空气处理单元的配置和参数要求:
(1)进风温湿度可调节至工艺要求的参数范围,t为80℃、RH为20%;
(2)冷冻水降温除湿,盘管采用铜(化学式Cu)管、铝肋片式,冷冻水采用工艺冷冻水系统的冷冻水,温度7~12℃;
(3)加热器热源为工业蒸汽,应注明压力、温度耗量要求;
(4)过滤器采用(G4+F8+H13)三级过滤,H13需进行PAO检漏测试、验证,说明检测、更换的时间;
(5)箱体(BOX)要求:中高效后内壁为不锈钢板,中高效前为镀锌钢板,壁板具有保温防冷却功能;
(6)冷水、蒸汽的进出采用PLC电动阀或气动阀门根据设定的温湿度自动控制;
(7)G4、F8、H13有压差显示装置,并在PLC具有压差报警功能(压差不在PLC上显示);
(8)过滤器更换拆卸方便;
(9)配置表冷器排水存水弯,积水盘材质为304不锈钢,无漏水,排水顺畅,集水盘无积水;
(10)出风口配置电动调节阀门,开度可通过PLC控制。干燥机又称间接式干燥机,它利用传导方式由热源通过金属间壁向湿物料传递热量,生成的湿分蒸汽可用减压抽吸、通入少量吹扫气或在单独设置的低温冷凝器表面冷凝等方法移去。 这是我们对空气处理单元(AHU)配置提出的要求,相信国内许多的制造商完全可以满足这些要求,如果国产设备按照此要求进行制造,必定降低药品生产的质量风险,再辅之详细的验证文件,就会进一步提高设备的技术含量。 在满足GMP要求的同时,我们还应充分考虑到节能,这里的耗能涉及到化霜预热功能段、冷水除湿、加热段、流化床筒体内负压保持。根据URS,如果不需要化霜预热段,可以取消该功能段的设置,否则既增加了投资,又增加了进风阻力,增加了能耗。冷水除湿段与蒸汽加热器采用PLC电磁阀(magnet valve )自动控制,设定出风温湿度,常规的流化床干燥参数d为11g/m3、t为80℃,流化床的进风量与排风量的关系可以通过PLC对筒内负压和自动调节进风阀和排风阀加以设定。根据FDA的要求,空调处理单元的三级过滤器非常关键,国产设备之所以存在较大的风险主要原因就在于过滤器问题,过滤器的选型很重要,必须明确说明过滤器的规格型号,G4、F8、H13必须符合国际通用标准,不能图价格便宜随便采用无纺棉制作,否则会存在较大的质量风险,当然标准的过滤器会增加空气流动的阻力,但是我们的前提是首先要满足质量要求。 流化床运行时,内部的颗粒运动的轨迹与空气热交换也有着密切的联系,目前通常是底部的空气吹上来,使颗粒呈对流状,颗粒在空中停留的时间就是颗粒内水分蒸发的时间,GEA制造的流化床干燥设备底部采用鱼鳞状出风口,使得颗粒在筒内呈螺旋状升高,有效地增加了流线的长度和与空气热交换的时间,充分利用了能源。
2.流化床干燥设备的发展趋势 流化床干燥设备从具体结构组成来看,可以分为筒体部分、AHU部分、电气控制部分。干燥机按操作压力,干燥机分为常压干燥机和真空干燥机两类,在真空下操作可降低空间的湿分蒸汽分压而加速干燥过程,且可降低湿分沸点和物料干燥温度,蒸汽不易外泄,所以,真空干燥机适用于干燥热敏性、易氧化、易爆和有毒物料以及湿分蒸汽需要回收的场合。目前,国内大多数制造商基本上都可以进行全部的生产组装,从技术角度上来讲是广而不精,不锈钢加工也能生产,空气处理单元也能组装,电气控制两个电工就能解决问题,工作效率(efficiency)高,装配速度快,成本低,大多仿制别人的设备,形似而神不似,这是目前国内许多制造商的现状,缺少新产品研发投入。 