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Conhecimento básico de equipamentos farmacêuticos e projeto de instalações farmacêuticas

1. Requisitos de projeto para a funcionalidade de equipamentos farmacêuticos:

(1) Função de purificação;
(2) Função de limpeza;
(3) Função de monitoramento e controle online;
(4) Função de proteção de segurança;

2. As BPF estabelecem os seguintes requisitos para equipamentos farmacêuticos:

(1) Deve dispor de equipamentos com capacidade adequada para a produção e que permitam uma operação de produção mais econômica, razoável e segura;
(2) Deve apresentar funcionalidade perfeita e ampla adaptabilidade para atender aos requisitos dos processos farmacêuticos;
(3) Permite garantir a consistência da qualidade no processamento de medicamentos;
(4) Fácil de operar e manter;
(5) Fácil limpeza das partes internas e externas do equipamento;
(6) Deve dispor de várias interfaces para atender aos requisitos de coordenação, correspondência e combinação;
(7) Fácil de instalar e fácil de mover, o que permite várias combinações;
(8) Verificação do equipamento (incluindo tipo, estrutura, desempenho, etc.);

3. Os métodos de granulação amplamente utilizados na produção farmacêutica podem ser classificados como:

 granulação úmida, granulação a seco e granulação por pulverização. O granulador de alta eficiência é um equipamento que transforma materiais úmidos em grânulos por meio da mistura com agitadores e do corte com granuladores de alta velocidade. Função: mistura e granulação;

4. Reator com dispositivo de agitação:

O reator com dispositivo de agitação é um reator descontínuo amplamente utilizado na indústria farmacêutica. Existem três tipos de fluxo de agitadores: fluxo radial, fluxo axial e fluxo tangencial;

5. Alguns agitadores típicos:

(1) Agitador de pás: os agitadores de pás possuem um amplo alcance de mistura radial e podem ser utilizados para misturar líquidos de alta viscosidade;
(2) Os agitadores de âncora e de estrutura são comumente utilizados para a mistura de líquidos de média e alta viscosidade;
(3) Agitador de fita helicoidal: finalidade: o líquido sobe ou desce ao longo da hélice para melhorar o efeito de mistura axial, formando um fluxo de circulação axial; o agitador de fita helicoidal é frequentemente utilizado para a mistura de líquidos de alta viscosidade;

6. As diferenças estruturais entre o equipamento de fermentação e o reator:

O equipamento de fermentação possui pás antiespumantes e um tubo de ventilação; nos tanques de fermentação, os agitadores de turbina de disco são amplamente utilizados;

7. Separador ciclônico:

O separador ciclônico é um equipamento de separação a seco entre gás e sólidos que retira o pó do fluxo de ar utilizando a força centrífuga gerada pela rotação em alta velocidade da fase gasosa heterogênea. Possui uma estrutura simples e grande flexibilidade operacional. Para a retenção de poeira acima de 5~10 μm, a eficiência é alta, mas para a separação de poeira fina, a eficiência seria menor. Um filtro de mangas é um tipo de equipamento de separação que utiliza material filtrante para separar partículas sólidas de gases empoeirados. A eficiência de separação de partículas finas de 1 a 5 μm é superior a 99,1%, e as partículas de poeira de 1 mícron ou mesmo 0,1 mícron podem ser removidas, mas a eficiência de filtragem é baixa;

8. Tipos de equipamentos de lixiviação de acordo com o método de lixiviação:

Equipamentos de decocção; equipamentos de impregnação; equipamentos de infiltração; dispositivos de refluxo;

9. O princípio da extração por ultrassom

O princípio da extração por ultrassom consiste em utilizar o efeito de cavitação, o efeito mecânico e o efeito térmico das ondas ultrassônicas;

10. O princípio da separação por membrana:

A membrana é um meio de separação e filtração em nível molecular; quando a solução ou o gás misto entra em contato com a membrana, sob a ação da pressão, do campo elétrico ou da diferença de temperatura, algumas substâncias podem atravessar a membrana, enquanto outras são seletivamente retidas, de modo que diferentes componentes da solução ou diferentes componentes do gás misto são separados; essa separação é uma separação em nível molecular;

