空氣處理單元的配置和參數(shù)要求:
(1)進風(fēng)溫濕度可調(diào)節(jié)至工藝要求的參數(shù)范圍,t為80℃、RH為20%;
(2)冷凍水降溫除濕,盤管采用銅(化學(xué)式Cu)管、鋁肋片式,冷凍水采用工藝?yán)鋬鏊到y(tǒng)的冷凍水,溫度7~12℃;
(3)加熱器熱源為工業(yè)蒸汽,應(yīng)注明壓力、溫度耗量要求;
(4)過濾器采用(G4+F8+H13)三級過濾,H13需進行PAO檢漏測試、驗證,說明檢測、更換的時間;
(5)箱體(BOX)要求:中高效后內(nèi)壁為不銹鋼板,中高效前為鍍鋅鋼板,壁板具有保溫防冷卻功能;
(6)冷水、蒸汽的進出采用PLC電動閥或氣動閥門根據(jù)設(shè)定的溫濕度自動控制;
(7)G4、F8、H13有壓差顯示裝置,并在PLC具有壓差報警功能(壓差不在PLC上顯示);
(8)過濾器更換拆卸方便;
(9)配置表冷器排水存水彎,積水盤材質(zhì)為304不銹鋼,無漏水,排水順暢,集水盤無積水;
(10)出風(fēng)口配置電動調(diào)節(jié)閥門,開度可通過PLC控制。干燥機又稱間接式干燥機,它利用傳導(dǎo)方式由熱源通過金屬間壁向濕物料傳遞熱量,生成的濕分蒸汽可用減壓抽吸、通入少量吹掃氣或在單獨設(shè)置的低溫冷凝器表面冷凝等方法移去。 這是我們對空氣處理單元(AHU)配置提出的要求,相信國內(nèi)許多的制造商完全可以滿足這些要求,如果國產(chǎn)設(shè)備按照此要求進行制造,必定降低藥品生產(chǎn)的質(zhì)量風(fēng)險,再輔之詳細的驗證文件,就會進一步提高設(shè)備的技術(shù)含量。 在滿足GMP要求的同時,我們還應(yīng)充分考慮到節(jié)能,這里的耗能涉及到化霜預(yù)熱功能段、冷水除濕、加熱段、流化床筒體內(nèi)負(fù)壓保持。根據(jù)URS,如果不需要化霜預(yù)熱段,可以取消該功能段的設(shè)置,否則既增加了投資,又增加了進風(fēng)阻力,增加了能耗。冷水除濕段與蒸汽加熱器采用PLC電磁閥(magnet valve )自動控制,設(shè)定出風(fēng)溫濕度,常規(guī)的流化床干燥參數(shù)d為11g/m3、t為80℃,流化床的進風(fēng)量與排風(fēng)量的關(guān)系可以通過PLC對筒內(nèi)負(fù)壓和自動調(diào)節(jié)進風(fēng)閥和排風(fēng)閥加以設(shè)定。根據(jù)FDA的要求,空調(diào)處理單元的三級過濾器非常關(guān)鍵,國產(chǎn)設(shè)備之所以存在較大的風(fēng)險主要原因就在于過濾器問題,過濾器的選型很重要,必須明確說明過濾器的規(guī)格型號,G4、F8、H13必須符合國際通用標(biāo)準(zhǔn),不能圖價格便宜隨便采用無紡棉制作,否則會存在較大的質(zhì)量風(fēng)險,當(dāng)然標(biāo)準(zhǔn)的過濾器會增加空氣流動的阻力,但是我們的前提是首先要滿足質(zhì)量要求。 流化床運行時,內(nèi)部的顆粒運動的軌跡與空氣熱交換也有著密切的聯(lián)系,目前通常是底部的空氣吹上來,使顆粒呈對流狀,顆粒在空中停留的時間就是顆粒內(nèi)水分蒸發(fā)的時間,GEA制造的流化床干燥設(shè)備底部采用魚鱗狀出風(fēng)口,使得顆粒在筒內(nèi)呈螺旋狀升高,有效地增加了流線的長度和與空氣熱交換的時間,充分利用了能源。