许多国外先进的设备供应商的做法值得我们学习,他们将设备分成几个部分,进行分工合作,流化床干燥设备不锈钢制作就单纯加工筒体兼组装,AHU由专业的空调厂商供应,电气自控由专业的人员来做,相互之间做好技术协调工作,做到专而精,设备的技术档次就会提高,这需要我们有良好的协作精神和认真的工作态度,在提高产品质量的同时,设备附加值也会有明显的提高。 作为制药企业用户,我们会根据GMP要求对流化床每个具体的部件提出详尽的要求,确保将产品质量风险降到最低,GMP追求工艺生产过程的重复(repeat)性和可追溯(trace back)性,这就更加要求我们对生产设备的每一步调节、参数设定的具体化与明确化,要求流化床干燥设备各部分的制造标准化,严格执行设计方案、DQ、DS。供应商制造一套先进的流化床干燥设备,与客户进行长期的技术探讨非常重要,客户提出的需求越高,生产出的设备就越先进。目前,国内许多的制药企业已经逐步向FDA要求靠拢,购置设备时要求设备供应商提供一系列的文件资料,而这恰恰是国内供应商的软肋。
(1)进风温湿度可调节至工艺要求的参数范围,t为80℃、RH为20%;
(2)冷冻水降温除湿,盘管采用铜(化学式Cu)管、铝肋片式,冷冻水采用工艺冷冻水系统的冷冻水,温度7~12℃;
(3)加热器热源为工业蒸汽,应注明压力、温度耗量要求;
(4)过滤器采用(G4+F8+H13)三级过滤,H13需进行PAO检漏测试、验证,说明检测、更换的时间;
(5)箱体(BOX)要求:中高效后内壁为不锈钢板,中高效前为镀锌钢板,壁板具有保温防冷却功能;
(6)冷水、蒸汽的进出采用PLC电动阀或气动阀门根据设定的温湿度自动控制;
(7)G4、F8、H13有压差显示装置,并在PLC具有压差报警功能(压差不在PLC上显示);
(8)过滤器更换拆卸方便;
(9)配置表冷器排水存水弯,积水盘材质为304不锈钢,无漏水,排水顺畅,集水盘无积水;
(10)出风口配置电动调节阀门,开度可通过PLC控制。干燥机又称间接式干燥机,它利用传导方式由热源通过金属间壁向湿物料传递热量,生成的湿分蒸汽可用减压抽吸、通入少量吹扫气或在单独设置的低温冷凝器表面冷凝等方法移去。 这是我们对空气处理单元(AHU)配置提出的要求,相信国内许多的制造商完全可以满足这些要求,如果国产设备按照此要求进行制造,必定降低药品生产的质量风险,再辅之详细的验证文件,就会进一步提高设备的技术含量。 在满足GMP要求的同时,我们还应充分考虑到节能,这里的耗能涉及到化霜预热功能段、冷水除湿、加热段、流化床筒体内负压保持。根据URS,如果不需要化霜预热段,可以取消该功能段的设置,否则既增加了投资,又增加了进风阻力,增加了能耗。冷水除湿段与蒸汽加热器采用PLC电磁阀(magnet valve )自动控制,设定出风温湿度,常规的流化床干燥参数d为11g/m3、t为80℃,流化床的进风量与排风量的关系可以通过PLC对筒内负压和自动调节进风阀和排风阀加以设定。根据FDA的要求,空调处理单元的三级过滤器非常关键,国产设备之所以存在较大的风险主要原因就在于过滤器问题,过滤器的选型很重要,必须明确说明过滤器的规格型号,G4、F8、H13必须符合国际通用标准,不能图价格便宜随便采用无纺棉制作,否则会存在较大的质量风险,当然标准的过滤器会增加空气流动的阻力,但是我们的前提是首先要满足质量要求。 流化床运行时,内部的颗粒运动的轨迹与空气热交换也有着密切的联系,目前通常是底部的空气吹上来,使颗粒呈对流状,颗粒在空中停留的时间就是颗粒内水分蒸发的时间,GEA制造的流化床干燥设备底部采用鱼鳞状出风口,使得颗粒在筒内呈螺旋状升高,有效地增加了流线的长度和与空气热交换的时间,充分利用了能源。
