年产五亿粒布洛芬GMP车间工艺设计Word文档下载推荐.docx
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2
2011年4月20日前
构建总体框架
3
2011年4月30日前
编写课程设计内容
4
2011年5月15日前
讨论,修改
5
2011年5月30日前
定稿,交稿
主指导教师
鲍艳霞
日期:
2011年05月30日
第一章概述
1.1胶囊剂介绍
简介
胶囊剂【】
(capsules)系指将药物填装于空心胶囊中或密封于弹性软质胶囊中而制成的固体制剂,构成上述空心硬质胶囊壳或弹性软质胶囊壳的材料是明胶、胶囊剂、甘油、水以及其它的药用材料,但各成分的比例不尽相同,制备方法也不同。
将药物按剂量装入胶囊中而成的制剂。
胶囊一般以明胶为主要原料,有时为改变其溶解性或达到肠溶等目的,也采用甲基纤维素、海藻酸钙、变性明胶、PVA及其他高分子材料。
胶囊剂可掩盖药物的不良气味,易于吞服;
能提高药物的稳定性及生物利用度;
还能定时定位释放药物,并能弥补其他固体剂型的不足,应用广泛。
凡药物易溶解囊材、易风化、刺激性强者,均不宜制成胶囊剂。
特点
1.1.1胶囊剂特点:
1、能掩盖药物不良嗅味或提高药物稳定性:
因药物装在胶囊壳中与外界隔离,避开了水分、空气、光线的影响,对具不良嗅味或不稳定的药物有一定程度上的遮蔽、保护与稳定作用。
2、药物的生物利用度较高:
胶囊剂中的药物是以粉末或颗粒状态直接填装于囊壳中,不受压力等因素的影响,所以在胃肠道中迅速分散、溶出和吸收,其生物利用度将高于丸剂、片剂等剂型。
一般胶囊的崩解时间是30分钟以内,片剂、丸剂是1小时以内;
3、可弥补其他固体剂型的不足:
含油量高的药物或液态药物难以制成丸剂、片剂等,但可制成胶囊剂。
4、可延缓药物的释放和定位释药:
可将药物按需要制成缓释颗粒装入胶囊中,达到缓释延效作用。
1.1.2胶囊剂分类
胶囊剂分硬胶囊剂、软胶囊剂(胶丸)、肠溶胶囊剂和速释、缓释与控释胶囊剂,供口服应用。
(一)根据囊壳的差别,通常将胶囊剂分为硬胶囊和软胶囊(亦称为胶丸)两大类:
硬胶囊剂
(hardcapsules)是将一定量的药物(或药材提取物)及适当的辅料(也可不加辅料)制成均匀的粉末或颗粒,填装于空心硬胶囊中而制成。
将固体和半固体药物填充于硬胶囊中而制成的胶囊剂。
应用较为广泛。
硬胶囊剂的溶解时限优于丸、片剂,并可通过选用不同特性的囊材以达到定位、定时、定量释放药物的目的,如肠溶胶囊、直肠用胶囊、阴道用胶囊等。
软胶囊剂
(softcapsules)是将一定量的药物(或药材提取物)溶于适当辅料中,再用压制法(或滴制法)使之密封于球形或橄榄形的软质胶囊中。
1.2布洛芬介绍
概述
通用名称:
布洛芬
英文名称:
Ibuprofen
中文别名:
拔怒风、异丁苯丙酸、异丁洛芬
英文别名:
Algofen、Amersol、Andran、Apsifen、Brufen、Ebufac、Emodin、Inflam、Motrin、Rurana
药理
药效学
本品的镇痛、消炎作用机制尚未完全阐明,可能作用于炎症组织局部,通过抑制前列腺素或其他递质的合成而起作用,由于白细胞活动及溶酶体酶释放被抑制,使组织局部的痛觉冲动减少,痛觉受体的敏感性降低。
治疗痛风是通过消炎、镇痛、并不能纠正高尿酸血症。
治疗痛经的作用机理可能是前列腺素合成受到抑制使子宫内压力下降、宫缩减少。
第二章处方设计和工艺设计
2.1布洛芬处方设计
2.1.1处方
布洛芬60g蔗糖粉350g糖精钠2.5g
聚维酮(PVP)1g微晶纤维素15g羧甲基淀粉钠5g
香精适量
制法:
将布洛芬、微晶纤维素、蔗糖粉过60目筛后,置混合器内与糖精钠羧基淀粉钠混合均匀。
混合物用聚维酮的异丙醇溶液制粒,干燥,18目筛整粒喷入香精,密闭片刻,分装单剂量包装含布洛芬600mg。
