1、1,第12章,制药化工过程及设备,典型剂型生产设备,2,1.掌握三滚筒式制丸机的结构和工作过程，了解在包衣锅内泛制丸剂的方法，掌握丸剂的滴制原理。2.熟悉片剂生产的主要设备，理解沸腾造粒原理以及网孔式高效包衣机的特点，掌握单冲压片机的结构和压片过程以及旋转式多冲压片机的工作原理。,典型剂型生产设备,学习目标,3,3.熟悉间歇回转式全自动胶囊填充机的结构和工作过程。4.熟悉注射剂生产的主要设备，理解列管式多效蒸馏水机以及18工位连续回转式超声安瓿洗涤机的工作原理，掌握安瓿的灌封原理以及高温灭菌箱的工作过程。5.熟悉典型的口服液剂生产设备。,学习目标,典型剂型生产设备,4,塑制法是指将原辅料混合均
2、匀后，经挤压、切割、滚圆等工序制备丸剂的操作。丸剂的塑制设备主要有丸条机、制丸机以及自动制丸机等。1.丸条机 采用塑制法制备丸剂时，应先将原辅料混合均匀，再制成可塑性丸块，然后将丸块制成粗细均匀的条状以便于分粒制丸。大量生产时常用丸条机制备丸条，丸条机有螺旋式和挤压式两种，其中以螺旋式最为常用。 2.制丸机 滚筒式制丸机是通过滚筒上凸起的刃口和凹槽将丸条切割滚压成丸剂，是常用的丸剂生产设备。目前，滚筒式制丸机主要有双滚筒式和三滚筒式两种，以三滚筒式最为常用。,12.1 丸剂生产设备,一、丸剂的塑制设备,5,12.1 丸剂生产设备,一、丸剂的塑制设备丸条机,图12-1 螺旋式丸条机的结构1-皮带
3、轮；2-加料斗；3-轴上叶片；4-螺旋输送器；5-机架,6,12.1 丸剂生产设备,图12-2 双滚筒式制丸机结构示意图1-滚筒；2-刃口；3-手摇柄；4-齿轮；5-导向槽；6-机架,一、丸剂的塑制设备制丸机,7,12.1 丸剂生产设备,一、丸剂的塑制设备制丸机,图12-3 三滚筒式制丸机结构示意图1，2，3-有槽滚筒；4-导向槽；5-机架；6-电动机,8,丸剂的泛制是利用一定量的粘合剂在转动、振动、摆动或搅动下，使固体粉末粘附成球形颗粒的操作，又称为转动造粒。 丸剂的泛制可在包衣锅(图12-10)内进行，方法是将适量的混合药粉加入包衣锅内，然后使包衣锅旋转，再向锅内喷入适量的水或其他粘合剂，
4、使药粉在翻滚过程中逐渐形成坚实而致密的小粒。此后间歇性地将水和药粉加入锅内，使小粒逐渐增大，泛制成所需大小的丸剂。在泛制过程中，可用预热空气和辅助加热器对颗粒进行干燥。,12.1 丸剂生产设备,一、丸剂的泛制设备,9,12.1 丸剂生产设备,一、丸剂的泛制设备,1-煤气辅助加热器2-吸尘罩3-包衣锅4-电加热器5-角度调节器6-鼓风机,图12-10 普通包衣机的结构,10,12.1 丸剂生产设备,一、丸剂的滴制设备,图12-4 丸剂的滴制原理,1-物料贮槽2-电热器3-分散装置4-冷却柱5-过滤器6-冷却液槽7-循环泵,11,药物与适宜的赋形剂混匀压制而成的圆片状或异形片状的固体制剂称为片剂，
5、其主要生产工艺过程包括造粒、压片、包衣和包装等工序。 原辅料经粉碎、筛分、混合后制成软材，再进一步制成一定粒度的颗粒，以供压片之用，该操作过程即为造粒。,12.2 片剂生产设备,一、造粒设备,12,12.2 片剂生产设备,一、造粒设备摇摆式颗粒机,湿物料,图12-5 摇摆式颗粒机1-接收盘；2-刮刀；3-管夹；4-筛网；5-加料斗；6-滚筒；7-胶带轮；8-电动机；9-棘爪；10-手柄,13,12.2 片剂生产设备,一、造粒设备高效混合造粒机,图12-6 高效混合造粒机结构示意图,1-盛料筒2-搅拌器3-桶盖4-造粒刀5-控制器6-造粒电机7-搅拌电机8-传动皮带9-机座10-出料口,14,1
