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固体制剂( 片剂) 车间工艺布局探讨

作者

杨晓倩

中核第四研究设计工程有限公司 河北省石家庄市 050021

固体制剂具有稳定性高、生产成本低、方便食用和携带、易于标准化生产等优点,因此一直占据国际用药主流剂型地位。固体制剂包括颗粒剂、片剂、胶囊剂等剂型 [1]。生产固体制剂的前处理流程较为固定,主要包括粉碎、筛分、总混三个单元操作,之后可根据工艺要求通过不同单元操作得到相应剂型的固体制剂。本文结合实际案例对片剂固体制剂车间的生产工艺流程、车间布局、人物流走向等进行了探讨。

1 概述

1.1 项目概述

本次案例车间为新建二层厂房,厂房长 110.65 米、宽 67.65 米,一层层高8.1 米,主要为动力中心及固体制剂中试区;二层层高为8.1米,为药品生产区,包括片剂生产线、预留生产区以及配套空调机房。本车间产品附加价值较高,与传统固体制剂生产线相比生产规模较小,为 10-20 万片 / 批,500-3000 万片 / 年。因为固体制剂生产线通用性较强,本生产线可清场后错时生产其他品种;同时若建设单位后期引入产量较大的产品,可根据需求在本车间预留生产区建设新产品生产线。

1.2 工艺流程概述

片剂生产线流程如下:原辅料经过振荡筛、称量投入槽式混合机进行配料混合,混和均匀后的物料进入摇摆颗粒剂制粒,烘箱烘干得到干颗粒,干颗粒经整粒、总混后进行压片工序,筛片机可将不合格产品剔除,合格的片剂产品经铝塑包装联动线进行内包、外包,最终成品装箱入库保存。

1.3 设备选型

结合工艺流程及生产规模,本次设计进行了设备选型。由于制粒工序时间长,是固体制剂生产的瓶颈工序 [2],所以结合工艺流程、产能及业主要求,选用 20kg/ 批的槽式混合机及 10kg/ 批的摇摆颗粒机,根据生产情况使用 20\~40kg/ 批的湿法制粒机;根据制粒情况选择15\~30kg/ 批的热风循环干燥箱;由于整粒、总混用时较少,所以选用15kg/ 批的整粒机、 10~20kg/ 批的三维混合机;压片用时较长,结合10-20 万片 / 批的产量选择压片机,考虑到生产的灵活性,选择两台压片机,一台为10 万片 的压片机,另一台为2\~10 万片 /h 的压片机;铝塑包装线包含铝塑机、平板泡罩机、枕包机、全自动装盒机、自动赋码机、扫码机,产量为600 板 /min 。

2 车间布置

2.1 整体布局

车间东侧为连廊,连廊连通车间与综合仓库,原辅料通过连廊进入车间,成品包装完成后通过连廊入库保存,所以将物流路线设置在车间东侧,物流路线为 L 型;车间南侧为综合培训楼,人员从车间一楼门厅进入,经西南侧楼梯进入二楼生产线。车间西侧部分为片剂生产线,东侧部分为预留区域,南侧为空调机房与包材暂存。该车间采用模块化的设计理念 [3],模块化设计使模块内部自成体系,避免设备或区域公用产生交叉污染。靠走廊洁净区房间设观察窗、生产线四周设走廊的方式在方便人物流分离的同时也方便外来人员对洁净区参观、学习,避免无关人员出入洁净区造成污染。

2.2 洁净区布置

2.2.1 洁净区内部布置及人物流

生产人员自车间西南侧楼梯进入后,经一更、二更、气锁后进入洁净区。消毒液配制、器具清洗、洁具清洗、洁净衣清洗等带水汽的房间集中布置在生产线南侧,便于给排水管道、排风系统集中布置。物料在片剂生产线东侧普通区走廊经外清、气锁进入洁净区,物料称量、过筛、暂存等房间均集中布置在物流入口,降低物料运输路线过长造成污染的风险和范围。固体制剂车间洁净区内会存在较多中间物料,故在生产区中心位置设置集中中转区,缩短物料运输路线,方便物料中转和暂存,同时中转区北侧与东侧各开一个双门,在满足生产需求的情况下降低各生产岗位物料运输路线产生的交叉污染风险。压片后合格产品进内包间,经铝塑包装联动线进入外包区域,装箱后成品入库保存。生产过程中的废弃物经废弃物间、缓冲间离开洁净区,避免与原辅料使用同一入口 [4]。

