GMP是英文GOODMANUFACTURINGPRACTICE（全生產(chǎn)規(guī)范）的縮寫，源于美國DFA，其指導思想在于對藥品生產(chǎn)的全過程進行控制管理，以確保藥品的“安全有效”。GMP是一種特別注重在生產(chǎn)過程中達到產(chǎn)品質量與衛(wèi)生安全的自主性管理制度，是產(chǎn)品生產(chǎn)質量管理規(guī)范。

1GMP對制藥設備的要求

簡要地說，GMP要求制藥、食品等生產(chǎn)企業(yè)具備良好的生產(chǎn)設備，合理的生產(chǎn)過程，完善的質量管理和嚴格的檢測系統(tǒng)，確保較終產(chǎn)品的質量符合法規(guī)要求。相應的GMP也對制造相應產(chǎn)品的設備提出了更高的要求，如符合GMP要求的材質，便于清洗的結構，設備零件、計量儀表的通用性和標準化程度，合格的供應商。結合設備GMP的定義，所有藥機產(chǎn)品就能產(chǎn)生各自的GMP控制范圍和GMP創(chuàng)新構思空間。

制藥設備使用中存在不同程度的散塵、散熱、散廢氣、水、汽等，都對藥品生產(chǎn)構成威脅。要消除它，主要應從設備本身加以解決。以往治理多是由用方結合廠房設施統(tǒng)籌解決，制造方考慮得較少。隨著GMP的實施，治理的主動性應轉向設備的制造上，設備不對室區(qū)環(huán)境構成污染，這是GMP重要的檢查內容。因此制藥設備在制藥GMP這一特定條件下的適用性要求就多于普通的機械產(chǎn)品，設備的優(yōu)劣也主要反映在能否滿足使用和環(huán)境的適用性上，功能也是主要表現(xiàn)在特定的使用環(huán)境條件下，完成基本工藝動作的機電運動功能和操作中使藥物及工作區(qū)不被污染等輔助功能。

2目前制藥設備使用中的問題

潔凈是GMP的要點之一，對設備來講包含兩層意思，即設備自身不對生產(chǎn)環(huán)境形成污染和不對所生產(chǎn)的藥物產(chǎn)生污染。只要設備設計能滿足上述要點，合理可行，設備就具有了這種功能。

一般來講，碳鋼設備不耐腐蝕，內部對于物料會造成污染，外表面也會因油漆脫落易生銹對環(huán)境污染較大。為了防止設備對環(huán)境及藥物的污染，通常制藥機械所用材料為不銹鋼，但由于不銹鋼不耐含氯離子或非氧化性酸介質的腐蝕，從而導致特殊物料的重金屬離子含量很標。這就需要選用其他材料作為設備基體，如用搪玻璃反應釜。搪玻璃是將含硅量高的瓷釉涂于金屬表面，通過950℃搪燒，使瓷釉密著于金屬鐵胎表面制成。因此，搪玻璃反應釜具有類似玻璃的化學穩(wěn)定性和金屬強度的雙重優(yōu)點，而且內表面光滑，光潔度很高，既具有不掛料的優(yōu)點，又具有耐強酸的特點，在某種程度上可以替代不銹鋼，解決了內部物料被污染這一問題。作為制藥機械用在盛裝強酸物料，已在制藥行業(yè)普遍應用。但是目前我國生產(chǎn)的搪玻璃反應釜的基體均為Q235系列或20R的碳鋼或低合金鋼，外表油漆脫落后很易生銹。設備外表面會對所在環(huán)境造成污染，這樣，雖然搪玻璃反應釜內部可以滿足物料的潔凈要求，但滿足不了環(huán)境的潔凈要求。因此．為了滿足衛(wèi)生要求較高的生物、醫(yī)藥、食品行業(yè)的需求，即滿足GMP規(guī)范的要求，我公司對原有的搪玻璃反應釜改進，研制開發(fā)了不銹鋼外包搪玻璃反應釜，使搪玻璃反應釜自身不對生產(chǎn)環(huán)境形成污染以及不對所生產(chǎn)的藥物產(chǎn)生污染。