2.流化床干燥设备的发展趋势 流化床干燥设备从具体结构组成来看,可以分为筒体部分、AHU部分、电气控制部分。干燥机按操作压力,干燥机分为常压干燥机和真空干燥机两类,在真空下操作可降低空间的湿分蒸汽分压而加速干燥过程,且可降低湿分沸点和物料干燥温度,蒸汽不易外泄,所以,真空干燥机适用于干燥热敏性、易氧化、易爆和有毒物料以及湿分蒸汽需要回收的场合。目前,国内大多数制造商基本上都可以进行全部的生产组装,从技术角度上来讲是广而不精,不锈钢加工也能生产,空气处理单元也能组装,电气控制两个电工就能解决问题,工作效率(efficiency)高,装配速度快,成本低,大多仿制别人的设备,形似而神不似,这是目前国内许多制造商的现状,缺少新产品研发投入。 许多国外先进的设备供应商的做法值得我们学习,他们将设备分成几个部分,进行分工合作,流化床干燥设备不锈钢制作就单纯加工筒体兼组装,AHU由专业的空调厂商供应,电气自控由专业的人员来做,相互之间做好技术协调工作,做到专而精,设备的技术档次就会提高,这需要我们有良好的协作精神和认真的工作态度,在提高产品质量的同时,设备附加值也会有明显的提高。 作为制药企业用户,我们会根据GMP要求对流化床每个具体的部件提出详尽的要求,确保将产品质量风险降到最低,GMP追求工艺生产过程的重复(repeat)性和可追溯(trace back)性,这就更加要求我们对生产设备的每一步调节、参数设定的具体化与明确化,要求流化床干燥设备各部分的制造标准化,严格执行设计方案、DQ、DS。供应商制造一套先进的流化床干燥设备,与客户进行长期的技术探讨非常重要,客户提出的需求越高,生产出的设备就越先进。目前,国内许多的制药企业已经逐步向FDA要求靠拢,购置设备时要求设备供应商提供一系列的文件资料,而这恰恰是国内供应商的软肋。
以流化床干燥设备为例,需要提供:
(1)机械设计部分:工艺流程设计,安装设计,记号清单,组成清单,备品备件清单。
(2)电气设计:软件,配电图表,SDS,功能图表,功能说明,配电柜清单。
(3)设备文件:操作手册,维护和巡查列表,检查记录表,触摸屏操作说明,客户培训。
(4)技术资料文件与备件资料。
(5)质量控制文件:校准证书,留样,钝化清洗,焊接气体证书。
(6)制造:焊工的培训、指导和指令,拍片、钝化清洗的培训。
(7)质量管理:焊接质量记录、留样,焊缝编号图,焊接轨道输出,CD光盘。
(8)验证文件:质量和项目计划,FAT方案,单元测试检查,SAT文件。 针对以上的软件要求,各个制造商的理解可能不一致,但站在用户的角度来说,能够提供这些全面的资料,正是制药企业GMP所需要的。
(1)机械设计部分:工艺流程设计,安装设计,记号清单,组成清单,备品备件清单。
(2)电气设计:软件,配电图表,SDS,功能图表,功能说明,配电柜清单。
(3)设备文件:操作手册,维护和巡查列表,检查记录表,触摸屏操作说明,客户培训。
(4)技术资料文件与备件资料。
(5)质量控制文件:校准证书,留样,钝化清洗,焊接气体证书。
(6)制造:焊工的培训、指导和指令,拍片、钝化清洗的培训。
(7)质量管理:焊接质量记录、留样,焊缝编号图,焊接轨道输出,CD光盘。
(8)验证文件:质量和项目计划,FAT方案,单元测试检查,SAT文件。 针对以上的软件要求,各个制造商的理解可能不一致,但站在用户的角度来说,能够提供这些全面的资料,正是制药企业GMP所需要的。
流化床干燥设备生产工艺的重复性和可追溯性对PLC控制系统、机械执行机构提出了一定的需求。举例如下: (1)设计安装在带锁的不锈钢箱子里面。
(2)用西门子品牌PLC(S7—300)来控制制粒、干燥过程。
(3)具有自动和手动进行制粒、干燥、出料等功能。
