制藥工程設計概論10.1概述藥物制劑工程設計是制藥工程設計的一個重要方面，通常指經過資格認證并獲有主管部門頒發的設計證書從事醫藥專業設計的設計單位或技術人員，根據建設業主或單位的需求，為提高質量，高效益的建設藥物制劑生產廠或生產車間所進行的一系列工程技術活動。藥物制劑工程設計質量關系到項目投資、建設速度和經濟效益，是一項政策性極強的工作。藥物制劑工程設計是以醫藥工程技術人員的技術素質、道德素質、責任素質為基礎，從事藥物制劑生產項目建設技術活動的系統工程。10.1.1制藥工程設計及車間工藝設計的基本概念制藥工程：是應用生化反應或化學合成以及各種分離單元操作以及藥物制劑技術，實現藥物工業化生產的工程技術，包括：生物制藥、化學制藥、中藥制藥。制藥工程設計：制藥工程設計包括：化學原料藥、生物藥、中成藥、藥物制劑、藥用包裝材料等項目的工藝設計，其工藝設計類型包括：合成制藥工藝、生物制藥工藝、中成藥工藝、制劑工藝設計。車間工藝設計：是制藥工程設計的主導設計，藥廠的基本建設項目和技術改造項目都涉及車間工藝設計問題，是一項綜合性很強的工作。10.1.2制藥工程設計的基本要求（1）嚴格執行國家有關規范和規定以及國家食品藥品監督管理局《藥品生產質量管理規范》（GMP，1998年修訂）的各項規范和要求，使制劑生產在環境、廠房與設施、設備、工藝布局等方面符合GMP要求。（2）環境保護、消防、職業安全衛生、節能設計與制劑工程設計同步，嚴格執行國家及地方有關的法規、法令。（3）對工程實行統一規劃的原則，為合理使用工程用地，并結合醫藥生產的特點，盡可能采用聯片生產廠房一次設計，一期或分期建設。（4）設備選型宜選用先進、成熟、自動化程度高的設備。（5）公用工程的配套和輔助設施的配備均應以滿足項目工程需要為原則，并考慮與預留設施或發展規劃的銜接。（6）為方便生產車間進行成本核算和生產管理，一般各車間的水、電、汽、冷量單獨計算。倉庫、公用工程設施、備料以及人員生活用室（更衣室）統一設置，按集中管理模式考慮。10.1.3制藥工程設計的基本程序及車間工藝設計的主要內容一個藥物制劑工程項目從計劃建設到交付生產一般要經歷以下基本工作程序：設計前期各項準備工作項目建議書審批及批準可行性研究報告審查及批準

編制設計任務書初步設計初步設計審查施工圖設計組織工程施工進行生產準備試車竣工驗收和交付生產以上工作程序大致分3階段：設計前期、設計期、設計后期車間工藝設計的主要內容：確定生產工藝流程。進行物料計算。工藝設備選型和計算。車間工藝設備布置。確定勞動定員及生產班制。車間水、電、氣（汽）、冷公用工程用量的估算。管路計算和設計。設計說明書的編寫。概預算的編寫。非工藝項目的設計。小資料：制藥工程設計為工業性工程設計，通常涉及直接為產品工藝裝備服務性專業、建筑工程性專業、公用工程性專業、工程經濟性專業共四大類12個專業：直接為產品工藝裝備服務性專業：工藝（工藝與分析、實驗）、儀表及自動化、設備、設備安裝等4個專業。建筑工程性專業：總平面、建筑、結構等3個專業公用工程專業：給排水、電力（電氣與弱電）、暖通空調（包括冷凍空壓）、動力（熱力及外管）等4個專業。工程經濟專業：工程概算與財務評價等2個專業。10.2項目建議書10.2.1項目建議書的作用和意義項目建議書是法人單位根據國民經濟和社會發展的長遠規劃、行業規劃、地區規劃，并結合自然資源、市場需求和現有的生產力分布情況，在進行初步廣泛的調查研究的基礎上，向國家、省、市有關主管部門推薦項目時提出的報告書。項目建議書是投資決策前對項目的輪廓設想，提出項目建設的必要性分析和初步可能性，是開展可行性研究的依據，是為了取得立項資格而提出的，是設計前期各項工作的依據。為建設項目建設投資提出建議國內外都非常重視這一階段的工作，并稱其為決定投資命運的環節。10.2.2項目建議書的內容（1）項目名稱（2）承辦企業基本情況；項目提出的目的和意義。（3）產品方案、市場需求的初步預測和擬建規模。（包括名稱、質量規格和國內外市場需求的初步預測和預期的市場發展趨勢、銷售及價格分析；合理的經濟規模以及達到合理經濟規模的可能性，生產規模、銷售方向等）（4）工藝技術初步方案（擬采用的工藝介紹、優缺點分析及主要設備設施的選擇與來源以及技術來源）（5）原材料、燃料動力供應情況由建設單位自行或委托有工程咨詢資格的咨詢單位編制（6）建設條件和建設地點初步方案（包括建設地點及電力、燃料及交通、供水等建設條件以及協作配套條件）（7）環境保護和污染物治理措施（建設地區的環境情況，擬建項目污染物種類、數量、濃度、排放方式以及污染物的初步治理措施和方案。所有工程項目必須符合綠色生產的要求）（8）項目實施初步規劃（包括建設工期和建設進度的初步方案）（9）工廠組織和勞動定員估算（10）資金估算和資金籌措方案。（包括投資估算和資金來源、還貸方案）（11）初步經濟效益和社會效益分析（12）結論10.3可行性研究10.3.1可行性研究的意義可行性研究是設計前期工作的核心，其研究報告是主管部門對工程項目進行評估和決策的依據。項目建議書經主管部門批準后，即可由上級主管部門組織或委托設計、咨詢單位，進行可行性研究。可行性研究的任務是論證新建或改擴建項目在技術上是否先進、成熟、適用，在經濟上是否合理。10.3.2可行性研究報告的內容（1）總論（2）市場預測（3）產品方案及生產規模（4）工藝技術方案（5）原料、輔料、燃料的供應（6）建廠條件和廠址方案（7）公用工程和輔助設施方案（8）環境保護（9）勞動保護和安全衛生（10）工廠組織、勞動定員和人員培訓（11）項目實施計劃（12）項目投資估算和資金籌措（13）社會及經濟效果評價（14）結論由建設單位或其主管部門委托有相應資格的設計或咨詢單位進行可行性研究對于可行性研究的內容，可以概括為以下三大方面：市場研究——建設項目能否存在的依據。工藝技術研究——包括投入物、廠址、技術、設備、生產組織等，這些內容主要解決項目在技術上的“可能性”問題。項目的經濟效益研究——這是可行性研究的核心和重點，是解決項目的“合理性”問題。10.4設計任務書10.4.1設計任務書的作用是工程建設中非常重要的指導性文件。審批和變更：經正式批準的設計任務書，應當嚴格履行，任何部門單位或個人都不得隨意變更。又稱計劃任務書。是根據可行性研究報告及批復文件編制的，是指導和制約工程設計和工程建設的決定性文件，有了設計任務書項目可以進行初步設計和建設前期的準備工作。

確需修改的需報原審批單位，正式辦理變更設計任務書的有關手續。10.4.2設計任務書的內容（1）工程項目名稱（2）建設的目的和依據（3）建設規模和產品方案（4）生產方法或工藝原則（5）原材料、燃料、動力（水、電、氣）等供應情況（6）建設地點、交通運輸、占地面積、防震等要求（7）資源綜合利用和環境保護要求（8）建設工期和建設進度要求（9）投資總額（10）勞動定員控制數（11）要求達到的技術水平和經濟效益（12）有關附件按照建設項目的隸屬關系，由主管部門組織建設單位委托設計單位或工程咨詢單位進行編制，再報送有審批權的部門審批10.5設計工作階段10.5.1初步設計階段設計階段劃分、內容及對象

