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概念性设计说明书贵州
收录时间:2022-11-25 23:00:33  浏览:1
2012 年 东富龙 杯第二届全国大学生制药工程设计竞赛概念设计说明书 1 自序 当酷夏无情地炙热着我们的化工楼 当饥饿的蚊虫贪屡地吮吸着我们的苦血 我们依然固执地强忍着 用美丽的心情写下 坚持就是胜利 当我们的灵感无数次沦为深夜的昙花 当我们的设计依附着我们的稚嫩 我们依然固执地用 GMP 在纯黑的实验台上写下 坚持就是胜利 我们要用创意掌控那绿色低碳的厂房 我们要用智慧续写那***针的精髓 摇曳着曙光那个温暖漂亮的鼠标 用手指敲打着键盘写下 坚持就是胜利 我们之所以坚定地坚持 是我们依然相信坚持就是胜利 相信不屈不挠的努力 相信战胜一切的年轻的思想 相信自己 热爱制药 2012012012012 2 2 2 TofflonTofflonTofflonTofflon CupCupCupCup TheTheTheThe 2nd2nd2nd2nd CompetitionCompetitionCompetitionCompetition ofofofof PharmaceuticalPharmaceuticalPharmaceuticalPharmaceutical EngineeringEngineeringEngineeringEngineering DesignDesignDesignDesign 2 贵州大学黔进队 人 自然 厂房和谐统一 充满绿色与生命的无菌制剂厂房设计 由此进入 2012 年 东富龙 杯第二届全国大学生制药工程设计竞赛概念设计说明书 3 摘要 本设计参照 药品生产质量管理规范 2010 年修订 GMP GOOD MANUFACTURE PRACTICE 2004 cGMP 欧洲药品生产和质量管理规范 EU GMP ISPE 无菌设施实施指南 第二版 的规范要求 以 质量源于设计 和 最 大限度避免污染 交叉污染 混淆及差错 为原则 提出人提出人 自然自然 厂房和谐统一的设计厂房和谐统一的设计 理念理念 结合业主提出的要求 将厂房比喻成一个完整的生命体 由八大系统组成 设计出 富有生命力的***针制剂厂房 提出提出 2 2 2 2 套车间平面布局方案套车间平面布局方案 三种生产运行模式方案可三种生产运行模式方案可 供业主参考选择 供业主参考选择 设计内容包括概念设计说明书一份 附件 年度生产量和生产运行日程表 生产机器 清单 平面布局图 洁净度分区规定 HVAC 单元条件表 ***规定 人流物流动线图 设备工艺流程图 工程项目总体日程表 验证总计划 及 18 份图纸 ***针制剂的生产过程就像一个完整的生命活动周期 其进程通过神经系统 生殖 系统 运动系统 呼吸系统 血液循环系统 消化系统 内分泌系统 泌尿系统互相联系 互相制约 相辅相成 完成生命的生长 发育 繁殖 代谢 排泄的过程 一个健康的生 命体也需要环保及节能的有效支持 本设计生产预留区的设定就像生命的扩展与延续 生 产运作能达到可持续发展 富有生命力的***针厂房设计的各个单元对应不同的生命体系统富有生命力的***针厂房设计的各个单元对应不同的生命体系统 如 总体说明喻为神经系统神经系统 central central central central nervousnervousnervousnervous system system system system 设计内容的总体概述 支配指导 整个设计 工艺设计喻为生殖系统生殖系统 Reproductive Reproductive Reproductive Reproductive System System System System 包括物料及能量衡算 工艺设计流 程及设备选型 意味着生殖系统对生命孕育过程的重要性 HVAC 系统喻为呼吸系统呼吸系统 Respiratory Respiratory Respiratory Respiratory System System System System 其控制原理是生产无菌产品对设 施最根本的要求 通过采暖 通风流程的设计及洁净区送风量 冷热负荷的计算设计出能 最大限度降低风险的暖通空调系统 公用工程喻为血液循环系统血液循环系统 Blood Blood Blood Blood CirculationCirculationCirculationCirculation System System System System 水系统 供气系统 供电 系统 锅炉系统和冷库系统为车间提供的水 电 气不断地运转 传输 辅助完成*** 针制剂的生产 生产车间的八个系统共同构成了一个富有灵魂的生命体生命体 Life Life Life Life Body Body Body Body 车间平面布 2012012012012 2 2 2 TofflonTofflonTofflonTofflon CupCupCupCup TheTheTheThe 2nd2nd2nd2nd CompetitionCompetitionCompetitionCompetition ofofofof PharmaceuticalPharmaceuticalPharmaceuticalPharmaceutical