2.流化床干燥設(shè)備的發(fā)展趨勢 流化床干燥設(shè)備從具體結(jié)構(gòu)組成來看,可以分為筒體部分、AHU部分、電氣控制部分。干燥機按操作壓力,干燥機分為常壓干燥機和真空干燥機兩類,在真空下操作可降低空間的濕分蒸汽分壓而加速干燥過程,且可降低濕分沸點和物料干燥溫度,蒸汽不易外泄,所以,真空干燥機適用于干燥熱敏性、易氧化、易爆和有毒物料以及濕分蒸汽需要回收的場合。目前,國內(nèi)大多數(shù)制造商基本上都可以進行全部的生產(chǎn)組裝,從技術(shù)角度上來講是廣而不精,不銹鋼加工也能生產(chǎn),空氣處理單元也能組裝,電氣控制兩個電工就能解決問題,工作效率(efficiency)高,裝配速度快,成本低,大多仿制別人的設(shè)備,形似而神不似,這是目前國內(nèi)許多制造商的現(xiàn)狀,缺少新產(chǎn)品研發(fā)投入。 許多國外先進的設(shè)備供應(yīng)商的做法值得我們學(xué)習(xí),他們將設(shè)備分成幾個部分,進行分工合作,流化床干燥設(shè)備不銹鋼制作就單純加工筒體兼組裝,AHU由專業(yè)的空調(diào)廠商供應(yīng),電氣自控由專業(yè)的人員來做,相互之間做好技術(shù)協(xié)調(diào)工作,做到專而精,設(shè)備的技術(shù)檔次就會提高,這需要我們有良好的協(xié)作精神和認(rèn)真的工作態(tài)度,在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時,設(shè)備附加值也會有明顯的提高。 作為制藥企業(yè)用戶,我們會根據(jù)GMP要求對流化床每個具體的部件提出詳盡的要求,確保將產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險降到最低,GMP追求工藝生產(chǎn)過程的重復(fù)(repeat)性和可追溯(trace back)性,這就更加要求我們對生產(chǎn)設(shè)備的每一步調(diào)節(jié)、參數(shù)設(shè)定的具體化與明確化,要求流化床干燥設(shè)備各部分的制造標(biāo)準(zhǔn)化,嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計方案、DQ、DS。供應(yīng)商制造一套先進的流化床干燥設(shè)備,與客戶進行長期的技術(shù)探討非常重要,客戶提出的需求越高,生產(chǎn)出的設(shè)備就越先進。目前,國內(nèi)許多的制藥企業(yè)已經(jīng)逐步向FDA要求靠攏,購置設(shè)備時要求設(shè)備供應(yīng)商提供一系列的文件資料,而這恰恰是國內(nèi)供應(yīng)商的軟肋。
(1)進風(fēng)溫濕度可調(diào)節(jié)至工藝要求的參數(shù)范圍,t為80℃、RH為20%;
(2)冷凍水降溫除濕,盤管采用銅(化學(xué)式Cu)管、鋁肋片式,冷凍水采用工藝?yán)鋬鏊到y(tǒng)的冷凍水,溫度7~12℃;
(3)加熱器熱源為工業(yè)蒸汽,應(yīng)注明壓力、溫度耗量要求;
(4)過濾器采用(G4+F8+H13)三級過濾,H13需進行PAO檢漏測試、驗證,說明檢測、更換的時間;
(5)箱體(BOX)要求:中高效后內(nèi)壁為不銹鋼板,中高效前為鍍鋅鋼板,壁板具有保溫防冷卻功能;
(6)冷水、蒸汽的進出采用PLC電動閥或氣動閥門根據(jù)設(shè)定的溫濕度自動控制;
(7)G4、F8、H13有壓差顯示裝置,并在PLC具有壓差報警功能(壓差不在PLC上顯示);
(8)過濾器更換拆卸方便;
(9)配置表冷器排水存水彎,積水盤材質(zhì)為304不銹鋼,無漏水,排水順暢,集水盤無積水;