設計階段內容設計對象三段設計初步設計重大工程、技術上比較擴初設計新穎和復雜工程施工圖設計二段設計初步設計、技術成熟的中小項目施工圖設計一段設計施工圖設計技術簡單、規模較小的工廠和個別車間，經主管部門同意初步設計的任務是根據設計任務書、可行性研究報告及設計基礎資料，對設計對象進行全面的研究，尋求技術上可能、經濟上合理、最符合要求的設計方案。從而確定總體工程設計原則、設計標準、設計方案和重大技術問題。如總工藝流程、產品生產方法、全廠組成、總圖布置、水電汽冷的供應方式和用量，關鍵機械設備及儀表選型、全廠儲運方案，車間或單體工程工藝流程和各專業設計方案等，編制出初步設計說明書等文件與工程項目總概算書。適用于大中型項目中的車間（設置）的初步設計或總體工程設計內容不多的車間（設置）的初步設計建設規模的初步設計分為：總體工程設計、車間（裝置）設計及概算書。初步設計的深度應滿足：設計方案的比較選擇和確定；土地征用范圍；設計方案的比較選擇和確定；基建投資的控制；主要設備材料的訂貨；施工圖設計編制；施工組織機構的編制；施工準備和生產準備。適用于新建、改擴建的大中型項目初步設計的工作流程見圖10-1

接到設計任務書，組織設計班子，安排階段工作計劃→研究文件，領會意圖，落實設計條件→工藝主導專業提出工藝過程總體設計方案→相關專業提交設計條件和返回設計方案→確定總圖方案→估算工作量，確定各專業之間工作內容及設計進度→設計開工報告→簽協作工作表→工藝和總圖向各專業提出正式條件→各專業根據工藝總圖做出設計方案→各專業協同確定廠或車間位置→確定總平面圖→總圖向各專業提條件，水、暖通、電、空調、建筑等專業按初步設計要求完成設計→進行工程概算和財務評價，編制初步設計文件（說明書、圖紙、表格）、校對→歸檔發行→設計總結→施工圖設計準備

圖10-1初步設計階段基本程序

10.5.2施工圖設計階段施工圖設計是根據初步設計及其審批意見，完成各類施工圖紙、施工說明和工程概算書，作為施工的依據。施工圖設計階段的設計文件由設計單位直接負責，不再上報審批。本階段的設計成品是詳細的施工圖紙、施工文字說明、主要原材料匯總表及工程量。施工圖設計的深度主要包括：各種設備、材料的訂貨、備料；各種非標設備的制作；工程預算的編制；土建、安裝工程的要求。施工圖的內容由文字說明、表格和圖紙三部分組成

圖11-2施工圖設計基本程序110.6施工、試車、驗收與交付生產設計人員要對項目建設單位和施工單位進行施工交底，配合解決施工中的問題，并參與設備安裝調試試車驗收，直至項目運轉正常。10.6.1施工施工中凡涉及方案問題、標準問題、安全問題變動，必須與設計部門協商，取得一致意見后方可改動。10.6.2試車與驗收設備調試與試車、驗收原則：從單機到聯機到整條生產線；從空車到以水代料到實際物料。當以實際物料試車，并生產出合格產品（藥劑），且達到裝置的設計要求時，制劑工程項目即告竣工。此時應及時組織竣工驗收，在建設單位組織下，以設計單位為主，施工單位參與共同進行驗收。10.6.3交付生產竣工驗收合格后的生產裝置，即可交付使用方，形成產品的生產能力。當制劑工程項目投入正常生產后，設計人員還要對設計進行全面總結，為以后的設計提供經驗。【復習思考題】

1、簡述制藥工程設計的基本工作程序。車間工藝設計的基本過程一般包括哪些設計？2、簡述車間工藝設計的主要內容。3、為什么要做可行性研究？4、初步設計的成果是什么？施工圖設計階段的主要設計文件包括哪三部分6、項目試車與驗收的原則

藥廠總體規劃設計【本章主要內容】11.1廠址選擇11.2總平面設計11.3潔凈廠房的總平面設計11.1廠址選擇廠址的選擇是指在一定的范圍內，選定和確定擬建項目建設的地點和區域，并在該區域內具體地選定項目建設的坐落位置。廠址選擇是基本建設的一個重要環節，選擇的好壞對工程的進度、投資數量、產品質量、經濟效益以及環境保護等方面具有重大影響。廠址的選擇在工作階段上屬于可行性研究的一部分。

廠址選擇的基本原則（1）一般有潔凈廠房的藥廠，廠址宜選在大氣含塵、含菌濃度低，無有害氣體，周圍環境較潔凈或綠化較好的地區。表2-1不同區域的大氣含塵濃度場所質量濃度/（mg/m3）≥0.5μm粉塵計數濃度/（個/m3）市中心市郊田野0.1～0.350.05～0.30.01～0.1（15～35）×107（8～20）×107（4～8）×107（2）有潔凈廠房的藥廠廠房應遠離鐵路、碼頭、機場、交通要道以及散發大量粉塵和有害氣體的工廠、貯倉、堆場等空氣嚴重污染、水質污染、振動或噪聲干擾的區域。如不能遠離嚴重空氣污染區時，則應位于全年最大頻率風向上風側（或全年最小頻率風向下風側）。表2-2室外大氣品質分類分類

質量濃度/（mg/m3）≥0.5μm粉塵計數濃度/（個/m3）潔凈地區普通地區污染地區

0.150.52.0

3.5×1071.8×1081.8×109

（3）交通便利、通訊方便。制藥廠的物流量比較大，為了減少運輸費用，應建在交通發達地區，提供便捷運輸條件，并有消防車通道。（4）確保水、電、汽的供給。水、電、汽是制藥廠生產的必須條件，充足和良好的水源對藥廠很重要。同時方便的、能夠滿足生產負荷的能源供應，是保證生產順利進行、降低生產成本，提高經濟效益的保證。（5）應有長遠發展的余地，珍惜土地。藥廠建設必須符合在建城市或地區的近、遠期規劃，節約用地，廠區的面積、形狀和其他條件既要滿足生產工藝合理布局的要求，又要留有一定的發展余地。（6）要充分考慮環境保護和綜合利用。選址時要對藥廠投產后給環境可能造成的影響做出預評價，并得到當地環保部門的認可。選擇的廠址應便于妥善處理“三廢”和治理噪聲等。（7）選址時應綜合考慮氣象、水文、地質、地形等自然條件對藥廠項目建設投資和投產后的正常運營的影響。（8）協作條件。選擇在儲運、機修、公用工程（電力、蒸汽、給排水、交通、通訊）和生活設施等具有良好協作條件的地區。（9）其他：不適宜建廠的地區：有開采價值的礦藏地區；國家規定的歷史文物；生物保護和風景游覽區；地基允許承受力（地耐力）在0.1MPa以下的地區；對電臺、機場的使用有影響的地區。承德中藥深圳制藥廠11.2總平面設計總平面設計的內容包括：總平面設計、立面布置設計、運輸設計、管線布置設計和綠化設計。11.2.1總平面設計的依據和原則總平面設計的依據主要有：（1）政府部門下發、批復的與建設項目有關的一系列管理文件；（2）建設地點建筑工程設計基礎資料（廠區廠貌、工程地質、水文地質、氣象條件及給排水、供電等有關資料）；（3）建設地點廠區用紅線圖及規劃、建筑設計要求；（4）建設項目所在地區控制性詳細規劃。GMP實施指南P153.1.1醫藥工業潔凈廠房位置選擇應根據下列原則并經技術經濟方案比較后確定：（1）應在大氣含塵、含菌濃度低、無有害氣體，自然環境好的區域；（2）應遠離鐵路、碼頭、機場、交通要道以及散發大量粉塵和有害氣體的工廠、貯倉、堆場等空氣嚴重污染、水質污染、振動或噪聲干擾的區域。如不能遠離嚴重空氣污染區時，則應位于全年最大頻率風向上風側（或全年最小頻率風向下風側）3.1.2醫藥潔凈廠房與市政干道之間距離不宜小于50m。藥廠的各區域在總平面設計中的相對位置（布局）應由以下一些原則來確定.（1）下風原則。

