毕业设计(论文)-复方氨基酸注射液车间工艺设计学士学位论文

本 科 毕 业 设 计

题 目 年产6000万瓶复方氨基酸注射液

（500ml:25g）车间GMP工艺设计

学 院 药学与生物工程学院 专 业 制药工程 学生姓名 学 号 201110512201 年级 2011级 指导教师 职称 副主任药师

2015年 5月10日

成都大学学士学位论文（设计）

年产6000万瓶复方氨基酸注射液 （500ml:25g）车间GMP工艺设计

专 业：制药工程 学 号：201210512220

学 生： 指导教师：

摘要：本次设计旨在设计一个年产6000万瓶复方氨基酸注射液（500ml:25g）的生产车间，包括对药物原辅料的物料衡算、设备选型以及对车间布置安排。以《药品生产质量管理规范》为主要依据，以参观成都青山利康药业有限公司为参考，通过查阅国内和国际上对注射剂车间设计、施工等方面的文献，同时以我国药物生产相关部门关于建筑、能源、环保、消防等方面的规范为标准。最终完成了药物生产工艺流程的设计、并以物料守恒为原则选定了生产设备、完成了车间平面布置设计。

关键词：注射液；车间设计；复方氨基酸

I

成都大学学士学位论文（设计）

Design of GMP process in the workshop of 60 million bottles of compound amino acid injection (500ml:25g) with an annual

output of bottles

Specialty：Pharmaceutical engineering Student Number：201210512220 Student：Yi Zhaonian Supervisor：Nie Zhongli

Abstract: Design goal is to design an annual output of 60 million bottles of compound amino acid injection (500 ml: 25 g) of the production workshop, including drugs raw materials of material balance calculation, equipment selection, workshop and workshop layout. Based on good manufacturing practices, relevant departments and consulting related literature at home and abroad and China standard drug production and construction, energy, environmental protection, fire control and other aspects, workshop process design is finished with visiting claremont pharmaceutical technology co., LTD. As a reference. Production equipment and based on the material protection. Keywords: injection; workshop design; compound amino acid

II

成都大学学士学位论文（设计）

目 录

绪 论 .......................................................................... 1 1 工艺设计 ...................................................................... 3

1.1 药物简介 ................................................................ 3

1.1.1 药物名称 .......................................................... 3 1.1.2 药物成份 .......................................................... 3 1.1.3 药理作用 .......................................................... 3 1.1.4 制剂特点 .......................................................... 3 1.2 设计内容 ................................................................ 3

1.2.1 设计简介 .......................................................... 3 1.2.2 设计原则 .......................................................... 4 1.2.3 复方氨基酸处方 .................................................... 4 1.2.4 制药用水制备 ...................................................... 5 1.3 工艺流程 ................................................................ 6

1.3.1 工艺流程概述 ...................................................... 6 1.3.2 浓配 .............................................................. 6 1.3.3 稀配 .............................................................. 6 1.3.4 粗滤和精滤 ........................................................ 6 1.3.5 输液瓶的清洗 ...................................................... 6 1.3.6 灌装与密封 ........................................................ 7 1.3.7 灭菌与质检 ........................................................ 7 1.3.8 产品的包装 ........................................................ 7 1.3.9 入库与贮存 ........................................................ 7

2 物料衡算 ...................................................................... 8

2.1 物质的质量守恒定律 ...................................................... 8 2.2 原辅料的物料衡算 ........................................................ 8 2.3 投料量计算 .............................................................. 8

III

成都大学学士学位论文（设计）

2.3.1 年实际投料量的计算 ................................................ 8 2.3.2 班产量计算 ........................................................ 8 2.3.3 班投料量的计算 .................................................... 8

3 设备选型 ..................................................................... 10

3.1 BSY50/500型玻璃瓶大输液生产线概述...................................... 10 3.2 BW-600KG计重台秤 ....................................................... 11 3.3 QG180型启盖机 ......................................................... 12 3.4 QJW6型外洗机 .......................................................... 13 3.5 QJB24（16）超声波洗瓶机 ................................................ 13 3.6 GFA1型灌封机灌封机 .................................................... 14 3.7 MARS 11385灭菌设备 ..................................................... 16 3.8 SP上瓶机 .............................................................. 18 3.9 XP型卸瓶机 ............................................................ 18 3.10 SDJ6型大输液灯检机 ................................................... 19 3.11 QCS系列全自动胶塞清洗机 .............................................. 20 3.12 TNZ200型直线式贴标机 ................................................. 20 4 车间设计 ..................................................................... 22

4.1 车间设计平面布局图 ..................................................... 22 4.2 各级别洁净区说明 ....................................................... 23 5 讨论 ......................................................................... 24

5.1 环境控制参数 ........................................................... 24 5.2 人员的净化 ............................................................. 24 5.3 物料的净化 ............................................................. 24 5.4 设施设备的净化 ......................................................... 24 6 结论 ......................................................................... 25 参考文献 ....................................................................... 26 致 谢 ......................................................................... 27

IV

成都大学学士学位论文（设计）

绪 论

恩格斯说曾说：“蛋白质是生命的物质基础，生命是蛋白质存在的一种形式。”如果人体内缺少蛋白质，轻则生体虚弱，发育受阻，抵抗力大幅度下降，贫血无力，重则形成水肿，危及生命。生命与蛋白质依依相关、不可分割。蛋白质作为“生命的载体”、第一要素，是生命产生、生存和消亡不可缺失的重要物质。