注:
本品为混悬颗粒剂
2.1.2处方分析
名称
用途
备注
主药
白色结晶性粉末,稍有特异臭,几乎无味。
在乙醇、丙酮、氯仿或乙醚中易溶,在水中几乎不溶。
聚维酮
黏合剂
聚维酮是一种水溶性的合成聚合物,主要成分为N-乙烯吡咯烷酮。
蔗糖粉
稀释剂
用于固体制剂处方中作为稀释剂,当需要将微小的活性成分与蔗糖小粒子混合可以达到含量均匀度。
糖精钠
甜味剂
糖精钠是最古老的甜味剂,它不被人体代谢吸收,在各种食品生产过程中都很稳定。
微晶纤维素
润滑剂
本品为白色或类白色粉末,无臭,无味。
本品在水、乙醇、丙酮或甲苯中不溶。
6
羟甲基淀粉钠
崩解剂
白色粉末,无臭无味。
不溶于甲醇、乙醇及其他有机溶剂,溶于水,水溶液呈微酸性。
2.1.3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。
在胶囊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。
2.2工艺过程
2.2.1原辅料过筛
原料过30目筛,过筛后外观检查无异物。
内加辅料滑石粉、磷酸氢钙,外加辅料二氧化硅过100目筛,过筛后外观检查无异物。
内加辅料与原料的混合:
用高速混合制粒机混合,混合制粒时间为180秒。
加入湿润剂的混合要求:
加入润湿剂后,混合制粒时间为60秒。
湿粒粒度应较均匀,外观检查无异物。
2.2.2干燥
干燥过程,最高温度不能超过55℃。
颗粒水分须低于2.0%。
2.2.3整粒
用快速整粒机整粒,20目筛。
整粒过程,操作间相对湿度必须低于60%。
2.2.4总混
采用三维混合机混合,总混时间为20分钟。
总混过程,操作间相对湿度应低于60%。
2.2.5填充
填充过程,必须控制操作间相对湿度保持在60%以下。
。
胶囊装量差异和崩解时限必须符合中间产品质量标准。
2.2.6包装
操作间相对湿度必须低于60%。
第三章工艺流程
3.1设计概述
3.1.1课题名称
课题名称:
年产5亿粒布洛芬胶囊车间工艺设计
3.1.2设计依据
本设计以片剂车间生产实习的现场观察学习和收集的数据为基础,以中国药典和相关材料作为依据,同时参考已有SFDA和制药行业执行的《医药设计技术规定》、《药品注册管理办法》、《医药工程设计文件质量特性和质量评定实施细则》、《GMP》等多种设计规范。
3.1.3设计内容
(1)文字部分:
设计任务书、设计说明书。
(2)图纸部分:
工艺流程框图、车间平面布置图。
3.1.4设计原则:
(1)本设计为片剂车间,在设计中严格遵照《GMP》和《洁净厂房设计规范》等标准进行设计。
(2)对设备的选择,应考虑其是否能够完成生产任务,且具有节能高效,经济方便,实用可行,符合GMP生产等优点。
(3)为保证控制区的洁净度要求,采用全封闭的空调系统。
(4)遵守防火,安全,卫生,环保,劳动保护等相关规范制度。
(5)严格质量管理制度,推行质量责任制,严格工艺设计质量。
3.2工艺流程介绍
制剂的工艺流程是以保证实现处方的功能主治为目的,紧紧围绕功能主治的要求,对药物的处理原则、方法和程序所作的最基本的规定。
它决定着制剂质量的优劣,也决定着该制剂大生产的可行性和经济效益。
工艺流程的选择要根据药物的性质、制剂剂型以及药物的类别要求、生产可行性、生产成本等因素来决定。
图3-2-1硬胶囊工艺流图
1粉碎
粉碎主要是借助机械力将固体物料微粉的操作过程。
起粉碎作用的机械力有冲击力(impact),压缩力(compression),研磨力(attrition或rubbing)和剪切力(cutting或shear)。
在药品的生产过程中,原辅料一般均需粉碎,使物料具有一定的粒度,以满足制剂生产的需要。
(1)粉碎的目的、意义
目的主要在于减小粒度,增加比表面积,其意义如下:
