1.0亿青霉素钠粉针剂可行性报告.docx
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1、 制药工厂设计作业 报告名称:1.0亿青霉素钠粉针剂可行性报告 年级专业: 学生姓名: 学 号: 1.0亿支/年青霉素粉针剂可行性报告目录1.概况51. 1注射用青霉素钠粉针剂概述51.1.1粉针剂的生产概述51.1.2注射用青霉素钠的性质和使用51.2青霉素的项目背景61.3青霉素钠粉针剂市场分析61.4拟建规模72.厂址方案72.1厂址选择72. 2工程概况82.2.1主要操作间的位置和要求:92.2.2主工生产设备型号和编号93.生产工艺103.1设备及原料103.1.1 发酵设备103.1.2生产原料和辅料113.1.3物料供应11物料选择原则:113.2生产工艺流程113.2.1发酵
2、生产流程:113.2.2青霉素钠的提取15. 3 .2.3粉针剂分装工艺流程164物料衡算174.5计算结果(以小时产量为准)见下图175.主要设备选型及设备一览表185.1.超声波洗瓶机185.2胶塞处理一体机185.3隧道烘箱185.3双螺旋杆分装机185.4灭菌干燥箱195.5式轧盖机195.6贴签机196.车间工艺平面布置说明196.1洁净级别的设置196.2辅助功能间的设置206.2.1器具清洗和器具存放间206.2.2 废弃物的专用出口206.2.3 原辅料净化程序中的缓冲措施206.2.4 备料称量间206.2.5 洗衣房的布置207车间技术要求2171污染物控制措施2172辅助
3、设施217.3药品厂房设计要求217.4粉针分装剂药品218车间定员和经济效益228.1车间定员228.2经济效益229投资估算与资金筹措229.1概述229.2文件和规定229.3定额、费用和计价依据2310. 心得体会231.概况1. 1注射用青霉素钠粉针剂概述 1.1.1粉针剂的生产概述粉针剂为注射用无菌粉末,是指供临用前用适宜的无菌溶液配制成溶液的无菌粉末或无菌块状物。一般临用前用无菌葡萄糖溶液或生理盐水溶解后注射,该类药品运输及使用方便。粉针剂的生产有两种方法:一种是无菌分装的粉针剂工艺生产;另一种是利用冷冻干燥法进行粉针剂药品的生产。青霉素、头孢等,这一类粉针常为无菌分装;而其他类
4、的抗生素,如喹诺酮类的注射用加替沙星,则是冷冻干燥。这两者在外形上也有区别,无菌分装的为粉末状,而冷冻干燥粉常为块状。本设计则是采用无菌分装技术生产制备注射用青霉素钠。 1.1.2注射用青霉素钠的性质和使用注射用青霉素钠,英文名:Benzylpenicillin Sodium forInjection。主要成份为青霉素钠,其化学名为(2S,5R,6R)-3,3-二甲基-6-(2-苯乙酰氨基)-7-氧代-4-硫杂-1-氮杂双环3.2.0庚烷-2-甲酸钠盐。本品为白色结晶性粉末。药理作用为-内酰胺类抗生素,系通过干扰细菌细胞壁粘肽的合成, 于细菌繁殖期起杀菌作用。主要作用于革兰氏阳性菌、革兰氏阴性
5、球菌、嗜血杆菌属及螺旋体、放线菌等。现在对注射用青霉素钠的生产采用无菌分装技术,在生产过程中严格按照GMP的要求进行车间设计和生产工艺的设计。该药品一般为肌肉注射或静脉滴注给药,注射之前要进行青霉素皮肤试验,不过敏者进行注射使用,对于过敏者严禁注射。1.2青霉素的项目背景我国生产的青霉素原料药在国内市场的使用量约为 1.4 万吨, 主要分为大用途:一是生产青霉素钠盐钾盐注射剂。近年来全国产量稳定在 70 亿支左右,消耗青霉素原料药 5000 吨左右。 二是以青霉素工业盐为原料制备 6-APA、 7-ADCA、 7-ACA等半合抗药物。这部分消耗青霉素原料药 7000 吨左右,两者相加共约 12