蛋白质的基本组成单位是氨基酸[1]。生命的过程不可以缺少任何一种，如果缺少任何一种就可导致生理功能的异常，影响正常的机体代谢进行，最终导致各种问题出现。人体尤其如此，比如：缺乏胱氨酸和精氨酸，在创伤后非常急需的氨基酸物质，如果摄入过少，即使热能充足仍不能顺利合成蛋白质。精氨酸和瓜氨酸是形成尿素的重要条件；胱氨酸的缺少会引起胰岛素分泌的减少，从而导致血糖的升高。总而言之，氨基酸在人体内通过代谢可以发挥非常重要、不可替代的作用：首先是合成组织蛋白质、组成生命物质；也可以组成类蛋白质功能的含氮体，比如酸、激素、抗体、肌酸等；还可以转变、重组为碳水化合物和脂肪，提供生理功能；最后氧化成二氧化碳和水及尿素，产生能量。 氨基酸根据其是否能在体内自主合成分为必需氨基酸和非必需氨基酸。必需氨基酸包括赖氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸、色氨酸和苯丙氨酸[2]。这些氨基酸一般在植物、微生物、其它动物和微生物中可以大量存在。对婴儿来说，组氨酸是无法自身合成的，也必须通过外界的摄入，所以组氨酸对其来说也是必需氨基酸。 非必需氨基酸可在体内自主合成，作为生命组成的重要物质不需要从外界补充。由于每个生命体能合成的氨基酸都不一样，每个物种都有自己独有的非必需氨基酸集合。对人来说，非必需氨基酸有甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、谷氨酸（及其胺）、脯氨酸、精氨酸、组氨酸、酪氨酸、胱氨酸。这些氨基酸由碳水化合物的代谢物或由必需氨基酸合成碳链，进一步由氨基转移反应引入氨基生成氨基酸。有些非必需氨基酸如胱氨酸和酪氨酸如果供给充裕还可以节省必需氨基酸中蛋氨酸和苯丙氨酸的需要量。 氨基酸根据其结构又分为：芳香族氨基酸、杂环氨基酸和脂肪族氨基酸。其中支链氨基酸包括L-亮氨酸、L-异亮氨酸、L-缬氨酸。芳香族氨基酸：苯丙氨酸，色氨酸，酪氨酸。

氨基酸的去路都包括以下三个方面。一是：合成各种组织蛋白及酶和激素等；二是：脱氨基作用的转换形成含氮部分和不含氮部分，含氮部分最终在肝脏部位形成尿素，不

1

成都大学学士学位论文（设计）

含氮部分一部分氧化分解形成最终代谢产物二氧化碳和水并释放能量，另一部分合成糖类和脂肪；三是：都可进行转氨基作用形成新的氨基酸。

复方氨基酸是本课题的重点，本次设计采用标准注射液18AA[3]，其分类是按照不同疾病对氨基酸的需求而设立的：如创伤状态下谷氨酰胺的需要量明显增加，肝病则应增加支链氨基酸，肾功能不良则以提供必需氨基酸为主。复方氨基酸注射液根据其作用及用途分为营养型与治疗型，治疗型复方氨基酸根据其特殊纽方及临床用途又分为肝病用氨基酸、肾病用氨基酸、创伤用氨基酸制剂。

2

成都大学学士学位论文（设计）

1 工艺设计

1.1 药物简介 1.1.1 药物名称

中文名称：复方氨基酸注射液 (18AA)

英文名称：Compound Amino Acid Injection (l8AA) 1.1.2 药物成份

本品为复方制剂，主要成分为18 种氨基酸、山梨醇、亚硫酸氢钠与灭菌水。为无色或几乎无色的澄明液体，遇冷可能出现结晶[4]。本品系盐酸盐，大量输入可能导致酸碱失衡。大量应用或并用电解质输液时，应注意电解质与酸碱平衡。 1.1.3 药理作用

本注射液在能量供给充足的情况下，可进入组织细胞，参与蛋白质的合成代谢，获得正氮平衡，并生成酶类、激素、抗体、结构蛋白，促进组织愈合，恢复正常生理功能。常用于蛋白质摄入不足、吸收障碍等氨基酸不能满足机体代谢需要的患者。亦用于改善手术后病人的营养状况。 1.1.4 制剂特点

输液剂，也称为大容量注射剂。由静脉以及胃肠道以外的其他途径滴注入体内的大剂量注射剂，本品为规格为500ml、25g的瓶装注射剂，其特点是能够补充营养、热量和水分，纠正体内电解质代谢絮乱；维持血容量以防止休克；调节体液酸碱平衡；解毒，用以稀释毒素，促使毒物排泄；抗生素、强心药、升压药灯多种注射液加入输液剂中筋脉滴注，起效迅速，疗效好，且可避免高浓度药业静脉推注对血管的刺激。

由于注射量大，对无菌、无热源及澄明度的要求更为苛刻[5]。同时含量、色泽、pH值等均应符合要求。pH尽量与血浆的pH相近；渗透压应该为等渗透或适当偏高；输入体内不应该引起血象的任何异常变化，不损害肾脏、肝脏等；输液中不得添加任何抑菌剂；某些输液还要求不能有产生过敏反应的异性蛋白及降压物质。 1.2 设计内容 1.2.1 设计简介

设计生产品种：复方氨基酸注射液。

设计生产能力：年产6000万瓶。

3

成都大学学士学位论文（设计）

设计工作制：采用单班制生产模式，则日有效工作时间每班8小时。全年生产小时数：250×8×2=4000小时。

设计包装形式：玻璃输液瓶装、药用卤化丁基橡胶塞。箱装，经过检验后，装箱单、合格证，最后封箱入库。 1.2.2 设计原则

(1)在设计中严格遵照《药品生产质量管理规范》（GMP）和《医药工业洁净厂房设计规范》（GB50073—2001）、《医药工程设计文件质量特性和质量评定实施细则》、《医药设计技术规定》以及我国和行业管理部分关于建筑、能源、环保、消防等方面的规范标准等进行设计[6]。

(2)车间内的工艺布局应合理，避免人流、物流有交叉或者返流现象。

(3)对于医药设备的选择，要考虑其是否能够完成生产任务，且应该具有节能高效，经济环保，实用可行等优点。

(4)为保证控制区的洁净度要求，应当采用全封闭的空调系统。

(5)贯彻现行有关消防，环保，卫生，安全，劳动保护等规范制度，采取切实可行的防范措施。

(6)严格质量管理制度，推行质量责任制，严格工艺设计质量。 1.2.3 复方氨基酸处方 每 1000ml 含[7]：

L-脯氨酸(C5H9NO2) 1.00g

L-丝氨酸(C3H7NO3) 1.00g L-丙氨酸(C3H7NO2) 2.00g L-异亮氨酸(C6H13NO2) 3.52g L-亮氨酸(C6H13NO2) 4.90g L-门冬氨酸(C4H7NO4) 2.50g L-酪氨酸(C9H11NO3) 0.25g L-谷氨酸(C5H9NO4) 0.75g L-苯丙氨酸(C9H11NO2) 5.33g