(10)出風(fēng)口配置電動調(diào)節(jié)閥門,開度可通過PLC控制。干燥機又稱間接式干燥機,它利用傳導(dǎo)方式由熱源通過金屬間壁向濕物料傳遞熱量,生成的濕分蒸汽可用減壓抽吸、通入少量吹掃氣或在單獨設(shè)置的低溫冷凝器表面冷凝等方法移去。 這是我們對空氣處理單元(AHU)配置提出的要求,相信國內(nèi)許多的制造商完全可以滿足這些要求,如果國產(chǎn)設(shè)備按照此要求進行制造,必定降低藥品生產(chǎn)的質(zhì)量風(fēng)險,再輔之詳細的驗證文件,就會進一步提高設(shè)備的技術(shù)含量。 在滿足GMP要求的同時,我們還應(yīng)充分考慮到節(jié)能,這里的耗能涉及到化霜預(yù)熱功能段、冷水除濕、加熱段、流化床筒體內(nèi)負(fù)壓保持。根據(jù)URS,如果不需要化霜預(yù)熱段,可以取消該功能段的設(shè)置,否則既增加了投資,又增加了進風(fēng)阻力,增加了能耗。冷水除濕段與蒸汽加熱器采用PLC電磁閥(magnet valve )自動控制,設(shè)定出風(fēng)溫濕度,常規(guī)的流化床干燥參數(shù)d為11g/m3、t為80℃,流化床的進風(fēng)量與排風(fēng)量的關(guān)系可以通過PLC對筒內(nèi)負(fù)壓和自動調(diào)節(jié)進風(fēng)閥和排風(fēng)閥加以設(shè)定。根據(jù)FDA的要求,空調(diào)處理單元的三級過濾器非常關(guān)鍵,國產(chǎn)設(shè)備之所以存在較大的風(fēng)險主要原因就在于過濾器問題,過濾器的選型很重要,必須明確說明過濾器的規(guī)格型號,G4、F8、H13必須符合國際通用標(biāo)準(zhǔn),不能圖價格便宜隨便采用無紡棉制作,否則會存在較大的質(zhì)量風(fēng)險,當(dāng)然標(biāo)準(zhǔn)的過濾器會增加空氣流動的阻力,但是我們的前提是首先要滿足質(zhì)量要求。 流化床運行時,內(nèi)部的顆粒運動的軌跡與空氣熱交換也有著密切的聯(lián)系,目前通常是底部的空氣吹上來,使顆粒呈對流狀,顆粒在空中停留的時間就是顆粒內(nèi)水分蒸發(fā)的時間,GEA制造的流化床干燥設(shè)備底部采用魚鱗狀出風(fēng)口,使得顆粒在筒內(nèi)呈螺旋狀升高,有效地增加了流線的長度和與空氣熱交換的時間,充分利用了能源。
2.流化床干燥設(shè)備的發(fā)展趨勢 流化床干燥設(shè)備從具體結(jié)構(gòu)組成來看,可以分為筒體部分、AHU部分、電氣控制部分。干燥機按操作壓力,干燥機分為常壓干燥機和真空干燥機兩類,在真空下操作可降低空間的濕分蒸汽分壓而加速干燥過程,且可降低濕分沸點和物料干燥溫度,蒸汽不易外泄,所以,真空干燥機適用于干燥熱敏性、易氧化、易爆和有毒物料以及濕分蒸汽需要回收的場合。目前,國內(nèi)大多數(shù)制造商基本上都可以進行全部的生產(chǎn)組裝,從技術(shù)角度上來講是廣而不精,不銹鋼加工也能生產(chǎn),空氣處理單元也能組裝,電氣控制兩個電工就能解決問題,工作效率(efficiency)高,裝配速度快,成本低,大多仿制別人的設(shè)備,形似而神不似,這是目前國內(nèi)許多制造商的現(xiàn)狀,缺少新產(chǎn)品研發(fā)投入。 許多國外先進的設(shè)備供應(yīng)商的做法值得我們學(xué)習(xí),他們將設(shè)備分成幾個部分,進行分工合作,流化床干燥設(shè)備不銹鋼制作就單純加工筒體兼組裝,AHU由專業(yè)的空調(diào)廠商供應(yīng),電氣自控由專業(yè)的人員來做,相互之間做好技術(shù)協(xié)調(diào)工作,做到專而精,設(shè)備的技術(shù)檔次就會提高,這需要我們有良好的協(xié)作精神和認(rèn)真的工作態(tài)度,在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時,設(shè)備附加值也會有明顯的提高。 