抗生素瓶粉针生产设备的概要与改进建议

第一篇：抗生素瓶粉针生产设备的概要与改进建议

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抗生素瓶粉针生产设备的概要与改进建议 【摘要】 从抗生素瓶粉针剂生产设备的概要出发，分析了其主要存在的问题，并提出了相关改进建议。

【关键词】 抗生素瓶粉针剂生产设备 概要 问题 改进建议

近年来，我国小容量注射剂的销售额正在不断上升，增长幅度远远高于其他剂型，其中抗生素类药物占据粉针剂市场一半以上的份额。在小容量注射剂中，粉针剂的技术已相对成熟，与小容量溶体注射剂相比，具有稳定性高、运输方便等优点，正是因其独特的剂型优越性在国内的主要剂型中占有极其重要的地位，成为药厂主打产品的剂型。抗生素瓶冻干粉针与粉针剂生产设备一般由联动线组成。在生产过程中，习惯上把洗瓶机、隧道式灭菌干燥机、分装机、轧盖机这几个单机组合成联动生产线，称为无菌粉末洗烘灌轧联动线。抗生素瓶粉针剂生产设备的概要

1.1 洗瓶机

毛刷式洗瓶机是此类剂型生产应用较早的一种洗瓶设备，通过设备上设置的毛刷，去除瓶壁上的杂物，以达到清洗目的，由于毛刷易脱毛或有二次污染的风险，目前已逐步被淘汰。超声波洗瓶机在国外20 世纪50 年代就得到应用，至20 世纪70 年代后期中国开始引进超声波洗瓶机，将毛刷洗瓶改为超声波（空化）清洗，洗瓶清洁度显著提高。立式转鼓结构的超声波清洗机是目前制药行业应用较广、效果较好的洗瓶机。立式洗瓶机的洗瓶原理：进瓶后，抗生素瓶没入水槽中约1 min，水槽中加装超声波发生器，当超声波开启时，在瓶子内外表面形成细微气泡，当气泡瞬间爆炸时在玻瓶接触处形成“气穴”现象，可清除玻瓶内外表面的污垢，水温保持在50 ℃效果更佳。之后，采用绞龙进瓶，机械手夹瓶、翻转、转鼓连续回转，洗瓶喷针作往复摆动、跟踪运动，瓶子在倒立状态下完成水气交替喷射冲洗。还有一类超声波洗瓶机为隧道式，目前国内仍然有厂家制造。该类洗瓶机的洗瓶原理：进瓶后，抗生素瓶入带超声波的水槽，经过超声波粗洗之后，通过进瓶装置一排一排地进入机箱，箱体内有一排一排的喷针，通过喷出水气进行交叉清洗。1.2 隧道式灭菌干燥机

灭菌干燥设备的最终目的是对洗净后的抗生素瓶进行干燥和除热原灭菌。在抗生素瓶类冻干粉针与粉针剂生产中最为广泛的是隧道式。隧道式灭菌干燥机分为热

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风循环与远红外加热2 种，均分为预热段、高温灭菌段、冷却段3 个部分，抗生素瓶依次通过上述3 个区域，达到干燥和灭菌、除热原的目的。1.3 分装设备

抗生素瓶无菌粉末分装机是将无菌的粉末药品定量分装在经过灭菌干燥的抗生素瓶内，并盖紧胶塞密封，按其结构型式可分为气流分装机和螺杆分装机。1.3.1 螺杆式分装机

螺杆式分装机的工作原理是利用螺杆间歇旋转，按计量要求将药物定量装入抗生素瓶。其工作过程：粉剂装入料斗中，分装头中的螺杆转动，使粉杯中粉剂沿轴线方向输送到料嘴处，并落入位于料嘴下方的药瓶中，精确地控制螺杆的转角即可控制装填量，其容积计算精度可达到±2%。螺杆分装计量精度与螺杆结构等有关，关键是控制每次分装螺杆的转数，以实现精确的装量，同时粉剂的密度及堆料高度需要有效控制以达到分装精度。螺杆式分装机具有装量调整方便、结构简单、便于维修、使用中不会产生漏粉、喷粉等优点。近年来，随着数控技术的发展，使螺杆分装机的电气系统体积小、维修方便、温升低，也使螺杆转数控制更趋方便，并具有良好的可靠性和稳定性。1.3.2 气流式分装机

