固體制劑模塊化設計在固體制劑車間中的應用

摘要：文章首先簡單介紹了固體制劑的生產流程，以及模塊化設計的特點，然后結合實例對其在固體制劑車間內的實際應用進行了分析。

關鍵詞：固體制劑；模塊化

中圖分類號：TH180 文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2014）15-0059-01

藥品直接關系到人們的生命健康，在生活中的作用日益突出。關于藥品狀態，多呈固體、液體、粉末狀，其中固體制劑占了近70%，包括顆粒、藥片、散劑等。固體制劑能占如此大的比例，原因在于其自身具有諸多優勢，如便于儲存攜帶、物化性質穩定、成本較低、不易變質等。隨著醫藥行業的發展，新藥品推陳出現，且生產周期加快。在競爭中為搶占市場，在不影響藥品質量的前提下，為滿足越來越多的市場需求，對固體制劑車間提出了新的要求。模塊化設計在這種大批量設計中較為適應，應用逐漸增多。

1固體制劑生產工序及模塊化設計

1.1生產工序

大致經過粉碎、過篩、混合、造粒和壓片等工序。具體來說，將藥物粉碎后過篩，初步形成各種劑型；與其他成分均勻混合；若直接分裝便是常見的散劑，若造粒干燥后分裝即為顆粒劑；將顆粒進行壓縮，可得到片劑，將顆粒裝入膠囊為膠囊劑。在此過程中，物料的流動性、混合度和充填性極為關鍵。

1.2模塊化設計

所謂模塊化設計，是對一定范圍內的不同功能或相同功能不同性能、不同規格的產品進行功能分析的基礎上，劃分并設計出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合可構成不同產品，以滿足市場不同需求的設計方法。該設計方式具有通用性、互換性和相對獨立性，目的在于用最少的模塊組成最多的產品，并保證其穩定性和經濟性。在固體制劑車間內，可將全部工序分為粉碎、制粒、混合、壓片、包裝等模塊。為縮短運輸線路，可在車間中央設計中間站，其他模塊均環繞在周圍作業，以提高生產率。車間的生產能力不同，在此主要分析兩個產量級的模塊化設計，一是年產5億片的車間，二是年產10億片的車間。

2 固體制劑模塊化設計分析

2.1年產5億片的車間模塊化

假設該車間每年工作260日，藥品平均片重0.4 g，且素片和包衣片的比例為1:3，則可知：

①制粒干燥量為：5×108片×0.4 g/260 d=770 kg/班。使用2臺專業的制粒干燥設備，生產能力均為200 kg/批，按照每班3批的生產速度，則每班可生產1 200 kg，能夠滿足要求。為使生產的靈活性有所提升，還可以另使用一臺60 kg/批的設備。

②總混量為：5×108片×0.4 g/260 d=770 kg/班。按照GMP相關規定，需依據總混批量來確定藥品批號，所以選擇的生產方式一般都具有較好的靈活性。如自動提升料斗混合機的使用，考慮到大批量生產與小品種的要求不同，盡量配置多種規格的料斗。

③一天按7 h算，壓片量為：5×108片/260 d/7 h=27.5萬片/h。使用兩臺高速壓片機，每小時可以壓片18.5萬片，則兩臺可完成37萬片，能夠滿足要求。考慮到會有多種產品類型，應適量添設膠囊充填機。

④薄膜包衣量為：770×3/4=577.5 kg/班。使用一臺包衣機，每批可生產250 kg，每班生產3批，則可生產750 kg，能夠滿足要求。為使生產更加靈活，還可增設一臺包衣機，每批生產60 kg。

⑤相應的內包裝量為：5×108片/260 d/=192萬片/班。內包裝的型式包括以下三類，一是鋁塑包裝。如果每分鐘可處理220板，一板為10片，則一班的總量為220×10×7×60=92.4萬片；二是塑瓶。如果每分鐘可處理50瓶，一瓶50片，則每班的總量為：50×50×7×60=105萬片；三是鋁鋁包裝。如果每分鐘可處理200板，一板10片，則每班總量為200×10×7×60=84萬片。可求得每班總產量為281.4萬片，能夠滿足生產要求。

2.2年產10億片的車間模塊化

假設該車間每年工作260日，藥品平均片重0.4 g，且素片和包衣片的比例為1:3，可知：

①制粒干燥量為：10×108片×0.4 g/260 d=1 540 kg/班。使用3臺專業的制粒干燥設備，其中兩臺生產能力均為180 kg/批，按照每班3批的生產速度，則每班可生產1 080 kg；另一臺生產能力為200 kg/批，則一班3批共600 kg。最終每班可生產1 680 kg，能夠滿足要求。

②總混量為：10×108片×0.4 g/260 d=1 540 kg/班。按照GMP相關規定，需依據總混批量來確定藥品批號，所以選擇的生產方式一般都具有較好的靈活性。如自動提升料斗混合機的使用，考慮到大批量生產與小品種的要求不同，盡量配置多種規格的料斗。