作為制藥企業(yè)用戶,我們會根據(jù)GMP要求對流化床每個具體的部件提出詳盡的要求,確保將產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險降到最低,GMP追求工藝生產(chǎn)過程的重復(fù)(repeat)性和可追溯(trace back)性,這就更加要求我們對生產(chǎn)設(shè)備的每一步調(diào)節(jié)、參數(shù)設(shè)定的具體化與明確化,要求流化床干燥設(shè)備各部分的制造標(biāo)準(zhǔn)化,嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計方案、DQ、DS。供應(yīng)商制造一套先進的流化床干燥設(shè)備,與客戶進行長期的技術(shù)探討非常重要,客戶提出的需求越高,生產(chǎn)出的設(shè)備就越先進。目前,國內(nèi)許多的制藥企業(yè)已經(jīng)逐步向FDA要求靠攏,購置設(shè)備時要求設(shè)備供應(yīng)商提供一系列的文件資料,而這恰恰是國內(nèi)供應(yīng)商的軟肋。
以流化床干燥設(shè)備為例,需要提供:
(1)機械設(shè)計部分:工藝流程設(shè)計,安裝設(shè)計,記號清單,組成清單,備品備件清單。
(2)電氣設(shè)計:軟件,配電圖表,SDS,功能圖表,功能說明,配電柜清單。
(3)設(shè)備文件:操作手冊,維護和巡查列表,檢查記錄表,觸摸屏操作說明,客戶培訓(xùn)。
(4)技術(shù)資料文件與備件資料。
(5)質(zhì)量控制文件:校準(zhǔn)證書,留樣,鈍化清洗,焊接氣體證書。
(6)制造:焊工的培訓(xùn)、指導(dǎo)和指令,拍片、鈍化清洗的培訓(xùn)。
(7)質(zhì)量管理:焊接質(zhì)量記錄、留樣,焊縫編號圖,焊接軌道輸出,CD光盤。
(8)驗證文件:質(zhì)量和項目計劃,F(xiàn)AT方案,單元測試檢查,SAT文件。 針對以上的軟件要求,各個制造商的理解可能不一致,但站在用戶的角度來說,能夠提供這些全面的資料,正是制藥企業(yè)GMP所需要的。
(1)機械設(shè)計部分:工藝流程設(shè)計,安裝設(shè)計,記號清單,組成清單,備品備件清單。
(2)電氣設(shè)計:軟件,配電圖表,SDS,功能圖表,功能說明,配電柜清單。
(3)設(shè)備文件:操作手冊,維護和巡查列表,檢查記錄表,觸摸屏操作說明,客戶培訓(xùn)。
(4)技術(shù)資料文件與備件資料。
(5)質(zhì)量控制文件:校準(zhǔn)證書,留樣,鈍化清洗,焊接氣體證書。
(6)制造:焊工的培訓(xùn)、指導(dǎo)和指令,拍片、鈍化清洗的培訓(xùn)。
(7)質(zhì)量管理:焊接質(zhì)量記錄、留樣,焊縫編號圖,焊接軌道輸出,CD光盤。
(8)驗證文件:質(zhì)量和項目計劃,F(xiàn)AT方案,單元測試檢查,SAT文件。 針對以上的軟件要求,各個制造商的理解可能不一致,但站在用戶的角度來說,能夠提供這些全面的資料,正是制藥企業(yè)GMP所需要的。
流化床干燥設(shè)備生產(chǎn)工藝的重復(fù)性和可追溯性對PLC控制系統(tǒng)、機械執(zhí)行機構(gòu)提出了一定的需求。舉例如下: (1)設(shè)計安裝在帶鎖的不銹鋼箱子里面。
(2)用西門子品牌PLC(S7—300)來控制制粒、干燥過程。
(3)具有自動和手動進行制粒、干燥、出料等功能。
(4)能夠控制和操作以下內(nèi)容: 進風(fēng)、排風(fēng)量,控制筒內(nèi)壓力;控制(control)進風(fēng)溫度、濕度;控制進水、蒸汽閥門;控制出料;制粒時控制蠕動(wriggle)泵的運行;控制進料量;控制(control)在線清洗。干燥機19世紀(jì)中葉,洞道式干燥機的使用,標(biāo)志著干燥機由間歇操作向連續(xù)操作方向的發(fā)展。
(5)在進風(fēng)、流化腔、排風(fēng)配置(deploy)溫度(temperature)探頭,并在PLC顯示。
(6)具有足夠的內(nèi)存,能夠儲存50種生產(chǎn)工藝。
