制藥工程是以藥學(xué)、化學(xué)、生物技術(shù)、工程學(xué)等相關(guān)學(xué)科綜合所形成的一門新興交叉學(xué)科,其作為一個相對獨立的新興學(xué)科,具有自己廣闊的研究領(lǐng)域。本次制藥工程專業(yè)規(guī)劃教材的編寫修訂工作將在總結(jié)上一輪教材編寫經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,積極吸取近年來制藥工程專業(yè)發(fā)展所取得的成果,進一步完善制藥工程專業(yè)教材體系和教材內(nèi)容。以期能夠面向行業(yè)發(fā)展、社會發(fā)展,以及用人單位的需要,以提高所培養(yǎng)的制藥工程師的勝任力為核心。在保證基本知識、基本理論足夠、適用的前提下,重視現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、方法論的融入,秉承精化基礎(chǔ)理論、優(yōu)化專業(yè)知識、強化實踐能力、深化素質(zhì)教育、突出專業(yè)特色的原則來構(gòu)建合理的教材體系,服務(wù)新工科建設(shè),融合體現(xiàn)新醫(yī)科。
《制藥設(shè)備與車間設(shè)計》(第2版)是以制藥設(shè)備與車間設(shè)計互為內(nèi)容與形式展開敘述的教材,制藥設(shè)備以制藥過程的單元操作為切入點,著重敘述各單元操作的制藥設(shè)備的原理、結(jié)構(gòu)與應(yīng)用,隨著制藥工藝進程的不斷深入,隨之將所涉及的設(shè)備原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計、使用方法、應(yīng)用場景等一系列技術(shù)參數(shù)和實踐操作逐一加以描述;作為承載制藥設(shè)備的廠房、車間的設(shè)計和施工建造,是要嚴格按照藥品生產(chǎn)的規(guī)范和要求的,大到國家的法律、法規(guī)、標準,小到操作者的勞動保護要求、環(huán)境保護要求及公共設(shè)施要求等,力求在車間設(shè)計的相關(guān)章節(jié)中逐一得以體現(xiàn)。
制藥設(shè)備與車間設(shè)計是一門以制藥設(shè)備和制藥工程學(xué)理論為基礎(chǔ),以制藥實踐為依托的實踐性極強的綜合性課程。本門課程在多年的教學(xué)實踐與科研活動中得以迅速發(fā)展,尤其是在國家制藥設(shè)備加快發(fā)展的趨勢下,該課程作為制藥工程專業(yè)的核心課程之一,也得到了快速發(fā)展。
《制藥設(shè)備與車間設(shè)計》(第2 版)是以制藥設(shè)備與車間設(shè)計互為內(nèi)容與形式展開敘述的教材,制藥設(shè)備以制藥過程的單元操作為切入點,著重敘述各單元操作的制藥設(shè)備的原理、結(jié)構(gòu)與應(yīng)用,隨著制藥工藝進程的不斷深入,隨之將所涉及的設(shè)備原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計、使用方法、應(yīng)用場景等一系列技術(shù)參數(shù)和實踐操作逐一加以描述;作為承載制藥設(shè)備的廠房、車間的設(shè)計和施工建造,是要嚴格按照藥品生產(chǎn)的規(guī)范和要求的,大到國家的法律、法規(guī)、標準,小到操作者的勞動保護要求、環(huán)境保護要求及公共設(shè)施要求等,力求在車間設(shè)計的相關(guān)章節(jié)中逐一得以體現(xiàn)。
《制藥設(shè)備與車間設(shè)計》(第2 版)依據(jù)國家現(xiàn)行的藥品政策法規(guī),密切聯(lián)系生產(chǎn)實際,力求系統(tǒng)、簡潔、實用、新穎,以培養(yǎng)能適應(yīng)標準化、系統(tǒng)化、規(guī)范化、規(guī);F(xiàn)代化、國際化的制藥工程專業(yè)所需要的高級專業(yè)技術(shù)人才為宗旨。