中药制药生产过程包括中药材预处理、活性成分的提取、分离与纯化、中药制剂及包装等部分。中药材是中药制药的主要原料,中药材中的有效成分是中成药的主体,中药制药的全过程都是以保证高质量的活性有效成分含量为中心,因此,生产过程的重点在于有效成分的提取、分离与纯化过程中有效成分的稳定保留及生产过程中的质量检测与监控。本教材中的中药制药设备在重点阐述提取、分离与纯化设备的同时,从突出中药制剂特色的角度,对中药制剂设备、包装设备进行了描述,并涵盖了中药饮片设备。
中药制药生产过程是按照一定的生产工艺,使原料在各种中药制药设备中,完成一系列化学或生物反应以及物理处理过程。工艺决定制药原料的形状、大小、成分、性质、位置和表面性状,使其成为预期的产品,同时工艺的实现必须依靠制药设备。从原料到中药产品的每一个工艺步骤均需要在各种设备中完成,制药设备的先进性、自动化程度,标志着制药企业的先进水平,影响着药品的质量。制药设备是中药制药生产的关键因素之一,只有根据或按照制药工艺要求,充分结合制药设备的结构特点,科学地选配制药设备,才能够保证中药生产高质、高效,才能保证中药产品安全、有效。中药制药设备在中药生产中的主要作用包括:
(1)提供中药生产所需的各种化学或生物反应的环境,并提供完成动量、热量、质量传递等单元操作过程的必要条件。
(2)提供最终产品(中药饮片、中药制剂)质量保障。
(3)保障中药的生产过程安全、环保、高效。
中药制药设备与车间设计由一系列化学或生物反应和物理处理过程有机组合而成,每一个中药产品的制造都是从原料到产品,经由科学的工艺设计,将每一个单元操作进行合理的车间布置,从而实现大规模工业化生产,最终建成一个质量优良、生产高效、运行安全、环境达标的中药生产车间。
中药制药设备与车间设计的研究对象是以中药制药工艺为依据,以中药制药的单元操作为切入点,研究中药制药生产过程中所涉及的制药设备及其车间布局。研究的内容包括中药饮片设备及其车间布局、中药浸出设备及其车间布局、中药分离设备、中药干燥设备、输送设备、中药制剂设备及其车间布局、中药包装设备。
设备是具有特定实物形态和特定功能,可供长期使用的一套装置。机械包括机器和机构,其中机器指由零部件组装而成,能运转、能变换能量或产生有用功的装置,机构是指有两个或两个以上构件通过活动联接形成的构件系统。通常在制药工业实际生产中,制药机械和制药设备可视为同一含义。制药设备的生产制造从属性上讲属于机械工业的子行业,但是制药机械与制药工艺紧密相关,制药机械的设计和制造必须参考制药工艺,而制药设备的发展对制药工艺也起着推动作用,因此,制药设备或制药机械是完成和辅助完成制药工艺的生产设备。
中药制药设备或中药制药机械和其他设备或机械一样属于机器,完整的机器由五部分组成,包括动力部分、工作部分、传动部分、控制部分和机身。其中,动力部分是机器能量的来源,可将各种能量转变为机械能;工作部分是直接实现机器特定功能、完成生产任务的部分,相当于“手”和“脚”;传动部分是按工作部分的要求将动力部分的运动和动力传递、转换或分配给工作部分的中间装置,相当于“手臂”和“腿”;控制部分是具有控制机器自动启动、停车、报警、变更运行参数的部分,相当于“大脑”;机身是指机器的外形和骨架。
根据用途分类,中药制药设备可参考GB/T 15692—2008的标准分为8类,包括3000多个品种规格,具体分类如下。
原料药机械及设备是指实现生物、化学物质转化,利用动物、植物、矿物制取医药原料的工艺设备及机械,包括摇瓶机、发酵罐、搪玻璃设备、结晶机、离心机、分离机、过滤设备、提取设备、蒸发器、回收设备、换热器、干燥设备、筛分设备、沉淀设备、贮存设备、药用蒸馏设备、压缩机、配液罐、乳化机等。
制剂机械及设备是指将药物制成各种剂型的机械与设备,包括压片机械、水针剂机械、粉针剂机械、硬胶囊剂机械、软胶囊剂机械、丸剂机械、软膏剂机械、栓剂机械、口服液机械、滴眼剂机械、颗粒剂机械、包衣机械、合剂机械、气雾剂机械、糖浆剂机械、输液剂机械、冲剂机械、药膜剂机械等。
其中,制剂机械与设备按剂型分为14类。
1.片剂机械 是指将原料药与辅料经混合、造粒、压片、包衣等工序制成各种形状片剂的机械与设备。
2.水针剂机械与设备 是指将灭菌或无菌药液灌封于安瓿等容器内,制成注射针剂的机械与设备。
3.西林瓶粉、水针剂机械与设备 是指将无菌生物制剂药液或粉末灌封于西林瓶内,制成注射针剂的机械与设备。
4.大输液剂机械与设备 是指将无菌药液罐封于输液容器内,制成大剂量注射剂的机械与设备。
5.硬胶囊剂机械 是指将药物充填于空心胶囊内的制剂机械与设备。
6.软胶囊剂机械 是指将药液包裹于明胶膜内的制剂机械与设备。
7.丸剂机械 是指将药物细粉或浸膏与赋形剂混合,制成丸剂的机械与设备。
8.软膏剂机械 是指将药物与基质混匀,配成软膏,定量灌装于软管内的制剂机械与设备。