(4)能够控制和操作以下内容: 进风、排风量,控制筒内压力;控制(control)进风温度、湿度;控制进水、蒸汽阀门;控制出料;制粒时控制蠕动(wriggle)泵的运行;控制进料量;控制(control)在线清洗。干燥机19世纪中叶,洞道式干燥机的使用,标志着干燥机由间歇操作向连续操作方向的发展。
(5)在进风、流化腔、排风配置(deploy)温度(temperature)探头,并在PLC显示。
(6)具有足够的内存,能够储存50种生产工艺。
(7)提供警报系统。干燥机开始使用的是间歇操作的固定床式干燥机。
(8)具备以下几个联动控制: 过滤袋破损停机联动;制粒浆液低温蠕动泵停机联动;干燥时进料阀与风机联动;快关阀与风机联动;压缩空气低压报警联动;在线清洗时低水压报警联动;AHU表冷器、加热器出风温度、湿度报警。
(9)PLC可以不断更新。
(10)PLC具有现场打印参数(parameter)、数据保存、可进行数据、与数据PC连接功能。
(11)PLC预留20%的内存,便于程序(procedure)升级。 这只是列举的部分要求,不同的用户具有不同的配置需求,但是要实现工艺参数的重复性,对PLC的基本要求是一致的。
4.流化床干燥设备的在线清洗(WIP) 在流化床干燥设备的实际使用中,很多人会将流化床干燥设备的CIP与WIP的概念混淆。WIP是将流化床干燥设备可拆卸部分拆卸后对不可拆卸部分的自动清洗,而CIP是所有部件不用拆卸,完全意义上的全自动在位清洗,这两者的参数均需进行清洁验证。
(2)用西门子品牌PLC(S7—300)来控制制粒、干燥过程。
(3)具有自动和手动进行制粒、干燥、出料等功能。
(4)能够控制和操作以下内容: 进风、排风量,控制筒内压力;控制(control)进风温度、湿度;控制进水、蒸汽阀门;控制出料;制粒时控制蠕动(wriggle)泵的运行;控制进料量;控制(control)在线清洗。干燥机19世纪中叶,洞道式干燥机的使用,标志着干燥机由间歇操作向连续操作方向的发展。
(5)在进风、流化腔、排风配置(deploy)温度(temperature)探头,并在PLC显示。
(6)具有足够的内存,能够储存50种生产工艺。
(7)提供警报系统。干燥机开始使用的是间歇操作的固定床式干燥机。
(8)具备以下几个联动控制: 过滤袋破损停机联动;制粒浆液低温蠕动泵停机联动;干燥时进料阀与风机联动;快关阀与风机联动;压缩空气低压报警联动;在线清洗时低水压报警联动;AHU表冷器、加热器出风温度、湿度报警。
(9)PLC可以不断更新。
(10)PLC具有现场打印参数(parameter)、数据保存、可进行数据、与数据PC连接功能。
(11)PLC预留20%的内存,便于程序(procedure)升级。 这只是列举的部分要求,不同的用户具有不同的配置需求,但是要实现工艺参数的重复性,对PLC的基本要求是一致的。
4.流化床干燥设备的在线清洗(WIP) 在流化床干燥设备的实际使用中,很多人会将流化床干燥设备的CIP与WIP的概念混淆。WIP是将流化床干燥设备可拆卸部分拆卸后对不可拆卸部分的自动清洗,而CIP是所有部件不用拆卸,完全意义上的全自动在位清洗,这两者的参数均需进行清洁验证。
实际上许多用户采用的是WIP清洗。通常作为口服固体制剂车间,包衣机、制粒线、清洗站等共用一套工艺热水系统,这是一套独立的水循环系统,其将热水接到面板上,通过流化床干燥设备的PLC控制热水电磁阀或气动阀,设定清洗时间,WIP的前提是将过滤袋和其他可拆部件拆下来,根据需要使用初洗用水、纯化水、洗涤剂等。