EngineeringEngineeringEngineeringEngineering DesignDesignDesignDesign 4 置 两套不同设计理念的平面布局图 说明了***针制剂车间的区域布局 另外 附录***此提出对生产过程中的风险进行系统化分析及控制 也对生产投资进 行了概算 本设计进行风险评估所用的方法遵循 FMEA 技术 失效模式与影响分析 对 主要工艺及生产设备进行了风险评估并提出控制方法 并以计算机 CFD 气流模拟 技术 对 HVAC 设计进行验证及提供参考 图册包括 车间平面总图 2 张 车间平面布局 2 张 车间设备布置图 2 张 车间洁净分区图 2 张 车间压差分布图 2 张 带控制点的工艺流程图 2 张 水系统流程图 1 张 压缩空气流程图 1 张 车间管道布置图 2 张 车间人流物流动线图 2 张 关键词 GMP EU GMP cGMP ***针制剂车间 生命体 2012 年 东富龙 杯第二届全国大学生制药工程设计竞赛概念设计说明书 5 目录 自序 1 摘要 3 目录 5 第一部分 总说明 神经系统 9 1 项目概述 信号指令 9 2 设计依据 原则 灵魂 9 3 设计原则 神经系统的约束 10 4 神经系统的组成 10 4 1 设计内容 神经元 10 4 2 工程项目管理 突触 15 4 3 技术经济指标 神经胶质 17 第二部分 工艺设计 生殖系统 19 1 设计依据 灵魂 19 2 业主要求 生殖系统的约束 19 3 物料 能量衡算 生殖系统的源头 20 3 1 概述 20 3 2 物料衡算 20 3 3 物料年消耗量及来源 22 3 4 公用系统消耗及来源 22 3 5 ***注射用水热量衡算 23 4 工艺设计考虑 生殖系统的形成 24 4 1 西林瓶选择 24 4 2 配液系统及工艺 24 4 3 除菌过滤与滤液接收 25 4 4 无菌传递考虑 26 4 5 隔离技术考虑 27 5 工艺设计流程及设备选型 生殖系统的延续 28 2012012012012 2 2 2 TofflonTofflonTofflonTofflon CupCupCupCup TheTheTheThe 2nd2nd2nd2nd CompetitionCompetitionCompetitionCompetition ofofofof PharmaceuticalPharmaceuticalPharmaceuticalPharmaceutical EngineeringEngineeringEngineeringEngineering DesignDesignDesignDesign 6 5 1 工艺流程简述 28 5 2 主要工序叙述 30 5 3 工艺设备选型 32 第三部分 车间 运动系统 35 1 设计依据 灵魂 35 2 业主要求 运动系统的约束 35 3 运动系统的组成 35 3 1 车间单元条件 骨连结 35 3 2 车间建筑条件 骨和骨骼肌 36 第四部分 空调系统 呼吸系统 38 1 设计依据 灵魂 38 2 业主要求 呼吸系统的约束 38 3 HVAC 的组成 39 3 1 风管 呼吸道 39 3 2 空调机组 肺 39 第五部分 公用工程 血液循环系统 44 1 设计依据 灵魂 44 2 业主要求 血液循环系统的约束 44 3 管道 血液循环系统的通道 45 3 1 管道选型计算 45 3 2 管道设计说明 48 4 公用工程系统 血液循环系统的组成 48 4 1 水系统 48 4 2 供气系统 50 4 3 供电系统 53 4 4 锅炉系统 54 4 5 冷库系统 55 第六部分 人流 物流 消化系统 56 1 设计依据 灵魂 56 2012 年 东富龙 杯第二届全国大学生制药工程设计竞赛概念设计说明书 7 2 业主要求 消化系统的约束 56 3 人流进入消化系统的***规定 57 3 1 E 级区 口腔 ***规定 57 3 2 C 级区 咽 ***规定 58 3 3 B 级区 食管 ***规定 60 4 洁净区 消化腺 物流路线 61 4 1 灭菌器具的传入和传出 61 4 2 工衣的清洗和灭菌 61 4 3 废物的传出 62 第七部分 工厂运行模式 内分泌系统 63 1 车间定员 63 2 工作班次 63 3 生产日程运行模式表 64 3 1 方案设计优势 65 3 2 年度生产量 66 第八部分 环保 节能 劳动安全及卫生 67 泌尿系统 67 1 设计依据 灵魂 67 2 业主要求 泌尿系统的约束 68 3 环保 节能 劳动安全及卫生 泌尿系统的组成 68 3 1 环保 68 3 2 节能措施 70 3 3 劳动安全 71 3 4 卫生 72 第九部分 车间平面布置 生命体 73 1 车间 URS 说明 73 2 设计前提 73 3 车间布置 73 3 1 布置原则 73 2012012012012 2 2 2 TofflonTofflonTofflonTofflon CupCupCupCup TheTheTheThe 2nd2nd2nd2nd CompetitionCompetitionCompetitionCompetition ofofofof PharmaceuticalPharmaceuticalPharmaceuticalPharmaceutical EngineeringEngineeringEngineeringEngineering