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1、玻瓶大输液灌装加塞机充氮装置的改造王殿林 周仓（上海华源安徽锦辉制药有限公司 236018）摘要 将不能在生产过程中对产品实施全程惰性气体保护的玻瓶输液生产线灌装加塞机加装充加氮气装置，不改变灌装加塞机主体结构，改造工艺简单，投资少，时间短，投运后可实现生产过程中对药品的氮气保护，药品残氧量符合要求，质量稳定可靠，具有较好的工厂效益和社会效益。关键词 玻瓶输液 灌装加塞机 充氮装置中图分类号：T 文献标识码：AGlass bottle infusion filling stoppering machine nitrogen filling device improvementWang Dian
2、lin Zhou Cang(Shanghai Worldbest Anhui Jinhui Pharmaceutical co.,ltd. Fu yang 236018)Abstract： will be in the production process to the product throughout the implementation of the inert gas protection glass bottle infusion production line filling and corking machine with charging nitrogen device, w
3、ithout changing the filling and corking machine body structure, simple reformation process, investment Little, time is short, the operation can be realized in the process of production of drug of drug residual oxygen in nitrogen protection, to meet the requirements, The quality is stable and reliabl
4、e, has good economic benefit and social benefit of the factory.Key words： glass bottle infusion filling stoppering machine nitrogen filling device大输液是医疗机构临床中最常用的药品剂型，近年来市场容量以高达17.2%的速度递增，2011年市场容量超100亿瓶，其中玻璃瓶大输液的容量占40%，达40亿瓶。玻璃瓶因其物理性能稳定、透明度好、无毒无害、不与药品产生反应、适于脂溶性药物长期储存等优点，而被易分解氧化的治疗性输液品种作为首选包装材料，如复方氨基
5、酸注射液、脂肪乳注射液、丹参滴注液及一些生物制剂等。有效成分易氧化的大容量注射剂，除使用玻璃瓶包装外，控制成品残氧量也是保证产品质量的关键。为了尽可能降低成品中的残氧量，就要对药品生产过程中暴露药液的各个环节进行惰性气体（高纯度氮气）保护。上海华源安徽锦辉制药有限公司大输液产品丹参滴注液，其有效成分中富含酚类物质，酚类物质极易与氧气结合，进而产生酚酸类物质，使产品颜色变暗，PH值降低，有效成分下降，质量不合格。为保证药品质量，产品残氧量要低于一定范围，生产过程中要对药液进行氮气保护。本人根据生产实践，将玻瓶大输液生产线灌装加塞机进行充氮装置改造的要点作一介绍。1.灌装加塞机基本情况以及丹参滴注