6、2.2 片剂生产设备,一、造粒设备沸腾造粒机,1-粘合剂输送泵2-压缩机3-袋滤器4-流化室5-鼓风机6-空气预热器7-二次喷射气流入口8-气体分布器,图12-7 沸腾造粒机的结构,15,12.2 片剂生产设备,二、压片设备单冲压片机,图12-8 单冲压片机的结构和压片过程1-下冲；2-上冲；3-加料斗；4-饲料靴；5-模圈；6-出片调节器；7-片重调节器,16,12.2 片剂生产设备,二、压片设备旋转式多冲压片机,图12-9 旋转式多冲压片机的工作原理,1-下冲圆形凸轮轨道2-下冲3-中模圆盘4-加料器5-上冲6-上冲圆形凸轮轨道7-上压轮8-药片9-出片调节器10-下压轮11-片重调节器,
7、17,12.2 片剂生产设备,三、包衣设备普通包衣机,1-煤气辅助加热器2-吸尘罩3-包衣锅4-电加热器5-角度调节器6-鼓风机,图12-10 普通包衣机的结构,18,12.2 片剂生产设备,图12-11 流化床包衣机的工作原理,1-气体分布器2-流化室3-喷嘴4-袋滤器5-排气口6-进气口7-换热器,三、包衣设备流化包衣机,19,12.2 片剂生产设备,图12-12 网孔式包衣机的结构和工作原理,1-排气管2-进气管3-喷嘴4-网孔包衣锅5-外壳6-药片,三、包衣设备流化包衣机,20,12.3 胶囊剂生产设备,将药物或药物与辅料充填于空心胶囊或密封于软质囊材中的固体制剂称为胶囊剂。常见的胶囊
8、剂有硬胶囊、软胶囊(胶丸)、缓释胶囊、控释胶囊和肠溶胶囊等，主要供内服之用。本节以硬胶囊剂生产设备为例，介绍胶囊剂生产设备。 胶囊填充机是硬胶囊剂生产的关键设备，常用的有半自动和全自动胶囊填充机。按工作台运动形式的不同，全自动胶囊填充机又可分为间歇回转式和连续回转式两大类。药物的充填方式很多，如插管定量法、模板定量法、真空定量法等。,21,12.3 胶囊剂生产设备,现以间歇回转式全自动胶囊填充机为例，介绍硬胶囊填充机的结构和工作原理。 间歇回转式全自动胶囊填充机主要由机架、回转台、传动系统、胶囊送进机构、粉剂充填组件、颗粒充填机构、胶囊分离机构、废胶囊剔除机构、胶囊封合机构、成品胶囊排出机构等
9、组成。 回转工作台设有可绕轴旋转的主工作盘，主工作盘可带动胶囊板作周向旋转。围绕主工作盘设有空胶囊排序与定向装置、剔除废囊装置、拔囊装置、闭合胶囊装置、出囊装置和清洁装置等，如图12-13所示。,22,12.3 胶囊剂生产设备,图12-13 主工作盘及各区域功能示意图,1-排序与定向区2-拔囊区3-体帽错位区4-药物填充区5-废囊剔除区6-胶囊闭合区7-出囊区8清洁区9-主工作盘,23,12.3 胶囊剂生产设备,图12-14 排序装置结构与工作原理,1-贮囊斗2-落料器3-簧片架4-卡囊簧片5-弹簧6-压囊爪,空胶囊的排序和定向,24,12.3 胶囊剂生产设备,(I) 帽在上 (II) 帽在下