圖2-1表示地區平均風向的風玫瑰圖潔凈區、辦公室、生活區應布置在該地區的上風處，產生有害氣體、粉塵的生產區域、輔助生產區域應布置在下風處。地區的主導風向由當地氣象部門根據多年的風向觀測資料所畫出的風玫瑰圖確定。風向頻率玫瑰圖：統計東、東東北、東北北、北等12個風向在一年365天中所占的百分率，按比例做出（2）人、物流分流原則。（3）方便輸送、有利生產原則。（4）物流管線、輸變電線路、通訊線路統籌規劃原則。（5）因地制宜，結合廠區地形、地貌，節約用地原則。（6）考慮工廠發展，使近期建設和遠期發展相結合的原則。11.2.2總平面設計的廠區劃分和總平面布置圖廠區的劃分就是根據生產、管理和生活的需要，結合安全、衛生、管線、運輸和綠化的特點，將全廠的建筑物（構筑物）劃分為若干個聯系緊密而性質相近的單元，以便進行總平面布置。廠區劃分一般以主體車間為中心，分別對生產、輔助生產、公用系統、行政管理及生活設施進行歸類分區，然后進行總平面布置。一般藥廠的廠區劃分如下：（1）生產區：包括發酵車間、提取車間、藥物制劑生產車間、原料藥生產車間等；（2）輔助區：包括機修、電工、儀表、動物房、質檢中心等輔助車間；（3）倉儲區：包括原料、輔料、包裝材料、成品等倉庫；（4）動力及公用系統：包括制水站、鍋爐房、壓縮空氣站、冷凍站、變電所、配電房、泵房等；（5）管理與生活區：廠部辦公樓、藥物研究所、食堂、醫院、員工宿舍、綠化美化設施等。（6）其他：消防設施、環保設施、車庫、道路等。11.3潔凈廠房的總平面設計11.3.1GMP對廠房潔凈等級的要求空氣潔凈是實現GMP的一個重要因素。空氣潔凈度是指環境空氣含塵（微粒）量多少的程度，可用單位體積空氣所含塵埃的大小和數量來表示。含塵濃度高則潔凈度低，含塵濃度低則潔凈度高。

根據空氣中所含塵埃的大小和數量，《潔凈廠房設計規范》（GBJ73-84）將空氣劃分為四個潔凈等級，如表2-3所示。表2-3空氣的潔凈等級潔凈等級/級≥0.5μm粉塵計數濃度/（個/m3）≥5μm粉塵計數濃度/（個/m3）100100010000100000≤3500≤35000≤350000≤35000000≤250≤2500≤25000GMP將潔凈廠房內的空氣潔凈等級劃分為4個等級表2-4潔凈廠房內空氣的潔凈等級潔凈等級/級塵粒數（粒/m3）微生物最大允許數≥0.5μm≥5μm浮游菌/m3沉降菌/皿10010000100000300000≤3500≤350000≤3500000≤105000000≤2000≤20000≤60000≤5≤100≤500≤1≤3≤10≤1511.3.2潔凈廠房總平面設計原則目的：確定藥廠與周圍環境之間以及藥廠內潔凈廠房與各建（構）筑物之間的位置關系。設計原則：（1）潔凈廠房應遠離污染源，并布置在全年主導風向的上風側；（2）應有利于生產和管理；（3）合理布置人流和物流，并避免交叉污染；（4）潔凈廠房區域應布置成獨立小區，區內應無露土地面。GMP對總體布局的要求：GMP實施指南P153.1.3廠區應按生產、行政、生活、輔助等功能合理布局，不得互相妨礙。3.1.4醫藥潔凈廠房應布置在廠區內環境整潔，人流、貨流不穿越或少穿越的地方，并考慮產品特點和防止生產時的交叉污染，合理布局，間距恰當。三廢處理、鍋爐房等有嚴重污染的區域，應當置于廠區全年最大頻率風向的下風側。兼有原料藥和制劑的藥廠，原料藥生產區應置于制劑生產區全年最大風向頻率的下風側。青霉素類生產廠房的設置，應考慮防止與其他產品的交叉污染。3.1.5動物房的設置應符合原國家標準《實驗動物環境及設施》等有關規定，并有專用的排污和空調設施，與其他區域嚴格分開。3.1.6廠區主要道路，應貫徹人流與貨流分開的原則。潔凈廠房周圍道路面層應選用整體性好，發塵少的材料，不應對藥品生產造成污染。3.1.7醫藥工業潔凈廠房周圍應綠化。可鋪植草坪或種植對大氣含塵、含菌濃度不產生有害影響的樹木，但不宜種花。盡量減少廠區露土面積。【復習思考題】1.簡述藥廠廠址選擇應遵循的基本原則。2.GMP對潔凈廠房內空氣潔凈等級是怎樣劃分的？3.簡述潔凈廠房總平面設計原則

工藝流程設計【本章主要內容】12.1概述12.2工藝流程設計技術12.3工藝流程圖12.1概述12.1.1工藝流程設計的作用和任務工藝流程設計是在確定原料路線和技術路線的基礎上進行的，它是整個工藝設計的中心。作用任務是工程設計中最重要、最基礎的設計步驟，對后續的物料衡算、能量衡算、工藝設備設計、車間布置設計和管道布置設計等單項設計起著決定性的作用，與車間布置設計一起決定著車間或裝置的基本面貌。通過圖解和必要的文字說明將原料變成產品（包括污染物治理）的全部過程表示出來。具體包括以下內容。（1）確定工藝流程的組成（2）確定工藝流程中工序劃分及其對環境的衛生要求（如潔凈度）（3）確定載能介質的技術規格和流向（4）確定操作條件和控制方法（5）確定安全技術措施（6）繪制工藝流程圖，編寫生產工藝操作規程工藝流程設計通常采用兩個階段，即初步設計和施工圖設計在初步設計階段，需繪制工藝流程框圖、工藝流程示意圖、物料流程圖和帶控制點的工藝流程圖在施工圖設計階段，需繪制施工階段帶控制點的工藝流程圖12.1.2工藝流程設計的基本程序和成果（1）工藝路線的選擇（2）確定工藝流程的組成和順序（3）繪制工藝流程框圖（4）繪制工藝流程示意圖（5）繪制物料流程圖（6）繪制初步設計階段帶控制點的工藝流程圖（7）繪制施工設計階段帶控制點的工藝流程圖初步設計階段的主要成果施工設計階段的主要成果12.2工藝流程設計技術12.2.1工藝流程設計中的方案比較在原始信息不變的條件下，通常以產物收率、原材料消耗、能量消耗、產品成本、工程投資等為判斷依據進行方案比較，選定最優方案。通常把制劑工藝過程的基本操作參數如單位生產能力、工藝操作溫度、壓力、物料濃度、生產環境（潔凈級別、濕度）等稱為原始信息。各種生產方法以及經濟性比較，可以從以下幾方面討論：（1）主要原材料供應應盡可能立足國內或建廠地區獲得；（2）若有引進設備是否適合我國生產情況；（3）所選的工藝流程中控制條件是否苛刻，操作是否方便；（4）所選的工藝流程中，對勞動保護、安全防火防爆燈是否解決；（5）是否需要進行特殊的三廢處理；（6）原材料單耗、動力消耗、產品質量和成本如何。12.2.2工藝流程設計中應考慮的技術問題（1）生產操作方式的選擇。連續操作間歇操作聯合操作。采用哪一種方式操作，要因地制宜。（2）根據生產方法確定主要生產過程及機械設備。操作方法確定后，工藝設計人員應以工業化大生產的概念來考慮主要生產過程及機械設備。例如：間歇式濃配法配制小容量注射劑藥液實驗室方法儀器設備：玻璃燒杯、玻璃棒、垂溶漏斗操作過程：將原料加入到部分溶媒中，加熱過濾后再加入剩余溶媒混合均勻精濾即可。工業化生產中必須考慮下面一系列問題：帶攪拌的配液罐配制過程是間歇操作，需配置溶媒計量罐由車間外供應的原料和溶媒不是連續提供則應考慮輸送方式和儲存設備用什么方法將溶媒加入到溶媒計量罐中？如果采用泵輸送，則需要配置進料泵固體原料的加入方法根據藥液性質及生產規模選擇濾器；確定過濾方式是靜壓、加壓、減壓？工業化生產中藥液的配制至少需要設備：配料罐、溶媒計量罐、溶媒儲槽、進料泵、過濾裝置等。（3）保持主要設備能力平衡，提高設備利用率。（4）確定配合主要生產過程所需要的輔助過程及設備。例：包糖衣過程除了考慮包衣機本身外，還需要考慮：片心進料方式，人工加料還是機械輸送包衣料液的配制、貯存及加入方式包衣鍋的動力及鼓風設備包衣過程的除塵處理包衣片的打光處理操作環境（潔凈級別、空氣溫、濕度）包衣設備的清洗保養12.3工藝流程圖12.3.1生產工藝流程圖工藝流程圖一般有兩種表示方法：（1）工藝流程框圖以方框和圓框分別表示單元過程，以箭頭表示物料和載能介質流向，以文字說明設備、物料和介質的名稱及工藝參數。見圖12-1、12-2圖12-1重組生產工藝流程框圖

