中国制药装备的发展与展望.pdf

中国制药装备 2010 年 5 月 第 5 辑 我国药品生产在新中国成立时，只能加工“消治 龙” 等最简单的制剂产品， 化学原料药基本上是空白， 中药也只有丸、 散、 膏、 丹、 汤， 其生产也是前店后坊的 形式。第一个五年计划期间， 在当时苏联的援助下， 建 立东北、 华北、 新华和太原4个原料药生产基地， 奠定了 我国发展化学医药工业的基础。1956年的社会主义改 造，使分散手工业作坊式的中药生产得以联合建立小 型中药厂，创造了我国发展中药工业的基本条件。药 物制剂也随着原料药品种的增加而形成片剂、 水针、 大 输液、酊水、粉针等简单剂型生产规模。直到20世纪 8090年代， 中药剂型由于引入西药剂型， 而改变了过 去丸、 散、 膏、 丹、 汤制备方法， 从而形成中药西制的基 本格局。 与药品生产相配套的制药装备，最初只有辽阳和 宝鸡药机厂及华北药用玻璃厂等国营企业，原料药设 备主要靠化工机械厂供应，制剂机械除粉针分装机外 基本上由制剂厂机修车间自己加工。 1978年以后， 由于 当时药品利润较高， 同时又为解决各地的就业问题， 地 方大量兴办药厂， 使药厂猛增到六七千个之多， 因此一 些小型药机厂就应运而生。 由于药品是关系到患者的生命安危及健康的特殊 商品， 尤其我国加入世界卫生组织以后， 为与国际接轨 和整顿药品市场， 制定了gmp， 特别1998年国家规定 强制药品生产企业必须执行gmp并开始实施认证制 度， 因而促使制药行业蓬勃发展， 同时也带动制药装备 行业迅速发展。 110年前中国制药装备工业概况 制药装备工业的发展与制药工业的振兴息息相 关， 尤其是改革开放以来， 无论是产量还是品种都有较 大增长。 但仍然属于低档次、 粗放型。 20世纪8090年 代， 中药剂型由于引入西药剂型， 因而改变了过去丸散 膏丹汤制备方法。但中国的医药工业产量低、 种类少、 质量低、 出口少。此时， 制药装备也属于粗放型， 尤其 是制剂设备刚从手工操作逐步过渡到机械化或半机械 化， 故药品片重或装量、 含量误差较大。 （1） 固体制剂设备： 粉碎细度一般在80120目， 对 于热敏物料粉碎因冷却不到位而受限制。混合制粒使 用槽式混合加摇摆颗粒机，干燥则采用热风循环干燥 厢， 总混合大多使用v型混合机， 最好的压片机为无保 护罩的33冲压片机， 包衣机是荸荠式， 而数片采用手持 定数凹孔板或旋转定数圆孔板数片机，包装容器基本 上是各种规格的玻璃瓶， 洗瓶大多采用人工方式 （洗瓶 机刚开发还不成熟） ， 瓶洗后采用干燥箱干燥。 （2） 水针生产设备： 安瓿要先割圆， 装镀锌铁皮盒， 满水蒸煮甩水，再用脚踩式水气交替3次冲洗完成洗 瓶，然后经热风循环干燥箱或简易型红外线走链式干 燥箱干燥， 而后用两针型自然熔封的灌封机灌装， 随后 用单扉蒸汽灭菌柜进行灭菌色水试漏，再经擦瓶机擦 拭后灯下目检，合格的产品再经落盒包装完成整个生 产过程。 （3 ） 大输液生产设备： 最原始时采用的是人工洗瓶、 漏斗灌装、 人工加塞拍翻塞、 单头轧盖机轧盖， 单扉蒸汽 中国制药装备的发展与展望 郭维图 （东南医药生物工程技术研究所， 福建 福州 362000 ） 摘要： 从10年前中国制药装备工业状况介绍入手， 比较了其10年前后的进步， 阐述了药品生产企业对于制药装备 需求的变化、 促成了其发展和壮大的因素以及其同国外产品相比所存在的差距等问题， 探讨了中国制药装备工业进一 步发展的瓶颈及如何突破瓶颈等问题。 