1、固体制剂模块化设计在固体制剂车间中的应用 摘要：文章首先简单介绍了固体制剂的生产流程，以及模块化设计的特点，然后结合实例对其在固体制剂车间内的实际应用进行了分析。 关键词：固体制剂；模块化 药品直接关系到人们的生命健康，在生活中的作用日益突出。关于药品状态，多呈固体、液体、粉末状，其中固体制剂占了近 70%，包括颗粒、药片、散剂等。固体制剂能占如此大的比例，原因在于其自身具有诸多优势，如便于储存携带、物化性质稳定、成本较低、不易变质等。随着医药行业的发展，新药品推陈出现，且生产周期加快。在竞 争中为抢占市场，在不影响药品质量的前提下，为满足越来越多的市场需求，对固体制剂车间提出了新的要求。模块
2、化设计在这种大批量设计中较为适应，应用逐渐增多。 1 固体制剂生产工序及模块化设计 1.1 生产工序 大致经过粉碎、过筛、混合、造粒和压片等工序。具体来说，将药物粉碎后过筛，初步形成各种剂型；与其他成分均匀混合；若直接分装便是常见的散剂，若造粒干燥后分装即为颗粒剂；将颗粒进行压缩，可得到片剂，将颗粒装入胶囊为胶囊剂。在此过程中，物料的流动性、混合度和充填性极为关键。 1.2 模块化设计 所谓模块化设计，是对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择和组合可构成不同产品，以满足市场不同需求的设计方法。该设计方式具有通用性
3、、互换性和相对独立性，目的在于用最少的模块组成最多的产品，并保证其稳定性和经济性。在固体制剂车间内，可将全部工序分为粉碎、制粒、混合、压片、包装等模块。为缩短运输线路，可在车间中央设计中间站，其他模块均环绕在周围作业，以提高生产率。车间的生产能力不同，在此主要分析两个产量级的模块化设计，一是年产 5 亿片的车间，二是年产 10 亿片的车间。 2 固体制剂模块化设计分析 2.1 年产 5 亿片的车间模块化 假设该车间每年工作 260 日，药品平均片重 0.4 g，且素片和包衣片的比例为 1:3，则可知： 制粒干燥量为： 5 108 片 0.4 g/260 d=770 kg/班。使用 2 台专业的
4、制粒干燥设备，生产能力均为 200 kg/批，按照每班 3 批的生产速度，则每班可生产 1 200 kg，能够满足要求。为使生产的灵活性有所提升，还可以另使用一台 60 kg/批的设备。 总混量为： 5 108 片 0.4 g/260 d=770 kg/班。按照GMP 相关规定，需依据总混批量来确定药品批号，所以选择的生产方式一般都具有较好的灵活性。如自动提升料斗混合机的使用，考虑到大批量生产与小品种的要求不同，尽量配置多种规格的料斗。 一天按 7 h 算，压片量为： 5 108 片 /260 d/7 h=27.5万片 /h。使用两台高速压片机，每小时可以压片 18.5 万片，则两台可完成 3
5、7 万片，能够满足要求。考虑到会有多种产品类型，应适量添设胶囊充填机。 薄膜包衣量为： 770 3/4=577.5 kg/班。使用一台包衣机 ，每批可生产 250 kg，每班生产 3 批，则可生产 750 kg，能够满足要求。为使生产更加灵活，还可增设一台包衣机，每批生产 60 kg。 相应的内包装量为： 5 108 片 /260 d/=192 万片 /班。内包装的型式包括以下三类，一是铝塑包装。如果每分钟可处理 220 板，一板为 10 片，则一班的总量为 220 10 760=92.4 万片；二是塑瓶。如果每分钟可处理 50 瓶，一瓶 50片，则每班的总量为： 50 50 7 60=105
6、 万片；三是铝铝包装。如果每分钟可处理 200 板，一板 10 片，则每班总量为 200 10 7 60=84 万片。可求得每班总产量为 281.4 万片，能够满足生产要求。 2.2 年产 10 亿片的车间模块化 假设该车间每年工作 260 日，药品平均片重 0.4 g，且素片和包衣片的比例为 1:3，可知： 制粒干燥量为： 10 108 片 0.4 g/260 d=1 540 kg/班。使用 3 台专业的制粒干燥设备，其中两台生产能力均为 180 kg/批，按照每班 3 批的生产速度，则每班可生产 1 080 kg；另一台生产能力为 200 kg/批，则一班 3 批共 600 kg。最终每班
7、可生产 1 680 kg，能够满足 要求。 总混量为： 10 108 片 0.4 g/260 d=1 540 kg/班。按照 GMP 相关规定，需依据总混批量来确定药品批号，所以选择的生产方式一般都具有较好的灵活性。如自动提升料斗混合机的使用，考虑到大批量生产与小品种的要求不同，尽量配置多种规格的料斗。 一天按 7 h 算，压片量为： 5 108 片 /260 d/7 h=55 万片 /h。使用两台高速压片机，每小时可以压片 18.5 万片，则两台可完成 37 万片；令使用一台产量为 30 万片 /h的双出料高速压片机，则总产量为 67 万片，能够满足要求。考虑到会 有多种产品类型，应适量添设
8、胶囊充填机。 薄膜包衣量为： 1 540 3/4=1 155 kg/班。使用一台包衣机，每批可生产 250 kg，每班生产 3 批，则可生产 750 kg，能够满足要求。为使生产更加灵活，还可增设一台包衣机，每批生产 60 kg。 相应的内包装量为： 10 108 片 /260 d/=384 万片 /班。内包装的型式包括以下三类，一是铝塑包装。如果每分钟可处理 220 板，一板为 10 片，则一班的总量为 220 10 760=92.4 万片；二是塑瓶。如果每分钟可处理 50 瓶，一瓶 50片，则每班的 总量为： 50 50 7 60=105 万片；三是铝铝包装。如果每分钟可处理 200 板，
9、一板 10 片，则每班总量为 200 10 7 60=84 万片。 3 结论分析 生产面积约为 2 000 m3 的固体制剂模块，其年生产力能达到 5 亿片；生产面积约为 3 000 m3 的固体制剂模块，其年生产力可达到 10 亿片。在固体制剂车间进行模块化设计，通常还会设计有空调系统，走廊的压差最高，可对其他系统中生产的产品种类进行有效控制。如此一个车间内生产不同产品时，走廊要保持正压洁净，以降低交叉污染。 4 结语 随着对固 体制剂车间要求的提高，模块化设计的作用日益突出。它具有较好的柔性，可规避质量风险，且有利于降低成本，对企业发展大有裨益，值得推荐。但同时投资也更多，所以应在考虑模块
10、化设计的同时，还要考虑经济性。 参考文献： 1 薛丹枫 ,陈建国 .中型固体制剂车间的模块化设计 J.医药工程设计 ,2013,(3). 2 谢沐风 .解读口服固体制剂仿制药一致性评价技术手段多条溶出曲线 J.中国医药工业杂杂志 ,2013,(4). 3 严霞 ,曹雅军 ,付盈盈 .中药固体制剂生产常见 问题及解决方案探讨 J.中国医药信息杂志 ,2013,(11). 4 杨云 .现代制药企业设计模式的探讨 J.医药工程设计 ,2009,(4).药品直接关系到人们的生命健康，在生活中的作用日益突出。关于药品状态，多呈固体、液体、粉末状，其中固体制剂占了近 70%，包括颗粒、药片、散剂等。固体制
11、剂能占如此大的比例，原因在于其自身具有诸多优势，如便于储存携带、物化性质稳定、成本较低、不易变质等。随着医药行业的发展，新药品推陈出现，且生产周期加快。在竞争中为抢占市场，在不影响药品质量的前提下，为满足越来越多 的市场需求，对固体制剂车间提出了新的要求。模块化设计在这种大批量设计中较为适应，应用逐渐增多。 1 固体制剂生产工序及模块化设计 1.1 生产工序 大致经过粉碎、过筛、混合、造粒和压片等工序。具体来说，将药物粉碎后过筛，初步形成各种剂型；与其他成分均匀混合；若直接分装便是常见的散剂，若造粒干燥后分装即为颗粒剂；将颗粒进行压缩，可得到片剂，将颗粒装入胶囊为胶囊剂。在此过程中，物料的流动
12、性、混合度和充填性极为关键。 1.2 模块化设计 所谓模块化设计，是对一定范围内的不同功能或相同 功能不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择和组合可构成不同产品，以满足市场不同需求的设计方法。该设计方式具有通用性、互换性和相对独立性，目的在于用最少的模块组成最多的产品，并保证其稳定性和经济性。在固体制剂车间内，可将全部工序分为粉碎、制粒、混合、压片、包装等模块。为缩短运输线路，可在车间中央设计中间站，其他模块均环绕在周围作业，以提高生产率。车间的生产能力不同，在此主要分析两个产量级的模块化设计，一是年产 5 亿片的车间，二是年产 10 亿片的车