DesignDesignDesignDesign 8 3 2 洁净度分区规定 74 3 3 生产区方案说明 74 3 4 参观走廊设计 77 3 5 称量配液间设计 77 3 6 设备安装考虑 77 3 7 车间压差及气闸设计考虑 77 4 生产预留 生命的延续 78 4 1 预留面积 78 4 2 预留考虑 78 附录 79 附录一 风险分析 79 1 1 风险分析方法概述 79 1 2 主要工艺与其设备风险分析及控制 80 附录二 投资估算 87 2 1 投资估算说明 87 2 2 投资估算 87 附录三 气流流型 CFD 模拟说明 91 一 称量间的模拟 91 1 模拟一 91 2 模拟二 92 二 ***间的模拟 94 1 模拟一 94 附录四 工艺流程设备位号表 99 致谢 100 2012 年 东富龙 杯第二届全国大学生制药工程设计竞赛概念设计说明书 9 第一部分 总说明 神经系统 一个富有生命力的***针制剂厂房设计像人体一样是一个复杂的机体 各*** 系 统的功能不是孤立的 它们之间互相联系 互相制约 本项目设计的总说明是总的纲领性 文件 像神经系统一样它指导整个设计 囊括了概述 设计内容 工程项目总体日程 技 术经济指标 1 项目概述 信号指令 项目的提出犹如生命的起源就像神经系统一样是人体内起主导作用的功能调节系统 有了如信号指令的项目概述 设计由此拉开序幕 项目名称 多肽类冻干注射制剂工厂第 1 期新建项目 建设单位 华兴药业股份有限公司 项目性质 已建厂房新建项目 建设地点 上海 建设目标 满足业主要求 2 设计依据 原则 灵魂 项目设计的依据和原则就像神经系统的灵魂一样 灵魂是依附于人的躯体而作为主宰 的精神体 真实存在而具有指导意义 1 2012 年东富龙杯第二届全国大学生制药工程设计竞赛任务书 2 药品生产质量管理规范 2010 年修订 GMP 3 药品生产质量管理规范实施指南 2010 版 4 GOOD MANUFACTURE PRACTICE 2004 cGMP 5 欧洲药品生产和质量管理规范 EU GMP 6 洁净厂房设计规范 GB50073 2001 7 医药工业洁净厂房设计规范 GB50457 2008 8 ISPE 无菌设施实施指南 第二版 9 制药工程工艺设计 10 化工工艺设计手册 11 建筑给排水设计规范 GB50015 2003 2012012012012 2 2 2 TofflonTofflonTofflonTofflon CupCupCupCup TheTheTheThe 2nd2nd2nd2nd CompetitionCompetitionCompetitionCompetition ofofofof PharmaceuticalPharmaceuticalPharmaceuticalPharmaceutical EngineeringEngineeringEngineeringEngineering DesignDesignDesignDesign 10 12 工业企业照明设计规范 GB50034 2004 13 供配电系统设计规范 GB5OO52 95 14 采暖通风和空气调节设计规范 GBJ1987 15 工业企业设计卫生标准 TJ36 79 16 污水综合排放标准 GB8978 1996 3 设计原则 神经系统的约束 1 遵循 GMP EU GMP cGMP 实施规范进行设计 2 以 质量源于设计 为宗旨 以 最大限度避免污染 交叉污染 混淆及差错 为设计理念指导本项目设计 3 满足人流物流相协调 功能间布置与工艺过程相协调 环境清洁等级与产品污染 风险相协调 4 选用满足本设计工艺要求 生产技术成熟的设备以保证产品质量 降低劳动强度 5 结合工厂和车间实际情况 充分利用总厂资源 采用先进设备 成熟的生产技术 以保证产品质量 降低劳动强度 6 满足劳动安全和消防安全的需要 7 采用能量的循环使用和多次利用 行之有效的生产工艺 以降低生产成本和投资 达到生产要求的同时尽可能的节约能源 8 公用工程和辅助设施靠近使用点 降低能源耗用 9 设计人性化 10 为今后扩建预留生产区 4 神经系统的组成 4 14 14 14 1 设计内容设计内容 神经元神经元 本项目设计说明书每一个部分的内容犹如组成神经系统的每一个神经元 共同构成一 个完整的系统 2012 年 东富龙 杯第二届全国大学生制药工程设计竞赛概念设计说明书 11 图 1 1 设计内容总览图 2012012012012 2 2 2 TofflonTofflonTofflonTofflon CupCupCupCup TheTheTheThe 2nd2nd2nd2nd CompetitionCompetitionCompetitionCompetition ofofofof PharmaceuticalPharmaceuticalPharmaceuticalPharmaceutical EngineeringEngineeringEngineeringEngineering DesignDesignDesignDesign 12 4 1 1 工艺设计 生殖系统 多肽类冻干制剂生产工艺设计 表 1 1 部分工序方案选择 工序方法方案一方案二 配液 全自动配液系统 一次性配液系统 保温夹套 胶塞转运 螺旋管道输送 阀密闭转运 