2.2.2 洁净区除尘措施

片剂固体制剂车间产尘工序较多,因此洁净区采用压差隔离、就地排尘 151 两种措施相结合以降低粉尘扩散、减少交叉污染。称量间设置负压称量罩,降低称量过程粉尘逸出的概率。过筛、制粒等房间在产尘量大的设备旁设置局部除尘罩,在附近设置专用除尘间;制粒、压片等关键房间设置前室,前室相对于产尘间为正压,相对于洁净走廊为负压,从而形成阶梯压差,避免房间内部粉尘流向走廊产生污染。洁净区墙面及地面均采用不起尘、易除尘、易清洗的材质,能够有效减少粉尘附着。

2.2.3 洁净区空调系统设置

本车间片剂生产线洁净区级别为 D 级。洁净区用臭氧消毒,定期甲醛熏蒸,消毒后排风。洁净区空调四种有运行方式(生产、消毒、保压、停产)。洁净区温度为 18-26℃,相对湿度为 30%-60% ,换气次数取16 次/h。根据房间内设备产尘情况,洁净区采用两套空调系统,产尘房间合用一套空调系统,其他房间一套空调系统,避免含尘气体与干净空气混合造成污染。

2.3 辅助生产区布置

本项目厂区动力负荷主要为本案例生产车间,因此变配电间、空压制氮间、锅炉房、制水换热间、维修间、纯化水制备间等动力设施在本车间一层集中设置,缩短供应距离。

2.4 人物流说明

整体来看,车间西侧与北侧设计为人流走廊,南侧与东侧走廊设计为物流走廊,生产人员和物料各行其道,最大限度避免现有生产区和预留生产区主要的人物流交叉。同时为保证不同岗位人员按规定流线活动,在走廊上根据生产人员职责不同设置相应门禁。

2.4.1 物流说明

综合仓库设置在车间东侧,车间一层、二层东南侧均设货厅,通过提升机将一层、二层及 EL4.500 连廊连通,连廊中铺设轨道方便原辅料及成品运输,减少人力运输成本的同时降低污染风险。考虑到预留区域后续使用,物流路线设置在车间南侧走廊,各生产线为模块化设计,通过走廊分隔,货物可在各分隔走廊运输,减少不同生产线使用的原辅料使用同一走廊产生交叉感染。原辅料经过外清、气锁进入洁净区。

2.4.2 人流说明

工作人员及外来参观人员经车间门厅进入车间,在一楼南侧门厅总更处更衣。为减少人物流交叉风险、减少 GMP 风险,在车间西南侧设楼梯供相关人员进入二楼生产车间。考虑到外来人员参观、预留区域人流设置等原因,片剂生产线四周设走廊,片剂生产线工作人员上二楼后经一更、二更进入洁净区,外来参观员在回字形走廊对生产线进行参观、学习。预留区域后续可从片剂生产线西侧及北侧走廊进入。

3 结论

GMP 指南指出“减少 GMP 风险可以通过设计合理的生产空间、合理的人员及物料流、在建筑内部采用适当的隔开措施、使用适当的建筑材料和表面材料等方式来实现”。因此,本车间在车间布局、洁净区房间布置、人物流路线设置等方面紧密结合工艺流程与 GMP 指南,同时与土建、暖通、给排水等专业相互配合,对片剂固体制剂车间的布置进行了探讨,并设计出符合要求的车间。

参考文献:

[1] 潘人琦 . 固体制剂制药工艺技术的相关研究 [J]. 化工管理 ,2020(09):164-165.

[2] 张迎春 . 固体制剂车间的洁净厂房设计及工艺布置 [J]. 应用技术 ,2018,18(61):128-129.

[3] 颜柳 , 李紫明 . 固体制剂车间工艺布局设计探讨 [J]. 药物研究 ,2018,18(61):93.

[4] 高志刚 , 郭修晗 , 等 . 多品种口服固体制剂车间设计探讨 [J].化工管理 ,2019(09):197-199.

[5] 安广峰 , 高飞 . 固体制剂实验室的粉尘防治措施探讨 [J]. 工艺与装备 ,2016(23):53-56.

第一作者简介:杨晓倩(1998—),女硕士研究生,助理工程师,主要研究方向医药化工。