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制藥設(shè)備的功能設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
發(fā)布時間：2018-4-29制藥工藝的復(fù)雜性決定了設(shè)備功能的多樣化,制藥設(shè)備的優(yōu)劣也主要反映在能否滿足使用和潔凈環(huán)境的適用性上,一般應(yīng)符合以下幾方面要求。
功能的設(shè)計(jì)及要求
功能是指制藥設(shè)備在的使用和環(huán)境條件下,完成基本工藝動作的機(jī)電運(yùn)動功能和操作中使藥物及工作室區(qū)不被污染等輔助功能。隨隨著*的發(fā)展、交又領(lǐng)域新技術(shù)滲入*的原理、機(jī)構(gòu)、控制方法及檢測手段的應(yīng)用,使制藥設(shè)備的功能不斷充實(shí)和完善,但藥品生產(chǎn)對設(shè)備的要求越來越苛刻,常規(guī)的設(shè)計(jì)已不能滿足制藥中潔浄、清洗、不污染的要求,因而必須考慮改進(jìn)或增加制藥生產(chǎn)所需的功能。
(1)凈化功能 潔凈是GMP的要點(diǎn)之一,對設(shè)備來講包含兩層意思,即設(shè)備自身不對環(huán)境形成污染以及不對藥物產(chǎn)生污染。要達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)就須在在藥品加工中,凡對藥物暴露的、室區(qū)一般潔凈度達(dá)不到或有人機(jī)污染可能的,原則上均應(yīng)在在設(shè)備上設(shè)計(jì)有凈化功能不同的設(shè)備,要求的這一功能形式也不盡相同,如熱風(fēng)循環(huán)干燥的設(shè)備,氣流污染是zui明顯的,因此需考慮其循環(huán)空氣的凈化;洗洗瓶、洗橡膠塞等應(yīng)考慮工藝用水的潔凈度;粉碎、制粒、包衣、壓片等粉體機(jī)械,應(yīng)考慮其散塵的控制;灌裝設(shè)備的防塵需采取特殊的凈化方法和裝置,并應(yīng)盡可能考慮在密閉的設(shè)備中生產(chǎn)。
(2)清洗功能 目前設(shè)備多用人工清洗,能在線清洗的不多,人工清洗在克服了物料間交又污染的同時,常常容易帶來新的污染,加上設(shè)備結(jié)構(gòu)因素,使之不易清洗,這樣的事例在生產(chǎn)中有較多的反映。隨著對藥品純度和有效性的重視,設(shè)備就地清洗(CIP)功功能,將成為清洗技術(shù)的發(fā)展方向。在生產(chǎn)中因物料變更、換批的設(shè)備,需采取取容易清洗、拆裝方便的機(jī)構(gòu),所以GMP極其重視對制藥系統(tǒng)的中間設(shè)備、中間環(huán)節(jié)的清洗及監(jiān)測,強(qiáng)調(diào)對設(shè)備清潔的驗(yàn)證。
(3)在線監(jiān)測與控制功能 能在線監(jiān)測與控制功能主要指設(shè)備具有分析、處理系統(tǒng),能自動完成幾個工步或工序作的功能,這也是設(shè)備連線、聯(lián)聯(lián)動操竹作和控制的前提。GMP要求藥品的生產(chǎn)應(yīng)有連續(xù)性,且工序傳輸?shù)臅r間zui短。針對一些自動化水平不高、分散操作、靠經(jīng)驗(yàn)操作的人機(jī)參與比例大的設(shè)備,如何降低傳輸周轉(zhuǎn)間隔,減少人與藥物的接觸及縮短藥物暴露時間,應(yīng)成為設(shè)備設(shè)計(jì)及設(shè)備改進(jìn)中重要的指導(dǎo)思想想。實(shí)踐證明,在制藥工藝流程中,設(shè)備的協(xié)調(diào)連線與在線控制功能是zui有成效的設(shè)備的在線控制功能取決于機(jī)、電、儀一體化技術(shù)的運(yùn)用,隨著L業(yè)業(yè)PC機(jī)、計(jì)量、顯示、分析儀器器的設(shè)計(jì)應(yīng)用,多機(jī)控制、隨機(jī)監(jiān)測、即時分析、數(shù)據(jù)顯示、記憶打印、程序控制、自動報(bào)警等新功能的開發(fā)使得在線控制技術(shù)得以推廣