為此,我們特聘請了教學(xué)、科研、生產(chǎn)等多方面的專家,在進行了充分研討和論證的基礎(chǔ)上,編寫了《制藥設(shè)備與車間設(shè)計》(第2 版),主要是修訂第1 版中不適應(yīng)現(xiàn)行《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》的內(nèi)容,增加了代表性藥物制劑的生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)容,增加了潔凈空調(diào)與凈化車間設(shè)計、制藥用水設(shè)計、公共設(shè)施設(shè)計等內(nèi)容,在許多章節(jié)包括文、圖、表及附錄在內(nèi)都有一定調(diào)整和充實,調(diào)整了與其他教材重復(fù)性內(nèi)容。主要是供全國高等學(xué)校本科制藥工程專業(yè)教學(xué)使用,除此之外,藥物制劑專業(yè)、藥學(xué)專業(yè)、中藥學(xué)專業(yè)(含民族藥學(xué))、生物制藥專業(yè)的本科學(xué)生,以及制藥企業(yè)的工程技術(shù)人員也可以參考使用。
《制藥設(shè)備與車間設(shè)計》(第2 版)的編寫分工如下:第一章由賴先榮編寫,第二章由曾銳編寫,第三章由朱小勇編寫,第四章由孟繁欽編寫,第五章由趙鵬編寫,第六章由曾銳編寫,第七章由王翔編寫,第八章由慈志敏編寫,第九章由禮彤編寫,第十章由王楠編寫,第十一章由陳陽編寫,第十二章由賁永光編寫,第十三章由楊俊杰編寫,第十四章由孟繁欽編寫,第十五章由周瑞編寫,第十六章由劉揚編寫,第十七章由胡元發(fā)、賴先榮編寫。
本教材在編寫的過程中得到了各參編院校的大力支持,在此,我們深表感謝。為了進一步提高本書的質(zhì)量,誠懇地希望各位讀者、專家提出寶貴意見,以供再版時修改。
編 者
2024 年4 月
教授,碩士生導(dǎo)師,民族醫(yī)藥學(xué)院/藏羌彝特色民族醫(yī)藥研究所所長,中國民族醫(yī)藥學(xué)會羌醫(yī)藥分會副會長、科研分會副秘書長、養(yǎng)生保健分會常務(wù)理事,中華中醫(yī)藥學(xué)會亞健康分會委員,四川省分析測試學(xué)會理事,國家自然科學(xué)基金同行評議專家,中國醫(yī)藥物資協(xié)會民族醫(yī)藥委員會副秘書長等。
第一章 緒論 1
一、 制藥設(shè)備在制藥工業(yè)中的地位 / 1
二、 制藥企業(yè)生產(chǎn)車間設(shè)置原則 / 2
三、 制藥設(shè)備的分類 / 3
四、 制藥設(shè)備的型號 / 7
五、 設(shè)備管理與驗證 / 9
第二章 提取設(shè)備 14
第一節(jié) 藥物提取的基本理論 / 14
一、 溶劑提取的基本原理 / 14
二、 提取方法分類 / 17
三、 常用的提取工藝過程 / 18
第二節(jié) 常用提取設(shè)備 / 18
一、 滲漉罐 / 18
二、 提取罐 / 19
三、 超臨界流體萃取設(shè)備 / 21
四、 微波輔助提取設(shè)備 / 26
五、 超聲提取設(shè)備 / 27
第三章 粉碎設(shè)備 29
第一節(jié) 概述 / 29
一、 粉碎的目的 / 29
二、 固體物料的物理特性 / 30
三、 粉碎度 / 30
四、 粉碎的基本原理 / 31
五、 粉碎方法 / 32
六、 中藥材粉碎的特點 / 33
七、 影響粉碎的因素 / 33
第二節(jié) 常用粉碎設(shè)備 / 34
一、 乳缽 / 34
二、 沖缽 / 34
三、 球磨機 / 35
四、 振動磨 / 36
五、 流能磨 / 38
六、 膠體磨 / 41
七、 錘式破碎機 / 41
八、 萬能粉碎機 / 42
九、 柴田式粉碎機 / 43
十、 羚羊角粉碎機 / 44
第三節(jié) 超微粉碎技術(shù)與設(shè)備 / 44
一、 超微粉碎的原理 / 45
二、 超微粉碎應(yīng)用于中藥材加工的目的 / 45
三、 超微粉碎的方法與要求 / 47
四、 新型高細球磨機 / 48
第四節(jié) 粉碎設(shè)備的選擇與使用 / 48
一、 粉碎設(shè)備分類 / 48
二、 粉碎設(shè)備的選擇 / 49
三、 粉碎設(shè)備的安裝使用確認 / 51
四、 粉碎設(shè)備的使用注意事項 / 51
第四章 篩分與混合設(shè)備 53
第一節(jié) 篩分原理 / 53
一、 分離效率 / 53
二、 藥篩與粉末等級 / 54
三、 篩分效果的影響因素 / 56
第二節(jié) 篩分設(shè)備 / 57
一、 擺動篩 / 58