气流式分装机利用真空定量吸取粉体，再通过净化干燥压缩空气吹入抗生素瓶中。其分装工作过程：搅粉桨每旋转1 周则吸粉1 次，并且协助将下落粉剂装进分装头的定量分装孔中。当真空接通后，粉剂被吸进分装孔，在粉剂隔离塞阻挡下空气逸出。其后，在分装头回转180。至装粉工位时，净化压缩空气通过吹粉阀门将粉剂吹入瓶中，靠分配盘与真空和压缩空气相连，实现分装头在间歇回转中的吸粉和卸粉。气流分装的特点：在粉腔中形成的粉末块直径幅度较大，装填速度快，一般可达300～400 瓶/min，装量精度高，自动化程度高。因此，这种分装形式在国外得到广泛应用。但是，气流分装机的辅助设备多、价格高，特别对药粉细度、粒度要求较高。若药粉中细粉较多，即影响生产成品率，因此国内制造和使用的厂家寥寥无几。1.4 抗生素瓶轧盖机

轧盖机是用铝（铝塑复合）盖对装完粉剂、盖好胶塞的抗生素瓶进行再密封。轧盖装置是轧盖机的核心部分，作用是铝（铝塑复合）盖扣在瓶口上后，将铝（铝

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塑复合）盖紧密牢固地包封在瓶口上。轧盖装置的结构型式有三刀和单刀2 种。其中，三刀滚压式有瓶子不动和瓶子随动2 种型式。1.5 国内外抗生素瓶粉针剂生产设备的发展简况

国外粉针剂生产设备发展很快，有许多公司都生产成套粉针剂生产联动线及单元设备。这些公司生产的粉针剂生产设备型式又各有不同，但共同的特点是：技术性能先进，自动化程度高，运行稳定可靠，成品质量好，符合GMP，且总是根据使用需要不断改进，基本上代表了当今世界粉针剂生产设备的水平。目前国内已仿制开发了符合国情的成套生产线及单元设备，已能为制药厂提供符合GMP 的粉针剂设备。而且该类设备价格比较合理，实用性、稳定性还可以，有关产品已经通过一定级别的技术鉴定，所以用户选购数量较多。但与国外先进水平相比，还有待改进与提高，尤其是联动线的模块化、数控型设计应为主流方向，要充分考虑在线检测装置，尽量降低风险。抗生素瓶粉针剂生产设备存在的问题与改进建议

2.1 隧道式灭菌干燥机

隧道式干燥灭菌箱有热风循环与远红外加热2 种，我认为应采用经高效过滤的高洁净度热空气物质循环技术，以确保箱内洁净，达到灭菌干燥与除热原的目的。然而，远红外辐射加热易产生温度不均匀区域，有低温死区。虽然，热风循环型有其特点，但我认为还存在3个问题。2.1.1 高效过滤器密封件脱落异物

对于无菌粉针剂而言，其生产过程最重要的就是无菌，所以抗生素瓶在隧道灭菌全过程应在100 级层流净化空气保护下进行，预热区、高温灭菌区、冷却区分布要有独立的空气净化系统，即有独立的风道、风机、高效过滤器，并采用可靠的变频器调速调节风量，预热区和冷却区风速达到0.5 m/s，高温高效区风速达到0.7 m/s。在高温灭菌区，送风温度往往控制在300 ℃以上，国外进口品牌可稳定控制在350℃，温度越高，达到同样的Fh 值需要的时间越短，即隧道灭菌段的长度也越短。然而，300 ℃以上的高温对于高效过滤器和高效密封来说，不得不说是一种严峻的考验，就现在的高效过滤器生产技术而言，达到耐受350 ℃已经不是什么大难题，但密封则有很大的困难。为克服该困难，一般的设备制造厂家往往采用类似玻璃纤维材质的密封条进行密封，虽然该密封条位于过滤器的上