6、000 吨。其余的青霉素原料药除少量作为兽用药外,大部分供应出口。现在我国年出口量已达万吨左右。 青霉素类抗生素是广泛应用于临床的一大类抗生索,因其结构中与青霉素一样,含有一个内酰胺环,其抗苗作用机理于青霉素极相似,故这两类抗生素称为B内酰胺类抗生素。自从头孢菌素类抗生素问世以来,由于这类药物的抗菌作用强、耐内酰胺酶,临床疗效高、毒性低、过敏反应较青霉素少见等优点而被广泛应用。据报道,北医大第一医院选用的抗生素品种中,青霉素类占32.3、氨基甙类占23.1、第三位是头孢苗素类占23.7。表明青霉素类抗生素在临床应用中占有重要的比例。青霉素类抗生素在抗生素开发中最为兴盛,开发的方向是向着抗菌谱更
7、广,抗苗活性更强、血药浓度良好、持续性及向体渣和组织转运优良、安全性高的新品种发展,至今已取得若干进展。1.3青霉素钠粉针剂市场分析 是一种重要的抗生素,在目前的制药工业中占有举足轻重的地位,生产规模非常大。通过数十年的完善,青霉素针剂和口服青霉素已能分别治疗肺炎、肺结核、脑膜炎、心内膜炎、白喉、炭疽等病,增强了人类治疗传染性疾病的能力。研究和优化其生产工艺对人类健康有重要意义。以某一个医院的两年内用药量来具体说明。两年内医院所用药物达1 100 余种,总用药金额4000余万元。使用频率最高的是抗菌药物占35.76 %;其次为心脑血管类药物占26.39 %;微生物矿物质类药物占2.82 %;解
8、热镇痛药等其他类包括消化系统和降糖药物占27.19 % ,外用药占8.24 %。在抗菌药物中,使用频率最高的是青霉素钠、头孢噻肟钠、头孢曲松钠、头孢哌酮钠以及其复合制剂,左氧氟沙星等。数据显示,随着我国用药水平的提高,青霉素类产品的市场需求量逐步增加,上世纪90年代中期每年需求量只有几百吨,目前已达到2800吨。同时,国际需求量也大幅提高,我国头孢菌素每年的出口量约为1000吨左右。据专家预测,到2010年,国际上头孢菌素及其衍生物的需求量将达到1500吨,仅此一项,每年就需要原料药达1500吨以上。目前,青霉素钠的粉针剂市场前景较好,需求量大增,价格不断上扬,所以决定紧跟市场需求投资建设该项
9、目工程,以期获得更高的经济利益。1.4拟建规模车间占地面积为1800平方米,10万级洁净厂房930平方米,符合GMP要求和管理。生产设备均为国内先进的符合GMP要求的设备。青霉素钠粉针剂生产车间采用国内领先的生产线。专业技术人员占员工总数的37%,所有人员均接受了GMP培训并经过严格的考核。先进的生产设备、强大的技术力量和严格的生产管理保证了公司产品的质量。注册资本3000万元人民币,将建成1亿支/年生产能力的青霉素钠粉针剂生产车间。2.厂址方案2.1厂址选择拟建厂区和车间在郑州高新技术开发区,开发区内道路采用高标准设计与施工,地理位置优越,交通便利,环境优美,符合国家GMP标准的规定,自然条
10、件和配套设施良好,是理想的建设地址。所在地厂区供水、供电、排污等公用系统可配套齐全;厂区周围道路畅通,有利于消防安全施救;当地自然条件、地理位置、交通运输、当地施工协作条件对项目建设都十分有利。根据生产及储存功能和消防要求,对生产车间生产区等特殊部位采取措施措施如下:疏散通道及防火要求:本建筑结合生产功能划分,进行必要的防火分区,留置必要的安全疏散通道,通道宽度按照疏散使用最多人员不小于0.6米/百人,且净宽不小于1.4米,疏散距离按最远点至外部出口(或楼梯)的距离应满足规范规定。隔墙、吊顶均采用非有机材料且为非燃烧体。防火墙耐火极限时间不小于4h;安全疏散通道两侧隔墙、吊顶其耐火极限时间分别