(4)安全保護(hù)功能 藥物有熱敏、吸濕、揮發(fā)、反應(yīng)等不同性質(zhì),不注意這些特性就容易造成藥物品質(zhì)的改變。因此產(chǎn)生了諸如防塵、防水、防過熱、防爆、防滲入、防靜電、防過載等保護(hù)功能,并且有些還要考慮在非常情況下的保護(hù),像高速運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的“緊急制動”高壓設(shè)備的“安全閥”;粉體動軸密封不得向藥物方面泄漏的結(jié)構(gòu);以及無瓶止灌、自動廢棄、卡阻停機(jī)、異物剔除等。以往的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中較多注意對主要功能的開發(fā),保護(hù)功能相對比較薄弱。應(yīng)用儀器、儀表、電腦技術(shù)來實(shí)現(xiàn)設(shè)備操作中預(yù)警、顯示示、處理等來代替人工和靠經(jīng)驗(yàn)的操作,可完善設(shè)備的自動操作、自動保護(hù)功能,提高產(chǎn)品檔次。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求
設(shè)備的結(jié)構(gòu)具有不變性,設(shè)備結(jié)構(gòu)(整體或局部)不合理、不適用,一旦投入使用,要改變是很困難的。故在設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要注意以下幾點(diǎn)
- 在藥物生產(chǎn)和清洗的有關(guān)設(shè)備中,其結(jié)構(gòu)要素是很主要的方面。制藥設(shè)備幾乎都與藥物有直接、間接的接觸,粉體、液體、顆粒、膏體等性狀多樣,在藥物制備中其設(shè)備結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于上述物料的流動、移位、反應(yīng)、交換及清洗等。實(shí)踐證明設(shè)備內(nèi)的凸凹、槽、臺棱角等是zui不利物料清除及清洗的,因此要求這些部位的結(jié)構(gòu)要素應(yīng)盡可能采用大的圓角斜面、錐角等,以免掛帶和阻滯物料,這對固定的、回轉(zhuǎn)的容器及制藥機(jī)械上的盛料、輸料機(jī)構(gòu)具有良好的自卸性和易清洗性是極為重要的。另外,與藥物有關(guān)的設(shè)備內(nèi)表面及設(shè)備內(nèi)工作的零件表面(如攪拌槳等)上,盡可能不設(shè)計(jì)有臺、溝,避免采用螺栓連接的結(jié)構(gòu)。
- 制藥設(shè)備中一些非主要部分結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)比比較容易被輕視,這恰恰是需要注意的環(huán)節(jié)
- 與藥物接觸部分的構(gòu)件,均應(yīng)具有不附著物料的高光潔度。拋光處理是有效的工藝手段。制藥設(shè)備中有很多的零部件是采用拋光處理的,隨著單面、雙面不銹鋼拋光板的應(yīng)用,拋光的物件主要為不銹鋼板材、鑄件、焊件等。在制造中拋光不到位是經(jīng)常發(fā)生的,故要求外部輪廓結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡潔,使連續(xù)回轉(zhuǎn)體易于拋光到位。
- 潤滑是機(jī)械運(yùn)動所必需的,在制藥設(shè)備中有相當(dāng)一部分屬臺面運(yùn)動方式。動桿動軸集中、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,又都與藥品生產(chǎn)有關(guān),且設(shè)備還有清洗的特定定要求。無論何種情況下潤滑劑、清洗劑都不得與藥物相接觸,包括不得有掉入、滲入等的可能性。解決措施大致有兩種:一是采用對藥物的阻隔;二是對潤滑部分的阻隔,以保證在潤滑、清洗中的油品、清洗水不與藥物原料、中間體、藥品成品相接觸。