L-精氨酸盐酸盐(C6H14N4O2·HCl) 5.00g L-赖氨酸盐酸盐(C6H14N2O2·HCl) 4.30g L-缬氨酸(C5H11NO2) 3.60g

4

成都大学学士学位论文（设计）

L-苏氨酸(C4H9NO3) 2.50g

L-组氨酸盐酸盐(C6H9N3O2·HCl·H2O) 2.50g L-色氨酸(C11H12N2O2) 0.90g L-甲硫氨酸(C5H11NO2S) 2.25g L-胱氨酸(C6H12N2O4S2) 0.10g 甘氨酸(C2H5NO2) 7.60g 山梨醇(C6H14O6) 50.00g 亚硫酸氢钠(NaHSO3) 0.5g 1.2.4 制药用水制备

本工艺制备复方氨基酸输液500 ml，需要大量的注射用水，本工艺中以饮用水为原水，首先通过阴、阳离子交换树脂对水中的各种阴、阳离子进行置换，得到一定纯度的去离子水。再经过蒸馏操作，得到我们所需要的注射用水和蒸馏水。以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类，水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达：

阳离子交换树脂： R-H + Na+ = R-Na + H+ 阴离子交换树脂： R-OH + Cl- = R-Cl + OH- 阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成：

RH + ROH + NaCl——RNa + RCL + H2O

由此可看出，水中的NaCl已分别被树脂上的H+和OH-所取代，而反应生成物只有H2O，故达到了去除水中盐的作用。

纯水就是去掉了水中的全部电解质与非电解质，也可以说是去掉了水中的全部非水物质。在本工艺中采取高温蒸馏后再回流的方式进行制备。对已制备好的水，采取高度洁净的储罐储存，保证注射用水不被污染[8]。

5

成都大学学士学位论文（设计）

1.3 工艺流程 1.3.1 工艺流程概述

1.3.2 浓配

称取将80%的注射用水60975.61L煮沸且充满氮气，待冷却至90—95摄氏度时，加入山梨醇搅拌溶解，加入1/3的亚硫酸氢钠10.17kg，再逐一投入16种氨基酸搅拌溶解，接着加入0.05%的活性炭30.5kg，在50—55摄氏度下保温30分钟后投入L-胱氨酸和L-络氨酸，最后调节pH值盗5.8-6.3。 1.3.3 稀配

将过滤好的浓复方氨基酸液进行稀配，加入余下20%的注射用水15244L控制温度再45—50摄氏度之间，回流20分钟[9]，中间体检测无超标后，加入余下2/3的亚硫酸氢钠20.3kg，搅拌溶解，测pH值。 1.3.4 粗滤和精滤

首先过滤脱炭粗滤，再采取砂滤棒二滤，最后采用微孔滤膜和滤器组成的过滤器进

行三滤。

1.3.5 输液瓶的清洗

采购单的输液瓶应由无色、透明、耐酸、耐碱、耐高温高压的中性硬质玻璃制成，外观光滑、透明、均匀、端正，瓶口内无毛边。

采购的输液瓶需要彻底清洗以保证GMP要求：瓶外的清洗是保证大输液的质量的必须，对于产品的质量要求的最基本保证。在本工艺中采用外洗机对玻璃输液瓶的外表面进行清洗。玻璃输液瓶通过输送机送入外洗机内，快速旋转的毛刷对瓶外壁洗刷，并

6

成都大学学士学位论文（设计）

通过喷洒高压水冲洗瓶外壁，从而达到洗净目的。运用1%—2%洗涤剂刷洗瓶中内外壁，采用滚筒自动洗瓶机刷洗。洗涤剂一般多采用通用的玻璃洗涤剂。对于已用清洁剂清洗后的输液瓶，需要通过饮用水处理来出去输液瓶上残留的清洁剂或洗涤剂。在通过喷洒高压水冲洗瓶外壁，从而达到洗净目的。由于饮用水处理已达到基本要求，但因为GMP的要求，水的质量还未达到应用的标准，所以在本步骤中运用的纯水来处理。 1.3.6 灌装与密封

在灌装前，先进行对以上各部的材料清洗。运用注射用水清洗后，才进行灌装。灌装需要在洁净度为A级环境下进行。药液由砂滤棒粗滤，再经微孔滤膜过滤后，便进入到自动灌装机中，最先到的滤液，弃去1000—2000ml，以后便可以灌装了，要调整灌装速度与进瓶的速度，使其同步匹配。一个班次必须将药液灌封完毕，不得留待次日处理。

1.3.7 灭菌与质检

在生产中染菌，是导致热原的因素之一，因而输液从配制到灭菌，以不超过4小时为宜，根据输液的质量要求以及输液容器大且厚的特点，玻璃瓶包装的输液剂的灭菌条件一般为115.5摄氏度、30分钟，灭菌设备常用热压灭菌器。

凡是灭菌注射剂都要经过检验合格后，方可使用于临床。主要包括检查和检验。 检查：微粒检查；澄明度检查；漏气检查。

检验：鉴别与含量测定；无菌试验；热原试验；毒性试验；溶血试验；刺激试验等。 1.3.8 产品的包装

将检查、检验合格的大容量注射剂，贴以标签，以示标志。标签的内容应写明品名、浓度、规格、批号、有效期、用法用量、注册商标、批准文号、生产单位。再将输液瓶装入大纸箱中，放入装箱单和合格证，用打包机固定封牢，以利统计、运输、储藏。 1.3.9 入库与贮存

包装好的产品及时入库，其数量、批次应交接清楚，交接双方在入库单上签字，以备存查。

库房环境应适应药品的温、湿度要求。严格根据药品标示的贮藏条件，阴凉库（20摄氏度以下）内，库房的相对湿度均应保持在45%—75%之间。

7

成都大学学士学位论文（设计）

2 物料衡算

2.1 物质的质量守恒定律

∑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

2.2 原辅料的物料衡算

本设计为年产量6000万瓶复方氨基酸注射液的车间初步设计，以一年250个工作日（除去法定节假日及机器保修时间）、每个工作日2班计算。 班产量：6000万瓶÷250天÷2班=12万瓶/每班。