进出料方式 固定式进出料 RBR 混合式进出料 AGV 物料及能量衡算 原辅料用量 物料用量 公用工程耗量 表 1 2 原辅料及容器具用量 名称剂型单位数量 原辅料 多肽类原料药 A 剂型 毫克 批 248973 B 剂型121451 甘露醇 A 剂型 毫克 批 2406736 B 剂型1174018 物料用量 西林瓶 A 剂型 瓶 批 41496 B 剂型80967 胶塞 A 剂型 只 批 41413 B 剂型80805 铝盖 A 剂型 只 批 41247 B 剂型80482 标签 A 剂型 个 批 41083 B 剂型80161 盒子 A 剂型 只 批 8200 B 剂型16000 箱子 A 剂型 只 批 82 B 剂型160 表 1 3 公用系统耗量 名称主要参数单位用量备注 新鲜水符合饮用水标准M3 a8454 952 m3 h 蒸汽符合药用t a335550kg h 电380 220V 50HZkwh1 85 106装机功率 压缩空气符合药用M3 a125 氮气符合药用M3 a350 详细计算结果见第二部分 2012 年 东富龙 杯第二届全国大学生制药工程设计竞赛概念设计说明书 13 设备选型及相关说明 按照业主提供的条件及计算说明选择生产工艺主要设备及公用 工程相关设备 主要工艺设备选型 表 1 4 主要设备选型一览表 工程名称编制年 月 日工序号共 页 工程项目校核年 月 日序号 设计阶段审核年 月 日第页 序 号 设备位号设备名称规格型号生产厂家备注 1GY 03洗瓶机KQCL80长沙楚天科技有限公司 2GY 04隧道烘箱KSZ620 60长沙楚天科技有限公司 3GY 05灌装加塞 机 KGS12 Xn长沙楚天科技有限公司 4GY 08轧盖机ZG长沙楚天科技有限公司 5GY 07冻干机LYO 20 SIP 上海东富龙科技股份有限公司 6GY 06胶塞清洗 机 KJ 10温州亚光机械制造有限公司 7GY 11铝盖清洗 机 DQXL 10温州亚光机械制造有限公司 8GY 09自动灯检 机 SA 18意大利 ecos 科技有限公司 9GY 10自动贴签 机 MT 400上海宿田自动化设备有限公司 10GY 11自动包装 机 JDZ 120P瑞安市佳德包装机械有限公司 11GY 12自动装箱 机 CP10江苏江鹤包装机械有限公司 设备选型详细一览表及计算见第二部分 人流及物流路线设计 包括洁净区域划分 ***规定 洁净区物流路线 表 1 5 洁净区域划分 洁净分区工序 局部 A 级ISO5称量 终端除菌过滤 灌装 冻干装卸料 轧盖 B 级ISO5灌装间 轧盖间 冻干装卸料室 灭菌器具暂存间 ***间 C 级ISO7称量间 配液间 铝盖准备 胶塞准备 无菌器具洗存间 西 林瓶处理间 ***间 E 级 灯检间 贴标间 包装间 冷库 办公室 ***室 G 级 制水系统室 空调机组间 配电间 锅炉间 制氮机室 压缩 空气制备室等 详细说明见第九部分 表 1 6 ***规定 洁净级别***流程 E大厅更鞋换工作服手消毒E 级区 CE 级区更鞋一更二更手消毒气锁间C 级区 BC 级区脱洁净衣穿无菌***穿无菌外衣风淋B 级区 C 级区穿洁净衣脱无菌衣气琐间 详细说明见第六部分 2012012012012 2 2 2 TofflonTofflonTofflonTofflon CupCupCupCup TheTheTheThe 2nd2nd2nd2nd CompetitionCompetitionCompetitionCompetition ofofofof PharmaceuticalPharmaceuticalPharmaceuticalPharmaceutical EngineeringEngineeringEngineeringEngineering DesignDesignDesignDesign 14 4 1 2 公用工程设计 血液循环系统 辅助设施设计 包括供水 供电 供气 冷库系统的设计 HVAC 设计 包括新鲜空气用量 洁净区送风量 冷热负荷的估算及空调设备选 择参数 表 1 7 HVAC 单元条件表 洁净 度级 别 换气次数 相对于邻 近的低级 别区域的 压差 Pa 温 度 相 对 湿 度 送风量 m 3h 1 回风量 m 3h 1 新风量 m 3h 1 冷负荷 KW m 2 热负荷 KW m 2 A 0 45m s 气流流 速 单向层流2250288682829157893 B60152250328982960832909532 C251522554029032232805827993 E55245524981174877494732244 详细说明见第四部分 管道设计 包括管道管径选型计算及设计要点说明 表 1 8 管道选型汇总表 管道用途管径规格管道材料 饮用水 25X2 5304L 不锈钢管 注射用水 主管 65X2 5 316L 不锈钢管 配液支管 50X2 5 西林瓶清洗管道 15X2 胶塞清洗管道 15X2 铝盖清洗管道 50X2 5 配液罐清洗管道 25X2 5 冻干机清洗管道 50X2 5 纯化水 65X2 5316L 不锈钢管 纯蒸汽 32X2 5316L 不锈钢管 详细说明见第五部分 工厂运行模式设计采用以下三种方案即可满足市场变动需求 设计中设定相邻 2 批次 即 48 小时 生产为一个周期 方案一 市场仅需求 A 剂型 