11. Existem muitos tipos de membranas, que podem ser divididas em duas categorias:

Membranas orgânicas de alto peso molecular e membranas inorgânicas. Atualmente, o material mais utilizado na produção da indústria farmacêutica são os materiais de polissulfona (PS), representando cerca de 32,1%; os materiais de celulose, acetato de celulose (CA) e triacetato de celulose (CTA) representam 13,1% e 7,1%, respectivamente; O polipropileno (PAN) representa 61%; As membranas inorgânicas representam 22%; Outros materiais de membrana representam cerca de 20%;

12. Classificação do evaporador tubular de película fina:

Evaporador de filme ascendente, evaporador de filme descendente e evaporador de filme ascendente-descendente. O equipamento de concentração por evaporação de filme ascendente refere-se ao filme líquido formado no evaporador na mesma direção do fluxo de vapor secundário evaporado, subindo de baixo para cima. É composto por quatro partes: tubo de aquecimento por evaporação, cateter de vapor secundário, separador e tubo de circulação;

13. Evaporador tubular de película fina:

O líquido evapora ao longo da parede do tubo de aquecimento, formando uma película; Evaporador de raspador: Um dispositivo de evaporação que forma uma película de líquido por meio de um raspador giratório; Evaporador centrífugo de película fina: Uma película fina é formada pela força centrífuga gerada pelo disco centrífugo giratório na periferia da solução;

14. O princípio da destilação molecular:

A destilação molecular consiste na separação rápida de um líquido a uma temperatura bem abaixo do seu ponto de ebulição, sob vácuo extremamente elevado, com base na diferença no caminho livre médio do movimento molecular da mistura;

15. O caminho livre do movimento molecular:

O caminho livre do movimento molecular refere-se à distância percorrida entre duas colisões de uma molécula adjacente a outra molécula. O caminho livre do movimento molecular refere-se à média do caminho livre ao longo de um intervalo de tempo;

16. Equipamentos de secagem:

Secador de bandejas, secador de esteira, secador de leito fluidizado, secador por pulverização, dessecador a vácuo, liofilizador a vácuo, dessecador a vácuo por micro-ondas;

17. Água de processo

A água de processo é a água utilizada no processo de produção farmacêutica, incluindo: água potável, água purificada e WFI;

18. Esterilização:

Esterilização física, esterilização química, operação asséptica. Esterilização física: esterilização por calor seco, esterilização por calor úmido, radicação, esterilização por filtração. A esterilização física é amplamente utilizada na indústria farmacêutica;

19. Princípio da esterilização por calor seco: Princípio da esterilização térmica:

O aquecimento pode destruir as ligações de hidrogênio nas proteínas e nos ácidos nucleicos, levando à destruição dos ácidos nucleicos, à desnaturação das proteínas ou à coagulação. As enzimas perdem sua atividade e os microrganismos morrem. A esterilização por calor seco inclui a esterilização por chama, a esterilização por ar quente seco e o método de esterilização por ar quente de alta velocidade. Equipamentos de esterilização por calor seco: forno, armário de esterilização por calor seco, sistema de esterilização por túnel de fogo.

20. Princípio da esterilização por calor úmido:

A esterilização por calor úmido é um método de eliminação de bactérias que utiliza vapor de água saturado ou água fervente. Devido ao elevado calor latente do vapor e à sua forte penetração, é fácil desnaturar ou coagular proteínas, pelo que a eficiência da esterilização é superior à da esterilização por calor seco. A desvantagem é que não é adequada para medicamentos sensíveis ao calor úmido. A esterilização por calor úmido inclui a esterilização sob pressão, a esterilização por vapor contínuo, a esterilização por ebulição e a esterilização intermitente a baixa temperatura. Equipamentos de esterilização por calor úmido: esterilizador por calor e pressão, armário de esterilização por calor e pressão.