成品规格：500ml/瓶，过滤操作损耗0.5%，灌封操作损耗0.6%，灭菌操作损耗0.3%，灯检不合格率为0.2%。 2.3 投料量计算

2.3.1 年实际投料量的计算

年理论产量为6000万瓶，生产工艺流程中损耗量为0.5%+0.6%+0.3%+0.2%=1.6%， 故实际投料量为：6000万÷(1-1.6%)=60975609.76瓶。 2.3.2 班产量计算

理论班产量为：6000万瓶÷250天÷2班=12万瓶/班。

实际投料量为：60975609.76瓶÷250天÷2班=121951.2195瓶/班。 2.3.3 班投料量的计算

L-脯氨酸(C5H9NO2)的投料量计算：1000mL复方氨基酸注射液中含L-脯氨酸(C5H9NO2)1.00g 实际投料量为121951.2195瓶，共计6.097560975×1010mL。 故L-脯氨酸(C5H9NO2)的投料量为：

6.097560975×1010mL÷1000ml×1.00g÷1kg=60.98kg

依次类推，可制出下表：

8

成都大学学士学位论文（设计）

表2-1 复方氨基酸注射液每班次投料量

项目 L-脯氨酸(C5H9NO2) L-丝氨酸(C3H7NO3) L-丙氨酸(C3H7NO2) L-异亮氨酸(C6H13NO2) L-亮氨酸(C6H13NO2) L-门冬氨酸(C4H7NO4) L-酪氨酸(C9H11NO3) L-谷氨酸(C5H9NO4) L-苯丙氨酸(C9H11NO2) L-精氨酸盐酸盐(C6H14N4O2·HCl) L-赖氨酸盐酸盐(C6H14N2O2·HCl)

L-缬氨酸(C5H11NO2) L-苏氨酸(C4H9NO3)

L-组氨酸盐酸盐(C6H9N3O2·HCl·H2O)

L-色氨酸(C11H12N2O2) L-甲硫氨酸(C5H11NO2S) L-胱氨酸(C6H12N2O4S2) 甘氨酸(C2H5NO2) 山梨醇(C6H14O6) 亚硫酸氢钠(NaHSO3)

1L复方氨基酸输液中含量

1.00g 1.00g 2.00g 3.52g 4.90g 2.50g 0.25g 0.75g 5.33g 5.00g 4.30g 3.60g 2.50g 2.50g 0.90g 2.25g 0.10g 7.60g 50.00g 0.5g

每班的投料量 60.98kg 60.98kg 121.95kg 214.63kg 298.78kg 152.44kg 15.24kg 45.73kg 325.00kg 304.88kg 262.20kg 219.51kg 152.44kg 152.44kg 54.88kg 137.20kg 6.10kg 463.41kg 3048.78kg 30.49kg

9

成都大学学士学位论文（设计）

3 设备选型

3.1 BSY50/500型玻璃瓶大输液生产线概述

图3-1 BSY50/500型玻璃瓶大输液生产线

表3-1 BSY50/500型玻璃瓶大输液生产线主要技术参数

型号 最大生产能力 洗每次进瓶数 灌装机头数 压塞机头数 轧盖机头数 贴签机头数 常水用量 去离子水用量 注射水用量 用电量 蒸汽用量 长×宽×高 机器净重 适用规格

BSY50/500-120A 7200瓶/小时

12 18 10 6 1 500毫升/瓶 200毫升/瓶 250毫升/瓶 180千克/小时 21170×3600×20

00 9800千克

BSY50/500-200A 12000瓶/小时

16 24 10 10 1 500毫升/瓶 200毫升/瓶 250毫升/瓶 180千克/小时 28000×4200×20

00 12800千克

BSY50/500-300A 18000瓶/小时

20 32 20 15 2 500毫升/瓶 200毫升/瓶 250毫升/瓶 200千克/小时 28500×4500×20

00 15000千克

BSY50/500-400A 24000瓶/小时

24 50 30 20 2 500毫升/瓶 200毫升/瓶 250毫升/瓶 200千克/小时 29500×4800×200

0 17800千克

19.7kw 380v 50Hz 21.7kw 380v 50Hz 26.8kw 380v 50Hz 31.5kw 380v 50Hz

50ml、100 ml、250 ml、500 ml A型瓶、B型瓶及小口瓶

本生产线适用于50ml、100ml、250ml、500ml玻璃瓶瓶装输液生产[10]。全线由理瓶机、启盖机、外洗机、超声波洗瓶机、灌装机、压塞翻塞机、扎盖机组成，能自动完成理瓶、输瓶、启塑料外盖、瓶内外表面粗清洗、灌装、压塞、翻塞、理盖、压盖、扎盖等工序。 其性能特点有以下几点：

(1)应用先进技术，结构简单、合理、可靠，维护检修方便。 (2)采用变频无级调速。

10

成都大学学士学位论文（设计）

(3)采用超声波洗瓶，清洗无死角。独特的水密封结构将粗、清洗区完全分开，并且瓶套已同步清洗，完全符合GMP要求。

(4)采用履带式载瓶，清洗时间长，冲洗瓶后倒水时间长，瓶内无残留水。 (5)省去碱液和毛刷，利于环保和降低了消耗；利用级差回收水冲瓶，降低了水耗量。

(6)采用自流等距恒速原理灌装，计量准，无机械磨擦，不产生微粒。 (7)增加了前压塞和压盖机构，将胶塞、铝盖压平，使翻塞、扎盖效果更好。

(8)主要部件及机壳全部采用优质不锈钢及耐腐蚀材料制造，外形美观大方。 (9)通用性强，更换规格十分方便。

(10)生产线可根据场地情况拐弯布置。 3.2 BW-600kg计重台秤

图3-2 BW-600kg计重台秤

表3-2 BW-600kg计重台秤主要技术参数

项目 机型 显示 量程 键盘 结构 分度值 传感器激励电压 ADC 刷新速率 操作环境温度 电源 主要技术参数 BW台秤 52mm数字LCD显示,附白色LED背光 30kg～600kg 7键(机械按键) ABS塑料显示器 3,000e; 15,000d 5V/150mA Σ-△ ≤1/10 秒 -10℃～+40℃ 12V/500mA可充电电池(6V/4Ah)