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方，但一旦风机停止运转，脱落的玻璃纤维即可能通过循环风道进入玻璃瓶工作区，附着在隧道内壁上，再次开启风机时就会产生把异物带进玻璃瓶内的风险，为解决以上高效过滤器安装过程中密封材料异物带入的风险，欧洲部分企业设计了负压密封即无密封条，通过采用风机形成的负压，自动进行气流密封，这样就消除了颗粒带入的风险，目前国内部分厂家已开始仿制。2.1.2 冷却段冷却方式对洁净区干扰和对瓶子的二次污染 冷却段冷却方式主要有风冷和水冷2 种。（1）风冷

直接采取室内风经过高效过滤器后吹到冷却段对瓶子进行冷却，冷却后的风经风道直排。这种方式具有设计简单、采风质量稳定等优点，但存在采风量大的缺点，一般达到2 500 m3/h，如果房间内有多条生产线就会存在开机与不开机不同时段房间风量的影响，直接现象为非开机时洗瓶机与灌装机或走廊压差正常，而开机后洗瓶机对走廊可能出现相对负压或对一般区压差达不到10 Pa；

（2）采用水冷方式就可以大大减低采风量，但须注意的是，隧道式灭菌干燥机冷却器安装的位置和方式，不得出现风将冷却器表面的冷凝水通过风道带入冷却区而将瓶子造成二次污染的状况。

2.1.3 预热段、灭菌段和冷却段之间的风压平衡

这里的风压指的是预热段、灭菌段和冷却段之间的压差。不管压差梯度如何设置，在正常生产时都是一样的，一旦洗瓶机或分装机区域净化空调送风出现问题，两个相邻洁净房间之间压差会忽然大幅度增加，并导致空气在隧道式灭菌干燥机内强制流通，如果隧道式灭菌干燥机没有设计3 段之间的风压监测和平衡控制措施，灭菌段的高温空气可能会流到冷却段或预热段，导致该段箱体温度超出设计范围，进而损坏箱体上安装的电气部件。或者出现预热段空气流到灭菌段，导致灭菌不充分，埋下质量隐患。所以说，在采购隧道式灭菌干燥机时必须考虑有一套风压平衡自动调控系统，此系统应将段与段之间、房间的压差等纳入监控范围。2.2 分装机 2.2.1 上料

要从无菌保证角度来考虑分装区域上料问题的。现阶段药厂购买的无菌原料基本上是采用小容器密闭包装，分装时大多在层流罩下采用人工上料，其将无菌粉末

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倒入分装机的料斗，操作时操作工的手及容器必然处于层流罩的下方、分装机的上方，殊不知，这种操作会带来交叉污染的隐患，而无菌粉末分装的核心质量保证要求是整个过程的无菌保证，任何一个可能导致隐患的细节均必须采取措施。目前有的药机企业在分装机上设计了机械上料装置，虽然解决了在分装区域上方加料产生的交叉污染问题，但还要意加料设备应便于清洁与灭菌。2.2.2 装量检测

目前大多药厂采用的是分装过程中操作人员定时间、定数量抽样检测装量，这种方法无论是从无菌保证还是装量偏差控制方面都存在缺陷。从药厂需求的角度考虑，迫切需要国内的药机企业研发在线称重装置，避免人工操作带来的质量隐患。2.2.3 产量

药厂需要高产量的分装机，但螺杆式分装机自身的特性决定了其单头速度不可能大幅度提高，现在普遍采用的是增加中间过渡下料盘的方式，理论上讲确实提高了产量，但应该注意一个细节，那就是国产无菌原料的料性差异性很大，有的黏性大、有的粉体轻，增加了过渡盘，对装量极小的粉针剂而言，极有可能造成装量差异大的情况，因此，需要药机企业继续研究，开发新的高产量的分装机。结语

从抗生素瓶粉针剂生产设备的概要出发，分析了其主要存在的问题，并提出了相关改进建议。应该说，近几年里我国的制药装备行业发展速度较快，与进口设备之间的差距也在逐步减小，制药设备的各个分类领域出现了一些几乎与进口设备相媲美的产品，相信中国的制药装备行业将会有长足的进步。

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