10、图12-15 定向装置结构与工作原理1-顺向推爪；2-定向滑槽；3-落料器；4-定向器座；5-压囊爪a、b、c、d分别表示定向过程中胶囊所处的空间状态,空胶囊的排序和定向,25,12.3 胶囊剂生产设备,(a) 接通真空前 (b) 接通真空后图12-16 拔囊装置结构与工作原理1-上囊板；2-下囊板；3-真空气体分配板；4-顶杆图12-14 排序装置结构与工作原理,空胶囊的体帽分离,26,12.3 胶囊剂生产设备,填充药物,当空胶囊体、帽分离后，上、下囊板孔的轴线随即错开，药物定量填充装置即将定量药物填充于下方的胶囊体中，完成药物填充过程。 药物定量填充装置的类型很多，常见的有：（1）插管定量
11、装置（2）模板定量装置（3）活塞-滑块定量装置（4）真空定量装置,27,12.3 胶囊剂生产设备,(a) 间歇式 (b) 连续式图12-17 插管定量装置的结构和工作原理1-定量管；2-活塞；3-药粉斗；4-胶囊体,填充药物插管定量装置,28,12.3 胶囊剂生产设备,图12-18 模板定量装置的结构和工作原理1-底盘；2-定量盘；3-剂量冲头；4-粉盒圈；5-刮粉器；6-上囊板；7-下囊板,填充药物模板定量装置,29,12.3 胶囊剂生产设备,(a) 药物定量 (b) 药物填充图12-19 活塞-滑块定量装置的结构与工作原理1-填料器；2-定量活塞；3-定量管；4-料斗；5-物料高度调节板；
12、6-药物颗粒或微丸；7-滑块；8-支管；9-胶囊体；10-下囊板,填充药物活塞-滑块定量装置,30,12.3 胶囊剂生产设备,(a) 取料过程 (b) 填充过程图12-20 真空定量装置工作原理示意图1-切换装置；2-定量管；3-料槽；4-定量活塞；5-尼龙过滤器；6-下囊板；7-胶囊体,填充药物真空定量装置,31,12.3 胶囊剂生产设备,图12-21 剔除装置的结构与工作原理1-下囊板；2-上囊板；3-胶囊帽；4-未拔开空胶囊；5-顶杆；6-顶杆架,剔除装置,工作过程中个别空胶囊可能会因某些原因使得体帽未能分开，这些空胶囊会滞留于上囊板孔中，但并未填充药物。为防止这些空胶囊混入成品，应在胶
13、囊闭合前将其剔除。 剔除装置的结构与工作原理如图12-21所示，其核心构件是一个可上下往复运动的顶杆架，上面设有与囊板孔相对应的顶杆。,32,12.3 胶囊剂生产设备,图12-22 闭合装置的结构与工作原理,闭合胶囊装置,1-弹性压板2-上囊板3-下囊板4-顶杆,33,12.3 胶囊剂生产设备,图12-23 出囊装置的结构与工作原理,出囊装置,1-闭合胶囊2-上囊板3-下囊板4-出料顶杆,34,12.3 胶囊剂生产设备,图12-24 清洁装置的结构与工作原理,清洁装置,1-清洁装置2-上囊板3-下囊板,35,12.4 注射剂生产设备,注射剂用水生产设备,水是药物生产中用量最大、使用最广的一种辅
14、料，用于生产过程及药物制剂的制备。按使用范围的不同，制药用水可分为饮用水、纯化水、注射用水及灭菌注射用水四大类。其中纯化水为饮用水经蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其他适宜方法制备而成的制药用水。而注射用水则为纯化水经蒸馏提纯后的水。 多效蒸馏水机和气压式蒸馏水机是蒸馏法制水的常用设备，其中多效蒸馏水机又有列管式、盘管式和板式三种类型，以列管式最为常用。,36,12.4 注射剂生产设备,列管式多效蒸馏水机,此类蒸馏水机采用列管式多效蒸发器以制取蒸馏水。理论上，效数越多，能量的利用率就越高，但随着效数的增加，设备投资和操作费用亦随之增大，且超过五效后，节能效果的提高并不明显。实际生产中，多效蒸馏水