11

成都大学学士学位论文（设计）

选择理由：山梨醇(C6H14O6)3048.78kg，由于每桶为260kg，故称取为11桶又188.78kg，其余物料均为600kg以下，该型号可靠耐用，普及率高，故选之。 3.3 QG180型启盖机

图3-3 QG180型启盖机

表3-3 QG180型启盖机主要技术参数

项目 生产能力 功率 外形尺寸 机器净重

主要技术参数 60-200瓶/分 1.5Kw 380v 50Hz 1010×660×1200（长×宽×高）

800kg

专供50ml、100ml、250ml、500ml A型和B型玻璃输液瓶在进行洗瓶前将塑料外盖启掉，以便于洗瓶机清洗瓶内。其工作原理是瓶子经过输瓶机进入搓瓶带内，在揉性凸轮的作用下，利用凸轮与瓶盖的摩擦力，从而将盖启掉，启掉的盖经回收斗回收，启完盖的瓶再经输瓶机输送给洗瓶机，进入下一道工序。选择它主要考虑以下几点性能特点：

(1)结构紧凑，占地面积小。 (2)采用变频无级调速。 (3)适应范围广，更换规格方便。

设备台数计算：为了使启盖机充分发挥生产能力且不致过大负荷，则设定其生产能力为：150瓶/分，工作时间1班为8h即班产量为72000瓶。每班固定生产量为1.2×105瓶，则所需的灌封机的台数为：

1.2×105÷72000=1.67台

则上述启盖机应选2台。

12

成都大学学士学位论文（设计）

3.4 QJW6型外洗机

图3-4 QJW6型外洗机

表3-4 QJW6型外洗机主要技术参数

项目 生产能力 电机功率 外形尺寸 机器净重

主要技术参数 30-200瓶/分 2.2Kw 380v 50Hz 750×550×1320（长×宽×高）

300kg

本机主要用于对玻璃输液瓶的外表面进行清洗。 其工作原理是 玻璃输液瓶通过输送机送入外洗机内，快速旋转的毛刷对瓶外壁洗刷，并通过喷洒高压水冲洗瓶外壁，从而达到洗净目的。

设备台数计算：为了使外洗机充分发挥生产能力且不致过大负荷，设定生产能力为： 160 瓶/分，工作时间1班为8h即班产量为76800瓶。每班固定生产量为1.2×105瓶，则所需的灌封机的台数为：

1.2×105÷76800=1.56台

则上述外洗机应选2台。 3.5 QJB24（16）超声波洗瓶机

图3-5 QJB24（16）超声波洗瓶机

13

成都大学学士学位论文（设计）

表3-5 QJB24（16）超声波洗瓶机主要技术参数

项目 生产能力 每次进瓶数 电容量 常水耗量 离子水耗量 蒸馏水耗量 洗涤温度 外形尺寸 机器净重

主要技术参数 60-400瓶/分 24（16）只 12.8Kw 380v 50Hz

500毫升/瓶 200毫升/瓶 250毫升/瓶 50-60℃

5470×3600×2000（长×宽×高）

6000kg

专供50ml、100ml、250ml、500ml A型和B型玻璃输液瓶在灌装之前进行外表、内腔清洗用。选择主要考虑以下性能特点 ：

(1)独特的水密封结构，可将粗、精洗区完全隔开。 (2)超声波清洗可避免毛刷刷瓶产生的死角和毛刷刷破瓶口。

(3)实现机、电、气一体化，自动化程度高，水压及冲水时间可根据实际需要而设定，冲瓶水回收过滤，降级使用，降低了水耗量。

(4)采用履带式载瓶，冲蒸馏水后倒水时间长，瓶内无残留水。 (5)不需要更换任何零件就可适应100ml—500ml各种规格。

设备台数计算：为了使超声波洗瓶机充分发挥生产能力且不致过大负荷，设定生产能力为：300瓶/分，工作时间1班为8h即班产量为144000瓶。

每班固定生产量为1.2×105瓶，则所需的灌封机的台数为：1台。 3.6 GFA1型灌封机灌封机

图3-6 GFA1型灌封机灌封机

14

成都大学学士学位论文（设计）

表3-6 GFA1型灌封机灌封机主要技术参数

项目 生产能力 适用规格 灌装计量误差 计量泵 旋盖头 电机功率 外形尺寸 净重

主要技术参数 20-60瓶/分 50-500ml ±0.5% 4个 1个 2Kw 380v 50Hz

2000×1500×1800（长×宽×高）

500kg

该机适用广泛，从50ml注射液至500ml制药，食品以及化工等行业的酊水、糖浆、酒水类一般乳状液和悬浮液等液体产品的灌装和封口，任何圆、扁、方瓶、小口瓶、细长瓶、高筒瓶等均可适用。选择主要考虑以下性能特点：

(1)结构简单合理，运行平稳可靠，维护保养方便，生产效率高。灌装封口两位一体，机构紧凑，占地面积小，完全符合GMP标准。

(2)定位精确，瓶子以星形圆盘定位，瓶口与灌装口能稳固的对正，做到灌装、旋盖时没有丝毫偏差。

(3)插入式消泡定量灌装。灌药管跟旋盖头同步升降灌装采用活塞定量多站灌装，以少量多次来达到所需之容量，可确保灌装不滴漏、不起泡沫、不溢出，灌装定量准确。

(4)旋盖头采用两步简单旋盖，第一步导向压盖，预紧旋盖，第二步再旋紧，确保防盗盖的合格率。

设备台数计算：为了使灌封机充分发挥生产能力且不致过大负荷，设定生产能力为：50瓶/分，注射液清洗、灌装、封口生产设备工作时间为8h即班产量为24000瓶。每班生产量为1.2×105瓶，则所需的灌封机的台数为：

1.2×105÷24000=5台

则上述灌封机应选5台。

15

成都大学学士学位论文（设计）

3.7 MARS 11385灭菌设备

图3-7 MARS 11385灭菌设备

表3-7 MARS 11385灭菌设备主要技术参数

型号 室长(m) 产量(500ml瓶/次) 腔室小车量(辆)