圖12-2片劑工藝流程框圖（2）工藝流程示意簡圖工藝流程示意簡圖由物料流程和設備組成。在工藝流程框圖的基礎上，分析各過程的主要工藝設備，以圖例（設備示意圖）、箭頭（設備之間的豎向關系、原輔料、中間體、三廢名稱和流向）和必要的文字說明，定性表示出由原料變成產品的路線和順序。見圖12-3、12-4。圖12-3牛生長激素提煉生產流程示意圖

圖12-4硬膠囊工藝流程示意圖

12.3.2物料流程圖工藝流程圖完成后，開始進行物料衡算，再將物料衡算結果注釋在流程中，即成為物料流程圖。它說明車間內物料組成和物料量的變化，單位以批（日）計（對間歇操作）或以小時計。工藝流程由定性轉為定量，物料流程圖是初步設計的成果，需編入設計說明書中。物料流程圖也常用框圖表示。見圖12-5、12-6.圖12-5某口服液車間車間物料流程圖

第12章工藝流程設計圖12-6青霉素提取工段萃取崗位物料流程圖。12.3.3帶控制點的工藝流程圖帶控制點的工藝流程圖是指各種物料在一系列設備及機械內進行反應或操作最后變成所需要的產品的流程圖。帶控制點的工藝流程圖由框圖、物料流程、圖例、設備一覽表和圖簽組成。施工階段的帶控制點的工藝流程圖則是根據初步設計的審查意見，對初步設計修改和完善，并充分考慮施工要求設計而成。施工階段的帶控制點的工藝流程圖作為正式設計成果編入施工設計文件中。初步設計階段：在物料流程圖給出后，再進行設備設計、車間布置、生產工藝控制方案等確定的基礎上繪制，作為正式成果編入的設計文件中。圖12-7帶控制點的培養基聯消系統工藝管道流程圖

圖12-8帶控制點的中藥提取工藝管道流程圖（部分）。【復習思考題】1、簡述工藝流程設計的基本程序和基本方法。2、在初步設計階段通常需要有哪幾種流程圖？3、工藝流程框圖、工藝流程示意圖、物料流程圖、帶控制點的工藝流程圖的含義。

物料衡算和能量衡算【本章主要內容】13.1物料衡算13.2熱量衡算13.1物料衡算物料衡算是制劑車間工藝設計過程中最基本的工程計算。當生產工藝流程設計確定并繪出流程示意圖后，就可以進行車間物料衡算了。通過物料衡算可以深入地分析和研究生產過程，得出生產過程中所涉及的各種物料的數量和組成，從而使設計由定性轉為定量。13.1.1物料衡算的基礎在進行物料衡算之前，首先要確定生產工藝流程示意圖，這種圖限定了車間物料衡算的范圍，指導工藝計算即不遺漏也不重復。其次要收集必要的數據資料，如各種物料的名稱、組成、含量；各種物料之間的配比等。工藝流程示意圖以及為物料衡算收集的有關資料是物料衡算的依據。物料衡算的基礎是物質的質量守恒定律13.1.2物料衡算的基準在原料藥車間、發酵車間計算中，通常以一個反應罐批物料作為進行計算的基準；藥物制劑車間通常以一批或一日產量為物料衡算的計算基準，年生產日視具體情況而定，通常有：250天，300天，330天等。物料衡算的結果應列成原材料消耗定額及消耗量表。車間的消耗定額及消耗量計算時應把原料、輔料及主要包裝材料一起算入。為計算方便，一般要劃定物料衡算范圍。范圍一旦劃定，即可視為一個獨立的體系。凡進入體系的物料均為輸入項，離開體系的物料均為輸出項。消耗定額指每噸產品或以一定量的產品（如每萬片藥片、每千支針劑等）所消耗的原材料量。消耗量以每年或每日所消耗的原材料量。例1：青霉素提取工段萃取崗位，每班處理發酵濾液40m3，濾液效價為17000u/ml，試進行物料衡算。已知數據：醋酸丁酯按濾液1/3.5投料進行萃取，萃取首旅為98%；用10%濃度的稀硫酸調濾液pH至1.9～2.1，一直每1m3濾液需消耗酸液60L；用5%：1231“溶液做去乳化劑，一直每1m3濾液耗用68L；萃取后廢液含醋酸丁酯濃度為1.5%（體積），已知每1m3廢液耗用堿液0.6L。物料衡算計算：（1）醋酸丁酯用量：40×1/3.5=11.428m3醋酸丁酯密度為882kg/m3，則醋酸丁酯用量為11.428×882=10079.5kg(2)硫酸用量：10%稀硫酸用量為40×60=2400L折合92.5%工業硫酸用量為2400×0.1÷0.925=259.5kg92.5%硫酸密度為1830kg/m3，則每批工業硫酸體積為：259.5÷1830=0.142m3=142L（3）去乳化劑“1231“用量：5%“1231”溶液用量=40×68=2720L“1231”原液用量=2720×5%=136L(4)經處理后廢液中重液體積=40+2.4+2.72=45.12m3廢液中醋酸丁酯體積=45.12×1.5%=0.676m3廢液總體積=45.12+0.676=45.796m3萃取液體積和效價萃取液體積=（濾液體積×濾液效價×萃取收率）÷萃取液體積=（40×106×17000×0.98）÷（10.752×106）=61979u/ml例2：以綜合固體制劑車間為例，設計規模如下：片劑2.5億片/年，膠囊劑2.5億粒/年，顆粒劑5000萬袋/年（1g/袋）。已知計算基礎數據：年工作日250天；生產班次為2班；每班8小時；班有效工時6～7小時；生產方式為間歇式生產。假設片劑平均片重為0.3g/片，膠囊劑平均粒重0.3g/粒，則：片劑的年制粒量為：2.5×108×0.3×10-6=75噸/年日制粒量為：75噸÷250=300kg/d班制粒量為：300kg÷2=150kg/班膠囊劑的年制粒量為：2.5×108×0.3×10-6=75噸/年日制粒量為：75噸÷250=300kg/d班制粒量為：300kg÷2=150kg/班顆粒劑的年制粒量為：5000×104×1×10-6=50噸/年日制粒量為：50噸÷250=200kg/d班制粒量為：200kg÷2=100kg/班故班總制粒量為：150+150+100=400kg/班假設原輔料損耗量為：2%，則：年原輔料總耗量：（75+75+50）÷0.98≈204噸/年13.2能量衡算對于新設計的設備或裝置對已經投產的生產車間目的是確定設備的熱負荷目的是更加合理的用能（1）能量衡算的基礎能量衡算的依據是物料衡算結果以及為能量衡算而搜集的有關物料的熱力學數據，如定壓比熱、相變熱、反應熱等。能量衡算的基礎是能量守恒定律。

（2）能量衡算的方法對于車間工藝設計中的能量衡算，許多項目可以忽略，其主要目的是要確定設備的熱負荷，所以能量衡算可以簡化為熱量衡算。

熱量衡算表達式為：Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6Q1：物料帶到設備中的熱量；Q2：由加熱劑（冷卻劑）傳給設備和物料的熱量（加熱時取正值，冷卻時取負值）；Q3：過程的熱效應，它分為兩類：即化學反應熱效應和狀態變化熱效應；Q4：物料從設備離開所帶走的熱量；Q5：消耗于加熱（冷卻）設備和各個部件上的熱量；Q6：設備向四周散失的熱量。通過上式可計算Q2，由Q2可計算加熱劑、冷卻劑的消耗量。【復習思考題】1.簡述物料衡算的理論基礎。2.簡述能量衡算的理論基礎。3.通過能量衡算可以解決那些問題？4.計算題：某廠10ml口服液車間設計規模3000萬支/年，包裝方式：10ml×l6支×100盒/箱，滅菌檢漏半成品率0.3%，洗烘灌軋聯動生產線直管瓶破損率2%，鋁蓋廢品率0.2%，標簽廢品率0.1%，紙盒廢品率0.5%。請根據上述設計數據計算直管瓶、鋁蓋、標簽、紙盒、紙箱的年需要量。