15、机一般采用35效，图12-25是四效蒸馏水机的工艺流程，其中最后一效即第四效也称为末效。,37,12.4 注射剂生产设备,列管式多效蒸馏水机,图12-25 列管式四效蒸馏水机的工艺流程1，2，3，4-蒸发器；5-冷凝器,38,12.4 注射剂生产设备,气压式多效蒸馏水机,图12-26 气压式蒸馏水机的工作原理,1-换热器2-泵3-蒸发冷凝器4-蒸发室5-除沫器6-压缩机7-电加热器,39,12.4 注射剂生产设备,安瓿洗涤设备,图12-27 曲颈易折安瓿外形,安瓿是盛放注射药品的容器，常用规格有1mL、2mL、5mL、10mL和20mL五种。目前，我国所使用的都是曲颈易折安瓿(GB2637-1
16、995)，其外形如图12-27所示。 安瓿在制造及运输过程中常常会被微生物及尘埃粒子所污染，因此在灌装药液之前需对安瓿进行洗涤，且最后一次清洗必须用经微孔滤膜精滤过的注射用水加压冲洗，然后再经干燥灭菌才能用于药液的灌注。,40,12.4 注射剂生产设备,冲淋式安瓿洗瓶机组安瓿冲淋机,图12-28 安瓿冲淋机1-输送带；2-安瓿盘；3-多孔喷嘴；4-过滤器；5-循环泵；6-集水箱；7-电动机,安瓿冲淋机是利用清洗液(通常为水)冲淋安瓿内、外壁浮尘，并向瓶内注水的设备，一般由传送带、淋水喷嘴及水循环系统三部分组成。 图12-28是一种简单的安瓿冲淋机，它仅由传送系统和供水系统组成。,41,12.4
17、 注射剂生产设备,冲淋式安瓿洗瓶机组安瓿蒸煮箱,图12-29 安瓿蒸煮箱,1-箱体2-压力表3-温度计4-安全阀5-淋水排管6-密封圈7-箱内温度计8-小车导轨9-蒸汽排管,42,12.4 注射剂生产设备,冲淋式安瓿洗瓶机组安瓿甩水机,图12-30 安瓿甩水机,1-安瓿2-固定杆3-安瓿盘4-离心框架5-网罩6-出水口7-刹车踏板8-电动机9-皮带10-机架11-外壳,43,12.4 注射剂生产设备,超声波安瓿洗涤机,超声安瓿洗涤机是一种利用超声技术清洗安瓿的先进设备，其工作原理是利用超声波使浸于清洗液中的安瓿与液体的接触界面处产生“空化”，使安瓿表面的污垢因冲击而剥落，从而达到清洗安瓿的目的
18、。 利用超声技术清洗安瓿既能保证外壁清洁，又能保证内部无尘、无菌，这是其他洗涤方法无法比拟的。 制药生产中常使用连续操作的机器来适应大规模处理安瓿的需要。图12-31是常用的回转式超声安瓿洗涤机，它是运用针头单支清洗技术和超声技术相结合的原理进行工作的大型连续式安瓿洗涤设备。,44,12.4 注射剂生产设备,超声波安瓿洗涤机,图12-31 18工位连续回转式超声安瓿洗涤机的工作原理,1-针鼓转盘2-固定盘3-出瓶装置4-安瓿斗5-推瓶器6-针管7-超声波洗涤槽A、B、C、D -过滤器E-循环泵F-吹除玻璃屑G-溢流回收,45,12.4 注射剂生产设备,安瓿灌封设备,注射液灌封是注射剂装入容器的
19、最后工序，亦是注射剂生产中最重要的工序，灌封区域环境及灌封设备对注射剂质量有直接的影响。因此，灌封区域是整个注射剂生产车间的关键区域，要保持较高的洁净度。同时，灌封设备的合理设计及正确使用注射剂对注射剂质量也有直接的影响。 拉丝灌封机是目前安瓿灌封的主要设备。根据安瓿规格的不同，拉丝灌封机有12ml、510ml和20ml三种机型，其机械结构形式基本相同。 安瓿灌封的工艺过程主要包括安瓿的排整、灌注、充氮和封口等工序，因此，安瓿灌封机一般由传送、灌注和封口等部分组成，以完成安瓿灌封的各个工序操作。,46,12.4 注射剂生产设备,安瓿灌封设备传送部分,传送部分的作用是在一定的时间间隔(灌封机动作