③一天按7 h算，壓片量為：5×108片/260 d/7 h=55萬片/h。使用兩臺高速壓片機，每小時可以壓片18.5萬片，則兩臺可完成37萬片；令使用一臺產量為30萬片/h的雙出料高速壓片機，則總產量為67萬片，能夠滿足要求。考慮到會有多種產品類型，應適量添設膠囊充填機。

④薄膜包衣量為：1 540×3/4=1 155 kg/班。使用一臺包衣機，每批可生產250 kg，每班生產3批，則可生產750 kg，能夠滿足要求。為使生產更加靈活，還可增設一臺包衣機，每批生產60 kg。

⑤相應的內包裝量為：10×108片/260 d/=384萬片/班。內包裝的型式包括以下三類，一是鋁塑包裝。如果每分鐘可處理220板，一板為10片，則一班的總量為220×10×7×60=92.4萬片；二是塑瓶。如果每分鐘可處理50瓶，一瓶50片，則每班的總量為：50×50×7×60=105萬片；三是鋁鋁包裝。如果每分鐘可處理200板，一板10片，則每班總量為200×10×7×60=84萬片。

3結論分析

生產面積約為2 000 m3的固體制劑模塊，其年生產力能達到5億片；生產面積約為3 000 m3的固體制劑模塊，其年生產力可達到10億片。在固體制劑車間進行模塊化設計，通常還會設計有空調系統，走廊的壓差最高，可對其他系統中生產的產品種類進行有效控制。如此一個車間內生產不同產品時，走廊要保持正壓潔凈，以降低交叉污染。

4結語

隨著對固體制劑車間要求的提高，模塊化設計的作用日益突出。它具有較好的柔性，可規避質量風險，且有利于降低成本，對企業發展大有裨益，值得推薦。但同時投資也更多，所以應在考慮模塊化設計的同時，還要考慮經濟性。

參考文獻：

[1] 薛丹楓，陳建國.中型固體制劑車間的模塊化設計[J].醫藥工程設計，2013，(3).

[2] 謝沐風.解讀口服固體制劑仿制藥一致性評價技術手段——多條溶出曲線[J].中國醫藥工業雜雜志，2013，(4).

[3] 嚴霞，曹雅軍，付盈盈.中藥固體制劑生產常見問題及解決方案探討[J].中國醫藥信息雜志，2013，(11).

[4] 楊云.現代制藥企業設計模式的探討[J].醫藥工程設計，2009，(4).藥品直接關系到人們的生命健康，在生活中的作用日益突出。關于藥品狀態，多呈固體、液體、粉末狀，其中固體制劑占了近70%，包括顆粒、藥片、散劑等。固體制劑能占如此大的比例，原因在于其自身具有諸多優勢，如便于儲存攜帶、物化性質穩定、成本較低、不易變質等。隨著醫藥行業的發展，新藥品推陳出現，且生產周期加快。在競爭中為搶占市場，在不影響藥品質量的前提下，為滿足越來越多的市場需求，對固體制劑車間提出了新的要求。模塊化設計在這種大批量設計中較為適應，應用逐漸增多。

1固體制劑生產工序及模塊化設計

1.1生產工序

大致經過粉碎、過篩、混合、造粒和壓片等工序。具體來說，將藥物粉碎后過篩，初步形成各種劑型；與其他成分均勻混合；若直接分裝便是常見的散劑，若造粒干燥后分裝即為顆粒劑；將顆粒進行壓縮，可得到片劑，將顆粒裝入膠囊為膠囊劑。在此過程中，物料的流動性、混合度和充填性極為關鍵。

1.2模塊化設計

所謂模塊化設計，是對一定范圍內的不同功能或相同功能不同性能、不同規格的產品進行功能分析的基礎上，劃分并設計出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合可構成不同產品，以滿足市場不同需求的設計方法。該設計方式具有通用性、互換性和相對獨立性，目的在于用最少的模塊組成最多的產品，并保證其穩定性和經濟性。在固體制劑車間內，可將全部工序分為粉碎、制粒、混合、壓片、包裝等模塊。為縮短運輸線路，可在車間中央設計中間站，其他模塊均環繞在周圍作業，以提高生產率。車間的生產能力不同，在此主要分析兩個產量級的模塊化設計，一是年產5億片的車間，二是年產10億片的車間。

2 固體制劑模塊化設計分析

2.1年產5億片的車間模塊化

假設該車間每年工作260日，藥品平均片重0.4 g，且素片和包衣片的比例為1:3，則可知：

①制粒干燥量為：5×108片×0.4 g/260 d=770 kg/班。使用2臺專業的制粒干燥設備，生產能力均為200 kg/批，按照每班3批的生產速度，則每班可生產1 200 kg，能夠滿足要求。為使生產的靈活性有所提升，還可以另使用一臺60 kg/批的設備。