室型 设计压力(MPa) 设计温度(℃) 蒸汽压力(MPa) 冷却水压力(MPa) 蒸汽耗量(kg/次) 压缩空气耗量(/分) 冷却水耗量(/次) 纯化水耗量(kg/次)

电功率(kW) 长（mm） 宽（mm） 高（mm）

MARS11385 9.4 11385 9 圆形 0.25 150 0.3～0.6 0.15～0.5 1800 0.79 18 1180 30 9700 4100 2800

本灭菌器主要用于玻璃瓶、塑料袋、塑料瓶装输液的灭菌。也适用于轻工行业的药品灭菌。

工作原理：采用过热水直接喷淋方式，灭菌过程计算机自动程序控制。即利用灭菌器腔室、循环泵、喷淋分水装置、腔室内的纯化水作为热量的传递介质来加热、灭菌、冷却产品，工业用饱和蒸汽及冷却水均通过腔室外的热交换器加热或冷却。不与产品接触，因而可以避免对产品的“二次污染”。选择主要考虑以下性能特点：

(1)依照高效应热水喷淋方式设计的灭菌程序是最有效和最经济的程序。用途广泛、

16

成都大学学士学位论文（设计）

节能、安全可靠。

(2)灭菌器按压力容器标准设计制造，灭菌腔室由安全阀进行过压保护。 (3)腔室两端不锈钢直角滑槽，平移门由气缸驱动。门封采用硅化物密封圈用压缩空气压在门上，真空时缩回。

(4)主要机件和配置设备采用不锈钢制造。配套件可采用全进口配置。 (5)控制柜有显示系统，实时提供运作情况。 (6)设有GMP验证的专用接口。

(7)门上安装有安全装置，遇阻自动退回。

(8)门上装有密封压力平衡装置，即使出现电路故障，双扉门仍保持密封压力。 (9)门上设有安全互锁，防止下列情况门被打开；腔室内有压力，灭菌物品温度高于60摄氏度；循环水位高于腔室集水槽。

(10)腔体和门有绝热保护层。

(11)蒸汽、循环水、冷却水、压缩空气的管路进口均装有过滤器，确保执行元件安全无损。

(12)采用工业计算机精密控制，专业程序式设计，快速处理。 (13)温度分配和控制精度±0.5℃。

(14)应用户不同要求，提供不同灭菌程序。 (15)有Fo值处理系统。

(16)灭菌过程中不断监控和记录温度、压力、Fo值和它们的曲线图，并实时显示。 (17)加热和冷却过程所需时间短，温度梯度可调。

(18)加热和冷却过程中跟踪控制，高于饱和蒸汽压的预置和固定压差通过压缩空气来维持，防止玻璃瓶破碎和软包变形。

(19)高精度测量、计算和报告打印于一体的水浴式灭菌器验证仪，在灭菌器使用前进行热分布均匀性试验和微生物标的试验的验证。全套验证资料自动打印，存档备查。

灭菌设备台数计算：已知灭菌设备工作时间为8h，工作周期为2h，即灭菌设备每班工作4次，每次灭菌时间为2小时。故灭菌设备每班能灭菌的输液量为11385×4瓶=45540瓶。每班生产量为1.2×105瓶，则所需的灭菌设备的台数为：

1.2×105÷45540=2.66台

故上述灭菌设备应选3台。

17

成都大学学士学位论文（设计）

3.8 SP上瓶机

图3-8 sp上瓶机

表3-8 sp上瓶机主要技术参数

项目 生产能力 电容量 耗气量、压力 外形尺寸 机器净重

主要技术参数 60-200瓶/分 2.8Kw 380v 50Hz 4-8立方米/小时 0.5兆帕 5000×2200×3000（长×宽×高）

1200kg

该机用于大输液生产线轧盖后将瓶子自动地推上灭菌车。

设备台数计算：为了使上瓶机充分发挥生产能力且不致过大负荷，设定生产能力为： 150 瓶/分，工作时间1班为8h即班产量为72000瓶。每班固定生产量为1.2×105瓶，则所需的上瓶机的台数为：

1.2×105÷72000=1.67台

则上述上瓶机应选2台。 3.9 XP型卸瓶机

图3-9 XP型卸瓶机

表3-9 XP型卸瓶机主要技术参数

项目 生产能力 电容量 耗气量、压力 外形尺寸 机器净重

主要技术参数 60-200瓶/分 2.0Kw 380v 50Hz 4-8立方米/小时 0.5兆帕 2500×3500×3000（长×宽×高）

1200kg

18

成都大学学士学位论文（设计）

该机用于大输液灭菌冷却后将瓶子从灭菌车中自动卸到理瓶台上。

设备台数计算：为了使XP型卸瓶机充分发挥生产能力且不致过大负荷，设定生产能力为：150瓶/分，工作时间1班为8h 即班产量为72000瓶。每班固定生产量为1.2×105瓶，则所需的XP型卸瓶机的台数为：

1.2×105÷72000=1.67台

则上述XP型卸瓶机应选2台。 3.10 SDJ6型大输液灯检机

图3-10 SDJ6型大输液灯检机

表3-10 SDJ6型大输液灯检机主要技术参数

项目 适用规格 生产能力 工位 电容量 机器净重 外形尺寸(L×W×H)

主要技术参数 瓶径32-100mm 30-100瓶/分

6工位(可根据用户要求增减)

1.5kw 380v 50Hz

500kg

6000×1000×1500mm

主要用途适用于制药、酒类、饮料等行业对产品的检验。

大输液灯检机台数计算：已知灯检设备工作时间为8h，为了使灯检设备充分发挥生产能力且不致过大负荷，设定生产能力为：100瓶/分，故上述灯检设备每班能灯检的输液量为8×70×60瓶=33600瓶，每班生产量为1.2×105瓶，则所需的灯检设备的台数为：