3搪玻璃制藥設備的改進

所謂的外包不銹鋼搪玻璃反應釜，就是將裸露在外的碳鋼外表面包覆一層不銹鋼，形成一層保護層，阻止碳鋼與外界環(huán)境相接觸，避免鐵銹污染外界環(huán)境。并對包覆的不銹鋼外表面進行拋光處理，使設備本身潔凈，便于清洗，使之滿足GMP對設備自身的要求。對于有保溫層的設備，外包不銹鋼搪玻璃的基本工藝流程和思路就是先將保溫層包覆在罐蓋或夾套上，然后在保溫層外部包覆不銹鋼，或先預制好包覆層，與設備本體焊接，形成預留的保溫空間，然后再填充保溫材料。選擇哪種方式需針對填充材料而言，聚氨酯等保溫材料需預留保溫空間，而巖棉等保溫材料需先包覆保溫層再包覆不銹鋼外襯。另一種包覆就是沒有保溫層的包覆，這種包覆需要不銹鋼與碳鋼基體貼合緊密，空隙要小，這樣的包覆才科學美觀。困難在于罐蓋的包覆，因為罐蓋的接孔多，焊接點多，且接孔外形復雜，這都不利于包覆。

為了保證外包不銹鋼與罐蓋的符合性，首先以成型的罐蓋封頭為母胎對不銹鋼板進行旋壓，待罐蓋制造完畢后，再將旋壓的不銹鋼封頭開子L套裝在罐蓋上，其它裸露碳鋼的地方進行局部包覆。這樣就保證了罐蓋包覆整體性。其次是采用兩種形式包覆夾套，包覆所用的不銹鋼板一般為2mm厚，對于小型設備，體積小，外形尺寸也不大，用料少，夾套部分的壁厚也很薄，一般在4—6mm之間。如果采用碳鋼包覆不銹鋼的方法，反而不如夾套本身就采用不銹鋼省工省料。但1000L以上碳鋼包覆不銹鋼，要從節(jié)省成本的角度考慮。對于重要的場合或潔凈度高的場合，建議夾套仍采用全不銹鋼結構，這種結構省略了夾套部分的包覆，避免了包覆的焊點、漏點多的問題，且結構簡單，有利于拋光、凈化和清潔。

另外，我們在結構上也做了較大的改進，具體如下：

（1)改進高頸法蘭連接結構。以往的產(chǎn)品設計中較多注意對功能的開發(fā)，對于功能保護研究相對較少，忽略了設備自身潔凈的要求，一些非主要部分的結構設計比較容易被輕視，這恰恰是設備GMP實施中需要注意的環(huán)節(jié)。實踐證明設備的凸凹、槽、臺、棱角是較不利于物料清除及清洗的，因此要求結構要素應盡可能簡單，無死角。轉角應采用大的圓角、斜面、錐角等以免掛帶和阻滯物料，對于GMP外表易清洗性是很為重要的。

普通搪玻璃反應釜的高頸法蘭的連接方式為卡子連接，由于卡子材料為鑄鋼或鑄鐵，且形狀復雜，容易存在大量的清洗死角，不易清洗會造成殘留的污垢大量聚積，與循環(huán)氣流形成污染，這是卡子本身結構所決定的。因此，為使搪玻璃進入潔凈區(qū)，必須改變以往搪玻璃的連接方式，改為卡箍套裝，螺栓連接的方式，如圖1結構所示。

這種結構簡單，并有一定承受內壓的能力。外面的不銹鋼套環(huán)不能太薄，應根據(jù)承受內壓而定。這種結構借鑒了浮頭換熱器浮頭和溝圈的連接。

另外，細微處也為滿足凈化的要求進行了設計，如在兩個不銹鋼套環(huán)中間增加四氟保護墊圈，以保護內部潔凈，螺栓設有保護套等。

（2)改進管口連接。原來的活套法蘭連接結構易造成污垢積滯，難于清洗，因而對此也進行了改進，取消了活套法蘭，改為接管外圓襯套不銹鋼法蘭圈，焊接使之成為一體。注意其不銹鋼法蘭圈尺寸厚度應滿足設備需要的壓力等級。需注意的是為消除焊接應力，避免焊接處應力集中而爆瓷，應先對襯套不銹鋼圈的接孔進行消應力熱處理，然后再鉆螺栓孔，攻絲，再與主體焊接，較后包覆不銹鋼外襯的工藝。結構如圖2所示。