21. O processo de enchimento e selagem de ampolas geralmente inclui:

Organização das ampolas, enchimento, insuflação, selagem e outros processos. A parte de enchimento é composta principalmente por um dispositivo de alavanca de came, um dispositivo de sucção e enchimento e um dispositivo de descarregamento de frascos.

22. Para ampolas produzidas pelo método de esterilização:

No caso das ampolas produzidas pelo método de esterilização, a esterilização, a desinfecção e a verificação de vazamentos são frequentemente realizadas imediatamente após os processos de enchimento e selagem.

23. Modo de ajuste do medidor:

Dosagem por copo medidor e dosagem por bomba dosadora;

24. Tipos de embalagens para comprimidos e cápsulas:

(1) Embalagens em tira, principalmente embalagens seladas a quente em formato de tira;
(2) Embalagem em blister;
(3) Embalagens a granel, como embalagens em garrafas ou sacos;

25. Classificação das embalagens farmacêuticas:

(1) Embalagem em doses unitárias;
(2) Pacote de interiores;
(3) Embalagem externa;

26. O projeto de engenharia farmacêutica pode, em geral, ser dividido em três etapas principais:

Trabalhos de pré-projeto (incluindo uma proposta do projeto, relatório de seleção do local, relatório do estudo de pré-viabilidade e relatório do estudo de viabilidade), projeto preliminar e elaboração dos desenhos de construção. A elaboração dos desenhos de construção é uma das etapas mais trabalhosas do trabalho do departamento de projeto;

27. Seleção do local da fábrica:

A distância entre a saída de ar fresco da sala limpa da indústria farmacêutica e a linha vermelha da via municipal de tráfego próxima à via lateral da base deve ser superior a 50 m. As BPF exigem que os fabricantes de produtos farmacêuticos disponham de um ambiente de produção limpo. Em geral, a fábrica farmacêutica deve ser localizada em uma área com boas condições atmosféricas, com menos poluição do ar e sem poluição da água e do solo, evitando-se áreas com muita poluição, como zonas urbanas movimentadas, áreas da indústria química, áreas com areia eólica, ferrovias e rodovias. Portanto, neste caso, a qualidade do ar, do local e da água do ambiente em que o fabricante farmacêutico está localizado pode atender aos requisitos de produção;

28. Princípios de projeto de processos:

(1) Na medida do possível, são utilizados equipamentos de ponta, métodos de produção avançados e conquistas científicas e tecnológicas consolidadas para garantir a qualidade do produto
(2) ”utilizar materiais locais”, a fim de aproveitar ao máximo as matérias-primas locais para alcançar os melhores resultados econômicos;
(3) O equipamento utilizado é altamente eficiente, reduzindo o consumo de matérias-primas, água e eletricidade, bem como o custo do produto;
(4) De acordo com os requisitos das BPF, cada forma farmacêutica deve ter seu próprio projeto de processo. Por exemplo, as preparações sólidas orais e os supositórios são projetados de acordo com a rota de processo convencional; as loções externas, as soluções orais e as soluções injetáveis (grandes infusões, pequenas injeções) são projetadas de acordo com a rota de processo de esterilização; o pó estéril para injeção deve ser projetado com um processo de produção asséptico;
(5) Os medicamentos β-lactâmicos (incluindo penicilinas e cefalosporinas) são projetados de acordo com o fluxo de processo de instalações em edifícios separados. As preparações de medicina tradicional chinesa e as preparações farmacêuticas bioquímicas envolvem o pré-tratamento, a extração e a concentração (evaporação) de ervas medicinais chinesas, bem como a lavagem ou o tratamento de órgãos e tecidos animais e outras operações de produção; de acordo com o projeto do processo de pré-tratamento, estas operações devem ser realizadas em uma oficina de pré-tratamento separada e não devem ser misturadas com o projeto do processo de produção de suas respectivas preparações;
(6) Outros, tais como contraceptivos, hormônios, medicamentos antitumorais, espécies de cogumelos para produção, espécies de cogumelos não destinadas à produção, células para produção e células não destinadas à produção, venenos fortes e fracos, venenos mortos e vivos, vacinas vivas antes e após a desintoxicação e vacinas inativadas, produtos derivados do sangue humano, formas farmacêuticas e preparações de produtos preventivos; todos devem ser projetados e produzidos de acordo com seus requisitos específicos para o projeto do processo;