关键词： 中国制药装备； 发展； 展望 行业探讨hangye tantao 8 机电信息2010 年第 14 期总第 260 期 灭菌柜灭菌， 然后自然冷却或自来水喷淋冷却， 灯下目 检后贴签包装。1985年前后由上海医药设计院设计、 重 庆药机厂制造出第一条由转盘式理瓶机、滚筒式粗精 机、 旋转漏斗式灌装机和旋转式轧盖机由传送带连接组 成的国内第一条大输液生产线， 此时， 落塞机还不成熟。 （4） 注射粉针生产装备： 西林瓶由理瓶机立式毛刷 洗瓶机再经电热烘箱或简易型红外线走链式干燥箱干 燥，经从英国购进的螺杆式或气流式分装机和落塞轧 盖机组成简易生产线。 此时， 不论是粉针、 水针或大输液生产线均没有百 级层流保护。与注射剂质量的工艺水，由电渗析或阴 阳离子交换制备后再经单塔式蒸馏水机制备。药液精 度过滤大多采用沙棒过滤。 这就是当时制剂装备的状况，由于新中国成立后 面临严酷的国际环境及20世纪6070年代的文革时 期，经济建设受到严重干扰。但是，进入20世纪90年 代，迎来了改革开放的新时期，国家十分关注人民健 康事业，尤其加入世界卫生组织，药品生产与国际接 轨， 从1985年起制定并试行gmp， 1988年正式颁布第一 部gmp， 1995年进行修订并于1998年生产企业由自愿 改为强制执行。从此，开始了一场历时6年的gmp认 证， 既整顿医药生产秩序， 又促进医药工业的大变革、 大发展、 大提高， 同时， 也激发了制药装备蓬勃发展的 高潮。在这段时间， 不但国内制药装备企业应运而生， 产量品种大幅度增加， 而且也大量引进西方先进装备， 促进了我国制药装备行业的发展和质量的提高。 虽然，有些大型医药生产企业耗费巨资开始引进 国外的先进设备，在制剂装备方面虽然部分企业效果 显著， 但由于包装材料、 规格不适应， 或部分操作人员 技术素质低未能熟悉其操作性能或故障排除，造成设 备闲置或损坏。因此， 人们认识到消化吸收的重要性， 不能盲目引进， 尤其是制药装备企业通过解剖、 学习、 消化、 吸收开始仿制， 因而为在gmp认证中推出第一 代粉针、 安瓿、 大输液生产联动线奠定了基础。在原料 药设备方面，尤其是大型微生物合成的生产企业纷纷 引进发酵设备， 如青霉素发酵、 维生素c两步发酵装置 以及结晶、 洗涤、 干燥三合一技术设备的引进， 大大提 高了发酵单位与产品质量，为以后此类产品进入国际 市场打下了坚实的基础。 2现今中国制药装备工业同10年前相比所取得 的进步 现在中国的制药装备工业与10年前不可同日而 语， 不论是产值、 产量、 规模、 品种还是科技含量， 都有 很大增长和提高。据不完全统计， 2006年行业220个会 员工业总产值 （不变价格） 78.22亿元， 出口成交值7.19 亿元。行业内700多家企业可以制造高效节能产品、 达 到国际水平的产品、 机电仪一体化产品、 符合gmp要 求的产品及出口创汇产品。中国制药装备拥有原料 药、 制剂、 药用粉碎、 饮片、 制药工艺用水、 药品包装、 药物检测、其他制药机械共8大类3 000多个品种规格 的产品， 有些产品还走出国门进入国际市场， 每年春秋 两届的药机博览会， 外商的身影年年增多。 在制药装备 行业协会的组织下，中国制药机械厂商赴国外举办展 览会或参展， 将产品推向国际市场， 其除可以满足国内 需求外， 产品还出口到近60个国家和地区。 10年前， 中国的制药装备产品大多是单机， 现在， 可以按不同剂型要求组成生产联动线。