車間工藝設計【本章主要內容】14.1概述14.2車間工藝設計要求14.3車間管道設計14.4車間工藝設計案例14.5制水工藝設計14.1概述14.1.1車間工藝設計的任務與原則對廠房的配置和設備的排列做出合理的安排。（1）確定車間的火災危險類別，爆炸與火災危險性場所等級及衛生標準。（2）確定車間建（構）筑物和露天場所的主要尺寸，并對車間的生產、輔助生產和行政生活區域作出安排。（3）確定全部工藝設備的空間位置。（1）車間與其他車間的關系。要避免原料、中間體、成品往返交叉運輸；（2）設備布置應按工藝順序，做到上下縱橫相呼應；（3）操作中相互有聯系的設備應彼此接近，設備排列整齊，保持合理的間距；（4）車間布置要滿足檢修要求；（5）要充分考慮勞動保護、安全防火和仿佛等特殊要求，設計要符合各項設計規范；（6）布置時應同時滿足其他非工藝專業的設計要求，做好相互協作。14.1.2車間組成生產車間一般包括生產區、輔助生產區和行政生活區三部分，各部分組成與產品的種類、生產工藝流程、潔凈等級要求等情況有關。車間組成見表14-1、14-2。

表14-1生物制藥車間的組成區域劃分功能間（區）生產區生產工段（包括配料、發酵、提取、精制等）、種子制備組（無菌操作間、搖瓶間、恒溫室、菌種貯存間、消毒滅菌間和操作準備間）生產輔助區物料凈化用室，稱量室，配料室，設備容器清潔室，潔具洗滌存放室，工衣洗滌干燥室；質檢室，動力室（真空泵和壓縮機），變配電站，機修保養室，空調室，冷凍站，庫房，制水站等。行政生活區辦公室、會議室、休息室、更鞋、更衣室、浴室、洗手間等

表14-2藥物制劑車間組成區域劃分功能間（區）生產區一般生產區、控制區或潔凈區

生產輔助區物料凈化用室，原輔料外包裝清潔室，包裝材料清潔室，滅菌室；稱量室，配料室，設備容器清潔室，潔具洗滌存放室，工衣洗滌干燥室；質檢室，動力室（真空泵和壓縮機），變配電站，機修保養室，空調室，冷凍站，庫房，制水站等。

行政生活區辦公室、會議室、休息室、更鞋、更衣室、浴室、洗手間等

14.1.3特殊品種的設計要求（1）青霉素等高致敏性藥品的生產必須設置獨立廠房。（2）避孕藥、卡介苗、結核菌素的生產廠房，要與其他藥品的生產廠房嚴格分開。（3）β-內酰胺類藥品與其他藥品生產區域要嚴格分開。（4）中藥材的前處理、提取、濃縮必須與其制劑生產嚴格分開。（5）動物臟器、組織的洗滌或處理，必須與其制劑生產嚴格分開。（6）含不同核素的放射性藥品，生產區必須嚴格分開。【注】(1)(2)兩種情況的區別主要在于前者必須是獨立廠房。【注】生產區域嚴格分開，一般指空氣凈化系統、設備、人員和物料凈化用室和操作室（區）的分開。14.2車間工藝設計要求14.2.1藥品生產對環境的要求按潔凈等級的不同，車間生產區可劃分為一般生產區、控制區、潔凈區。對潔凈等級不作要求潔凈等級10萬級或低于10萬級潔凈等級1萬級或局部100級例：圖14-1非無菌原料藥精制、烘干、包裝工藝流程及環境區域劃分10萬級例：圖14-2片劑生產工藝流程及環境區域劃分例：圖14-3血液制品生產工藝流程及環境區域劃分例：圖14-4無菌原料藥精制、烘干、包裝生產工藝流程及環境區域劃分例：圖14-5小容量注射劑洗、烘、灌、封聯動機組生產工藝流程及環境區域劃分例：圖14-6（a)大容量注射劑（復合膜）聯動機組生產工藝流程及環境區域劃分例：圖14-6（b)大容量注射劑（玻璃瓶）聯動機組生產工藝流程及環境區域劃分例：圖14-6（c)大容量注射劑（塑料瓶）聯動機組生產工藝流程及環境區域劃分例：圖14-7無菌分裝粉針生產工藝流程及環境區域劃分例：圖14-8凍干粉針生產工藝流程及環境區域劃分14.2.2車間工藝設計的一般要求1設備的工藝設計及安裝（2）有潔凈度要求的崗位或車間的凈高一般可控制在2.6m以下，但精制、配料等工段的設備常帶有攪拌器，廠房的凈高應考慮攪拌軸的安裝和檢修高度。（3）潔凈室內的設備一般不采用基礎。必須采用時，宜采用可移動的砌塊水磨石光潔基礎塊。(4)設備的安裝位置不宜跨越潔凈等級不同的房間或墻面。必須跨越時，應設置密封隔斷裝置，以防不同潔凈等級房間之間的交叉污染。(5)易污染或散熱大的設備應盡可能布置在潔凈區（室）外，必須布置在室內時，應布置在排風口附近。(6)生產過程中，粉碎、過篩等粉塵和噪聲較大的工序，應按工藝流程的順序分成若干個獨立的小室，分別布置各工序的設備，并采用消聲隔音裝置以改善操作環境。混合粉碎(7)有特殊要求的儀器儀表，應布置在專門的儀器室內，并有防止靜電、震動、潮濕或其他外界因素影響的措施。(8)物料烘箱、干燥滅菌烘箱、滅菌隧道烘箱等設備宜采用跨墻布置，即將主要設備布置在非潔凈區或控制區，待烘物料或器皿由此區進入，以墻為分割線，墻的另一側為潔凈區，烘干后的物料或器皿由該區取出。設備的門應能雙向開啟，但不允許同時開啟，設備既具有烘干功能，又具有傳遞窗功能。（9）在進行發酵車間布置時盡量將體積大的貯罐及有震動的設備布置在底層。個別設備和溶媒回收塔等可布置在露天。在室外布置高大設備時，要注意廠房的采光和通風，并保持一定的距離。2.人員凈化設施的布置設計（1）人員凈化程序進入非無菌產品生產區的人員應按圖14-9的程序進行凈化。進入無菌產品生產區的人員應按圖14-10的程序進行凈化。（2）凈化通道和設施①門廳和換鞋處②外衣存放處③氣閘室④緩沖室⑤空氣吹淋室（3）人員凈化室和生活用室的設置①盥洗室內應有洗手、烘干和消毒設備。②在萬級潔凈區入口應設置空氣吹淋室，在10萬級潔凈區的入口即可設置空氣吹淋也可設置氣閘室。③生活用室中的廁所和浴室應布置在人員凈化用室的區域之外。（4）衛生通道的布置衛生通道的潔凈等級由外向內應逐步提高，故要求愈往內送風量愈大，以便造成正壓，防止污染空氣倒流，帶入灰塵和細菌。3.物料凈化的布置設計（1）物料凈化程序進入控制區或潔凈區的物料（包括半成品、成品、包裝材料、容器、工具等）均應按圖14-11所示程序進行凈化。去外皮刷除灰塵消毒劑消毒紫外線消毒進入控制區或潔凈區物料（2）物料凈化通道和凈化室的設置①物料凈化出入口應獨立設置，物料的傳遞路線應短捷，并避免與人員凈化路線交叉。②在物料進入車間的入口處可設置一外包裝清潔室。③控制區前應設緩沖室，進入控制區前刷除外表面的灰塵或剝除外皮，然后放入在控制區內使用的周轉容器。④在潔凈區前應設緩沖室，進入潔凈區前刷除外表面的灰塵或剝除外皮，并用消毒水消毒，然后用紫外燈消毒，傳入潔凈區。⑤潔凈區與緩沖室之間應設有氣閘室或傳遞窗（見圖14-12a、b），可用紫外燈消毒。（b）氣閘式傳遞窗結構（a）傳遞窗平面布置形式⑥生產中的廢棄物應設置專用傳遞裝置，其出口不應與物料進口共用一個氣閘室或傳遞窗。⑦多層廠房的貨梯應布置在一般生產區或控制區內。若布置在控制區內，電梯出入口均應設置緩沖室，緩沖室對潔凈區保持相對負壓。4.電器設計發酵車間的電器設計要求能夠滿足生產需要、符合安全生產及合防火防爆規定。潔凈室則要滿足下面要求。