1.2×105÷33600=3.58台

故上述大输液灯检机应选4台。

19

成都大学学士学位论文（设计）

3.11 QCS系列全自动胶塞清洗机

图3-11 QCS系列全自动胶塞清洗机

图3-11 QCS系列全自动胶塞清洗机主要技术参数

项目 生产能力 工作时间 电容量 外形尺寸 机器净重

主要技术参数 1-2.5万只/批 约2小时/批 10Kw 380v 50Hz 2500×1600×1900（长×宽×高）

1800kg

胶塞清洗机台数计算：已知灯检设备工作时间为8h，为了使灯检设备充分发挥生产能力且不致过大负荷，设定生产能力为：1万只/小时，故上述胶塞清洗机每班能灯检的输液量为8万只。每班生产量为1.2×105瓶，则所需的灯检设备的台数为：

1.2×105÷80000=1.5台

故上述胶塞清洗机应选2台。 3.12 TNZ200型直线式贴标机

图3-12 TNZ200型直线式贴标机

20

成都大学学士学位论文（设计）

表3-12 TNZ200型直线式贴标机主要技术参数

项目 容器规格 标签规格 电机功率 外形尺寸 机器净重

主要技术参数

20-1000ml圆柱形玻璃瓶或金属听

120×300mm（最大） 2Kw 380v 50Hz 2800×950×1100（长×宽×高）

800kg

本机为直线式贴标机，适用于医药、食品、轻工、化工行业圆柱形容器瓶身贴标。特别适合圆柱形容器贴环形商标。 选择主要考虑这些性能特点：可自动完成输液、涂胶水、递签、取签、印批号、贴标签等工序。具有贴标稳定可靠、贴标不错位、不起泡、效率高、通用性强、操作方便等特点。并设有无瓶不递签、不取签、不印批号、不贴签等保护装置。

胶塞清洗机台数计算：已知贴签设备工作时间8h，为了使贴签设备充分发挥生产能力且不致过大负荷，设定生产能力为：160瓶/分，故上述贴签设备每班能贴签的输液量经计算为8×160×60瓶=76800瓶每班生产量为1.2×105瓶，则所需的贴签设备的台数为：1.2×105÷76800=1.56台。

故上述贴签设备应选2台。

21

成都大学学士学位论文（设计）

4 车间设计

4.1 车间设计平面布局图

图4-1 复方氨基酸注射液车间平面布局图

本次设计对车间所使用设备做出合理的排列安排，这对车间生产的正常进行、产品的质量、以及对经济指标，尤其是基建费用有重大影响，它涉及到整个车间的命运。合理的布置应该方便生产管理；保证药品的生产环境；避免安全造成隐患；便于维修；人物分流，避免造成交叉污染；减少动力消耗，建筑、空调净化和其他安装费用。 车间为1楼厂房生产车间且分为三个区域，按各自功能可将其划分为辅助生产区、一般生产区和C级洁净生产区(局部A级洁净区)[11]。辅助功能区有洗手间、空调机组室、消防设备室、库房、管理室、物料暂存室等。一般生产区有制水车间、清洗车间、包装车间、灭菌车间等。C级洁净生产区包括浓配车间、稀配室、过滤室和洁净区走廊等；而A级洁净生产区则是灌装车间。

生产类别为丙类，耐火等级为二级，结构形式为多层框架结构，内部全部采用彩钢板隔断，同时墙壁与墙壁之间，墙壁与地面及吊顶之间的连接处均用圆弧状铝合金衔接；

22

成都大学学士学位论文（设计）

洁净区的地面采用水磨石（间隔用铜条）且尽可能平整光滑无缝，同时洁净控制区设吊顶，吊顶高度为2.70m；此外洁净区一般照明的照度值不宜低于300LX，还应设有应急照明设施和紫外灯，并且设置火灾报警系统。级别不同的区域之间不小于10Pa的压差并设测压装置[12]。

整个车间主要出入口共分3处，其中大厅1处，库房门2处，车间共计楼梯2处。进入车间洁净区的人员和物料都有各自的专用通道，有效避免人流和物流交叉，其中2处人员缓冲通道，4处物料缓冲通道。 4.2 各级别洁净区说明

A级洁净区属于高风险操作区，如：灌装区、放置胶塞桶、敞口安瓿瓶、敞口西林瓶的区域及无菌装配或连接操作的区域。通常用层流操作台（罩）来维持该区的环境状态。层流系统在其工作区域必须均匀送风，风速为0.36-0.54m/s（指导值）。应有数据证明层流的状态并须验证。在密闭的隔离操作器或手套箱内，可使用单向流或较低的风速。

A级别主要参数有：洁净操作区的空气温度应为 20－24℃；洁净操作区的空气相对湿度应为45％－60％；操作区的风速：水平风速≥0.54m/s、垂直风速≥0.36m/s；高效过滤器的检漏大于99.97%；照度：＞300lx-600lx；噪音：≤75db（动态测试）。 C级指生产无菌药品过程中重要程度较低的洁净操作区。其主要参数有：洁净操作区的空气温度应为 20－24℃；洁净操作区的空气相对湿度应为 45％－60％；房间换气次数：≥25次/h；压差：相对室外≥10Pa,同一级别的不同区域按气流流向应保持一定的压差；高效过滤器的检漏大于99.97%；照度：＞300lx-600lx；噪音：≤75db（动态测试）。

而对于悬浮离子的控制由下表显示：

表4-1 各级别洁净区悬浮离子控制参数

洁净度级别 悬浮粒子最大允许数/m³

静态 动态

≥0.5μm ≥5μm ≥0.5μm ≥5μm

3520 20 3520 20 3520 29 352000 2900 352000 2900 3520000 29000 3520000 29000 不作规定 不作规定

A级 B级 C级 D级

23

成都大学学士学位论文（设计）

5 讨论

5.1 环境控制参数

《药品生产质量管理规范》[14]指出：洁净区的相对湿度和温度要适应于药品生产工艺要求。事实上，洁净区实际的温度和相对湿度应取决于药品生产工艺要求、工人的舒适感和室外环境这三个主药条件。但由于我国地域广袤，东西南北方的温度、相对湿度相差很大，不同地区的室外环境与工人的舒适感也有着很大的差异，这就要求我们在实际的生产中根据当地的气候灵活的设定温度与相对湿度，但是总体上不应超过温度为： 18—26℃；相对湿度为：45—65%这一范围。 5.2 人员的净化