a)有利于提高难溶性药物的溶出度和生物利用度。
b)有利于提高制剂质量,如提高药物稳定性。
c)有利于制剂中各成分的混合均匀等。
(2)粉碎方式
粉碎的方式根据被粉碎物料的性质、产品粒度的要求、粉碎设备的形式等不同条件有多种粉碎方式,即
自由粉碎与闭塞粉碎;
循环粉碎与开路粉碎;
干法粉碎与湿法粉碎;
低温粉碎;
e)混合粉碎。
[7]
在盐酸度洛西汀分散片的生产中,根据上述粉碎的原则,原辅料的粉碎采用连续、开路、干法粉碎。
2筛分
筛分是将不同粒度的混合物料按粒度大小进行分离的操作。
筛分法是借助筛网将物料进行分离的方法。
筛分法操作简单,经济而且分级精度较高,是在医药工业中应用最广泛的分级操作之一。
筛分的目的是为了获得有较均匀粒度的物料。
这对药品质量以及制剂生产的顺利进行都有重要的意义。
筛分的药筛按制作方法分冲眼筛、编织筛两种,因为所涉及原辅料硬度都不大,设计中选择编织筛
3混合
混合就是把两种以上组分的物质均匀混合的操作。
混合操作以含量均匀一致为目的。
混合过程是以细微粉体为主要对象,具有粒度小,密度小,附着性、凝聚性、飞散性强等特点。
混合结果影响制剂的外观质量及内在质量。
合理的混合操作是保证制剂产品质量的重要措施之一。
混合的机理有三种:
对流混合在机械转动下固体粒子群体产生大幅度位移时进行的总体混合。
剪切混合由于粒子群内部力的作用结果,在不同组分的区域间发生剪切作用而产生滑动面,破坏粒子群的凝聚状态而进行的局部混合。
扩散混合相邻粒子间产生无规则运动时相互交换位置而进行的局部混合。
混合的影响因素有:
a)物料的粉体性质的影响。
b)设备类型的影响。
c)操作条件的影响。
4制粒
制粒是把粉末、熔融液、水溶液等状态下的物料经加工制成具有一定形状与大小粒状物的操作,它胶囊生产中主要的流程之一,制粒作为粒子的加工过程,几乎与所有的固体制剂有关
5干燥
干燥是利用热能使物料中的湿分(水分或其他溶剂)汽化,并利用气流或真空带走汽化湿分而获得干燥产品的操作。
干燥除去的湿分多数为水,一般用空气作为带走湿分的气流。
6整粒,总混
制粒过程中制成的湿颗粒由于含有水分和粘性成分,在干燥过程中发生粘结成团,造成干颗粒的粒径过大,影响颗粒的流动性,从而影响制粒的质量,因此要通过整粒设备使干颗粒形成粗细比较均匀且易于流动的药物颗粒。
整粒要求颗粒过20目钢丝筛。
7包装
包装是片剂生产中最后一道工序,是产品的重要组成部分,包括内包装、中包装、外包装、说明书等。
单剂量包装方式较好,它不因在应用时启开包装而对剩余药片产生影响,并可防止片与片之间的摩擦与碰撞等。
(1)内包装、外包装
内包装采用铝塑包装,外包装采用纸盒及纸箱。
(2)标签、说明书
根据药品管理法的规定:
药品包装必须按照规定贴有标签并附有说明书。
标签或者说明书上必须注明药品的品名、规格、生产企业、批准文号、产品批号、主要成分、适应症、用法、用量、禁忌、不良反应和注意事项。
标签应色调鲜明,字迹清晰,易于辨别,防止混淆。
说明书应印有药品的主要成分、药理作用、毒副反应等。
(3)包装设计
药品包装由容器和装潢两部分组成。
容器涉及到选用的材料和造型。
装潢主要是指标签和说明书的颜色、图案、形状及文字。
从部位讲,药品包装可分为单包装、中包装、外包装。
第四章物料衡算【】
4.1物料衡算基础
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
4.2物料衡算基础
(1)对于间歇式操作过程,常采用一批原料进行计算;
(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。
4.3物料衡算条件
年产量:
5亿粒
一年按300个工作日计算,每天三个班次,每班实际工作7小时。
处方:
1000粒
布洛芬60g
蔗糖粉350g