（1）照明照明光源宜采用熒光燈，燈具采用吸頂式，燈具與頂棚之間的接縫用密封膠密封。主要工作室的照度不低于300lx，輔助工作室、走廊、氣閘室、人員凈化室、物料凈化室照度可低于300lx。對照度有特殊要求的可設置局部照明。室內還應設有應急照明設施。（2）紫外燈有滅菌要求的潔凈室若無防爆要求，可安裝紫外燈。按每6-15m3空間1-2只確定。安裝方式：吊燈、側燈、頂燈。（3）其他儀表、配電板、接線盒、控制器、導線及其他元件應盡量避免設置在潔凈室內，必須布置時，應隱蔽在墻壁或天花板上。5.裝修設計發酵車間的裝修設計應滿足不起塵、易清洗、不長霉，符合工藝和安全生產要求，車間內無菌崗位及精、干、包崗位的裝修設計要符合潔凈室裝修設計要求。潔凈室地面可采用水磨石、塑料、環氧自流坪等不起塵材料，內墻采用彩鋼板。門窗造型簡單，不設門檻和窗臺，與內墻的連接應平整。門應由潔凈等級高的方向向潔凈級別低的方向開啟。空調區外墻或空調區與非空調區隔墻上設置的窗應采用雙層窗，其中至少一層為固定窗。6.生產輔助用室的設計（1）取樣室宜設置在倉儲區，取樣環境的空氣潔凈等級同初次使用該物料的潔凈室（區）一致。如圖14-13所示.。（2）稱量室（3）備料室備料室、稱量室布置如圖14-14所示。（4）設備及容器具清洗室需要在潔凈室（區）內清洗的設備及容器具，其清洗室的空氣潔凈度等級與該區域相同。100及潔凈室（區）的設備及容器具宜在本區域外清洗，其清洗室的空氣潔凈度不應低于10萬級，清洗后應干燥。進入無菌潔凈室的容器具應消毒或滅菌。清潔工具洗滌、存放室宜設在潔凈室。容器具清洗存放室、潔具清洗存放室布置如圖14-15所示。（5）潔凈工作服的洗滌、干燥室10萬級以上區域的潔凈工作服，其洗滌、干燥、整理及必要時滅菌的房間應設在潔凈室（區）內，其空氣潔凈度不應低于30萬級。無菌工作服的整理、滅菌室，其空氣潔凈度等級宜與使用無菌工作服的潔凈室（區）相同。潔凈工作服的洗滌、干燥室布置如圖14-16.（6）質量部門的布置要求①檢驗室、中藥標本室、留樣觀察室以及其他各類實驗室應與藥品生產區分開。②生物檢定室、微生物限度檢定室、放射性同位素檢定室應分別設置。③有特殊要求的儀器應設專門儀器室。④對精密儀器室、需恒溫的樣品留樣室需設置恒溫恒濕裝置。14.3車間管道設計管道設計是在車間布置設計完成后進行的，一般已經具備下列基礎資料：（1）施工階段帶控制點的工藝流程圖（2）設備一覽表（3）設備平面布置圖或安裝圖（4）定型設備樣本或安裝圖，非定型設備設計簡圖和安裝圖（5）物料衡算和能量衡算資料（6）水、蒸汽、壓縮空氣等總管路的走向、壓力等情況（7）建（構）筑物的平面布置圖和立面布置圖（8）與管道設計有關的其他資料，如廠址所在地區的地質水文資料等。14.3.1管道設計的內容管道設計的內容包括：（1）根據物料的性質和操作條件選擇管子材料（2）根據工藝要求，計算管徑和管壁厚（3）根據施工階段帶控制點的工藝流程圖以及車間設備布置圖對管道進行合理布置，繪制配管圖。（4）提出資料（5）編寫施工說明書14.3.2管道布置原則生物制藥廠常用的管道有：無縫鋼管、不銹鋼管、焊接鋼管、軟管。管路中使用各種閥門調節流量、切斷或切斷管路以對管路起安全、控制作用。根據其在管路中的作用不同，有截止閥、節流閥、止回閥、安全閥、減壓閥；根據閥門的結構不同分為閘閥、球閥、蝶閥、隔膜閥等；根據閥門材料不同可分為不銹鋼閥、鑄鐵閥、塑料閥等。管路的連接包括管道與管道、管道與管件（包括短管、彎頭、三通、四通、異徑管、絲堵、盲板、視鏡、阻火器、過濾器等）的連接、閥門與設備接管口的連接。常見的連接方式有：法蘭連接、螺紋連接、焊接、卡箍連接等。截止閥螺紋球閥法蘭球閥卡箍球閥卡箍、卡箍接頭焊接三通潔凈地漏制劑車間管道設計除按化工生產一般設計規定外，還須遵守下列原則。（1）有潔凈要求的區域，工藝配管中的公用工程系統主管應敷設在技術夾層、技術夾道或技術豎井中。這些主管上的閥門、法蘭螺紋接頭不宜設在技術夾層、技術夾道或技術豎井內，這些地方的管道連接應采用焊接。對于這些主管的吹掃口、放凈口和取樣口均應設置在技術夾層、技術夾道或技術豎井之外。（2）在滿足工藝要求的前提下，工藝管道應盡量縮短。輸送無菌介質的管道應設置滅菌措施，管道不得出現無法滅菌的“盲區”。（3）輸送純化水、注射用水的主管應采用環形布置，不應出現“盲管”等死角。（4）潔凈區（室）內的管道應排列整齊、管道應盡量少敷設，引入非無菌室的管道可明敷，引入無菌室的支管不可明敷，盡量減少潔凈室內的閥門、管件和管道支架。管道的連接方式常采用安裝、檢修和拆卸均較方便的卡箍連接。（5）排水主管不應穿過潔凈度要求高的房間，100級潔凈室內不得設地漏，1萬級和10萬級潔凈室也應少設地漏。設在潔凈室的地漏應采用帶水封、帶隔柵和塞子的全不銹鋼內拋光的潔凈室地漏，開啟方便、防止廢氣倒灌。必要時可消毒滅菌。潔凈區的排水總管頂部設排氣罩，設備排水口應設水封，地漏均需帶水封。（6）潔凈室管道應視其溫度及環境條件（溫度、濕度）確定絕熱條件。冷保溫管道的保溫層外壁溫度不得低于環境的露點溫度。管道保溫層表面必須平整、光潔，整體性能好，不易脫落，不散發顆粒，絕熱性能好，易施工的材料，并宜用金屬外殼保護。（7）潔凈室（區）內的配電設備的管線應暗敷，進入室內的管線口應嚴格密封，電源插座宜采用嵌入式。（8）潔凈室及技術夾層、技術夾道內應設置滅火設施和消防給水系統。14.4藥物制劑車間布置設計案例14.4.1發酵車間布置設計1.車間組成發酵車間一般由下列部分組成：（1）各生產工段：配料工段、發酵工段等。（2）化驗室和種子制備的操作室、無菌室、搖瓶培養室等。（3）配電室。（4）動力間（如真空泵房、空調機房、特殊用途的空壓機房）。（5）材料間、機修房等。（6）車間辦公室、休息室、更衣室、浴室、洗手間等。5.4.1.2車間工藝設計要點發酵車間大多采用框架結構、多層廠房，通常為長方形。可按一級種子罐、二級種子罐、發酵罐的工藝流程布置。菌種制備室是發酵車間的關鍵部門，應包括無菌操作間、搖瓶培養間、恒溫室、菌種貯存間、消毒滅菌間、操作準備間和物料凈化設施。右。圖14-17為某廠的菌種制備室的布置圖無菌室是進行接種或進行無菌實驗的專用房間，室內要求達到1萬級潔凈度要求無菌室內布置有超凈工作臺，此臺面達到100級潔凈度要求無菌室層高一般2.5m，墻面和地面應符合潔凈室內部裝修要求。無菌室通風及空氣凈化應符合GMP要求。搖瓶培養室要求潔凈、適當通風，因菌種培養的特殊性，其區域宜為一相對獨立的區域，與其他生產環境分開，同時宜設獨立的空調系統，且其進風口遠離其他空調系統的排風口。發酵車間設備布置時要注意使接種管道盡量短，并易于消毒；化驗室、種子制備室靠近小罐側，以減少震動對分析儀器的影響。