29. Conteúdo do projeto de layout da oficina na fase de projeto preliminar:

(1) De acordo com as “Boas Práticas de Fabricação e Controle de Qualidade de Medicamentos (BPF e CQ de Medicamentos)”, determinar o nível de limpeza de cada processo na fábrica; ;
(2) Processo de produção, instalações auxiliares de produção e instalações auxiliares administrativas e residenciais do apartamento, planta baixa tridimensional;
(3) Terreno e edifícios da oficina, localização e dimensões das estruturas;
(4) Disposição plana e tridimensional do equipamento;
(5) Sistema de corredores, projeto de transporte de materiais;
(6) Projeto de planta e espaço para instalação, operação e manutenção;

30. O conteúdo do projeto de layout durante a fase de projeto de construção:

(1) Incorporar o conteúdo do projeto do workshop no projeto preliminar;
(2) Determinar a orientação e a altura do bocal do equipamento e da interface do instrumento;
(3) Movimentação de materiais e equipamentos, planejamento do transporte;
(4) Determinar as dimensões do edifício no que diz respeito à instalação do equipamento;
(5) Determinar o cenário de instalação do equipamento;
(6) Definir o traçado das tubulações, dos instrumentos e das instalações elétricas, bem como determinar a localização da galeria de tubulações;

31. O conteúdo do projeto da tubulação:

(1) Selecione o tubo;
(2) Cálculo do pipeline;
(3) Projeto do traçado da tubulação;
(4) Projeto do isolamento de dutos;
(5) Projeto do suporte da tubulação;
(6) Redigir uma especificação de projeto;

32. De acordo com a finalidade, as salas limpas são divididas em:

Salas limpas industriais e salas limpas biológicas; o ambiente da unidade de produção farmacêutica pode ser dividido em: área de produção geral, área de controle e área limpa;

33. De acordo com o grau de tratamento, as águas residuais podem ser divididas em tratamento primário, secundário e terciário:

(1) O tratamento primário geralmente utiliza métodos físicos ou químicos simples para remover matérias flutuantes e poluentes em estado de suspensão parcial na água, bem como para regular o pH das águas residuais. O grau de poluição das águas residuais e a carga do tratamento subsequente podem ser reduzidos por meio do tratamento primário. O tratamento primário é frequentemente utilizado como pré-tratamento das águas residuais;
(2) O tratamento secundário refere-se principalmente ao tratamento biológico. Após o tratamento primário das águas residuais e, posteriormente, após o tratamento de segundo nível, a maioria dos poluentes presentes nas águas residuais pode ser removida, permitindo uma purificação adicional das águas. O tratamento secundário é adequado para tratar uma variedade de águas residuais contendo contaminantes orgânicos. Após o tratamento secundário, a qualidade da água geralmente atende aos padrões de descarga especificados;
(3) O tratamento terciário é um tipo de tratamento com elevados requisitos de limpeza, cujo objetivo é remover os poluentes que não podem ser eliminados no tratamento secundário, incluindo a matéria orgânica que não pode ser decomposta por microrganismos, substâncias inorgânicas solúveis (como nitrogênio e fósforo, etc.) que podem levar à eutrofização de corpos d'água, bem como vários vírus, patógenos, etc. Após o tratamento terciário, os requisitos de qualidade da água de superfície e da água industrial podem ser atendidos;

34. Produção Limpa:

Refere-se à melhoria contínua do projeto, utilizando energia limpa e matérias-primas, tecnologia e equipamentos avançados. Além disso, refere-se à melhoria da gestão, à utilização abrangente e a outras medidas para reduzir na fonte, melhorar a eficiência da utilização de recursos e reduzir ou evitar a produção, a prestação de serviços e o uso de produtos poluentes no processo de geração e emissão, a fim de reduzir ou eliminar os danos à saúde humana e ao meio ambiente.