(zhǔn)；4、列出衡算式并求解。19三、能量衡算 機(jī)械能、熱量、電能、磁能、化學(xué)能、原子能等統(tǒng)稱能量，制藥生產(chǎn)中常以熱量為主，下面以熱量衡算為例說(shuō)明能量衡算過(guò)程。注意：作熱量衡算時(shí)，由于焓是相對(duì)值，與溫度基準(zhǔn)有關(guān)，故應(yīng)說(shuō)明基準(zhǔn)溫度。習(xí)慣上選0為基溫，并規(guī)定0時(shí)液態(tài)的焓為零。20四、平衡關(guān)系要確立過(guò)

6、程能否進(jìn)行、進(jìn)行方向、及最終可能狀態(tài)，必須借助于平衡關(guān)系。例如：溶解傳熱傳質(zhì)210.4過(guò)程平衡與速率 (1)過(guò)程平衡 表明過(guò)程進(jìn)行的方向和能夠達(dá)到的極限。(2)過(guò)程速率 即過(guò)程進(jìn)行的快慢。過(guò)程速率過(guò)程推動(dòng)力/過(guò)程阻力220.5藥品生產(chǎn)對(duì)設(shè)備的要求 （1）設(shè)備的設(shè)計(jì)、選型、安裝應(yīng)符合生產(chǎn)要求，易于清洗、消毒和滅菌，便于生產(chǎn)操作和維修、保養(yǎng)，并能防止差錯(cuò)和減少污染。（2）與藥品直接接觸的設(shè)備表面應(yīng)光潔、平整、易清洗或清毒、耐腐蝕，不與藥品發(fā)生化學(xué)變化或吸附藥品。設(shè)備所用的潤(rùn)滑劑、冷卻劑等不得對(duì)藥品或容器造成污染。23（3）純化水、注射用水的制備、貯存和分配應(yīng)能防止微生物的滋生和污染。貯罐和輸送管道

7、所用材料應(yīng)無(wú)毒、耐腐蝕。管道的設(shè)計(jì)和安裝應(yīng)避免死角、盲管。貯罐和管道要規(guī)定清洗、滅菌周期。注射用水貯罐的通氣口應(yīng)安裝不脫落纖維的疏水性除菌濾器。（4）設(shè)備安裝、維修、保養(yǎng)的操作不得影響產(chǎn)品的質(zhì)量。24（5）無(wú)菌藥品生產(chǎn)中，與藥液接觸的設(shè)備、容器具、管路、閥門(mén)、輸送泵等應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)耐腐蝕材質(zhì)，管路的安裝應(yīng)盡量減少連（焊）接處。濾過(guò)器材不得吸附藥液組分和釋放異物。禁止使用含有石棉的濾過(guò)器材。25制藥機(jī)械GMP評(píng)審與檢測(cè)評(píng)審的內(nèi)容主要包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)，生產(chǎn)管理及質(zhì)量控制體系的評(píng)審，即設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝、性能等的驗(yàn)證。產(chǎn)品的技術(shù)文件包括：產(chǎn)品符合GMP的結(jié)構(gòu)及技術(shù)參數(shù)的說(shuō)明；產(chǎn)品樣本；關(guān)鍵零件的加工工藝過(guò)程說(shuō)

8、明；產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)；檢驗(yàn)規(guī)程及制度；使用說(shuō)明及合格證；產(chǎn)品技術(shù)鑒定結(jié)論；產(chǎn)品生產(chǎn)條件等。頒發(fā)制藥設(shè)備GMP評(píng)審證書(shū)。其中主要涉及口服固體制劑的設(shè)備。26GMP認(rèn)證與驗(yàn)證（一）GMP認(rèn)證藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范是順應(yīng)人們對(duì)藥品質(zhì)量必須萬(wàn)無(wú)一失的要求，為保證藥品的安全、有效和優(yōu)質(zhì)，從而對(duì)藥品的生產(chǎn)制造和質(zhì)量控制管理所作出指令性的基本要求和規(guī)定，中國(guó)將實(shí)施GMP制度直接寫(xiě)入了藥品管理法。GMP是藥品生產(chǎn)企業(yè)對(duì)生產(chǎn)和質(zhì)量管理的基本準(zhǔn)則，適用于藥品制劑生產(chǎn)的全過(guò)程和原料藥生產(chǎn)中影響產(chǎn)品質(zhì)量的各關(guān)鍵工藝。規(guī)范中包括了人員、廠房、設(shè)備、物料、衛(wèi)生、驗(yàn)證、文件、生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、產(chǎn)品銷售與收回、投訴與不良反應(yīng)報(bào)告、自

