年产1000万片复方丹参片的车间设计毕业论文
2020-03-04 08:54:46
摘 要
随着人们生活水平逐渐提高,生活节奏逐渐加快,人们的生活压力越来越大,加之大量饮酒、摄入过多脂肪、缺少必要的运动以及环境污染日益严重等原因,导致心血管疾病高发。复方丹参片经过了四十年的临床检验,为中药有效成方制剂,在临床上广泛用于胸闷、心前区刺痛以及冠心病等心血管疾病的预防及治疗。本设计根据其原辅料的制备工艺和物理化学性质以及国内目前的制药水平,对年产1000万片复方丹参片进行工艺研究和生产车间设计。本设计采用复方丹参片传统制剂工艺,采用不同浓度乙醇对丹参进行提取,将所得的浸膏直接用于制剂,为改变传统复方丹参糖衣片的崩解度差、吸湿性强等特点,拟在辅料中加入微晶纤维素为崩解剂增加其崩解度,并改以包薄膜衣的方法增加其抗湿性等同时减小片重。其生产工艺过程包括对丹参中有效成分的提取和制片剂两个主要部分,提取部分包括丹参回流提取和滤液浓缩;制剂部分包括粉碎、混合、制粒、干燥、压片、包衣、包装等步骤;上述每个过程均需进行物料衡算、能量衡算和设备选型及计算;车间按照GMP要求、以厂房的配置和设备的排列作出合理安排为目的进行设计,设计内容包括车间组成、设备平面布置、人流物流通道布局、定岗、定员、“三废”处理等,保证复方丹参片的生产符合药品标准和减小生产对环境的影响。
关键字:复方丹参片; 工艺设计; 车间设计; 生产
Abstract
With the gradual improvement of people’s living standards, the pace of life is gradually accelerating, and people’s life pressures are increasing. Due to heavy drinking, excessive intake of fat, lack of necessary exercise, and increasingly serious environmental pollution, the number of patients with cardiovascular disease is on the rise. The compound Danshen Tablet (CDT) has been clinically tested for 40 years and is an effective traditional Chinese medicine preparation. It is widely used clinically for the prevention and treatment of cardiovascular diseases including chest tightness, tingling in the precordial area, and coronary heart disease. The present design aims to carry out a process research and production workshop design for 10 million pieces of CDT per year. This design is based on the preparation process of CDT, physical and chemical properties of its raw materials and the current pharmaceutical level in China. This design adopts the traditional preparation technology of CDT, and adopts different concentrations of ethanol to extract Salvia miltiorrhiza. The obtained extract is directly used in Danshen formulation preparations. Notably, this design focuses on changing the poor disintegration and strong hygroscopicity characteristics of traditional compound Danshen sugar-coated tablets. Microcrystalline cellulose is added to the excipient to increase the disintegration degree of the disintegrant. The method of coating the film is used to increase the moisture resistance and reduce the weight of the tablet. The production process of CDT includes the extraction of active ingredients from Salvia miltiorrhiza and the two main parts of tablet preparation. The extracting part includes Salvia miltiorrhiza extraction and filtrate concentration. The preparation processes include pulverization, mixing, granulation, drying, pressing, sheets, coating, packaging and other steps. Each of the above processes requires material balance, energy balance and equipment selection and calculation. This workshop makes reasonable arrangements according to GMP requirements. The design includes the composition of the workshop, the layout of the equipment, the layout of the logistics channels for the flow of people, the setting of posts, number of employees, and the "three wastes" treatment. The above factors would ensure the production of compound Danshen tablets conforms to the drug production standards and has less impact on the environment.