- 制藥設(shè)備在使用中會有不同程度的塵、熱、廢氣、水、汽等產(chǎn)生,對藥品生產(chǎn)構(gòu)成威脅。要消除它,主要應(yīng)從設(shè)備本身加以解決。每類設(shè)備所產(chǎn)生污染的情況不同,治理的方案和結(jié)構(gòu)要求也不同。散塵在粉體機(jī)械中是zui多見的,像粉碎、混合、制粒、壓片、包衣篩分、干燥等工序,對散塵的設(shè)備應(yīng)有捕塵機(jī)構(gòu);散熱散濕的應(yīng)有排氣通風(fēng)裝置;散熱的應(yīng)有保溫結(jié)構(gòu)。當(dāng)設(shè)備具有防塵、水、汽、熱、油、噪噪聲、振振動等功能,無論是單臺運(yùn)轉(zhuǎn)還是移動、組合、聯(lián)動都能符合使用的要求。
材材料選用
GMP規(guī)定制造設(shè)備的材料不得對藥品性質(zhì)質(zhì)、純度、質(zhì)量產(chǎn)生影響,其所用材料需具有安全性、辨別性及使用強(qiáng)度。因而在材料選用中應(yīng)考慮與藥物等介質(zhì)接接觸時,在腐蝕性、氣味性的環(huán)境條件下不發(fā)生反應(yīng)、不釋放微粒、不易附著或吸濕的性質(zhì),無論是金屬材料還是非金屬材料均應(yīng)具有這些性質(zhì)。
1、金屬材料凡與藥藥物及腐蝕性介質(zhì)接觸的及潮濕環(huán)境下工作的設(shè)備,均應(yīng)選用低含碳量的不銹鋼材料料、鈦及鈦復(fù)合材料,或鐵基涂覆耐腐蝕、耐熱、耐磨等涂層的材料制造。非上述使用的部位可選用其他金屬材料,原則上用這些材料制造的零部件均應(yīng)作表面處理,其次需注意的是同一部位(部件)所用材材料的一致性,不應(yīng)出現(xiàn)不銹鋼件配用普通螺栓的情況。
2、非金屬材料在制藥設(shè)備中普遍使用非金屬材料,像保溫材料、密封材料、過濾材料、工程塑料及墊圈等橡膠制品。選用這類材料的原則是無毒性、不污染,即不應(yīng)是松散狀的、掉渣、掉毛的。特殊用途的還應(yīng)結(jié)合所用材料的耐熱、耐耐油、不吸附、不吸濕等性質(zhì)考慮,密封填料和過濾材料尤應(yīng)注意衛(wèi)生性能的要求
外觀設(shè)計(jì)及要求
制藥設(shè)備使用中牽涉品種、換批,且很頻繁,為避免物料的交又污染、成分改變和發(fā)生反應(yīng),清除設(shè)備內(nèi)外部的粉塵、清洗黏附物等操作與檢査是*且極為嚴(yán)格的。GMP要求設(shè)備外形整潔就是為達(dá)到易清潔*而規(guī)定的
1、強(qiáng)調(diào)對凸凹形體的簡化,這是對設(shè)備整體以及必須暴露的局部來講的,也包括某些直觀可見的零件。在GMP觀點(diǎn)下,進(jìn)行形體的簡化可使設(shè)備常規(guī)設(shè)計(jì)中的凸凹回、槽、臺變得平整簡潔,減少死角,可zui大限度地減少藏塵積污,易于清洗。
2、對與藥品生產(chǎn)操作無直接關(guān)系的機(jī)構(gòu),應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)成內(nèi)置、內(nèi)藏式。如傳動等部分即可內(nèi)置
3、包覆式結(jié)構(gòu)是制藥設(shè)備中zui多見的,也是zui簡便的手段。將復(fù)雜的機(jī)體、本體、管線、裝置用板材包覆起來,以達(dá)到簡潔的目的。但不能忽視包覆層的其他作用,如有的應(yīng)有防水密封作用,有的要有散熱通風(fēng)需開設(shè)百葉窗,有的要考慮拆卸以便檢修。采用包覆結(jié)構(gòu)時應(yīng)全面考慮操作、維修及上述的功能要求。