圖14-18抗生素發酵車間工藝設備布置圖-1

圖14-18抗生素發酵車間工藝設備布置圖-2圖14-18抗生素發酵車間工藝設備布置圖-314.4.2提取車間工藝設計1.車間組成提取車間一般由下列部分組成（1）各生產工段：提取工段、精烘包工段等。（2）配電室。（3）動力間（如真空泵房、空調機房、冷凍、循環水站）。（4）水處理間（5）車間辦公室、休息室、更衣室、浴室、洗手間等。2.車間工藝設計要點提取車間大多采用框架結構、多層廠房，通常為長方形。提取車間一般可按過濾、提取、精制、結晶、干燥等工序來布置設備，目的是避免物料往返輸送。在操作中相互有聯系的設備應彼此接近，并保持必要的間距，除了考慮合理的操作間距外，還要考慮到保證有原材料、半成品的堆放空間及固體物料的運送通道。在布置中可采用立面布置，利用高低位差方便輸送物料。使用酒精等有機溶劑進行結晶時要注意防火防爆，應盡量將結晶罐和離心機布置在頂層。以及潔凈等級要求。要盡量將易燃易爆物料和設備布置在同一個防爆區內。盡可能將體積較大的儲罐及有震動的機泵布置在底層。對于結晶、干燥和分裝崗位要布置在潔凈區內，其潔凈級別符合GMP要求，并設置相應的輔助區，如工器具清洗滅菌間等。提取車間通常使用有機溶劑，因此在工藝設備布置時要考慮防爆泄爆措施。圖14-19為抗生素提取車間工藝設備布置圖。圖14-19抗生素提取車間工藝設備布置圖（一）圖14-19抗生素提取車間工藝設備布置圖（二）圖14-19抗生素提取車間工藝設備布置圖（三）14.4.3口服固體制劑車間布置設計1.口服固體制劑車間GMP設計原則及相關工序的特殊要求(1)口服固體制劑車間GMP設計原則及技術要求①固體制劑車間設計的依據是《藥品生產質量管理規范》（1998年修訂）及其附錄、《潔凈廠房設計規范》（GB50073-2001）和國家關于建筑、消防、環保、能源等方面的規范。②固體制劑車間在廠區中布置應合理，應使車間人流、物流出入口盡量與廠區人流、物流道路相吻合，交通運輸方便。由于固體制劑車間發塵量較大，其總圖位置應不影響潔凈級別較高的生產車間如注射劑車間等。③車間平面布置在滿足工藝生產、GMP、安全、防火等方面的有關標準和規范條件下盡可能做到人、物流分開，工藝路線通順、物流路線短捷、不返流。④若無特殊工藝要求，一般固體制劑車間生產類別為丙類，耐火等級為二級。潔凈區潔凈級別30萬級，溫度18～26℃，相對濕度45～65%。潔凈區設紫外燈，內設火災報警系統及應急照明設施。級別不同的區域之間保持5～10Pa的壓差并設測壓裝置。⑤操作人員和物料進入潔凈區應設置各自的凈化用室或采取相應的凈化措施。⑥充分利用建設單位現有的技術、裝備、場地、設施。要根據生產和投資規模合理選用生產工藝設備，提高產品質量和生產效率。設備布置便于操作，輔助區布置適宜。為避免外來因素對藥品產生污染，潔凈生產區只設置與生產有關的設備、設施和物料存放間。空壓站、除塵間、空調系統、配電等公用輔助設施，均應布置在一般生產區。⑦粉碎機、旋振篩、整粒機、壓片機、混合制粒機需設置除塵裝置。熱風循環烘箱、高效包衣機的配液需排熱排濕。各工具清洗間墻壁、地面、吊頂要求防霉且耐清洗。（2）相關工序的特殊要求①備料室的設置②固體制劑車間產塵的處理固體制劑車間的顯著特點是產塵的工序多，班次不一。發塵量大的粉碎、過篩、制粒、干燥、整粒、總混、壓片、充填等崗位，需設置必要的捕塵、除塵裝置（見圖），設置操作前室，前室相對公共走道為正壓，前室相對產塵間為正壓，產塵間保持相對負壓，以阻止粉塵的外溢，避免對鄰室或公共走道產生污染，如圖所示，壓片間和膠囊充填間與其前室保持5Pa的相對負壓。③固體制劑車間排熱、排濕及臭味的處理④高效包衣機工作室高效包衣采用了大量的有機溶媒，根據安全要求高效包衣機工作室應設計為防爆區。防爆區采用全部排風，不回風，防爆區相對潔凈區公共走廊負壓。⑤參觀走廊的設置參觀走廊不僅是人、物流通道，也是消防安全通道