Keywords:Compound Danshen tablets;process research;production workshop design;production
目录
第一章 绪论 1
1.1 设计背景 1
1.2 设计目的 3
1.3 设计内容 3
第二章 复方丹参片生产工艺及计算 4
2.1 复方丹参片处方设计 4
2.2 生产工艺流程 5
2.2.1 生产工艺流程图 7
2.2.2 生产具体流程 8
2.3 物料衡算 10
2.3.1 生产原料衡算 10
2.3.2 生产物料流程图 15
2.3.3 包装材料衡算 16
2.3.4 废品处理统计 17
2.4 能量衡算 17
2.4.1 干燥过程流程示意图及计算公式 17
2.4.2 进入干燥器物料量及其物理常数 18
2.4.3 计算 19
第三章 主要工艺设备选型及计算 21
3.1 制药用水设备 21
3.2 提取设备 22
3.3 粉碎、切药设备 23
3.3.1 丹参切片机 23
3.3.2 三七粉碎机 23
3.3.3 冰片磨粉机 24
3.4 筛分设备 25
3.5 混合设备 26
3.5.1 制粒前混合机 26
3.5.2 制粒后总混机 26
3.6 制粒设备 27
3.7 干燥设备 28
3.8 整粒设备 29
3.9 压片设备 29
3.10 包衣设备 30
3.11 内包装线 31
3.11.1 自动理瓶机 31
3.11.2 双头数粒机 32
3.11.3 塞干燥剂机 33
3.11.4自动旋盖机 34
3.11.5电磁感应铝箔封口机 35
3.11.6 立式不干胶贴标机 37
3.12 瓶子装盒设备 38
3.13 热收缩包装设备 39
3.14 乙醇储罐 40
3.15 主要设备一览表 41
第四章 厂房设计 43
4.1 设计参考标准 43
4.2 车间布置说明 43
4.3 设备布置 43
4.4 管道设计及布置 44
4.4.1 管道计算及选择 44
4.4.2 阀门选择 46
4.5 定岗定员 47
4.6 空调系统设计 48
4.7 公用工程 49
4.7.1 给排水 49
4.7.2 供电 49
4.7.3 采暖通风 50
4.7.4 消防 50
第五章 劳动安全与环境保护 51
5.1 劳动安全 51
5.1.1 厂房防火 51
5.1.2 厂房的防爆 52
5.2 环境保护 52
第六章 工程经济 54
表6.1 原辅料成本预算表(一年) 54
表6.2 设备购置预算表 55
表6.3 洁净区彩钢板围护结构预算表 57
表6.4 空调送风管道预算表 58
表6.5 给排水管道预算表(纯化水、乙醇管道) 59
表6.6 给排水管道预算表(自来水、污水管道) 60
表6.7 地面自流坪及防爆墙预算表 61
表6.8 设计预算汇总表 62
参考文献 63
致谢 64
第一章 绪论
1.1 设计背景
人的心脏是维持人体生命体征的重要器官,无论在睡眠或是白天正常活动时它都在不停工作,心脏正常行使其生理功能的时候需要消耗大量的氧,但人体心肌中氧的储存量很少,即心脏是在耗氧大而储氧少的环境下活动的,所以要让心脏行使正常的功能就需要大量含氧的血液为心脏供氧。心脏冠状动脉就是完成这个任务的结构,它可以为心脏提供大量富含氧气的动脉血液,充足的氧气供给加上心肌本身良好的摄氧作用,即可保证心脏功能正常[1]。但当冠状动脉血管发生粥样硬化病变时,冠状动脉血管腔会变狭窄或直接被阻塞,这就会造成心肌缺血、缺氧或坏死从而导致心脏病即冠心病,临床表现为胸闷气短、胸前区刺痛及心绞痛等。近三十年来我国高血压、脑卒中、冠心病等主要心血管病患病率、发病率和死亡率呈现持续上升的趋势(表1.1),其主要原因可能与国人的社会生活环境变化和平均寿命的延长有关[2]。
表1.1 2000-2015年世界卫生组织中国心血管疾病死亡人数统计
死亡病因 | 历年死亡人数(万人) | |||
2000年 | 2005年 | 2010年 | 2015年 | |
Rheumatic heart disease (风湿性心脏病) | 92.3 | 78.4 | 80.0 | 85.6 |
Hypertensive heart disease (高血压性心脏病) | 198.4 | 156.0 | 218.7 | 280.6 |
Ischaemic heart disease (缺血性心脏病) | 690.3 | 961.1 | 1348.7 | 1597.2 |
Ischaemic stroke (缺血性中风) | 491.0 | 600.5 | 747.3 | 854.5 |
Haemorrhagic stroke (出血性中风) | 1048.8 | 1040.0 | 1127.2 | 1244.1 |
Cardiomyopathy,myocarditis,endocarditis (心肌病,心肌炎,心内膜炎) | 20.1 | 24.6 | 32.2 | 36.6 |