(7)提供警報系統(tǒng)。干燥機開始使用的是間歇操作的固定床式干燥機。
(8)具備以下幾個聯(lián)動控制: 過濾袋破損停機聯(lián)動;制粒漿液低溫蠕動泵停機聯(lián)動;干燥時進料閥與風(fēng)機聯(lián)動;快關(guān)閥與風(fēng)機聯(lián)動;壓縮空氣低壓報警聯(lián)動;在線清洗時低水壓報警聯(lián)動;AHU表冷器、加熱器出風(fēng)溫度、濕度報警。
(9)PLC可以不斷更新。
(10)PLC具有現(xiàn)場打印參數(shù)(parameter)、數(shù)據(jù)保存、可進行數(shù)據(jù)、與數(shù)據(jù)PC連接功能。
(11)PLC預(yù)留20%的內(nèi)存,便于程序(procedure)升級。 這只是列舉的部分要求,不同的用戶具有不同的配置需求,但是要實現(xiàn)工藝參數(shù)的重復(fù)性,對PLC的基本要求是一致的。
4.流化床干燥設(shè)備的在線清洗(WIP) 在流化床干燥設(shè)備的實際使用中,很多人會將流化床干燥設(shè)備的CIP與WIP的概念混淆。WIP是將流化床干燥設(shè)備可拆卸部分拆卸后對不可拆卸部分的自動清洗,而CIP是所有部件不用拆卸,完全意義上的全自動在位清洗,這兩者的參數(shù)均需進行清潔驗證。
(2)用西門子品牌PLC(S7—300)來控制制粒、干燥過程。
(3)具有自動和手動進行制粒、干燥、出料等功能。
(4)能夠控制和操作以下內(nèi)容: 進風(fēng)、排風(fēng)量,控制筒內(nèi)壓力;控制(control)進風(fēng)溫度、濕度;控制進水、蒸汽閥門;控制出料;制粒時控制蠕動(wriggle)泵的運行;控制進料量;控制(control)在線清洗。干燥機19世紀(jì)中葉,洞道式干燥機的使用,標(biāo)志著干燥機由間歇操作向連續(xù)操作方向的發(fā)展。
(5)在進風(fēng)、流化腔、排風(fēng)配置(deploy)溫度(temperature)探頭,并在PLC顯示。
(6)具有足夠的內(nèi)存,能夠儲存50種生產(chǎn)工藝。
(7)提供警報系統(tǒng)。干燥機開始使用的是間歇操作的固定床式干燥機。
(8)具備以下幾個聯(lián)動控制: 過濾袋破損停機聯(lián)動;制粒漿液低溫蠕動泵停機聯(lián)動;干燥時進料閥與風(fēng)機聯(lián)動;快關(guān)閥與風(fēng)機聯(lián)動;壓縮空氣低壓報警聯(lián)動;在線清洗時低水壓報警聯(lián)動;AHU表冷器、加熱器出風(fēng)溫度、濕度報警。
(9)PLC可以不斷更新。
(10)PLC具有現(xiàn)場打印參數(shù)(parameter)、數(shù)據(jù)保存、可進行數(shù)據(jù)、與數(shù)據(jù)PC連接功能。
(11)PLC預(yù)留20%的內(nèi)存,便于程序(procedure)升級。 這只是列舉的部分要求,不同的用戶具有不同的配置需求,但是要實現(xiàn)工藝參數(shù)的重復(fù)性,對PLC的基本要求是一致的。
4.流化床干燥設(shè)備的在線清洗(WIP) 在流化床干燥設(shè)備的實際使用中,很多人會將流化床干燥設(shè)備的CIP與WIP的概念混淆。WIP是將流化床干燥設(shè)備可拆卸部分拆卸后對不可拆卸部分的自動清洗,而CIP是所有部件不用拆卸,完全意義上的全自動在位清洗,這兩者的參數(shù)均需進行清潔驗證。
實際上許多用戶采用的是WIP清洗。通常作為口服固體制劑車間,包衣機、制粒線、清洗站等共用一套工藝熱水系統(tǒng),這是一套獨立的水循環(huán)系統(tǒng),其將熱水接到面板上,通過流化床干燥設(shè)備的PLC控制熱水電磁閥或氣動閥,設(shè)定清洗時間,WIP的前提是將過濾袋和其他可拆部件拆下來,根據(jù)需要使用初洗用水、純化水、洗滌劑等。