9、檢等項(xiàng)的基本準(zhǔn)則。 27藥品GMP認(rèn)證有兩種形式，一是藥品生產(chǎn)企業(yè)（車間）的GMP認(rèn)證，另一種是藥品品種的GMP認(rèn)證。藥品生產(chǎn)企業(yè)（車間）GMP認(rèn)證對(duì)象是企業(yè)（車間）。藥品品種GMP認(rèn)證對(duì)是具體藥品。藥品GMP認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)為：藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范、中華人民共和國(guó)藥典、中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部藥品標(biāo)準(zhǔn)及中國(guó)生物制品規(guī)程。 對(duì)新建、擴(kuò)建和改建的藥品生產(chǎn)企業(yè)及車間必須符合藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范，并經(jīng)認(rèn)證后方可取得“藥品GMP證書(shū)”。 28藥品生產(chǎn)驗(yàn)證 驗(yàn)證就是證明任何程序、生產(chǎn)過(guò)程、設(shè)備、物料、活動(dòng)或系統(tǒng)確實(shí)能達(dá)到預(yù)期結(jié)果的有文件證明的一系列活動(dòng)。藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范對(duì)驗(yàn)證有以下4點(diǎn)規(guī)定。 （1）藥品生產(chǎn)驗(yàn)

10、證應(yīng)包括廠房、設(shè)施及設(shè)備安裝確認(rèn)、運(yùn)行確認(rèn)、性能確認(rèn)和產(chǎn)品驗(yàn)證。（2）產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝及關(guān)鍵設(shè)施、設(shè)備應(yīng)按驗(yàn)證方案進(jìn)行驗(yàn)證。當(dāng)影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素，如工藝、質(zhì)量控制方法、主要原輔料、主要生產(chǎn)設(shè)備等發(fā)生改變時(shí)，以及生產(chǎn)一定周期后，應(yīng)進(jìn)行再驗(yàn)證。29（3）應(yīng)根據(jù)驗(yàn)證對(duì)象提出驗(yàn)證項(xiàng)目，制定驗(yàn)證方案，并組織實(shí)施。驗(yàn)證工作完成后應(yīng)寫(xiě)出驗(yàn)證報(bào)告，由驗(yàn)證工作負(fù)責(zé)人審核、批準(zhǔn)。（4）驗(yàn)證過(guò)程中的數(shù)據(jù)和分析內(nèi)容應(yīng)以文件形式歸檔保存。驗(yàn)證文件應(yīng)包括驗(yàn)證方案、驗(yàn)證報(bào)告、評(píng)價(jià)和建議、批準(zhǔn)人等。驗(yàn)證的內(nèi)容涉及影響藥品質(zhì)量的各種因素，產(chǎn)品的全部驗(yàn)證工作包括以下4方面。（1）廠房、設(shè)施及設(shè)備的驗(yàn)證 （2）檢驗(yàn)方法的驗(yàn)證 （

11、3）生產(chǎn)過(guò)程驗(yàn)證 （4）產(chǎn)品驗(yàn)證 30設(shè)施及設(shè)備的驗(yàn)證 （1）預(yù)確認(rèn) 預(yù)確認(rèn)即設(shè)計(jì)確認(rèn)，通常指對(duì)欲訂購(gòu)設(shè)備技術(shù)指標(biāo)適用性的審查及對(duì)供應(yīng)商的選定。預(yù)確認(rèn)是從設(shè)備的性能、工藝參數(shù)、價(jià)格方面考查，對(duì)工藝操作、校正、維護(hù)保養(yǎng)、清洗等是否合乎生產(chǎn)要求 。（2）安裝確認(rèn) 安裝確認(rèn)指機(jī)器設(shè)備安裝后進(jìn)行的各種系統(tǒng)檢查及技術(shù)資料文件化工作。安裝確認(rèn)的目的在于保證工藝設(shè)備和輔助設(shè)備在操作條件下性能良好，能正常持續(xù)運(yùn)行，并檢查影響工藝操作的關(guān)鍵部位，用這些測(cè)得的數(shù)據(jù)制定設(shè)備的校正、維護(hù)保養(yǎng)和編制標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程草案。 31（3）運(yùn)行確認(rèn) 運(yùn)行確認(rèn)指為證明設(shè)備達(dá)到設(shè)定要求而進(jìn)行的運(yùn)行試驗(yàn)。運(yùn)行確認(rèn)是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程草案對(duì)