二、 旋轉(zhuǎn)篩 / 58
三、 振動篩 / 58
四、 微細分級機 / 60
第三節(jié) 混合原理 / 62
一、 混合運動形式 / 62
二、 混合程度 / 63
三、 影響混合效果的主要因素 / 63
第四節(jié) 混合設(shè)備 / 67
一、 固定型混合機 / 67
二、 回轉(zhuǎn)型混合機 / 70
三、 混合設(shè)備的選型 / 73
第五章 分離過程與設(shè)備 76
第一節(jié) 分離過程 / 76
一、 分離過程的概念 / 76
二、 分離方法的分類 / 77
第二節(jié) 過濾設(shè)備 / 79
一、 過濾的基本原理 / 79
二、 常用過濾設(shè)備 / 83
第三節(jié) 離心設(shè)備 / 89
一、 概述 / 89
二、 常用離心設(shè)備 / 90
第四節(jié) 膜分離設(shè)備 / 96
一、 概述 / 97
二、 常用膜分離設(shè)備 / 98
第五節(jié) 氣-固分離設(shè)備 / 103
一、 概述 / 103
二、 旋風(fēng)分離器 / 103
三、 袋式除塵器 / 107
四、 其他氣- 固分離設(shè)備 / 108
第六章 干燥設(shè)備 111
第一節(jié) 概述及分類 / 111
一、 概述 / 111
二、 分類 / 111
第二節(jié) 干燥工藝流程與設(shè)備 / 112
一、 干燥工藝流程要點 / 112
二、 干燥設(shè)備的選擇 / 112
三、 常用干燥設(shè)備 / 114
第七章 蒸發(fā)設(shè)備 130
第一節(jié) 概述 / 130
第二節(jié) 常用蒸發(fā)設(shè)備 / 132
一、 循環(huán)型蒸發(fā)器 / 132
二、 單程型蒸發(fā)器 / 134
三、 板式蒸發(fā)器 / 137
第三節(jié) 蒸發(fā)設(shè)備的節(jié)能 / 138
一、 多效蒸發(fā)的應(yīng)用 / 138
二、 冷凝水自蒸發(fā)的應(yīng)用 / 142
三、 低溫下熱泵蒸發(fā)器的應(yīng)用 / 143
第四節(jié) 蒸餾水器 / 144
一、 電熱式蒸餾水器 / 144
二、 氣壓式蒸餾水器 / 145
三、 多效蒸餾水器 / 146
第八章 輸送設(shè)備 149
第一節(jié) 液體輸送設(shè)備 / 149
一、 離心泵 / 149
二、 往復(fù)泵 / 160
三、 齒輪泵 / 161
四、 旋渦泵 / 161
第二節(jié) 氣體輸送設(shè)備 / 162
一、 離心式通風(fēng)機 / 163
二、 離心式鼓風(fēng)機 / 163
三、 旋轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機 / 163
四、 離心式壓縮機 / 164
五、 往復(fù)式壓縮機 / 164
六、 真空泵 / 164
第三節(jié) 固體輸送設(shè)備 / 165
一、 帶式輸送機 / 165
二、 斗式提升機 / 166
三、 螺旋輸送機 / 167
四、 氣力輸送裝置 / 167
第九章 生物反應(yīng)設(shè)備 170
第一節(jié) 概述 / 170
第二節(jié) 常見生物反應(yīng)器 / 171
一、 機械攪拌式生物反應(yīng)器 / 172
二、 氣升式生物反應(yīng)器 / 177
三、 自吸式生物反應(yīng)器 / 178
四、 膜生物反應(yīng)器 / 178
五、 固態(tài)發(fā)酵生物反應(yīng)器 / 180
六、 其他生物反應(yīng)器 / 181
第三節(jié) 生物反應(yīng)器的檢測與控制 / 184
一、 培養(yǎng)過程中需檢測的物化參數(shù) / 184
二、 主要參數(shù)的檢測和控制方法 / 184
第十章 固體制劑成型設(shè)備 188
第一節(jié) 片劑的成型設(shè)備 / 188
一、 片劑生產(chǎn)的一般過程 / 188
二、 制粒過程與設(shè)備 / 190
三、 壓片過程與設(shè)備 / 194
四、 包衣方法與設(shè)備 / 198
第二節(jié) 硬膠囊劑的成型設(shè)備 / 201