11、不小于1h;洁净区与非洁净区之间隔墙及其一定范围内吊顶耐火极限时间不小于1h,隔墙上的门窗其耐火极限时间不小于0.6h。其它房间隔墙及吊顶耐火极限时间分别不小于0.5h和0.4h。防爆:屋顶泄压采用轻质彩钢板。该区四周墙体采用240厚粘土实心砖配置钢筋砌体,砌体高至屋顶下梁底。防腐:车间内部使用酸碱介质的工序,采用带防水层环氧砂浆地面。地面:除厕所地面使用防水地面磁砖地面外,其它均采用防潮水磨石地面,洁净区加做采用环氧自流坪。内墙面:洁净区内隔墙均采用彩色夹芯板(芯材均为非有机材料且为非燃烧体,以下均同)隔墙,局部外露砌体墙采用彩色夹芯板贴面,洁净区所有阴阳角均做R50圆弧角,所有接缝均采用硅
12、橡胶密封好,不得存在缝隙。非洁净区内厕所、清洗间等用水量较大的部分贴釉面砖,其它部分为水泥砂浆抹面,外刷白色立邦漆;生产区非洁净区部分亦采用彩色夹芯板隔墙。门窗:洁净区内门均为不锈钢门框彩色夹芯板门,窗均为不锈钢框固定窗,洁净区以及洁净区与非洁净区之间窗为单层固定窗,洁净区与室外之间隔墙上的窗为双层固定玻璃窗;洁净区内安全门采用全玻固定钢化玻璃门,洁净区外安全门采用平开安全门,外窗采用白铝合金绿色镀膜玻璃窗,外门为铝合金门。洁净区门加闭门器。屋面:为不上人聚氯乙烯橡胶共混卷材防水屋面(防爆区除外)。防水等级为二级。外墙:采用高级外墙涂料,以白色为主。2. 2工程概况车间的设计是一项专业技术很强
13、的工作,医药工业洁净厂房空气的洁净度分为四个等级,见下表。厂房设计必须按照GMP等法规标准,从药厂总体布局、分区分布、内部工艺流程、空气净化级别等方面进行设计。重点放在防止药品生产中污染、混药和差错事故的措施上。粉针剂车间分生产区和辅助生产区两大快,生产区平面面积为1080m,洁净区面积为215 m,非洁净区域面积865 m.洁净区墙体、吊顶、门采用聚苯乙烯泡沫塑料夹芯彩钢板(乳白色),地面为水磨石涂刷自流平,窗为铝合金双层玻璃窗,灯具采用不锈钢净化灯,地漏采用不锈钢洁净地漏,传递窗为不锈钢联锁窗,整个洁净室净高2.4m。辅助生产区主要包括工艺制水、空调机房和动力辅助部分,它们分别与生产区相分
14、离。2.2.1主要操作间的位置和要求:主要操作间位置洁净级别温度要求湿度要求洗瓶洗塞间粉针车间100,000级182665%以下分装间粉针车间10,000级局部100级182650%以下轧盖间粉针车间100,000级182665%以下包装间粉针车间控制区182665%以下2.2.2主工生产设备型号和编号主要生产设备位置型号编号超声波洗瓶机洗瓶洗塞间CXP-250P-22-002输瓶转盘D1200P-22-003隧道烘箱SH-2P-22-004输瓶转盘D1200P-22-005胶塞处理一体机CDDA-5P-22-006双螺旋杆分装机分装间FLZ2-120P-22-007灭菌干燥箱轧盖间DMH1P
15、22-008轧盖机KZG-130P-22-009不干胶贴标机包装间ZGT7-150P-22-010自动捆扎机SK-1AP-22-0113.生产工艺3.1设备及原料3.1.1 发酵设备表1 青霉素发酵车间设备分类名称储罐设备不锈钢储罐、沉淀罐、种子罐等发酵设备机械搅拌发酵罐热交换设备设备冷却器、换热器水处理设备电去离子装置、反渗透系统等分离设备提取罐、分离机、过滤器等干燥设备真空干燥机蒸汽浓缩设备蒸发器、浓缩器、回收塔等辅件灭菌柜、温度控制箱、法兰、泵阀、隔震器等3.1.2生产原料和辅料碳源:糖、葡萄糖、蔗糖、淀粉、油脂(天然)。氮源:氨基酸、玉米浆、豆粉、玉米胚芽粉、尿素、生粉等。前体:苯乙