大量的实验研究表明生产人员是洁净区最大的污染源，因此对人员的净化工作是避免所产药品被污染的关键。切实做好进出洁净区工人衣服、鞋帽以及身体的清洁等工作，从思想上落实避免细节污染所带来的严重后果。

比如每个车间人数的控制虽是有严格规定，但真正生产时往往有各种人员违规超额进入车间的现象发生，务必布置全车间电脑摄像监控、红外线感应监控等高科技手段，实时把握车间每一处的实际生产情况。当然定期进行员工职业化培训，进行科学教育，才是根本解决问题的必要途径；实行严格的奖惩制也是不错的有效措施。 5.3 物料的净化

原材料的进货渠道一定把关严格，运输过程更是重中之重。进入车间也是不可疏忽，必须采用气闸室，利用气闸室内的送风和回风，从而发挥洁净气流的置换作用，并且可使洁净区与非洁净区保持一定的压差，有效避免交叉污染。

比如电脑控制气锁室两扇门不能同时开启，避免工作人员的疏忽而导致气锁室功能的严重丧失。 5.4 设施设备的净化

对于生产所用的机械、设备、工具、辅助设施一定要及时清洗、定期清洗、科学清洗。指定详细严格的使用标准和维护标准[15]，最大程度避免由于设备问题而带来的严重产品缺陷。比如对产热量大或者工序要求温度高的车间设立专门的人员适温通道，有效避免工人因出汗而导致防污染意识淡化，做出违规的动作。

24

成都大学学士学位论文（设计）

6 结论

通过查阅各种文献、结合实地考察成都克莱蒙医药科技有限公司，加上老师的参考提议，终于完成复方氨基酸注射液的工艺流程和车间设计。首先通过复方氨基酸注射液的功能和性质完成初步的大纲编辑。再根据损耗比率进行物料衡算，初步完成了实际投料和理论产量的偏差纠正，并进行了设备的选型，简述了各个工艺操作步骤。此外，以GMP为主要依据，同时参考制药工厂设计的相关文献及行业标准，初步完成了复方氨基酸注射液车间的平面布置图，并对些许关键部分予以讨论。这不仅是我更加的熟悉了复方氨基酸注射液的一般工艺流程，也创造了许多自己的特殊意义，让我充分认识到无论细微处还是大工程，都需要严谨周密的思想、不断探索的精神、无线追求的创新态度、坚忍不拔的科学毅力。

复方氨基酸注射液由于直接进入人体，质量要求非常苛刻，这不仅需要设计者的精心准备，更需要我们每一个制药人员的高素质体现。每一种药物的生产都需要一条巨大的生产链，包括能量来源、原辅料来源、周边环境、车间质量、制药人员素质、医护人员素质、运输条件、销售渠道等等，每一个环节的失误都是对生命的亵渎，所以我们要加强警惕、增强意识，塑造全面广阔的自身优良形象，不断提高增彩自身品牌在国内市场甚至全球市场的良好口碑。

无论是复方氨基酸注射液还是其它药品，都与人们的生命健康紧密相连，而制药车间的设计是最终药品质量的根本保障。“质量源于设计”这一理念应该深深的烙在每一个制药研究人员的脑海中，只有严格执行GMP，不断提高GMP意识，强化设计管理，才能成功、合理地设计并实施一个完善的车间，为人们的用药安全提供有力保障。

25

成都大学学士学位论文（设计）

参考文献

[1] 朱复华，陈炳新.复方氨基酸注射液制备工艺的研究[J].中国医药工业杂志，2000.31(4)：

154～1561

[2] 陈宁，氨基酸工艺学[M].北京：中国新工业出版社，2001.

[3] 中华人民共和国国家药典委员会.中华人民共和国药典（二部）[M].北京：中国医药科技出

版社，2015

[4] 王彦玲，胡建，苏平.解决复方氨基酸注射液析出晶体问题[J].江苏药学与临床研究，2003，

11（2）：59

[5] 崔福德.药剂学[M].第七版.北京：人民卫生出版社，2011

[6] 上海医药设计院.化工工艺设计手册[M].北京：化学工业出版社，1996

[7] 国家食品药品监督管理局，中国药典委员会.复方氨基酸注射液（18AA）[J].中国药品标准，

2013，14（4）：300

[8] 王沛.制药工程设计[M].北京：人民卫生出版社，2008

[9] 上海医药设计院.化工工艺设计手册[M].北京：化学工业出版社，1996 [10] 张洪斌.药物制剂工程技术与设备(第2版)[M].北京：化学工业出版社，2010 [11] 张美娟，李卫.复方氨基酸输液工艺探讨[J].上海医药，2000，21（4）36-37 [12] 张绪峤.药物制剂设备与车间工艺设计[M].北京：中国医药科技出版社，2011

[13] GB50457—2008.医药工业洁净厂房设计规范[S].上海：国家医药管理局上海医药设计院，

2008.26-27

[14] 国家药品监督管理总局.药品生产质量管理规范及其附录（2010年修订）[S].2011，2 [15] 张珩，万春杰.药物制剂过程装备设计[M].北京：化学工业出版社，2012

26

成都大学学士学位论文（设计）

致 谢

四年寒窗，所收获的不仅仅是愈加丰厚的知识，更重要的是在阅读、实践中所培养的思维方式、表达能力和广阔视野。很庆幸这四年来我遇到了如此多的良师益友，无论在学习上、生活上，还是以后工作上，都给予了我无私的帮助和热心的照顾，让我在一个充满温馨的环境中度过四年的大学生活。

感谢成都大学所有老师、领导和甚至校园的校园一草一木，也感谢父母二十年来的关系照顾和支持，感恩之情难以用言语量度，谨以最朴实的话语致以最崇高的敬意：奋发图强、不负众望！

最后要感谢的党和祖国，她们不仅时时地着关心我、不断地培养着我，让我在漫长的人生旅途中使心灵有了虔敬的归依，更让我了解了、学会了许多先进的思想。在未来的日子里，我会更加努力的学习和工作，争取为社会创造巨大的财富。

“长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。”我将自强不息、永不言败。 尤其感谢我的家人——弋文波、李永秀、李谨。 尤其感谢我的思维塑造指导老师——张良。 尤其感谢我的毕业设计指导老师——聂忠莉。 谢谢。

27