一、 硬膠囊劑生產(chǎn)的過程 / 202
二、 硬膠囊劑的填充設(shè)備 / 204
第三節(jié) 丸劑的成型設(shè)備 / 205
一、 塑制法制丸過程與設(shè)備 / 206
二、 泛制法制丸過程與設(shè)備 / 209
三、 滴制法制丸過程與設(shè)備 / 210
第四節(jié) 固體制劑成型設(shè)備發(fā)展動態(tài) / 211
第十一章 半固體制劑成型設(shè)備 216
第一節(jié) 軟膏劑生產(chǎn)的一般過程及其成型設(shè)備 / 216
一、 概述 / 216
二、 軟膏劑生產(chǎn)的一般過程 / 217
三、 軟膏劑的成型設(shè)備 / 219
第二節(jié) 軟膠囊劑生產(chǎn)的一般過程及其成型設(shè)備 / 225
一、 概述 / 225
二、 軟膠囊劑生產(chǎn)的一般過程 / 225
三、 軟膠囊劑的成型設(shè)備 / 227
第十二章 液體制劑成型設(shè)備 234
第一節(jié) 合劑(口服液)的成型設(shè)備 / 234
一、 概述 / 234
二、 口服液的制備工藝概述 / 236
三、 口服液的成型設(shè)備 / 238
第二節(jié) 注射劑的成型設(shè)備 / 242
一、 概述 / 242
二、 小容量注射劑的成型設(shè)備 / 244
三、 其他注射劑的成型設(shè)備 / 248
第十三章 藥品包裝及設(shè)備 253
第一節(jié) 藥品包裝的分類與功能 / 253
一、 藥品包裝的分類 / 253
二、 藥品包裝的功能 / 254
第二節(jié) 藥品包裝材料的分類與功能 / 254
一、 藥用玻璃容器 / 256
二、 高分子材料 / 257
三、 金屬材料 / 257
四、 紙質(zhì)材料 / 258
五、 復(fù)合膜材 / 258
第三節(jié) 藥品包裝設(shè)備 / 259
一、 泡罩包裝機 / 259
二、 自動制袋包裝機 / 266
三、 自動裝瓶機 / 268
四、 輔助包裝設(shè)備 / 270
第十四章 制藥企業(yè)廠址選擇與布局 272
第一節(jié) 廠址選擇 / 272
一、 概述 / 272
二、 程序 / 277
第二節(jié) 廠區(qū)布局 / 278
一、 概述 / 278
二、 設(shè)計原則 / 280
三、 設(shè)計內(nèi)容 / 285
四、 設(shè)計依據(jù) / 291
第十五章 潔凈空調(diào)與凈化車間設(shè)計 293
第一節(jié) 潔凈空調(diào)技術(shù) / 293
一、 概述 / 293
二、 潔凈空調(diào)系統(tǒng)的氣流組織形式 / 295
三、 潔凈空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計 / 301
第二節(jié) 凈化車間設(shè)計 / 306
一、 概述 / 306
二、 凈化區(qū)域與潔凈室的設(shè)計 / 307
三、 非無菌制劑車間設(shè)計 / 309
第十六章 制藥用水設(shè)計 311
第一節(jié) 概述 / 311
第二節(jié) 制藥用水設(shè)計的硬件要求 / 313
一、 制藥用水系統(tǒng)設(shè)計原理 / 313
二、 制藥用水的存儲與分配 / 327
第三節(jié) 制藥用水設(shè)計的軟件要求 / 337
一、 制藥用水的消毒與滅菌 / 337
二、 制藥用水的系統(tǒng)驗證 / 339
三、 制藥用水的使用 / 342
第十七章 公共設(shè)施設(shè)計 343
第一節(jié) 概述 / 343
第二節(jié) 工藝管道設(shè)計 / 343
一、 管道設(shè)計內(nèi)容 / 344
二、 管道布置設(shè)計 / 353
三、 管道布置圖 / 363
第三節(jié) 倉庫設(shè)計 / 370
一、 倉庫設(shè)計中的層次劃分 / 370
二、 倉庫設(shè)計的一般原則 / 373
三、 倉庫設(shè)計的自動化設(shè)計 / 374
第四節(jié) 其他設(shè)計 / 378
一、 儀表車間設(shè)計 / 378
二、 非工藝設(shè)計項目的基本知識 / 383
參考文獻 /395
附表/ 396