糖精钠2.5g
聚维酮(PVP)1g
微晶纤维素15g
羧甲基淀粉钠5g
4.4物料衡算范围
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。
4.5原辅料物料衡算
阿司匹林肠溶片产量:
5亿粒/年
日产量:
500000000÷
300=1666667粒
班产量:
1666667÷
3=555556粒
时产量:
555556÷
7=79365粒
损耗:
原辅料5%铝塑包装材料5%纸盒包装材料5%纸箱包装材料5%
每年的原辅料需求量:
每年原辅料需求量=总年量片数×
每片含量÷
收率
每年原辅料需求量:
布洛芬:
500000000*60/1000/95%=31600000g=31600kg
蔗糖粉:
500000000*350/1000/95%=184000000g=184000kg
糖精钠:
500000000*2.5/1000/95%=1320000g=1320kg
聚维酮(PVP):
500000000*1/1000/95%=526000g=526kg
微晶纤维素:
500000000*15/1000/95%=7895000g=7895kg
羧甲基淀粉钠:
500000000*5/1000/95%=2631600g=2631.6kg
每年损耗量:
500000000*60/1000/95%*5%=1580kg
500000000*350/1000/95%*5%=9200kg
500000000*2.5/1000/95%*5%=66kg
500000000*1/1000/95%*5%=26.3kg
500000000*15/1000/95%*5%=394.75kg
500000000*5/1000/95%*5%=131.58k
表4-5物料消耗一览表
年用量
年损耗量
每班次用量
每班次损耗量
布洛芬(kg)
蔗糖粉(kg)
糖精钠(kg)
聚维酮(PVP)(kg)
微晶纤维素(kg)
羧甲基淀粉钠(kg)
31600
184000
1320
526
7895
2631.6
1580
9200
66
26.3
394.75
131.58
35.11
204.44
1.467
0.584
8.772
2.924
1.756
10.556
0.072
0.029
0.439
0.146
4.6胶囊壳物料消耗
单剂量包装主要分为泡罩式(亦称水泡眼)包装和窄条式包装两种形式,均将片剂单个包装,使每个药片均处于密封状态,提高对产品的保护作用,也可杜绝交叉污染。
本次设计采用泡罩式包装。
泡罩式包装的底层材料(背衬材料)为无毒铝箔与聚氯乙烯的复合薄膜,形成水泡眼的材料为硬质PVC经红外加热器后在成形滚筒上形成水泡眼,片剂进入水泡眼后,即可热封成泡罩式的包装。
包装规格为12粒/板,2板/小盒,1000盒/箱
铝塑包装涉及到的包装材料包括:
铝箔与聚氯乙烯的复合薄膜、PVC塑料硬片。
冲裁后药板尺寸为55mm×
76mm。
铝箔与聚氯乙烯的复合薄膜及PVC塑料硬片年用量:
500000000/12*55*76/95%/106=183333.3m2
年损耗量:
500000000/12*55*76/95%*5%/106=9188.7m2
a)中包装为小纸盒,则:
年用量:
500000000/12/2÷
95%=2.2*107个
年损耗:
2.2*107×
5%=1.1*106*个
b)外包装为纸箱,1000小盒/箱,则:
纸箱年用量:
2.2*107/95%/1000=2.32*104个
2.2*107/95%/1000×
5%=1160个
每班次包材的用量与损耗量见包材消耗一览表(表4-2)。
表4-2包材消耗一览表
PVC、铝箔(m2)
小纸盒(个)
纸箱(个)
183333.3
2.2*107
2.32*104
9188.7