6、液与残氧量的关系1.1灌装加塞机基本情况玻瓶大输液生产工艺流程为：灌装药液并加塞玻瓶粗洗玻瓶精洗灭菌包装轧盖上海华源安徽锦辉制药有限公司2005年投入运行的一条产能180瓶/分钟玻瓶输液生产线，其灌装与加塞是一款恒压灌装后即行加塞的一体机，其原理是：来自前道工序的输液瓶通过输瓶轨道的传送进入灌装加塞机进瓶绞龙，然后以给定的距离分瓶，进入灌装部分灌装药液，灌装药液后的输液瓶经过中间拨轮过渡到加塞工位压加胶塞后进入锁口工序。灌装工序利用恒压、恒流原理灌装，装量通过电脑控制流量节制阀调节，装量准确。上塞机构采用螺旋振荡给料器整理并将胶塞输送到接塞板上，回转运动的压塞头经过接塞板时将胶塞吸住带走，灌装
7、药液后的输液瓶与压塞头同步回转，压塞头在凸轮的作用下逐步下降，将胶塞加在输液瓶口并压至合适深度，然后通过输瓶轨道送入下道工序。该设备仅在玻瓶灌装药液后设一向瓶内充加氮气的管道，不能实现暴露药液的环节全程惰性气体保护，成品残氧量高，质量不稳定。设备示意图如下：1.2丹参滴注液与残氧量的关系丹参滴注液的总酚含量、PH、颜色等参数都会受残氧量的影响。我公司产品稳定性试验证明，残氧量在20%左右时（即生产过程中不进行惰性气体保护），产品存放三个月后总酚含量下降12.5% 、PH下降至4.2 （正常值5.2左右）、颜色明显加重 ；残氧量控制到8%，产品存放三个月后总酚含量下降7.5%、PH下降至4.6、
8、颜色轻微加重；残氧量控制在小于4%，产品存放三个月后总酚含量下降1.1%、PH下降至5.1、颜色无明显变化。可以看出，当残氧量控制在4%以下时产品关键参数只发生轻微的变化，对质量不会产生影响。2、改造内容如新购一台带有全面氮气保护的灌装加塞机，需资金近50万元，更换设备要拆除车间墙体、重新安装设备及配管，影响生产4到5天时间，并且新设备与原生产线协调配套也比较麻烦。经研究、试验，我们成功对灌装加塞机加装充氮装置，取得较好效果。 2.1 改造方案 药品生产过程中暴露药液的灌装加塞机几个环节加装充氮装置，充加高纯度氮气来减少成品残氧量，保护药液。加装的充氮装置由四部分组成：灌装药液前空瓶充氮保护装
9、置、灌装机储液罐内药液充氮保护装置、玻璃瓶灌装药液后充氮保护装置、加塞前充氮保护装置。示意图如下：2.2改造要点2.2.1、玻璃瓶空瓶充氮装置：目的：在药液灌装之前，对空瓶内充入一定量的高纯度氮气，尽可能多地置换出瓶内的氧气。改造要点：在灌装机空瓶进口拨轮处安装一个氮气充气转盘，充气转盘上安装与拨轮齿数相对应的充气头，充气头上下垂直并与输液瓶同心，充气转盘与拨轮同步运行，一定压力的氮气通过分气罐分配到各充气头，并连续充注到空玻璃瓶内，进而置换出空瓶内的氧气。2.2.2、灌装机储液罐充氮装置:目的：对罐装机储液罐内的药液中充入氮气，置换药液中的氧气，减少药液中的氧含量。改造要点：在储液罐内插入一
10、段316L材质不锈钢管，钢管顶部安装一个旋转接头，为保证充氮均匀、充分，在下料管相邻位置处，将不锈钢管插入至储液罐深度的2/3。 2.2.3、灌装药液后的充氮保护装置：目的：玻璃瓶灌装药液后，用氮气置换出玻瓶中液面以上部分空间内的氧气。本步骤是充氮保护的关键。改造要点：将压塞工位通过修改凸轮运动轨道，增加下压低点轨迹，改造成加塞压塞工位，加塞工位通过增加充氮口管、升降导向杆、修改凸轮轨道，改造成充氮工位。玻璃瓶灌装药液后迅速进入充氮工位，安装在升降导向杆上的充氮口管在凸轮控制下迅速下降插入到药液瓶中进行充氮作业，充氮完成后充氮口管在凸轮的引导下迅速上升，离开瓶口，输液瓶进入加塞压塞工位。 充氮
11、口管内径尺寸的选择：丹参滴注液生产中使用的是符合GB263990B标准的250ml玻璃输液瓶，灌装250ml药液后瓶内剩余空间为60ml。按每分钟180瓶计算，插入充氮工位有20个工位，每个工位充氮时间为：60（18020）6.7（s）完全置换输液瓶剩余空间的60ml空气，需要氮气的最小体积流量为：606.79ml/s=0.0324m/h；充氮口管内径d=18.81v00.5 u-0.5v0介质的体积流量，m/h；u介质在管内的平均流速，m/s。选定介质在管内的平均流速u为10m/s d=18.811/ d=18.810.180.32=1.1mm可得最小管道内径d1.1mm；为确保充氮量设计管