13、间。 2 固 体制剂模块化设计分析 2.1 年产 5 亿片的车间模块化 假设该车间每年工作 260 日，药品平均片重 0.4 g，且素片和包衣片的比例为 1:3，则可知： 制粒干燥量为： 5 108 片 0.4 g/260 d=770 kg/班。使用 2 台专业的制粒干燥设备，生产能力均为 200 kg/批，按照每班 3 批的生产速度，则每班可生产 1 200 kg，能够满足要求。为使生产的灵活性有所提升，还可以另使用一台 60 kg/批的设备。 总混量为： 5 108 片 0.4 g/260 d=770 kg/班。按照GMP 相 关规定，需依据总混批量来确定药品批号，所以选择的生产方式一般都
14、具有较好的灵活性。如自动提升料斗混合机的使用，考虑到大批量生产与小品种的要求不同，尽量配置多种规格的料斗。 一天按 7 h 算，压片量为： 5 108 片 /260 d/7 h=27.5万片 /h。使用两台高速压片机，每小时可以压片 18.5 万片，则两台可完成 37 万片，能够满足要求。考虑到会有多种产品类型，应适量添设胶囊充填机。 薄膜包衣量为： 770 3/4=577.5 kg/班。使用一台包衣机，每批可生产 250 kg，每班生产 3 批，则可生产 750 kg，能够满足要求。为使生产更加灵活，还可增设一台包衣机，每批生产 60 kg。 相应的内包装量为： 5 108 片 /260 d
15、/=192 万片 /班。内包装的型式包括以下三类，一是铝塑包装。如果每分钟可处理 220 板，一板为 10 片，则一班的总量为 220 10 760=92.4 万片；二是塑瓶。如果每分钟可处理 50 瓶，一瓶 50片，则每班的总量为： 50 50 7 60=105 万片；三是铝铝包装。如果每分钟可处理 200 板，一板 10 片，则每班总量为 200 10 7 60=84 万片。可求得每班总产量为 281.4 万片，能够满足生产要求。 2.2 年产 10 亿片的车间模块化 假设该车间每年工作 260 日，药品平均片重 0.4 g，且素片和包衣片的比例为 1:3，可知： 制粒干燥量为： 10 1
16、08 片 0.4 g/260 d=1 540 kg/班。使用 3 台专业的制粒干燥设备，其中两台生产能力均为 180 kg/批，按照每班 3 批的生产速度，则每班可生产 1 080 kg；另一台生产能力为 200 kg/批，则一班 3 批共 600 kg。最终每班可生产 1 680 kg，能够满足要求。 总混量为： 10 108 片 0.4 g/260 d=1 540 kg/班。按照 GMP 相关规定，需依据总混批量来确定药品批号，所以选择的生产方式一般都具有较好的灵活性。如自动提升料斗混合机的使用，考虑到大批量生产与小品种的要求不同，尽量配置多种规格的料斗。 一天按 7 h 算，压片量为：
17、5 108 片 /260 d/7 h=55 万片 /h。使用两台高速压片机，每小时可以压片 18.5 万片，则两台可完成 37 万片；令使用一台产量为 30 万片 /h的双出料高速压片机，则总产量为 67 万片，能够满足要求。考虑到会有多种产品类型，应适量添设胶囊充填机。 薄 膜包衣量为： 1 540 3/4=1 155 kg/班。使用一台包衣机，每批可生产 250 kg，每班生产 3 批，则可生产 750 kg，能够满足要求。为使生产更加灵活，还可增设一台包衣机，每批生产 60 kg。 相应的内包装量为： 10 108 片 /260 d/=384 万片 /班。内包装的型式包括以下三类，一是铝
18、塑包装。如果每分钟可处理 220 板，一板为 10 片，则一班的总量为 220 10 760=92.4 万片；二是塑瓶。如果每分钟可处理 50 瓶，一瓶 50片，则每班的总量为： 50 50 7 60=105 万片；三是铝铝包装。如果每分钟可处理 200 板，一板 10 片，则每班总量为 200 10 7 60=84 万片。 3 结论分析 生产面积约为 2 000 m3 的固体制剂模块，其年生产力能达到 5 亿片；生产面积约为 3 000 m3 的固体制剂模块，其年生产力可达到 10 亿片。在固体制剂车间进行模块化设计，通常还会设计有空调系统，走廊的压差最高，可对其他系统中生产的产品种类进行有效控制。如此一个车间内生产不同产品时，走廊要保持正压洁净，以降低交叉污染。 4 结语 随着对固体制剂车间要求的提高，模块化设计的作用日益突出。它 具有较好的柔性，可规避质量风险，且有利于降低成本，对企业发展大有裨益，值得推荐。但同时投资也更多，所以应在考虑模块化设计的同时，还要考虑经济性。 参考文献： 1 薛丹枫 ,陈建国 .中型固体制剂车间的模块化设计 J.