②總混量為：5×108片×0.4 g/260 d=770 kg/班。按照GMP相關規定，需依據總混批量來確定藥品批號，所以選擇的生產方式一般都具有較好的靈活性。如自動提升料斗混合機的使用，考慮到大批量生產與小品種的要求不同，盡量配置多種規格的料斗。

③一天按7 h算，壓片量為：5×108片/260 d/7 h=27.5萬片/h。使用兩臺高速壓片機，每小時可以壓片18.5萬片，則兩臺可完成37萬片，能夠滿足要求。考慮到會有多種產品類型，應適量添設膠囊充填機。

④薄膜包衣量為：770×3/4=577.5 kg/班。使用一臺包衣機，每批可生產250 kg，每班生產3批，則可生產750 kg，能夠滿足要求。為使生產更加靈活，還可增設一臺包衣機，每批生產60 kg。

⑤相應的內包裝量為：5×108片/260 d/=192萬片/班。內包裝的型式包括以下三類，一是鋁塑包裝。如果每分鐘可處理220板，一板為10片，則一班的總量為220×10×7×60=92.4萬片；二是塑瓶。如果每分鐘可處理50瓶，一瓶50片，則每班的總量為：50×50×7×60=105萬片；三是鋁鋁包裝。如果每分鐘可處理200板，一板10片，則每班總量為200×10×7×60=84萬片。可求得每班總產量為281.4萬片，能夠滿足生產要求。

2.2年產10億片的車間模塊化

假設該車間每年工作260日，藥品平均片重0.4 g，且素片和包衣片的比例為1:3，可知：

①制粒干燥量為：10×108片×0.4 g/260 d=1 540 kg/班。使用3臺專業的制粒干燥設備，其中兩臺生產能力均為180 kg/批，按照每班3批的生產速度，則每班可生產1 080 kg；另一臺生產能力為200 kg/批，則一班3批共600 kg。最終每班可生產1 680 kg，能夠滿足要求。

②總混量為：10×108片×0.4 g/260 d=1 540 kg/班。按照GMP相關規定，需依據總混批量來確定藥品批號，所以選擇的生產方式一般都具有較好的靈活性。如自動提升料斗混合機的使用，考慮到大批量生產與小品種的要求不同，盡量配置多種規格的料斗。

③一天按7 h算，壓片量為：5×108片/260 d/7 h=55萬片/h。使用兩臺高速壓片機，每小時可以壓片18.5萬片，則兩臺可完成37萬片；令使用一臺產量為30萬片/h的雙出料高速壓片機，則總產量為67萬片，能夠滿足要求。考慮到會有多種產品類型，應適量添設膠囊充填機。

④薄膜包衣量為：1 540×3/4=1 155 kg/班。使用一臺包衣機，每批可生產250 kg，每班生產3批，則可生產750 kg，能夠滿足要求。為使生產更加靈活，還可增設一臺包衣機，每批生產60 kg。

⑤相應的內包裝量為：10×108片/260 d/=384萬片/班。內包裝的型式包括以下三類，一是鋁塑包裝。如果每分鐘可處理220板，一板為10片，則一班的總量為220×10×7×60=92.4萬片；二是塑瓶。如果每分鐘可處理50瓶，一瓶50片，則每班的總量為：50×50×7×60=105萬片；三是鋁鋁包裝。如果每分鐘可處理200板，一板10片，則每班總量為200×10×7×60=84萬片。

3結論分析

生產面積約為2 000 m3的固體制劑模塊，其年生產力能達到5億片；生產面積約為3 000 m3的固體制劑模塊，其年生產力可達到10億片。在固體制劑車間進行模塊化設計，通常還會設計有空調系統，走廊的壓差最高，可對其他系統中生產的產品種類進行有效控制。如此一個車間內生產不同產品時，走廊要保持正壓潔凈，以降低交叉污染。

4結語

隨著對固體制劑車間要求的提高，模塊化設計的作用日益突出。它具有較好的柔性，可規避質量風險，且有利于降低成本，對企業發展大有裨益，值得推薦。但同時投資也更多，所以應在考慮模塊化設計的同時，還要考慮經濟性。

參考文獻：

[1] 薛丹楓，陳建國.中型固體制劑車間的模塊化設計[J].醫藥工程設計，2013，(3).

[2] 謝沐風.解讀口服固體制劑仿制藥一致性評價技術手段——多條溶出曲線[J].中國醫藥工業雜雜志，2013，(4).

[3] 嚴霞，曹雅軍，付盈盈.中藥固體制劑生產常見問題及解決方案探討[J].中國醫藥信息雜志，2013，(11).

[4] 楊云.現代制藥企業設計模式的探討[J].醫藥工程設計，2009，(4).