(3)改進上下接環(huán)。上下接環(huán)均采用不銹鋼，由于奧氏體不銹鋼與碳鋼在線膨脹系數(shù)和加熱、冷卻中相變方面的差異，決定了燒成工藝不同于碳鋼基體。據(jù)此采用階梯加熱和冷卻方式，燒成后緩冷等燒成工藝，減緩不銹鋼與碳鋼之間相變應力產(chǎn)生的不利因素。采用此工藝措施，使兩種不同特性的鋼材經(jīng)搪玻璃處理后，有機結合在一起，保證了產(chǎn)品的成品率。

（4)減速機座改為不銹鋼凸緣。減速機4個支座改為不銹鋼凸緣結構，這樣既滿足了減速機的穩(wěn)定性，有利于不銹鋼包覆，結構簡單。

（5)減速機包覆。將減速機不銹鋼罩與減速機不銹鋼凸緣固定，使減速機包覆在罩內，不裸露在外，減速機罩應設有視窗、接線孔和通風口等。

（6)拋光精度的要求。與藥物接觸部分的構件，均應具有不附著物料的高光潔度，拋光處理是有效的工藝手段，制藥機械中有很多零部件是采用拋光處理的。隨著單面、雙面不銹鋼拋光板的應用，拋光物件主要為不銹鋼厚板、鑄件、焊件等。在制造中拋光不到位是經(jīng)常發(fā)生的，故設計需要拋光等零件時，要求外部輪廓結構簡潔，盡量為連續(xù)回轉體具有易拋到位的條件。其次應注意一個普遍性的問題，拋光評價中光與亮是視覺和觸摸檢查得出的兩種結論，一些亮的表面粗糙度值并不一定低，掛帶物料往往是表面只“光”不滑所致。

（7）改進密封元件。潤滑無疑是機械運動所必須的，特別是藥機中相當一部分屬臺面運動的方式，動桿動軸集中、結構集中、結構復雜，又都與藥品生產(chǎn)有關，加之設備還有清洗的特定要求，而GMP規(guī)定無論何種情況潤滑劑、清洗劑都不得與藥物相接觸，包括掉入、滲入等的可能，這就給設備的潤滑與密封設計提出了苛刻的要求。軸密封不得向藥物方面泄漏，使密封元件結構更加精密。

(8)其它方面的改進

①安裝在線清洗裝置。GMP提倡設備在線清洗(CIP）的功能，將成為清洗技術的發(fā)展方向。GMP很其重視對制藥系統(tǒng)的中間設備、中間環(huán)節(jié)的清洗及監(jiān)測，因而我們在搪玻璃反應釜上設有清洗孔，安裝在線清洗裝置。使搪玻璃反應釜具有在線清洗功能。

②在線監(jiān)測與控制功能。主要指設備具有分析和處理系統(tǒng)，能自動完成幾個工步或工序工作的功能，這也是設備連線、聯(lián)動操作和控制的前提。GMP要求藥品生產(chǎn)是連續(xù)性的，且工序傳輸?shù)臅r間較短，但在目前純機械及功能單一設備多的情況下，較難滿足這一要求。與此同時卻具有了擴展這一功能的有利條件。針對這些自動化水平不高、分散操作、靠經(jīng)驗操作的人機參與比例大的設備，如何降低傳輸、周轉、間隔、減少人與藥物的接觸及縮短藥物暴露的時間，應成為設備設計及設備改進重要的指導思想。

③安全保護功能。藥物有熱敏、吸濕、揮發(fā)、反應等不同特性，不注意這些特性就容易造成藥物品質的改變，這也是設備設計應注意的問題。現(xiàn)在，同類產(chǎn)品多，水平又基本相當?shù)那闆r下，用戶需要更完善的功能，使很多藥機產(chǎn)品也考慮轉向增加新功能，或對產(chǎn)品改進或更新?lián)Q代，比如應用儀器、儀表、電腦技術來實現(xiàn)設備操作中預警、顯示、處理等來代替人工和靠經(jīng)驗的操作，完善設備的自動操作、自動保護功能、提高產(chǎn)品檔次，開展同類產(chǎn)品的競爭。

搪玻璃反應釜進潔凈區(qū)是必然的趨勢，搪玻璃反應釜外包不銹鋼尚有局限性，還不完善，有待改進。怎樣使搪玻璃外表面更潔凈，是研究的本質和主旨。在搪玻璃行業(yè)中，也有研制搪玻璃外表面碳鋼噴涂不銹鋼或其他防腐光滑不易脫落的材料，還有研制和開發(fā)奧氏體不銹鋼搪玻璃反應釜并獲得了成功。