⑥安全門的設置設置參觀走廊和潔凈走廊時就要考慮相應的安全門，它是制藥工業潔凈廠房所必需設置的，其功能是出現突然情況時迅速安全疏散人員，因此開啟安全門必須迅速快捷。2.口服固體制劑車間設計舉例（1）片劑車間設計舉例該車間生產類別為丙類，耐火等級為二級。單層框架結構，層高5.10m；潔凈控制區設吊頂；吊頂高度為2.70m。控制區潔凈級別為30萬級。車間內的人員和物料通過各自的專用通道進入潔凈區整個車間主要出入口分三處：人流出入口、原輔料入口、成品出口。車間內部布置主要有濕法混合制粒、烘箱烘干、壓片、高效包衣、鋁塑包裝等工序。圖14-20片劑車間工藝布置（2）膠囊車間設計舉例車間生產類別為丙類，耐火等級為二級。單層框架結構，層高5.10m；潔凈控制區設吊頂；吊頂高度為2.70m，一步制粒局部抬高至3.5m。控制區潔凈級別為30萬級。車間內的人員和物料通過各自的專用通道并經過一定的凈化措施進入潔凈區，人流和物流無交叉。車間主要出入口分三處：人流出入口、原輔料入口、成品出口。車間內部布置主要設置有混合制粒干燥為一體的一部制粒機、全自動膠囊充填機、鋁塑包裝等工序。圖14-21膠囊劑車間工藝布置（3）固體制劑綜合車間設計①在同一潔凈區內布置片劑、膠囊劑、顆粒劑三條生產線在平面布置時盡可能按生產工段分塊布置，減少各工段的相互干擾，同時也有利于空調凈化系統合理布置。②中間站的布置潔凈區設置了與生產規模相適應的原輔料、半成品存放區，有利于減少人為差錯，防止生產中混藥。中間站布置方式有兩種：分散式、集中式③固體制劑綜合車間的設計舉例含片劑、顆粒劑、膠囊劑的固體制劑綜合車間，設計規模為片劑2.5億片/年，膠囊2.5億粒/年，顆粒劑5000萬袋/年；其物流入口與人流入口完全分開，固體制劑綜合車間為一個空調凈化系統，一套人流凈化措施。關鍵工位：制粒間的制漿間、包衣間需防爆；壓片間、混合間、整粒總混間、膠囊充填、粉碎篩粉需除塵。固體制劑綜合車間潔凈級別為30萬級，按GMP的要求，潔凈區控制溫度為18～26℃，相對濕度45%～65%。圖14-22固體制劑綜合車間工藝布置14.4.2注射劑車間布置設計1.最終滅菌小容量注射劑（水針）車間GMP設計（1）最終滅菌小容量注射劑（水針）車間設計一般性要點①最終滅菌小容量注射劑（水針）生產過程包括原輔料的準備、配制、灌封、滅菌、質檢、包裝等步驟，目前多采用聯動機組。②按照GMP的規定最終滅菌小容量注射劑生產環境分為三個區域：一般生產區、10萬級潔凈區、1萬級潔凈區。潔凈級別高的區域相對于潔凈級別低的區域要保持5～10Pa的正壓差。如工藝無特殊要求，一般潔凈區溫度18～26℃，相對濕度45%～65%。各工序需安裝紫外線燈。一般生產區包括安瓿外清處理、半成品的滅菌檢漏、異物檢查、印包等；10萬級潔凈區包括物料稱量、濃配、質檢、安瓿的洗烘、工作服的洗滌等；1萬級潔凈區包括稀配、灌封，且灌封機自帶局部100級層流罩。③車間設計要貫徹人、物流分開的原則。④輔助用房的合理設置是制劑車間GMP設計的一個重要環節。⑤最終滅菌小容量注射劑（水針）生產車間內地面一般做耐清洗的環氧自流坪地面，隔墻采用輕質彩鋼板，墻與墻、墻與地面、墻與吊頂之間接縫處采用圓弧角處理，不得留有死角。潔凈生產區需用潔凈地漏，百級區域不得設置地漏。10萬級潔凈區包括物料稱量、濃配、質檢、安瓿的洗烘、工作服的洗滌等；⑥最終滅菌小容量注射劑（水針）車間需要排熱、排濕的房間有濃配間、稀配間、工具清洗間、滅菌間、洗瓶間、潔具室等，滅菌檢漏需考慮通風。公用工程（包括給排水、供氣、供熱、強弱電、制冷通風、采暖等專業）設計應符合GMP原則。按照GMP要求布置純化水和注射用水管道系統。（2）車間設計舉例該車間設計采用濃配加稀配的配料方式。圖14-23水針車間生產聯動線車間工藝布置圖2.最終滅菌大容量注射劑（大輸液）車間GMP設計（1）最終滅菌大容量注射劑（大輸液）生產車間設計一般要點①掌握最終滅菌大容量注射劑（大輸液）的生產工藝是車間設計的關鍵，盛裝輸液的容器有玻璃瓶、聚乙烯塑料瓶、復合膜等，包裝容器不同其生產工藝也有差異。生產過程一般包括原輔料的準備、濃配、稀配、包材處理、灌封、滅菌、燈檢、包裝等工序。②最終滅菌大容量注射劑（大輸液）生產分為一般生產區、10萬級潔凈區、1萬級潔凈區、1萬級及局部百級潔凈區。生產相聯系的功能區要相互靠近，以達到物流順暢、管線短捷，物料流向為：原輔料稱量→濃配→稀配→灌封，工序盡量靠近。車間設計時合理布置人、物流，要盡量避免人、物流的交叉。人流路線包括人員經過不同的更衣進入一般生產區、10萬級潔凈區、1萬級潔凈區；進出車間的物流一般有以下幾條：瓶子的進入、原輔料的進入、外包材的進入以及成品的出口。一般生產區包括瓶外洗、滅菌、燈檢、包裝等；10萬級潔凈區包括原輔料稱量、濃配、瓶粗洗、軋蓋等；1萬級潔凈區包括瓶精洗、稀配、灌封，其中瓶精洗后到灌封工序的暴露部分需100級層流保護。③熟練掌握工藝生產設備是設計好輸液車間的關鍵，輸液包裝容器不同其生產工藝不同，導致其生產設備也不同。目前輸液生產均采用聯動線。④合理布置好輔助用房。一般最終滅菌大容量注射劑（大輸液）生產車間的輔助用房包括1萬級工器具清洗存放間、10萬級工器具清洗存放間、化驗室、洗瓶水配制間、不合格品存放間、潔具清洗存放間等。（2）最終滅菌大容量注射劑（大輸液）車間一般性技術要求①車間潔凈區包括10萬級潔凈區、1萬級潔凈區和1萬級環境下的局部百級層流，如工藝無特殊要求，一般潔凈區溫度18～26℃，相對濕度45%～65%。各工序需安裝紫外線燈。②潔凈生產區一般高度為2.70m左右，上部吊頂內布置包括風管在內的各種管線加上考慮維修需要，吊頂內部高度需為2.50m。③最終滅菌大容量注射劑（大輸液）車間內地面一般做耐清洗的環氧自流坪地面，隔墻采用輕質彩鋼板，墻與墻、墻與地面、墻與吊頂之間接縫處采用圓弧角處理，不得留有死角。④潔凈生產區需用潔凈地漏，100級區域不得設置地漏⑤濃配間、稀配間、工具清洗間、滅菌間、洗瓶間、潔具室需排熱、排濕。⑥潔凈級別高的區域相對于潔凈級別低的區域要保持5～10Pa的正壓差。⑦按照GMP要求布置純化水和注射用水管道系統。（3）車間設計舉例圖14-24玻璃瓶裝最終滅菌大容量注射劑（大輸液）車間布置圖3.無菌分裝粉針劑車間GMP設計（1）粉針車間設計一般性要點①粉針劑的生產工序包括：原輔料的擦洗消毒、西林瓶粗洗、精洗、滅菌干燥、膠塞處理及滅菌、鋁蓋洗滌及滅菌、分裝、軋蓋、燈檢、包裝等步驟，按GMP規定其生產區域空氣潔凈度分別為100級、1萬級和10萬級。無菌分裝、西林瓶出隧道烘箱、膠塞出滅菌柜及其存放等工序需要局部100級層流保護原輔料的擦洗消毒、膠塞精洗、瓶塞干燥滅菌為1萬級，膠塞粗洗、軋蓋為10萬級環境。②車間設計要人、物流分開，按照工藝流向及生產工序的相關性，有機地將不同潔凈要求的功能區布置在一起，使物料流短捷、順暢。粉針劑車間的物流基本上有以下幾種：原輔料、西林瓶、膠塞、鋁蓋、外包材及成品出車間。進入車間的人員必須經過不同程度的更衣分別進入1萬級和10萬級潔凈區。③車間布置的凈化空調和舒適性空調系統能有效控制溫、濕度；若無特殊工藝要求，控制區溫度為18～26℃，相對濕度45%～65%。各工序需安裝紫外線燈。④車間內需要排熱、排濕的工序一般有洗瓶區、隧道烘箱滅菌間、洗膠塞鋁蓋間、膠塞滅菌間、工具清洗間、潔具室等。⑤潔凈級別不同的潔凈區之間保持5～10Pa的正壓差，每個房間應有測壓裝置。如果是生產青霉素或其他高致敏性藥品，分裝室應保持相對負壓。⑥按照GMP要求布置純化水和注射用水管道系統。（2）車間設計舉例見圖14-25.該工藝選用聯動線生產，瓶子的滅菌設備為遠紅外隧道烘箱，瓶子出隧道烘箱后即受到局部100級層流保護。膠塞處理選用膠塞清洗一體化設備，出膠塞及膠塞的存放設置100級層流保護。鋁蓋的處理另設一套人流通道，以避免人、物流之間有較大的交叉。圖14-25為無菌分裝粉針劑車間布置圖4.凍干粉針車間GMP設計（1）凍干粉針劑車間設計一般性要點①凍干粉針劑的生產工序包括：洗瓶及干燥滅菌、膠塞處理及滅菌、鋁蓋洗滌及滅菌、分裝加半塞、凍干、軋蓋、包裝等。按GMP規定其生產區域空氣潔凈度級別分別為100級、1萬級、10萬級。料液的無菌過濾、分裝加半塞、凍干、凈瓶塞存放為100級或1萬級環境下的局部100級即為無菌作業區配料、膠塞精洗、膠塞干燥滅菌為1萬級膠塞粗洗、軋蓋為10萬級環境②車間設計力求布局合理，遵循人、物流分開的原則，不交叉往返。進入車間的人員必須經過不同程度的凈化程序分別進入100級、1萬級和10萬級潔凈區，進入100級區的人員必須穿戴無菌工作服，洗滌滅菌后的無菌工作服在100級層流保護下整理。無菌作業區的氣壓要高于其它區域，應盡量把無菌作業區布置在車間的中心區域，這樣有利于氣壓從較高的房間流向較低的房間。③輔助用房的布置要合理，清潔工具間、容器具清洗間宜設在無菌作業區外，非無菌工藝作業的崗位不能布置在無菌作業區內。物料或其他物品進入無菌作業區時，應設置供物料、物品消毒或滅菌用的滅菌室或滅菌設備。洗滌后的容器具應經過消毒或滅菌處理方能進入無菌作業區。④車間設置凈化空調和舒適性空調系統可有效控制溫、濕度；并能確保培養室的溫濕度要求；若無特殊工藝要求，控制區溫度為18～26℃，相對濕度45%～65%。各工序需安裝紫外線燈。⑤若有活菌培養如生物疫苗制品凍干車間，則要求將潔凈區嚴格區分為活菌區與死菌區，并控制、處理好活菌區的空氣排放及帶有活菌的污水。⑥按照GMP要求布置純化水和注射用水管道系統。（2）車間設計舉例圖5-25為生物疫苗制品凍干車間布置圖。空調系統活菌隔離措施根據室內潔凈級別和工作區域內是否與活菌接觸，凍干車間設置三套空調系統，具體介紹如下：①10萬級凈化空調系統。②萬級凈化空調系統。③萬級凈化空調系統和100級凈化空調系統。除空調系統外，該車間在建筑密閉性、純化水、注射用水的管道布置、污水排放等方