12、設(shè)備整體及每一部分進(jìn)行空載試驗(yàn)來(lái)確認(rèn)該設(shè)備能在要求范圍內(nèi)準(zhǔn)確運(yùn)行并達(dá)到規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)。 （4）性能確認(rèn) 性能確認(rèn)指模擬生產(chǎn)試驗(yàn)。它一般先用空白料試車以初步確定設(shè)備的適用性。對(duì)簡(jiǎn)單和運(yùn)行穩(wěn)定的設(shè)備可依據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)直接采用物料進(jìn)行驗(yàn)證。性能確認(rèn)主要考慮以下因素。 32產(chǎn)品驗(yàn)證與工藝驗(yàn)證 產(chǎn)品驗(yàn)證指在特定監(jiān)控條件下的試生產(chǎn)。試生產(chǎn)可分為模擬試生產(chǎn)和產(chǎn)品試生產(chǎn)兩個(gè)步驟。產(chǎn)品驗(yàn)證應(yīng)至少進(jìn)行3批，其間應(yīng)驗(yàn)證生產(chǎn)處方和生產(chǎn)操作規(guī)程的可行性和重現(xiàn)性，并根據(jù)試生產(chǎn)情況調(diào)整工藝條件和參數(shù)，然后制定切實(shí)可行的生產(chǎn)處方和生產(chǎn)操作規(guī)程并移交正工生產(chǎn)。 工藝驗(yàn)證指與加工產(chǎn)品有關(guān)的工藝過(guò)程的驗(yàn)證。其目的是證實(shí)某一工藝過(guò)程確實(shí)

13、能始終如一地生產(chǎn)出符合預(yù)定規(guī)格及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。 33再驗(yàn)證 再驗(yàn)證指一項(xiàng)工藝、一個(gè)過(guò)程、一個(gè)系統(tǒng)、一個(gè)設(shè)備或一種材料已經(jīng)過(guò)驗(yàn)證并運(yùn)行一個(gè)階段后進(jìn)行的，旨在證實(shí)已驗(yàn)證的狀態(tài)沒(méi)有產(chǎn)生飄移而進(jìn)行的驗(yàn)證。關(guān)鍵工序特別需要定期驗(yàn)證。再驗(yàn)證可分為兩種類型，一是生產(chǎn)條件（如原料、包裝材料、工藝流程、設(shè)備、控制儀表、生產(chǎn)環(huán)境、輔助系統(tǒng)等）發(fā)生變化對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量可能產(chǎn)生影響所進(jìn)行的再驗(yàn)證；另一是在計(jì)劃時(shí)間間隔內(nèi)所進(jìn)行的定期再驗(yàn)證。34制劑機(jī)械設(shè)備的發(fā)展動(dòng)態(tài)現(xiàn)有制藥機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)500多家，能生產(chǎn)八大類3000個(gè)品種規(guī)格的制藥機(jī)械產(chǎn)品，在企業(yè)數(shù)量、產(chǎn)品品種、產(chǎn)量等方面均居世界首位，我國(guó)已成為世界制藥機(jī)械生產(chǎn)大國(guó)，基本

14、滿足醫(yī)藥企業(yè)的裝備需要，其中具有20世紀(jì)90年代水平的產(chǎn)品占主導(dǎo)地位，有些產(chǎn)品還達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，有的產(chǎn)品還取得了國(guó)際認(rèn)證證書(shū)，我國(guó)的制藥機(jī)械已批量出口到美國(guó)、英國(guó)、俄羅斯等30多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。 35國(guó)外制劑設(shè)備發(fā)展的特點(diǎn)是向密閉生產(chǎn)、高效、多功能、提高連續(xù)化、自動(dòng)化水平發(fā)展?？萍疾俊?guó)家經(jīng)貿(mào)委、國(guó)家中醫(yī)藥管理局聯(lián)合發(fā)布的醫(yī)藥科學(xué)技術(shù)政策指出，我國(guó)制藥裝備的發(fā)展方向是，研制開(kāi)發(fā)高效率、高收率、高自動(dòng)化、多功能、連續(xù)密閉、符合GMP要求的各種制藥裝備。36制劑車間工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介藥廠的基本建設(shè)項(xiàng)目和技術(shù)改造項(xiàng)目都涉及到車間設(shè)計(jì)問(wèn)題。車間設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的工作，是由工藝設(shè)計(jì)和非工藝設(shè)計(jì)所組成。設(shè)計(jì)工作應(yīng)委托經(jīng)過(guò)資格認(rèn)證并獲有由主管部門(mén)頒發(fā)的設(shè)計(jì)證書(shū)從事醫(yī)藥專業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)單位進(jìn)行。設(shè)計(jì)質(zhì)量關(guān)系到項(xiàng)目投資、建設(shè)速度