20、周期)内，将定量的安瓿按一定的距离间隔排放于灌封机的传送装置上，并由传送装置输送至灌封机的各个工位，完成相应的工序操作，最后将安瓿送出灌封机。,图12-32 安瓿灌封机传送部分的结构与工作原理1-安瓿斗；2-梅花盘；3-安瓿；4-固定齿板；5-出瓶斗；6-偏心轴；7-移瓶齿板,47,12.4 注射剂生产设备,安瓿灌封设备灌注部分,灌注部分的作用是将规定体积的药液注入到安瓿中，并根据需要向瓶内充入惰性气体，以提高药液的稳定性。,图12-33 安瓿灌封机灌注部分的结构与工作原理,1-行程开关2-摆杆3-拉簧4-安瓿5-针头6-针头托架座7-针头托架；8-单向玻璃阀9-压簧10-针筒芯,11-针筒1
21、2-单向玻璃阀13-螺丝夹14-贮液罐15-压杆16-电磁阀17-顶杆座18-顶杆19-扇形轮20-凸轮,48,12.4 注射剂生产设备,安瓿灌封设备封口部分,封口部分的作用是用火焰加热已灌装药液的安瓿颈部，并使其熔融，然后采用拉丝封口工艺使安瓿密封,图12-34 安瓿灌封机封口部分的结构与工作原理,1-压瓶凸轮2-摆杆3-拉簧4-压瓶滚轮5-燃气喷嘴6-安瓿7-固定齿板8-滚轮9-半球形支头10-蜗轮蜗杆箱11-钳座12-拉丝钳13-气阀14-凸轮,49,12.4 注射剂生产设备,安瓿灌封设备安瓿洗灌封联动生产线,图12-35 安瓿洗灌封联动生产线,1-进瓶斗2-超声波发生器3-电热装置4-
22、超声波清洗槽5-转鼓6-水气喷头；7-出瓶器8-高效过滤器9-加热元件10-风机11-中效过滤器12-高效过滤器；13-拉丝封口14-充气灌封15-输送网带16-排风机,50,12.4 注射剂生产设备,安瓿灭菌设备,无菌并符合药典要求是针剂生产的重要标准之一。因此，除采用无菌工艺生产的针剂外，其他针剂在灌封后均要进行灭菌处理，以杀死可能混入药液或附着于安瓿内壁上的微生物，从而保证针剂的内界质量和用药安全。 安瓿的灭菌方法主要有湿热灭菌法、微波灭菌法和高速热风灭菌法，其中以湿热灭菌法最为常用。一般情况下，12mL针剂多采用100流通的水蒸气灭菌30min，1020mL针剂则采用100流通的水蒸气
23、灭菌40min。对于某些特殊的针剂，应根据药品的性质确定适宜的灭菌温度和时间。,51,12.4 注射剂生产设备,安瓿灭菌设备,图12-36 高温灭菌箱的结构,1-保温层2-淋水排管3-箱体4-安全阀5-内壁6-压力表7-高温密封圈8-箱门9-导轨10-蒸汽排管11-安瓿盘12-格车13-搬运车14-格车轨道,52,12.4 注射剂生产设备,澄明度检查设备,对安瓿进行澄明度检查是确保针剂质量的又一个关键工序。在针剂生产过程中，可能会带入一些异物，如未滤除的不溶物、容器或滤器的剥落物以及空气中的尘埃等，这些异物一旦随药液进入人体，即会对人体产生不同程度的伤害，因此必须对安瓿进行澄明度检查，从而将含
24、有异物的不合格安瓿剔除出去。 经灭菌检漏后的安瓿用适度的光线照射，以人工或光电设备可进一步判别是否存在破裂、漏气、装量过多或不足等问题。同时还可检出空瓶、焦头、泡头或有色点、浑浊、结晶、沉淀以及其他异物等不合格安瓿。,53,12.4 注射剂生产设备,澄明度检查人工灯检,人工灯检主要是依靠目测检查待测安瓿被振摇后药液中微粒的运动，从而将不合格安瓿检测出来。按照我国GMP的规定，一个灯检室只能检查一个品种的安瓿。检查所用的光源为40W的日光灯，并用挡板遮挡以避免光线直射入眼内；工作台及背景为不反光的黑色(检查有色异物时用白色)，以提高对比度和检测效率。检测时，将待检安瓿置于检查灯下距光源约200m