9.栓剂机械 是指将药物与基质混合,制成栓剂的机械与设备。
10.合剂机械 是指将药液灌封于口服液瓶内的制剂机械与设备。
11.药膜剂机械 是指将药物溶解或分散于多聚物质薄膜内的制剂机械与设备。
12.气雾剂机械 是指将药物和抛射剂灌注于耐压容器中,使药物以雾状喷出的制剂机械与设备。
13.滴眼剂机械 是指将无菌的药液灌封于容器内,制成滴眼药剂的制剂机械与设备。
14.酊剂 、 糖浆剂机械 是指将药液制成酊剂、糖浆剂的机械与设备。
药用粉碎机械及设备是指用于药物粉碎(含研磨)并符合药品生产要求的机械,包括万能粉碎机、超大型微粉碎机、锤式粉碎机、气流粉碎机、齿式粉碎机、超低温粉碎机、粗碎机、组合式粉碎机、针形磨、球磨机、药用粉碎机组等。
饮片机械及设备是指对天然药用动植物进行选取、洗、润、切、烘等方法制备中药饮片的机械,包括选药机、破碎机、洗药机、烘干机、润药机、炒药机、磨刀机、煎熬设备等。
制备用水、气(汽)设备是指采用各种方法制取药用纯水(含蒸馏水)的设备,包括多效蒸馏水机、热压式蒸馏水机、电渗析设备、反渗透设备、离子交换纯水设备、纯水蒸汽发生器、水处理设备等。
药品包装机械及设备是指完成药品包装过程以及与包装相关的机械和设备,包括小袋包装机、泡罩包装机、瓶装机、印字机、贴标签机、充填机、折纸机、裹包机、理瓶机、装盒机、封箱机、捆扎机、拉管机、旋盖机、灌装机、安瓿制造机、制瓶机、吹瓶机、铝管冲挤机、硬胶囊壳生产自动线等。
药物检测设备是指检测各种药物制品或半制品的机械与设备,包括测定仪、崩解仪、溶出试验仪、融变仪、脆碎度仪、冻力仪、粒度仪、除气仪、激光粒子计数仪、金属检测仪、光度计、检片机等。
辅助制药机械及设备包括空调净化设备、局部层流罩、送料传输装置、提升加料设备、管道弯头卡箍及阀门、不锈钢卫生泵、冲头冲模等。
根据JB/T20188—2017《制药机械产品型号编制方法》,中药制药设备的型号编制应按照制药机械产品的类别、功能、型式、特征及规格的顺序编制,即中药制药设备的型号由产品类别代号、功能代号、型式代号、特征代号和规格代号等要素组成。其中,类别代号表示制药机械产品的类别,功能代号表示产品的功能,型式代号表示产品的机构、安装形式、运动方式等,特征代号表示产品的结构、工作原理等,规格代号表示产品的生产能力或主要性能参数。
1.代号中拼音字母的位数不宜超过5个,且字母代号中不应采用I、O两个字母。
2.规格代号用阿拉伯数字表示。当规格代号不需用阿拉伯数字表示时,可用罗马数字表示。
型号编制格式见图1-1。其中,类别代号、功能代号和规格代号为型号中的主体部分,是编制型号的必备要素;型式代号和特征代号为型号中的补充部分,是编制型号的可选要素。
图1-1 型号编制格式
型号可根据产品的具体情况选择如下组合形式。
1.类别代号、功能代号、型式代号、特征代号及规格代号。
2.类别代号、功能代号、型式代号及规格代号。
3.类别代号、功能代号、特征代号及规格代号。
4.类别代号、功能代号及规格代号。
1.制药机械产品类别代号 根据用途分类,中药制药设备分为8类,类别代号的编制采用不同的大写字母表示,如原料药机械及设备,用Y表示。具体产品类别代号见表1-1。
表1-1 产品类别代号
2.功能代号 单功能机械的功能代号大多数用一个大写字母表示,也有用多个字母表示,如干燥设备,用G表示,过滤设备,用GL表示,具体功能代号见表1-2;多功能机的功能代号,可按其产品功能由两个或多个不同功能的字母组合表示。
表1-2 功能代号
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3.型式及特征代号 一般情况下,型式及特征代号编制方法见表1-3。特殊情况时,型式及特征代号的编制方法有3类情况。
(1)出现表1-3中未含的型式或特征时,应以其词的第一个汉字的大写拼音字母确定代号。
(2)当产品特征不能完整被表达时,可增加其他特征的字母来表达。
(3)遇到与其他产品型号雷同或易引发混淆时,允许用词的两个汉字的大写拼音字母来区别。
表1-3 型式及特征代号
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4.规格代号 原则上应该表达产品的一个主要参数,如需要以两个参数表示产品规格时,应按下列方法编制:
(1)当两个参数的计量单位相同或其中一个为无量纲参数时,用符号“/”间隔。
(2)字母代号与规格代号之间或规格代号的两个参数之间,不应用符号“-”间隔。
(3)因计量单位原因出现阿拉伯数字位数较多时,应调整计量单位的表示方式。
型号编制示例见表1-4。
表1-4 型号编制示例
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