单周期内生产 A 剂型 方案二 市场仅需求 B 剂型 单周期内只生产 B 剂型 方案三 市场同时需求 A B 剂型 单周期内 A B 剂型按 1 1 配比生产 2012 年 东富龙 杯第二届全国大学生制药工程设计竞赛概念设计说明书 15 图 1 2A B 剂型生产比例变动图 图中每一个点表示 A B 剂型不同比例 三种方案的提出为了给 A B 剂型合理搭配生产提供指导依据 以满足市场变动需求 工程进度表 包括工程项目管理及总体日程表 4 1 3 环保 节能及劳动安全卫生 泌尿系统 三废的处理及回收利用 主要针对 废液 废气 废渣 的排放处理并采取相 应的措施回收利用 HVAC 节能说明 工艺 设备 电力系统等节能措施 4 1 4 车间布局设计 生命体的构架 设计两套平面布局方案 详细布局方案见第九部分 4 24 24 24 2 工程项目管理工程项目管理 突触突触 项目管理团队活动相互*** 项目管理的目的是使项目能及时 经济有效的完成 在 操作 工程 建造 调试和确认人员之间建立良好的沟通 计划及协作 而神经系统内的 神经元间***是互相接触 接触部位的结构特化称为突触 犹如项目管理中生产人员 之间的互相联系 4 2 1 项目管理职责 设计该项目管理团队人员及职责如下表 2012012012012 2 2 2 TofflonTofflonTofflonTofflon CupCupCupCup TheTheTheThe 2nd2nd2nd2nd CompetitionCompetitionCompetitionCompetition ofofofof PharmaceuticalPharmaceuticalPharmaceuticalPharmaceutical EngineeringEngineeringEngineeringEngineering DesignDesignDesignDesign 16 表 1 9 项目管理团队人员及职责表 人员职责备注 总经理负责工厂总体支出和收入 药品质量 项目经理 对项目计划和执行负最终的责任 管理相关的成本 时限 质量 领导 有跨功能项目团队 项目发起人 提供高水平支持 指导 对项目和项目团队有一定把握度 发起人帮助 成立高水平目标及充分利用经济和人力资源 项目设计师设计满足项目经理所提出项目要求的项目 项目工程师 工程人员包括工序和设施工程师 协助鉴定用户要求 对设施和系统设 计及标准要求负责 并与准则和规程保持一致 工程师负责输入测试方 案和记录 设备提供者提供工厂所需设备 物料提供者提供工厂所需原辅料 采购员采购原辅料 设备和相应辅助装置 从物料提供者处采购 建筑所有人公司或者承包商负责建造计划 评估 投标 签约 和执行 设备安装者为工厂安装设备 培训员负责培训生产人员 生产人员 设施和工序最终所有者 识别使用者要求 参与阶段性设计审核 及输 入具体测试计划和记录 在运转前 必须确保操作已经经过充分培训 以及对设施操作和设备操作有充分理解 维护人员 维护可以参与阶段性设计审核和设备选择 维护必须对设施和设备有充 分理解 维护应该制定计划以参与到调试活动 培训活动 以及发展中 需要程序 成本控制者执行对项目成本的详细***和报告 日程控制者执行项目时间表的详细机会 ***及报告 文件协调员管理已认可和组织项目文件 验证员 确保满足设施和系统确认要求 职责包括确认计划 例如 验证总计划 确认资源和成本评估 确认草案 协调和执行 验证也可以对直接影响 系统或具体设施属性提供设计输入 质量控制员 协调关于分析测试计划和执行活动 负责具体系统或设施属性设计输入 测试计划进程 资源和成本评估 内部或外部实验室协调 解释结果 质量保证员 确保设施和系统满足 GMPs 要求 质保部协助鉴定直接影响系统和间接 影响系统 审核和批准相关确认计划 草案 和报告 质保部应助解决 确认问题和审核直接影响系统具体变更 4 2 2 工程项目总体日程表 本项目设计工程项目总体日程如下表 2012 年 东富龙 杯第二届全国大学生制药工程设计竞赛概念设计说明书 17 表 1 10 工程项目总体日程表 4 4 4 4 3 3 3 3 技术经济指标技术经济指标 神经胶质神经胶质 技术经济指标是对生产经营活动进行计划 组织 管理 指导 控制 监督和检查的 重要工具犹如神经胶质对神经元起着支持 绝缘 营养和保护等作用一样 表 1 11 生产车间综合技术经济指标表 序号指 标 名 称计算单位设计指标备 注 一生产规模 1A 剂型瓶 批41000 2B 剂型瓶 批80000 3包装规格 5 支 100 盒 箱 4每班工作时间时 天8 5年工作日天250 6年度最大生产能 力 批 年250 二车间定员人27 三主要原材料 辅料 1多肽原料药千克 年63 2甘露醇千克 年602辅料 3***酸二氢钠千克 年 缓冲液 四公用系统消耗 1水m 3 d 33 82饮用水 2电kWh d7400 3蒸汽t d1 34 4氮气M d5 五建筑面积 2012012012012 2 2 2 TofflonTofflonTofflonTofflon CupCupCupCup TheTheTheThe 2nd2nd2nd2nd CompetitionCompetitionCompetitionCompetition ofofofof PharmaceuticalPharmaceuticalPharmaceuticalPharmaceutical EngineeringEngineeringEngineeringEngineering DesignDesignDesignDesign 18 序号指 标 名 称计算单位设计指标备 注 1建筑面积m 2 5245 52 六 三废 排放量 1废水m 3 d 33 22 2噪声 满足相关规范 3废渣t d3 4 七经济指标 1总投资万元5953 9 2012 年 东富龙 杯第二届全国大学生制药工程设计竞赛概念设计说明书 19 第二部分 工艺设计 生殖系统 药品的生产过程就像一个新生命的诞生 多肽类***针工艺生产线犹如人体的生殖 系统 设计依据是生殖系统的灵魂 业主要求是对生命诞生过程的约束 物料衡算是生殖 系统的源头 工艺设计考虑是生命的组成 工艺设计流程是生殖系统的延续 1 设计依据 灵魂 本设计以 最大限度避免污染 交叉污染 混淆及差错 为核心指导思想 犹如生命 的灵魂贯穿于本项目设计 2012 年东富龙杯第二届全国大学生制药工程设计竞赛任务书 中国 药品生产质量管理规范 2010 年修订 美国 药品生产质量管理规范 2004 欧盟 药品生产质量管理规范 2008 制药工程工艺设计 2006 2 业主要求 生殖系统的约束 业主对设备 厂房 硬件设施系统等提出的自己的期望使用需求说明 这个需求 综合根据自己的使用目的 环境 用途等提出自己具体的方案 生殖系统的约束犹如 业主对工艺设计的要求 业主对于生产设计的要求如下 品种 冻干西林瓶制剂 A B 两种剂型 生产量 A 剂型 41000 瓶 批 每瓶灌装 4ml 含多肽原料药 6mg 甘露醇 58mg B 剂型 80000 瓶 批 每瓶灌装 1ml 含多肽原料药 1 5mg 甘露醇 14 5mg 年度最大生产能力 250 批 年 冻干作业时间 24 小时 制剂生产流程简述 称取原料和辅料 用注射用水溶解 ***酸二氢钠缓冲调节 pH 7 稀释至标准容 积 无菌过滤 灌装 半加塞 冻干 轧盖 包装 产品储存条件 2 8 避光 有关洁净区分区 应参考工艺操作需求并结合 2010GMP 规范进行 不同工艺工程的洁净度分区 不使用隔离器技术 2012012012012 2 2 2 TofflonTofflonTofflonTofflon CupCupCupCup TheTheTheThe 2nd2nd2nd2nd CompetitionCompetitionCompetitionCompetition ofofofof PharmaceuticalPharmaceuticalPharmaceuticalPharmaceutical EngineeringEngineeringEngineeringEngineering DesignDesignDesignDesign 20 3 物料 能量衡算 生殖系统的源头 问渠那得清如许 为有源头活水来 物料供给是保证工艺生产持续运转的源头 就 像生殖系统的源头一样 是孕育生命的基础 3 3 3 3 1 1 1 1 概述概述 本项目多肽类***针注射制剂分为 A B 剂型 A B 剂型如何配比生产以适应业 主需求和市场需求 现将可提供给业主参照选择的模式以物料衡算的方式给出 为达生产要求 满足市场变动需求 以 2 天为一个生产小周期 现提供以下三种生产 配比方式供参照 生产配比模式见下图 图 2 1 生产配比方案 3 3 3 3 2 2 2 2 物料衡算物料衡算 对生产每批 A B 所需的物料进行衡算 下图为以 A 剂型为例进行物料衡算的图示 2012 年 东富龙 杯第二届全国大学生制药工程设计竞赛概念设计说明书 21 由于缺乏实际生产经验 所以参考设备给出参数 设置各工序的损失率为 0 2 图 2 2 A 剂型物料衡算图 2012012012012 2 2 2 TofflonTofflonTofflonTofflon CupCupCupCup TheTheTheThe 2nd2nd2nd2nd CompetitionCompetitionCompetitionCompetition ofofofof PharmaceuticalPharmaceuticalPharmaceuticalPharmaceutical EngineeringEngineeringEngineeringEngineering DesignDesignDesignDesign 22 下表为 A B 剂型的物料衡算结果 表 2 1 物料衡算表 按每批计算 物料 工序 原料药 mg 辅料 mg 甘露 醇 西林瓶 瓶 胶塞 只 铝盖 只 标签 个盒子箱子 配 液 A248973240673641413 4 165652ml 需配液 1656523 0 998 165984ml B121451117401880805 1 80805ml 需配液 80805 0 998 80967ml 洗 瓶 A 41496 B 80967 灌 装 A24847524019234141341413 B12120811716708080580805 冻 干 A24797823971194133041330 B12096511693278064480644 轧 盖 A2474822392325412474124741247 B1207231166988804828048280482 灯 检 A2469872387540411654116541165 B1204821164654803218032180321 贴 签 A246493238276541083410834108341083 B120241116232580161801618016180161 包 装 A246000237800041000410004100041000820082 B12000011600008000080000800008000016000160 3 3 3 3 3 3 3 3 物料年消耗量及来源物料年消耗量及来源 表 2 2 物料年消耗量及来源 按最大量计算 物料名称规格 年用量 来源 数量单位 包装规格 包装规格 5 支 100 盒 箱 多肽原料药符合药典63kg国外进口 甘露醇符合药典602kg国外进口 ***酸二氢钠符合药典 kg上海 内包材 西林瓶 胶塞 铝盖 符合药典 221100 162100 万套德国进口 标签 2100万张上海 说明书 400万张上海 盒子 400万个上海 纸箱 4万个上海 3 3 3 3 4 4 4 4 公用系统消耗及来源公用系统消耗及来源 表 2 3 公用系统消耗及来源 物料名称种类规格单位日用量年用量来源 2012 年 东富龙 杯第二届全国大学生制药工程设计竞赛概念设计说明书 23 水 自来水 M 33 828454 95城市管网 纯化水符合药典M 3616 2 5 3616 25车间制备 注射用水符合药典M 3254 6 3 3254 63车间制备 气 纯蒸汽符合药典kg1340335000车间制备 压缩空气 M 0 5125车间制备 氮气 M 1 4350车间制备 电三相电 Kwh74001 85 10 6 厂区电网 3 3 3 3 5 5 5 5 ***注射用水热量衡算***注射用水热量衡算 80 循环注射用水通过热交换器***至 20 由于列管式热交换器适应性强 操作可 靠 本项目选择列管式热交换器 注射用水在定性温度 T T1 T2 2 80 20 2 50 下的比热容 Cp 4 174kJ kg K 988 1kg m 体积流量 Vs 16 8m h 计算得质量 ms Vs 988 1kg m X16 8 m h 16600 08kg h 根据放热方程式 Q m Cp t 式中 Q 注射用水每小时放出的热量 m 注射用水的用量 t 注射用水的定性温度 代入数据 Q1 m Cp t 16600 08kg h X4 174kJ kg K X 50 3 5 X106kJ h 用于制药用的***水夏季 冬季出口温度 t2 15 热交换器的入口温度为 t1 9 热交 换过程中温度变化见如下换热交换示意图 图 2 3 热交换示意图 根据传热方程式 Q2 K A tm 式中 Q 注射用水每小时吸收的热量 K 传热系数 列管式换热器中总传热系数的经验数值为 1200 2400kcal h 此处取 K 2000 kcal h A 换热器传热面积 tm 换热器进 出口处的对数平均温差 2012012012012 2 2 2 TofflonTofflonTofflonTofflon CupCupCupCup TheTheTheThe 2nd2nd2nd2nd CompetitionCompetitionCompetitionCompetition ofofofof PharmaceuticalPharmaceuticalPharmaceuticalPharmaceutical EngineeringEngineeringEngineeringEngineering DesignDesignDesignDesign 24 9 24 1520 980ln 1520 980 ln t 21 21 m tt tt 根据热量平衡 Q2 Q1 3 5 X106kJ h 8 4 X 105kcal h 则换热器传热面积 9 16 9 242000 104 8 52 mtK Q A 选用面积为 16 9 的列管式换热器 4 工艺设计考虑 生殖系统的形成 工艺设计考虑的每一个关键点犹如生殖系统中复杂生物体上任何与有性繁殖及 组成生殖系统有关的组织 4 14 14 14 1 西林瓶西林瓶选择选择 根据 A B 剂型的灌装量 考虑冻干装液高度 选择相应规格的进口德国原料国际药 典级中性高硼硅玻璃西林瓶 表 2 4 西林瓶规格 适用剂型瓶体直径瓶口直径灌装量最大灌装量 A 剂型22mm20mm4ml10ml B 剂型16mm13mm1 5ml3ml 4 4 4 4 2 2 2 2 配液系统及工艺配液系统及工艺 按照 GMP 要求 考虑配液工艺时 为人性化设计 降低生产人员劳动强度 选择两 种配液系统进行比较 表 2 5 配液系统比较表 项目 全自动配液系统一次性配液系统 带控温夹套 特点 全自动配液与传输 在线自动 CIP SIP 在线自动过滤器完整性测试系统 在线自动补水称重定容系统 系统 SIP 前的自动气密性检测 系统 SIP 后的自动保压 按品种调出运行参数 实现系统的 可进行无菌配液 热交换效率高 低灌装体积或低流速条件下高效冷 却 符合 ASME 及 PED 设计且易于操作 供货保证性高 低投资额 节约清洁和消毒成本 2012 年 东富龙 杯第二届全国大学生制药工程设计竞赛概念设计说明书 25 自动运行 运行时间和参数的自动 记录 打印 自动报警 无清洁验证要求 经营规模灵活 减少设置时间 对比 投资成本高低 运行成本中低 周转时间长短 清洁验证有无 转移性不灵活灵活 配液方式全自动半自动 劳动强度大小 结论 1 在平面布置方案一中采用全自动配液系统 以满足利用高度差传送物料的设计 2 在平面布置方案二中采用一次性配液系统 方便运输 减少配液间面积 同时 能满足低温 2 8 灌装的要求 在选择配液工艺时 对比两种方案 浓稀配制法和一步配制法 结合参考原料药质量 进行下列比较 表 2 6 配液工艺比较表 方案浓稀配制法一步配制法 操作 药液经浓配 活性炭吸附除热原过滤后 经稀配定量 再进行过滤和除菌过滤 药液经一步配制后定量 然后进行过 滤和除菌过滤 特点 可以较好地保证药液的除热原效果 对 原辅料的活性炭的前处理比较复杂 活性炭本身会吸附药物 造成产品损失 部分活性炭及活性炭中附加物难以除 去 不使用活性炭 避免活性炭对车间造 成污染 对原料药质量要求高 原料药厂需对 原料进行除热源操作 操作简便 劳动强度低 结论配液工艺选择一步配制法 4 4 4 4 3 3 3 3 除菌过滤与滤液接收除菌过滤与滤液接收 4 3 1 除菌过滤 按照 GMP 要求 对药液进行除菌过滤设计考虑 基于多肽类药物本身性质的特殊性 采用活性炭除热原会对其药效造成一定影响 并且活性炭会吸附一定量原料药 本项目设计时采用超滤除热原 有效解决前述问题 采用 0 22 m 微滤膜 能有效除菌 经 0 22 m 微滤膜无菌过滤后的药液采用高 纯氮气吹送 有效保证药液无菌性以达到 HX 要求 将药液从滤液接收管用高纯氮气吹送到灌装机过程中 再次使用超滤除热原 两次 2012012012012 2 2 2 TofflonTofflonTofflonTofflon CupCupCupCup TheTheTheThe 2nd2nd2nd2nd CompetitionCompetitionCompetitionCompetition ofofofof PharmaceuticalPharmaceuticalPharmaceuticalPharmaceutical EngineeringEngineeringEngineeringEngineering DesignDesignDesignDesign 26 0 22 m 微滤膜除菌 双重措施以有效保证药液无菌性和有效性 4 3 2 冗余过滤布局考虑 参照 GMP 实施指南 在过滤工艺上 设计采用冗余过滤工艺 该工艺能较高程度保 证药物的无菌性 表 2 7 冗余过滤布局对比考虑表 项目方案一方案二方案三 安装 方式 主过滤器和冗余过滤器安 装在 C 级 药液经两级过滤 后进入 B 级和 A 级 采用套 筒式过滤器 SIP 方式灭菌 主过滤器安装在 B 级 附 属过滤器安装在 C 级 选 用套筒式过滤器 SIP 方 式灭菌 冗余过滤器安装在 C 级 选 择套筒式过滤器 SIP 方式 灭菌 主过滤器选用抛弃型 囊是过滤器 安装在 A 级 使用前灭菌 特点 两级过滤器受污染风险高 较少无菌操作 主过滤器受污染风险低 较多无菌操作 主过滤器受污染风险低 较多无菌操作 结论 综合考虑 设计采用方案二进行冗余过滤布局设计 以降低产品污染风险 保证产 品质量 4 3 3 过滤器与滤液接收罐的布局考虑 参考 GMP 实施指南 考虑三种滤液接收罐的布置形式及优缺点 表 2 8 滤液接收罐布置形式对比考虑表 项目方案一方案二方案三 布置形式 没有滤液接收罐滤液接收罐和收割过滤器 在非无菌区滤液接收罐在无菌区 优点设备简单 造价低 药液的非无菌状态时间 短 较少无菌操作 药液的非无菌状态时间短 从接收罐到灌装投一般较短 缺点 药液的非无菌状态 时间长 设备造价高 从接收罐到灌装头距离一 般比较长 设备造价高 较多无菌操作 结论综合考虑 对产品的保护 降低污染风险 采用方案三对滤液接收罐进行布置 4 44 44 44 4 无菌传递考虑无菌传递考虑 4 4 1 胶塞无菌传递 选择多种方案进行考虑 2012 年 东富龙 杯第二届全国大学生制药工程设计竞赛概念设计说明书 27 表 2 9 胶塞转运方案 方案呼吸袋传递无菌管道传递 无菌对接提升机无菌对接 特点 1 胶塞的清洗 灭菌分开进行 2 可实现物料 的无菌传递 1 管道能实现 CIP SIP 2 利用高度差 进行物料的无菌 传递 1 利用 RTP 无菌传 输原理 使用 阀无菌对接进行传 递 2 可以实现物料无 菌传递 1 利用 RTP 无菌传 输原理 使用提升机 进行无菌对接传递 2 可实现物料的无 菌传递 投资成本低中高高 运行成本高中中高 结论 设计在平面布置方案一中采用无菌管道传递方式进行胶塞的无菌传递 设计在平面布置方案二中采用 无菌对接方式进行胶塞的无菌传递 4 4 2 铝盖无菌传递 按照 GMP 要求 铝盖不属于直接与药品接触的包材 同时 GMP 还规定 在未进行轧 盖前的产品视为未完全密封状态 所以考虑铝盖无菌级别和内包材同等 无菌传递方式为 RTP 原理 无菌对接 4 4 3 器具 洁具无菌传递 无菌器具 无菌洁具设计对清洗后的器具和洁具装入呼吸袋中 在非无菌区通过双扉 灭菌柜 包括干热灭菌柜和脉动真空灭菌柜 进行灭菌 灭菌完成后 直接
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