16、酰胺、苯乙胺、苯乙酸等。 无机盐:S硫 (降低时产量降倍)、P磷(降低时产量降1倍)、Ca钙、Mg镁、K钾(K:Ca:Mg =30:20:41)。 3.1.3物料供应 物料选择原则:(1)适用性本项按专业化原则组织生产,并根据医药产品特点和生产规模来选用相应的成熟、适用、可靠的装备。(2)经济性在确保产品质量和提高生产效率的前提下,对国内生产的质量可靠的经营类设备,公用工程设备及工具、器具等应尽量采用,以节省外汇,节省投资,提高经济效益。(3)节能、环保性优先选用国家推荐的环保节能型机电设备。3.2生产工艺流程3.2.1发酵生产流程:3.2.1.1工艺流程(1)丝状菌三级发酵工艺流程 冷冻管(
17、25C,孢子培养,7天)斜面母瓶(25C,孢子培养, 7天)大米孢子(26C,种子培养56h,1:1.5vvm)一级种子培养 ,液(27C,种子培养,24h,1:1.5vvm)二级种子培养液(2726C,发酵,7天,1:0.95vvm)发酵液。(2)球状菌二级发酵工艺流程冷冻管(25C,孢子培养,68天)亲米(25C,孢子培养,810天)生产米(28C,孢子培养,5660h,1:1.5vvm)种子培养液(2625-24C,发酵,7天,1:0.8vvm)发酵液。3.2.1.2工艺控制 (1)影响发酵产率的因素基质浓度 在分批发酵中,常常因为前期基质量浓度过高,对生物合成酶系产生阻遏(或抑制)或对
18、菌丝生长产生抑制(如葡萄糖和钱的阻遏或抑制 , 苯乙酸的生长抑制), 而后期基质浓度低限制了菌丝生长和产物合成 , 为了避免这一现象 , 在青霉素发酵中通常采用补料分批操作法 , 即对容易产生阻遏、抑制和限制作用的基质进行缓慢流加以维持一定的最适浓度。这里必须特别注意的是葡萄糖的流加 , 因为即使是超出最适浓度范围较小的波动 , 都将引起严重的阻遏或限制 , 使生物合成速度减慢或停止。目前 , 糖浓度的检测尚难在线进 行 , 故葡萄糖的流加不是依据糖浓度控制 , 而是间接根据pH 值、溶氧或 C02 释放率予以调节。 (2)温度 青霉素发酵的最适温度随所用菌株的不同可能稍有差别 , 但一般认为
19、应在25 C 左右。温度过高将明显降低发酵产率 , 同时增加葡萄糖的维持消耗 , 降低葡萄糖至青霉素的转化率。对菌丝生长和青霉素合成来说 , 最适温度不是一样的, 一般前者略高于后者, 故有的发酵过程在菌丝生长阶段采用较高的温度,以缩短生长时间, 到达生产阶段后便适当降低温度 , 以利于青霉素的合成。 (3) pH 值 青霉素发酵的最适 pH 值一般认为在 6. 5 左右 , 有时也可以略高或略低一些 , 但应尽量避免 pH 值超过7.0, 因为青霉素在碱性条件下不稳定, 容易加速其水解。在缓冲能力较弱的培养基中, pH 值的变化是葡萄糖流加速度高低的反映。过高的流加速率造成酸性中间产物的积累
20、使 pH 值降低; 过低的加糖速率不足以中和蛋白质代谢产生的氨或其他生理碱性物质代谢产生的碱性化合物而引起 pH 值上升。 (4)溶氧 对于好氧的青霉素发酵来说 , 溶氧浓度是影响发酵过程的一个重要因素。当溶氧浓度降到 30% 饱和度以下时, 青霉素产率急剧下降, 低于 10% 饱和度时, 则造成不可逆的损害。溶氧浓度过高 , 说明菌丝生长不良或加糖率过低, 造成呼吸强度下降, 同样影响生产能力的发挥。溶氧浓度是氧传递和氧消耗的一个动态平衡点, 而氧消耗与碳能源消耗成正比, 故溶氧浓度也可作为葡萄糖流加控制的一个参考指标。(5)菌丝浓度 发酵过程中必须控制菌丝浓度不超过临界菌体浓度, 从而使氧
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