25、m处轻轻转动，轻轻摇动安瓿，目测药液内有无异物微粒。 人工目测法设备简单，但劳动强度大，眼睛极易疲劳，检出效果差异较大。,54,12.4 注射剂生产设备,澄明度检查安瓿异物光电自动检查仪,该检查仪是利用旋转的安瓿带动药液旋转，当安瓿突然停止转动时，药液会在惯性的作用下继续旋转。在安瓿停止旋转的瞬间，用光束照射安瓿，此时在背后的荧光屏上会同时出现安瓿及药液的图像。再利用光电系统采集运动图像中微粒的大小和数量的信号，并排除静止的干扰物，从而检查出含有异物的不合格安瓿，并将其剔除出去。,55,12.4 注射剂生产设备,包装设备,包装工序是注射剂生产的最后一道工序，通常要完成安瓿印字、装盒、加说明书、
26、贴标签等多项操作。目前，我国的注射剂生产多采用半机械化安瓿印包生产线，该生产线通常由开盒机、印字机、装盒关盖机、贴签机等单机联动而成，其流程如图12-37所示。,图12-37 印包生产线流程示意图,56,12.4 注射剂生产设备,包装设备开盒机,开盒机的功能是将堆放整齐的空标准纸盒的盒盖逐一翻开，以供贮放印好字的安瓿之用。,图12-38 开盒机的结构与工作原理1-翻盒杆；2-弹簧片；3-空纸盒；4-输送带；5-推盒板；6-往复推盒板；7-光电管；8-翻盒爪,57,12.4 注射剂生产设备,包装设备印字机,经检验合格后的注射剂在装入纸盒前均需在瓶体上印上规定的药品名称、规格、批号及有效期等内容，
27、以确保使用上的安全。,图12-39 印字机结构与工作原理示意图,1-推瓶板2-拨瓶轮3-安瓿斗4-匀墨轮5-钢质轮6-橡胶上墨轮7-字模轮8-橡皮印字轮9-托瓶板10-纸盒11-输送带,58,12.4 注射剂生产设备,包装设备贴签机,图12-40 贴签机结构与工作原理示意图1-纸盒；2-压辊；3-标签；4-标签架；5-真空吸头；6-上浆滚筒；7-中间滚筒；8-大滚筒；9-胶水贮槽；10-胶水槽；11-挡盒板；12-推板,59,12.4 注射剂生产设备,包装设备贴签机,图12-41 不干胶贴签机的工作原理1-胶带纸轮；2-背纸轮；3-张紧轮；4-背纸；5-剥离刃；6-标签纸；7-压签滚轮；8-纸
28、盒,60,12.5 口服液生产设备,旋转式口服液瓶轧盖机,图12-42 易插瓶1-易插瓶盖；2-易插瓶体,图12-43 旋转式口服液瓶压盖机的结构,1-下顶杆2-易插瓶3-铝盖4-中心顶杆5-圆轮6-轧封轮杆7-圆台轮8-胶带轮9-轴架10-轴11-复位弹簧12-轧封轮13-下顶杆架,61,12.5 口服液生产设备,口服液联动线,图12-44 口服液联动线,1-灌装针架2-加盖器3-控制面板4-轧盖器5-出瓶斗6-箱体7-传送带8-转盘9-瓶斗,62,典型剂型生产设备,1.塑制法、泛制法和滴制法生产丸剂的主要设备。2.片剂生产中的造粒设备、压片设备和包衣设备。3.间歇回转式全自动胶囊填充机的结构和工作过程。4.注射剂生产中的注射用水设备以及安瓿洗涤设备、灌封设备、灭菌设备、澄明度检查设备和包装设备。5.典型的口服液剂生产设备。,学习小结,