在固体制剂方 面： 固体制剂生产线可以由快速混合湿法制粒机、 负压 沸腾床、 多维混合机、 高速压片机或高速胶囊充填机、 铝塑或铝铝包装机或者塑料瓶包装机组 （数片、 装瓶、 填纸及干燥剂、 封口、 旋盖、 贴签、 装盒） ， 中间的物料 输送可以是负压软管或升降斗进行连接。在注射剂装 备方面：已仿制开发了符合国情的成套生产线及单元 设备， 为制药厂提供符合gmp生产要求的粉针 （冻干 粉针） 分装、 大输液灌装、 安瓿洗烘灌封等联动生产线。 如大容量注射剂 （大输液） 国内先后推出玻璃瓶洗灌封 联动机组并与升降台和回转式 （淋浴式） 快速灭菌柜及 自动灯检机、 贴签机组成全自动生产线。 除玻璃瓶生产 线以外， 国内参照日本大冢塑料瓶生产线技术， 开发国 内第一代从塑料粒料开始至注塑、 灌装、 封口的塑料瓶 生产线， 随后， 又先后开发pvc软袋、 多层复合膜单室 袋、多层复合膜多室袋塑料软袋生产线及检漏装置以 hangye tantao行业探讨 9 中国制药装备 2010 年 5 月 第 5 辑 及相适应的灭菌柜。 10年前， 中国的制药装备产品技术含量低， 现在， 其创新技术不断涌现。如现在粉末粉碎细度可达到纳 米级， 对于热敏性物料可以低温或超低温粉碎； 又如国 产膜分离技术设备已广泛应用于制药工艺用水、药液 除菌除热源及中药提取液纯化。程控、传感自动化等 新的技术不断引入，使操作全面实现自动化。如原料 药的发酵设备实现净化压缩空气通气量、 排气余氧量、 补料、 ph值、 搅拌转速、 温度等的程序化自动控制， 使 发酵单位大幅度提高。成品质量的关键控制如精制、 过滤、 洗涤和干燥， 采用 “三合一” 技术， 不但减少工 序， 而且使系统密闭， 避免了人为污染。成品干燥引入 喷雾干燥或冷冻干燥技术，毋容置疑对提高产品质量 是大有帮助。 10年前，中国的制药装备产品材质选用与加工水 平低下， 现在， 其向高性能与精制发展。设备开发首先 是建立在加工设备的材质已经解决的基础上，近10年 来由于冶金技术的进步， 不锈钢牌号增加， 尤其解决纯 钛板、 衬钛板、 sus316l等关键材料及其他非金属耐腐 蚀材料、 引入高精度加工机床 （如数控机床、 加工中心） 提高加工精度和技术。 以上所举例子可以说明中国制药装备这10年来所 取得的进步，其为提高我国的药品质量作出自己的贡 献， 也为中国药机产品进入国际市场打下坚实的基础。 310年间药品生产企业对于制药装备需求的变化 在这10年间，药品生产企业对制药装备的需求发 生了很大的变化。 在过去大规模药厂gmp改造期间， 一 些经济实力与技术力量较弱的企业，对设备档次要求 不高， 只要价格便宜， gmp认证能通过就行， 因此此类 设备市场需求量较大；对于经济实力和技术实力较雄 厚的企业， 他们选择引进或国内仿制产品， 借此提高药 品的质量档次。因此，无论哪一个档次设备销路都不 错。 在gmp认证中， 有4 001个企业顺利通过gmp认证， 1/ 3企业被淘汰，虽然有3 000多个中小企业通过gmp 认证， 而这些企业经过市场竞争， 体会到优胜劣汰的客 观规律， 因而， 医药行业正进入兼并、 重组的新时期。 时过境迁， 选择引进或国内仿制产品的企业， 从不 论是产品的规模化，还是产品质量的提高中都尝到甜 头，体会到采用性价比高的设备的重要性。而购买了 可以凑合使用的设备则无论产量、质量的提高还是使 用寿命都受到限制， 设备的性能、 检修周期难以令人满 意， 从而体会到产品技术含量的重要性。 