1.1*106
1160
20.37
2.44*106
25.78
10.21
1222
1.29
第五章设备选型
5.1工艺设备的设计及选型
5.1.1工艺设备设计与选型的步骤
工艺设备设计与选型分两个阶段,第一阶段包括以下内容:
①定型机械设备和制药机械设备的选型;
②计量贮存容器的计算:
③定型化工设备的选型;
④确定非定型设备的形式、工艺要求、台数、主要规格。
第一阶段是解决工艺过程中的技术问题,例如过滤面积、传热面积、干燥面积以及各种设备的主要规格等。
5.2粉碎筛分设备
5.2.1粉碎设备
粉碎机类型很多,根据对粉碎产物的粒度要求和其它目的选择适宜的粉碎机。
常用的典型粉碎机有球磨机、冲击式粉碎机、流能磨。
其中的冲击式粉碎机对物料的作用力以冲击力为主,适用于脆性、韧性物料以及中碎、细碎、超细碎等应用广泛,具有“万能粉碎机”之称。
本设计采用的即为万能粉碎机。
粉碎设备选用WF—30型万能粉碎机(图5-1),主要简介如下:
主要用途:
本机适用于制药、化工、食品等行业的物料粉碎之用。
工作原理:
技术参数:
(见表5-1)
表5-1WF-30型万能粉碎机技术参数
型号
生产能力(kg/h)
主轴转速(r/min)
进料粒度(mm)
粉碎细度(目)
电机功率(kw)
外形尺寸(长×
宽×
高mm)
重量(kg)
30型
30-300
5800
12-120目
5.5
450×
1000
320
图5-1WF-30型万能粉碎机
因为粉碎机的粉碎细度可通过筛网调节,所以,没有必要使用专门的筛分设备,如使用,可选用该厂生产的XZS-800型振动筛。
利用机械或电磁作用使筛产生振动将物料进行分离
技术参数:
生产能力250-350kg/h,功率1.5kw,外形尺寸900×
900×
1200mm。
5.2.2筛分设备
筛分的药筛按制作方法分冲眼筛、编织筛两种,因为所涉及原辅料硬度都不大,设计中选择编织筛。
(1)筛孔
药筛的径孔大小用筛号表示,筛子的孔径规格有药典标准和工业标准。
药典选用国家标准的R40/3系列。
见表5-2:
表5-2我国药典标准筛规格表
筛号
平均筛孔内径(μm)
2000
±
70
850
29
355
13
250
9.9
180
7.6
150
6.6
7
125
5.8
8
90
4.6
9
75
4.1
我国工业用标准筛常用“目”数表示筛号,即以每一英寸(25.4mm)长度上的筛孔数目表示,表5-3列出了部分工业筛的规格。
表5-3工业筛规格[9]
目数
锦纶纳纶
(μm)
镀金铁丝
铜丝(μm)
钢丝(μm)
14
1300
1430
1375
16
1170
1211
1270
18
1060
1096
20
920
954
955
960
40
380
441
462
80
210
100
172
170
根据分散硬胶囊剂的生产要求,规定原辅料粉碎后通过80目钢丝筛。
(2)筛分设备
筛分设备有许多种,如:
摇动筛、振动筛、旋动筛、滚动筛、多用振动筛等。
振动筛是利用机械或电磁作用使筛产生振动将物料进行分离的设备。
本设计选用XZS-800型振动筛。
5.3胶囊填充设备
5.3.1药物的填充设备
手动装囊器
硬胶囊剂的药物填充时应注意:
1定量药粉在填充时常发生小量的损失而使最后的含量不足,配方时应按实际需要量多准备几粒的分量。
2填充小剂量药粉,尤其对麻醉、毒性药物,应先用适宜的稀释剂稀释一定的倍数,混匀后填充。
③易引湿或混合后发生共熔的药物,可根据情况分别加入适量的稀释剂,混匀后填充。
④疏松性药物小量填充时,可加适量乙醇或液状石蜡混合均匀后填充。
⑤中药浸膏粉应保持干燥,添加适当辅料均匀后填充。
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- 年产 五亿 粒布洛芬 GMP 车间 工艺 设计