12、道内径4mm；为避免口管接触药液，且能够有效地置换瓶内的空气，口管的插入深度以距离药液面5mm的位置为宜；口管的氮气引入室下端面与瓶口之间留有5mm的空隙，利于瓶内空气排出。充氮口管示意图如下：2.2.4、加塞前的氮气保护装置：目的：插入式充氮工序结束到加塞机上塞之间有一个拨轮工位的间隔，为防止在这期间氮气流失、氧气进入，要采用氮气幕对瓶口部位进行保护。改造要点：加工一个与拨轮弧度相同的弯型方管，在方管的下部规律布置一些小孔。为确保氮气幕的形成，小孔分布区域的宽度要大于瓶口的直径26mm，因此设计宽度为36mm；小孔直径不易太大，否则无法形成压力幕，设计口径为3.22mm；小孔纵向排列四列，横
13、向交错排列，每列间隔距离10mm。方管距离瓶口的尺寸不可太大，以10mm左右为佳。从方管的上部通入氮气，在瓶子和拨轮运行的轨迹上部形成一个氮气保护幕。示意图如下：2.2.5氮气输送管道材质的选择： 氮气及氮气输送末端管口要接触药液，因此氮气输送管道的材质要采用316L，内外表面抛光处理，表面光洁度应在Ra0.6。3、改造后的充氮效果 灌装加塞机进行充氮装置改造后，我们对充氮效果进行了检测、分析，情况如下：为保证氮气供给连续、压力稳定，氮气供应使用装载175Kg液态氮的DPL450-175-2.3型焊接绝热气瓶供气，调节氮气流量13m/h，并控制输液生产线生产在额定速度180瓶/分钟左右，分别取
14、以下几种样品不经过充氮的产品；灌装前玻瓶不充氮其他工序正常充氮；储液罐内不充氮其他工序正常充氮；不将玻瓶进行插入式充氮其他工序正常充氮；灌装后加塞前不进行氮气保护其他工序正常充氮；各工序正常充氮。每样品分别取灭菌前后产品各三瓶，分三批取样。分别检测产品的残氧量。检测结果对比如下表：产品残氧量对比表批号灭菌前残氧量灭菌后残氧量120216032118.57.65.217.14.73.918.37.44.916.84.33.7120216042118.77.45.616.84.23.618.67.15.316.14.03.2120216052118.27.85.115.94.43.417.96.9
15、4.715.14.23.4通过试验可以看出，在不同的阶段充氮，效果也不同，只有在药品完全暴露的几个环节进行全面的氮气保护，效果才会理想，达到预期目的。4.结论将一台灌装加塞机加装充氮装置，加工好零部件后，一个工作日就可完成改造，零部件加工费用仅1.76万元。经过改造后的灌装充氮加塞机，主体结构没有改变，生产中可实现对药品完全暴露的几个环节进行全面的氮气保护，使产品残氧量控制在4%以内，保证了药品的内在质量，改造时间短，投资少，具有较好的经济效益和社会效益。参考文献：1、金 耀 。 大输液行业度过“艰难的一年”部分公司转移重心 。 理财周报， 2012年5月21日。 2、 丹参滴注液标准 WS11117（ZD1117）2002；3、中国石化集团上海工程有限公司编写 。 化工工艺设计手册， 化学工业出版社 2009年9月出版。4、徐锋，徐坚，贺炜。 基于样条曲线的充氮加塞包装机凸轮曲线设计。 包装工程， 2010年21期6、国家食品药品监督管理局药品认证管理中心编写。 药品GMP指南， 中国医药科技出版社 2011年8月作者简介：王殿林（1974），男，安徽阜阳人，主要从事企业设备管理及技术改造工作。E-mail:13605581463 周仓（1964），男，高级工程师，主要从事企业设备管理及技术改造工作。E-mail:zhoucang86