Other circulatory diseases (其他循环系统疾病) | 134.1 | 82.5 | 97.6 | 125.5 |
复方丹参片以其显著疗效、高安全性、方便服用等优点在我国临床上被广泛运用。其具有活血化瘀、理气止痛等功效且疗效明显、价格合适且极少有不良反应的发生等特点,因此临床广泛用于冠心病、心绞痛、缺血性脑血管疾病的治疗。其能明显改善冠心病患者心痛、胸闷、心悸、气短等症状,相关研究表明这与血清超氧化物歧化酶活性的升高、丙二醛水平的降低有关。对不稳定型心绞痛例的治疗结果表明,用复方丹参片治疗 3个月后,患者血浆内皮素水平明显下降,与治疗前相比差异显著[3]。
临床发现复方丹参片除了对心血管疾病有相当显著的疗效以外,还能用于治疗多种疾病,疗效确切且不良反应较少。例如,在与其他药物联合用药治疗方面也有成效,比如与地黄丸系列合用可治疗中轻度高血压,与金匮肾气丸、至宝丹合用治疗老年血管性痴呆,与甘利欣胶囊合用治疗慢性活动性乙型肝炎肝炎;也可单独用药用于病毒性心肌炎的治疗。此外,复方丹参片还有降低血液胆固醇、甘油三酯含量,增加高密度脂蛋白含量,降低动脉粥样硬化指数等作用。与此同时,复方丹参片在神经系统疾病、皮肤病、妇科病等方面也有一定疗效,被运用于治疗缺血性损伤、偏头痛、精神分裂症、消化道溃疡、胃炎、腹痛、过敏性紫癜等各种疾病[4]。
此外,复方丹参制剂(复方丹参滴丸),是我国第一个走出国门的中药制剂,是我国中药现代化的重要里程碑,其经过多年的研究工作,工艺技术与质量标准达到了美国先进标准,顺利通过了美国FDA三期临床试验,并取得良好的临床试验结果,是全球首例完成美国FDA三期临床试验的复方中药制剂,完善和发展了现代中药的国际化先进评价体系,对中药国际化发展具有重大影响。
但是复方丹参滴丸载药量小,单剂服用量大或频繁多次给药,降低了患者的用药顺应性,同时也使用药成本大大增加。而复方丹参片有效成分含量较高,疗效好,单次用药剂量相对于复方丹参滴丸较小,用量准确,易于服用,起效迅速,且价格相对便宜,依然是我国复方丹参制剂的首选剂型。综上所述,随着我国心血管疾病患者人数增加以及复方丹参片在神经系统、消化系统、妇科等其他系统疾病方案的治疗作用的延伸,复方丹参片剂的临床的使用范围正在逐渐扩大,未来复方丹参片的市场需求是呈上升趋势的,这就对复方丹参片的生产工艺提出的更高的要求,因此,探讨研究出一个高效、方便、达标的复方丹参片生产工艺尤为重要。
复方丹参片起效成分主要是丹参、三七和冰片。其中,丹参具有活血祛瘀,通经止痛,清心除烦,凉血消痈的功能,用于治疗胸痹心痛、心烦不眠及内分泌失调;三七可以散瘀止血,消肿定痛,可明显增加冠状动脉血流量,使心肌耗氧量减少;冰片可以扩张冠状动脉血管、提高心肌血流量。三味主药构成的复方制剂协同发挥作用,从而起到治疗冠心病,减轻冠心病患者胸闷、气短、心烦、头晕、失眠等症状。目前,不同厂家生产的复方丹参片外观、片芯颜色差异较大,药片外观与片芯颜色的差异说明他们所使用的药材和辅料不同,也说明提取丹参浸膏的工艺条件可能有所不同,这就会导致药片有效成分含量有所差别,也会使片剂崩解度与生物利用度受到影响,进而对药物疗效产生影响。
1.2 设计目的
本设计的目的是根据选题复方丹参片车间设计查阅相关文献,了解中药复方制剂复方丹参片药理作用、剂型研究、处方组成、原料性质和国内目前生产工艺,综合查阅文献的研究成果和原料物理化学性质,结合相关理论知识,对复方丹参片的生产工艺进行探讨,设计合理的生产工艺和车间布局,并且要保证工艺路线所生产出的产品符合中华人民共和国药典的要求,所设计的车间要符合药品生产质量管理规范的各项要求;生产工艺需要有科学合理的生产方法、主辅料的选择和配比、符合要求的生产设备和相应的辅助设施。一个药品生产车间的设计涉及到土木建筑、化学工程、给排水、电力、制药、管理等诸多学科,所以本次设计的目的更多的是依托制药工程学科向其他学科的拓展。
1.3 设计内容
本文根据中华人民共和国药典中复方丹参片的制备方法,选择合适的辅料,设计出合理的处方,再结合国内制剂工艺研究,选择合适的方法设计出合理的生产工艺,根据生产工艺和年产量要求计算原辅料的总投料量和每批的投料量,再根据投料量进行物料衡算和能量衡算,根据物料衡算和能量衡算得出的参数选择相关的生产设备,再根据选择的设备进行车间布置设计和厂房设计,包括设备布置设计、管道设计、空调系统设计和采暖通风给排水等非工艺项目设计。
本设计主要内容有工艺流程设计、物料衡算、能量衡算、工艺设备选型及计算、车间布置设计、岗位定员、环境保护、管道设计、工程经济等内容,并涵盖相关设计图纸(共5张,其中一张为手绘)。
第二章 复方丹参片生产工艺及计算
2.1 复方丹参片处方设计
根据中华人民共和国药典2015版记录,复方丹参片处方及制法如下: