年产万支250ml糖浆剂生产车间工艺设计整理.docx

资源描述

年产万支250ml糖浆剂生产车间工艺设计整理.docx

《年产万支250ml糖浆剂生产车间工艺设计整理.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《年产万支250ml糖浆剂生产车间工艺设计整理.docx（30页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

年产万支250ml糖浆剂生产车间工艺设计整理.docx

年产万支250ml糖浆剂生产车间工艺设计整理

北京理工大学珠海学院

布洛芬糖浆剂工艺设计

题目：

年产2000万支250ml糖浆剂

生产车间工艺设计

学生姓名：

陈塨慧、苏泽鹏、萧志乐

蔡权、冯宇

学院：

化工与材料学院

专业班级：

12应用化学2班

2015年10月

年产2000万支250ml糖浆剂生产车间工艺设计

摘要

依据GMP的思想，为布洛芬糖浆生产提供合理的生产工艺与车间布局。

根据糖浆制剂车间设计的原则和规定科学有效地设计出年产2千万支250ml布洛芬糖浆的生产车间。

对处方的设计、糖浆制剂工艺流程的设计以及物料衡算、工艺设备选型、车间设计和成本估算等进行了详细的研究和分析，并最终设计出有效可行的年产2千万支250ml布洛芬糖浆生产车间工艺。

本设计严格遵守GMP规定，符合环保、经济、安全、技术等方面的要求。

关键词：

GMP；布洛芬糖浆；生产工艺；车间布局

Anannualoutputof20million-250mlibuprofensyrupprocessdesignworkshop

Abstract

AccordingtothethoughtofGMP,providetheproductionprocessandworkshoplayoutreasonableforibuprofensyrupproduction.Accordingtotheprinciplesandprovisionsofthesyruppreparationworkshopdesignscienceeffectivelydesignanannualoutputof20millionpiecesof250mlofibuprofensyrupproductionworkshop.Theformulationdesign,injectionprocessdesignandthematerialbalance,processequipmentselection,workshopdesignandcostestimationofthedetailedresearchandanalysis.Andthefinaldesignofanannualoutputof20000000effective250mlibuprofensyrupproductionprocess.ThisdesignstrictlyabidebytheprovisionsofGMP,withtheenvironmentalprotection,economy,safety,technologyandotheraspectsoftherequest.

Keywords:

GMP；ibuprofensyrup；productionprocess；workshoplayout

1前言

布洛芬是世界卫生组织、美国FDA唯一共同推荐的儿童退烧药，是公认的儿童首选抗炎药。

布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用。

治疗风湿和类风湿关节炎的疗效稍逊于乙酰水杨酸和保泰松。

适用于治疗风湿性关节炎、类风湿性关节炎、骨关节炎、强直性脊椎炎和神经炎，也可拥有手术后抚慰疼痛和炎症。

布洛芬以等量的两种光学异构体组成的外消旋体物形式存在，但在药物活性（S）-布洛芬的药物以较少的剂量显示预期的药物效果，并且没有由药物无活性的（R）-布洛芬所引起的可能的副作用。

至今，已经制备了包含布洛芬的多种糖浆剂型。

例如，韩国专利公布2004-51826公开了通过利用增塑剂加溶布洛芬而制备右布洛芬糖浆剂的方法，并通过增香剂屏蔽所述药物的刺激味道。

.2布洛芬的介绍

【中文别名】2-（-4-异丁基苯基）丙酸；异丁苯丙酸，异丁洛芬，芬必得，α-甲基-4-（2-甲基丙基）苯乙酸

布洛芬结构式：

【英文别名】2-（4-Isobutylphenyl）propanoicAcid；α-Methyl-4-（isobutyl）phenylaceticacid；（±）-2-（4-Isobutylphenyl）propanoicacid；4-Isobutyl-alpha-methylphenylaceticAcid

【其他名称】拔怒风，异丁苯丙酸，异丁洛芬，Brufen，Emodin，Motrin，Rurana

【药品分类】神经系统用药-抗偏头痛药

.3布洛芬的主要剂型

布洛芬可以做成的主要剂型有糖浆剂、栓剂、软膏片剂、复方片剂及多层片剂、环包化合物、固态分散体。

下面主要介绍一下布洛芬的糖浆剂。

.4糖浆剂介绍

糖浆剂系指含有药物、药材提取物和芳香物质的浓蔗糖水溶液，供口服应用。

化学药物糖浆剂含蔗糖量应不低于45%（g/ml）或64.7%（g/g），用作矫味剂和助悬剂。

蔗糖及芳香剂等能掩盖药物的不良气味，改善口味，尤其受儿童欢迎。

糖浆剂易被微生物污染，低浓度的糖浆剂中应添加防腐剂。

常用的防腐剂中苯甲酸和山梨酸的用量不得超过0.3%，对羟基苯甲酸酯类的用量不得超过0.05%。

防腐剂对微生物的抑制作用有一定的选择性，故常使用混合防腐剂以增强防腐效能。

1.1.5糖浆剂的特点

糖浆剂的优点：

（1）味道好，味甜量小，服用方便，吸收较快。

（2）适用人群广，由于蔗糖及香料等能掩盖药物的不良气味，糖浆剂容易被各年龄段的人群接受。

尤其适用于儿童。

（3）高浓度糖浆方便保存，糖浆剂少部分蔗糖转化成葡萄糖和果糖，具有还原性，能防止糖浆剂中药物的氧化变质；由于含蔗糖浓度高，所以微生物的繁殖得到抑制。

但糖浆剂也有缺点：

如低浓度糖浆需加入防腐剂，生产环境不当时易发生霉变；在高温的环境下易变色。

1.1.6糖浆剂剂的分类

（1）单糖浆剂：

不含药物，可供制备含药糖浆及作为矫味剂、助悬剂。

（2）芳香糖浆剂：

含芳香挥发性物质，如橙皮糖浆、姜糖浆等，主要用作矫味剂。

（3）含药糖浆剂：

含有药物，用于疾病的预防和治疗。

1.1.7糖浆剂的规格和质量

糖浆剂的生产与储藏期间均应符合“中华人民共和国药典”下列有关规定：

国家标准有关规定糖浆剂在生产与储藏期间均应符合下列有关规定。

1．糖浆剂含蔗糖量应不低于45%（g/ml）或64.7%（g/g）。

2．除另有规定外，一般将药物用新沸过的水溶解后，加入单糖将，如直接加入蔗糖，则埯加水煮沸，必要时滤过，并自滤器上添加适量沸过的水，使成处方规定量搅匀，即得。

3．糖浆剂应在避菌的环境中配制，及时灌装于灭菌的洁净干燥浴器中。

4．除另有规定外，糖浆剂应澄清。

在储存中不得有酸败、异臭；产生气体或其他变质现象。

5．糖浆剂中可加入适宜的附加剂。

必要是坷添加适量的乙醇，甘没开其他多元醇。

如需加入防腐剂。

对羟基苯甲酸类的用量不得超过0.05%，苯甲酸或苯甲酸钠的用量不得0.3％。

如需加入色素，其品种及用量应符合卫生部的有关规定，并注意避免对检产生干扰。

6．糖浆剂宜不超过30℃处密封保存。

（三）相对密度糖浆剂的相对密度照《中国药典》（附录）相对密度测定法项下的方法测定，应符合各该糖剂项下的规定。

1.1.8糖浆剂在制备与贮藏过程中易出现的问题

（1）霉败问题糖浆剂容易被微生物污染，使糖浆长霉和发酵导致酸败、药物变质，特别是低浓度的糖浆剂更易发生霉败。

其原因往往是由于所用的蔗糖和药物不洁净，用具、容器处理不当，生产环境不符合要求。

解决办法应严格控制原料的质量，在规定的洁净环境中制备，及采用适当方法对用具、容器进行处理，并及时灌装。

对于低浓度的糖浆剂应添加适宜防腐剂。

应用防腐剂时，应将糖浆剂pH值调至酸性（pH≤4）.此外，八羟基喹啉硫酸盐0.001％、桂皮醛0.01%～0.1％、挥发油及焦糖等也用于糖浆的防腐。

防腐剂联合使用能增强防腐效果

（2）沉淀问题糖浆剂在贮藏期间产生沉淀，多是由蔗糖质量差，含有大量高分子杂质，由于这些杂质的逐渐聚集而出现混浊或沉淀。

可在单糖浆滤过前加入蛋清、滑石粉等，吸附高分子和其他杂质。

含有浸出药剂的糖浆剂，亦可因浸出药剂中含有不同程度高分子杂质而产生沉淀，制备时可将其滤除。

另外，高浓度的糖浆剂在贮藏中可因温度下降而析出蔗糖的结晶，加入适量甘油、山梨醇等多元醇可改善。

（3）变色问题糖浆剂制备时加热温度高，时间长，特别是在酸性条件下加热，可促使生成转化糖而使颜色变深。

含着色剂的糖浆剂，在还原性物质和光线的作用下可逐渐退色。

2制剂规格、处方研究

规格：

每瓶含布洛芬5.0g;规格250ml。

本设计参考中国专利CN200680001752布洛芬糖浆剂的处方。

表2.1布洛芬糖浆剂处方

名称

用量/g

作用

布洛芬（150µm）

蔗糖

果糖

琼脂

D-山梨糖醇

轻质高岭土

聚山梨脂80

对羟基苯甲酸甲酯

对羟基苯甲酸丙酯

苯甲酸钠

胡萝卜素

酸橙香精

柠檬酸

柠檬酸钠

纯化水

调节至250ml

（249.5g）

主药

甜味剂

粘度控制剂

悬浮剂

乳化剂

防腐剂

着色剂

增香剂

PH控制剂

溶液

（溶液PH值调节约为3.7）

1）将蒸馏水倾入制备槽中，并且将一部分预定量的糖（对应于最终组合物中的糖含量为27.5重量/体积％）和琼脂分散在其中，并且将所述分散体85至90°C搅拌约3小时而获得清澈溶液；

2）由对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯和苯甲酸钠组成的防腐剂混合物加入到1）中获得的溶液，并且通过搅拌溶解；

3）将其余部分的预定量的糖加入到保持在75至85°C的2）中获得的溶液，并且搅拌直到所述混合物变清澈；

4）将预定量的高果糖、D-山梨糖醇溶液（70%）、柠檬酸和柠檬酸钠加入到保持在70°C的3）中获得的溶液；

5）将胡萝卜素和聚山梨酯80加入到蒸馏水，并通过混合乳化；

6）将布洛芬和高岭土的分散体混合物在5）中获得的溶液中悬浮约3小时；

7）将4）中获得的溶液通过向其加入少量（约1.0重量/体积）的冷却水而冷却至25至29°C，将其加入到6）中获得的悬浮法，接着向其如入酸橙香精；

8）将蒸馆水加入到7）中获得的混合物以调节最终的总体积并混合均匀。

本处方组合物的有效成分，布洛芬，基于所述糖浆剂组合物的总体积，以0.01至10.0重量/体积％，优选0.7至5.0重量/体积％范围内的量采用，以平均粒度在10至300范围内的颗粒形式采用以防止右布洛芬的沉淀并且使颗粒在口中的砂质质感最小化。

本处方中，粘度控制剂可以用于将所述组合物的粘度控制在500至3，000cps的范围内，并且它选自由琼脂、海藻酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、轻亚乙基纤维素（hydroxyethylenecellulose）、D-山梨糖醇溶液及其混合物组成的组。

粘度控制剂防止右布洛芬糖浆剂组合物的层离，并且对于儿童口服提供合适的流动性。

基于所述糖浆剂组合物的总体积，所述试剂可以以0.01至40.0重量/体积％范围内的量采用，优选0.1至30.0重量/体积％。

在本处方中，可以将甜味剂用作任选成分并且它选自由糖、高果糖、蛇菊苷及其混合物组成的组，适于对儿童给药。

基于所述糖浆剂组合物的总体积，所述甜味剂可以以0.1至80.0重量/体手只％范围内的量采用，优选0.1至70.0重量/体积％

在本处方中，悬浮剂可以用于将以上提到的右布洛芬颗粒均匀悬浮在糖衆剂组合物中，并且它选自由高岭土、黄原酸胶、琼脂及其混合物组成的组。

基于所述糖浆剂组合物的总体积，所述悬浮剂可以以0.01至10.0重量/体积％范围内的量采用，优选0.2至5.0重量/体积％。

在本处方中，乳化剂可以用于乳化所述活性成分的悬浮液，并且它可以是聚山梨酯化合物或其混合物的任何一种。

基于所述糖浆剂组合物的总体积，所述乳化剂可以以0.01至5.0重量/体积％范围内的量采用，优选0.05至3.0重量/体积％。

2.3.6PH控制剂

在本处方中，通过将组合物的pH值控制在3至6范围内，pH值控制剂可以用于除去右布洛芬糖浆剂组合物的苦的和涩的味道，并且它可以选自由柠檬酸、柠檬酸钠及其混合物组成的组。

基于所述糖浆剂组合物的总体积，所述pH值控制剂可以以0.01至5.0重量/体积％范围内的量采用，优选0.1至1.0重量/体积%。

另外，本处方的糖浆剂组合物还可以包含药物上可接受的添加剂，诸如选自由对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯和苯甲酸钠组成的组的防腐剂；着色剂；增香剂；或溶剂。

3工艺流程设计

中间体质量控制说明

中间体产品布洛芬糖浆中布洛芬的含量不得低于0.02g/ml，布洛芬含量采用照高效液相色谱法测定，具体操作参照《中国药典》中布洛芬含量测定项下的有关规定执行；布洛芬糖浆中的指标性成分为蔗糖量不得低于45%（g/ml），含量测定参照《中国药典》中紫外分光光度法测定蔗糖含量的有关规定执行；如需加入防腐剂山梨酸和苯甲酸的用量不得超过0.3%（其甲盐、钠盐的用量分别用算计）羟苯酯类的用量不得超过0.05%。

糖浆剂质量应符合《中国药典》制剂通则项下对糖浆剂的要求。

4物料衡算

物料衡算是制药工艺设计的基础，其结果是后续的设备选型、确定原材料消耗量、生产设备布置等设计项目的依据。

根据本设计中布洛芬糖浆的年产量确定为每日的生产量，通过各单元操作的物料衡算，可以得到日需要原辅料、包装材料的量及输出过程中的物料损耗量等，使设计由定性转向定量。

由于本设计是药物制剂的工艺设计只涉及物理变化其物料衡算以质量守恒定律为理论基础，指“在一个特定物系中，进入物系的全部物料质量必定等于离开系统的全部产物质量加上消耗掉的和积累起来的物料质量之和”。

物料衡算式：

∑G1=∑G2+∑G3+∑G4（4.1）

式中：

∑G1—输入物料量总和；

∑G2—输出物料量总和；

∑G3—物料损失量总和；

∑G4—物料积累量总和。

当系统内部积累量为零时，上式可以写为：

∑G1=∑G2+∑G3（4.2）

对于间歇式操作过程，常采用一批原料进行计算。

年产2000万支250ml糖浆剂，年工作日250天，每天工作3班，每班8小时，每天生产3批。

日产量=5000000÷250=20000L

批生产量=5000000÷（250×3）=6667L

平均每批生产26667支每天生产80000支

由生产厂家提供的信息可知各原辅料的百分含量如下表所示，且各原辅料的利用率为98%。

名称

利用率%

每瓶用量/g

百分含量%

布洛芬（150µm）

蔗糖

果糖

琼脂

D-山梨糖醇

轻质高岭土

聚山梨脂80

对羟基苯甲酸甲酯

对羟基苯甲酸丙酯

苯甲酸钠

胡萝卜素

酸橙香精

柠檬酸

柠檬酸钠

纯化水

调节至250ml

（249.5g）

主要的物质量百分含量在厂家生产的原料查的。

每批原辅料需求量=（批生产支数*每支含量）/（质量百分含量*利用率）

每年原辅料需求量=（年生产支数*每支含量）/（质量百分含量*利用率）

各原辅料批耗量=各原辅料批需求量*原辅料损耗率（2%）

各原辅料年耗量=各原辅料年需求量*原辅料损耗率（2%）

1.各原辅料批需求量（kg）

布洛芬批需求量=26667*5.0*10-3

蔗糖批需求量=26667*112.5*10-3

果糖批需求量=26667*75.0*10-3

琼脂批需求量=26667*0.75*10-3

D-山梨糖醇批需求量=26667*52.5*10-3

轻质高岭土批需求量=26667*2.75*10-3

聚山梨脂80批需求量=26667*0.3*10-3

对羟基苯甲酸甲酯批需求量=26667*0.075*10-3

对羟基苯甲酸丙酯批需求量=26667*0.05*10-3

苯甲酸钠批需求量=26667*0.125*10-3

胡萝卜素批需求量=26667*0.025*10-3

酸橙香精批需求量=26667*0.225*10-3

柠檬酸批需求量=26667*0.6*10-3

柠檬酸钠批需求量=26667*0.25*10-3

纯化水批需求量=26667*249.5*10-3

2.各原辅料批损耗量（kg）

果糖批损耗量=2061.4564*2%=41.2291kg

对羟基苯甲酸甲酯

对羟基苯甲酸丙酯

苯甲酸钠

胡萝卜素

酸橙香精

柠檬酸

3.各原辅料年需求量（kg）=批量*批数（750批）

布洛芬年需求量=102554.85kg

对羟基苯甲酸甲酯

对羟基苯甲酸丙酯

苯甲酸钠

胡萝卜素

酸橙香精

柠檬酸

4.各原辅料年耗量（kg）

果糖年损耗量=1546092.3*2%=30921.846kg

对羟基苯甲酸甲酯

对羟基苯甲酸丙酯

苯甲酸钠

胡萝卜素

酸橙香精

柠檬酸

各工序的损耗率：

配料1%，过滤10%，灌封0.2%，灭菌0.1%，灯检0.2%

各工序的收率：

配料99%，过滤90%，灌封99.8%，灭菌99.9%，灯检99.8%

1.配料：

批进料量=

2过滤：

3灌封：

4灭菌：

5灯检：

糖浆剂的包装分为内包和外包，本设计的布洛芬糖浆液的内包是250ml的棕色PET塑料瓶（165mm×60mm×60mm）、糖浆瓶盖、软胶赛；外包是塑料量杯、小纸盒、大纸箱。

1.设糖浆瓶的损耗为0.05%，则糖浆瓶的用量如下：

年用量=20000000支；批用量=20000000÷250÷3=26667支；

年损耗量=20000000×0.05%=10000支；批损耗量=10000÷250÷3=14支；

年需求量=20000000+10000=20010000支；批需求量=26667+14=26681支。

2.设糖浆瓶盖的损耗为0.05%，则糖浆瓶盖的用量如下：

年用量=20000000个；批用量=20000000÷250÷3=26667个；

年损耗量=20000000×0.05%=10000个；批损耗量=10000÷250÷3=14个；

年需求量=20000000+10000=20010000个；批需求量=26667+14=26681个。

3.设胶塞的损耗为0.05%，则胶塞的用量如下：

年用量=20000000个；批用量=20000000÷250÷3=26667个；

年损耗量=20000000×0.05%=10000个；批损耗量=10000÷250÷3=14个；

年需求量=20000000+10000=20010000个；批需求量=26667+14=26681个。

本设计的包装为：

1支一盒，40盒一箱。

1.量杯（30×30×50mm）：

量杯为半透明塑料，损耗率较低，设损耗率为0.05%。

年用量=20000000个；批用量=20000000÷250÷3=26667个；

年损耗量=20000000×0.05%=10000个；批损耗量=10000÷250÷3=14个；

年需求量=20000000+10000=20010000个；批需求量=26667+14=26681个。

2.纸盒（170×60×70mm）：

纸盒比较薄，较易损坏，设损耗率为0.5%。

年用量=20000000个；批用量=20000000÷250÷3=26667个；

年损耗量=20000000×0.5%=100000个；批损耗量=100000÷250÷3=134个；

年需求量=20000000+100000=20100000个；批需求量=26667+134=26801个

3.大纸箱（450×280×350mm）;规格为40支一箱；由于大纸箱不易损坏，损耗率较低。

损耗率为0.05%。

年用量=20000000÷40=500000个；批用量=500000÷250÷3=667个；

年损耗量=500000×0.05%=250个；批损耗量=250÷250÷3≦1个

年需求量=500000+250=500250个；批需求量667＋1=668个

设标签说明书的损耗同为0.1%，一盒需要一张标签和一张说明书。

即标签与说明书的需求量相等，如下：

年用量=20000000张；批用量=20000000÷250÷3=26667张；

年损耗量=20000000×0.1%=20000张；批损耗量=20000÷250÷3=27张

年需求量=20000000+20000=20020000张；批需求量=26667+27=26694张

物料名称

批投料量

年投料量

批损耗量

年损耗量

布洛芬（150µm）

蔗糖

果糖

琼脂

D-山梨糖醇

轻质高岭土

聚山梨脂80

对羟基苯甲酸甲酯

对羟基苯甲酸丙酯

苯甲酸钠

胡萝卜素

酸橙香精

柠檬酸

柠檬酸钠

纯化水

糖浆瓶

糖浆瓶盖

胶塞

量杯

纸盒

大纸箱

标签

说明书

26681支

26681个

26801个

668个

26694张

102554.85kg

20010000支

20010000个

20100000个

500250个

20020000张

14支

14个

134个

≦1个

27张

10000支

10000个

100000个

250个

20000张

5主要生产设备选型

工艺流程设计是核心，而生产设备选型是工艺设计的主体之一。

因为先进工艺流程能否实现，往往取决于所选择的设备是否与工艺相适应。

选择生产设备时应满足GMP要求，工艺要求，设备结构要求以及满足技术经济指标的要求。

年产2000万支250ml布洛芬糖浆剂的制备设备分别叙述。

纯水设备选型

根据物料衡算：

/批，每天生产3批，取纯水制取机的生产能力为2T/h.÷2×3=≈11h。

名称

参数规格

图片

型号

生产能力

组件数量

工作电压

工作电流

主要材质

外形尺寸

价格

JYR系列

1-80

150-350V

1-15A

不锈钢

（600-1400）

*600*1600mm

18000元

根据设计物料衡算：

溶糖生产量为3086L/批，每天生产3批，取溶糖锅的生产能力为2500L/H.台，则溶糖锅每天的运行时间为3086÷2500×≈4h。

名称

参数规格

图片

型号

生产能力

工作电压

主要材质

外形尺寸

价格

上海荣牌

2500L/H

220V

不锈钢

100-500L

5000元

kg/批，每天生产3÷365×≈62h。

需配液罐62÷≈3台。

名称

参数规格

图片

规格

生产能力

工作电压

主要材质

频率

外

展开阅读全文