制药装备企业 也理解到再停留在低档次、 低水平、 低层次的老产品层 次上， 市场将会萎缩、 企业将会倒闭， 因此认识到利用 先进技术，提高产品的技术附加值的重要性。现在医 药企业正在向制药装备产品的自动化、 程序化、 机电仪 一体化、 连续化、 规模化的方向发展。因为前面的 “三 化” ， 可以提高产量、 缩短生产周期、 降低劳动强度和产 品成本； 后面 “两化” 可以实现以更小的空间生产出更 多的产品， 还可以避免差错、 防止污染和交叉污染， 产 品质量有保证。现在医药企业再也不是追求低档次、 低水平、 低价格的设备采购者， 他们已经懂得性价比的 含义， 已经懂得将设备所创造的经济效益放在首位。 4促成了中国制药装备行业的发展和壮大的因素 制药装备是为医药生产服务的， 只有医药工业发展 了， 制药装备行业才会繁荣。中国为医疗服务有西医和 中医， 他们不但诊疗方式不同， 而且用药方式也不一样， 西医主要应用化学合成和生物合成的化学药品， 而中医 则主要应用中成药 （即用按中医处方配制的天然药物） ， 我国是中西医并举的国家。20世纪5060年代开始， 我 们将西药的制剂技术引入中药生产， 促进了中药工业的 振兴与发展。与此同时， 我们学习西方的天然药物的生 产技术， 如超临界、 超声波、 微波等先进提取技术， 将化 工过程的薄膜蒸发、 膜分离、 离子交换等技术应用于浓 缩与纯化， 将喷雾干燥、 冷冻干燥、 微波干燥等技术用于 产品干燥， 将纳米粉碎、 低温粉碎应用于直接入药的药 材粉碎， 以提高生物利用度， 增加中药的疗效。因此， 西 药制剂的加工设备也可以用来加工中药的制剂。 促成中国制药装备行业的发展和壮大的因素可归 结如下： 行业探讨hangye tantao 10 机电信息2010 年第 14 期总第 260 期 （1 ） 可以肯定医药工业的发展带动制药装备行业的 进步与繁荣。医药企业的gmp认证， 给中国制药装备 行业的发展和壮大带来难能可贵的机遇。 （2） 医药行业gmp认证以后的医药企业领导层观 念的改变和对新技术的追求是对制药装备行业的挑 战。新企业的创建、 老企业的兼并、 重组、 技术改造和 新一轮的设备更新，无疑也将给中国制药装备行业的 发展带来新的机遇。 （3 ） 中国新的药品质量标准 （中国药典2010年版） 及 根据国家药品管理法修订的gmp也将出台， 将推动新一 轮以质量为中心的技术改造， 这将对新工艺新设备提出 更高的需求， 同时也将推动新的制药装备的推广应用。 （4 ） 目前仍然有大批企业重复生产低水平低档次的 老产品， 据统计， 槽式混料机62家、 摇摆颗粒机63家、 荸 荠式糖衣机29家、热风循环烘箱99家、三效蒸发器64 家； 相互仿制引进产品如二维、 三维混合机88家、 自动 填充机28家、铝塑泡罩包装机44家、电感应封口机21 家、 水针洗灌封联动机组45家、 粉针洗灌封联动机组22 家、 口服液封联动机组65家。有的压价竞争、 用贿赂手 段进行经营， 最后尴尬离场； 有的靠技术创新、 提高质 量与档次， 得以生存壮大， 占据了市场。优胜劣汰是市 场竞争的不变法则。在市场机制的主宰下，制药机械 企业2004年春有961家， 至2007年春只剩下731家， 减少 了24%。通过过去10年， 尤其在gmp认证时期， 不少企 业获得了经验， 获得了资金的积累， 但也得到了教训， 理解到资金应该用于扩大再生产，改造产品增加技术 含量， 因此国内出现一批产品档次高、 技术含量高的新 型制药装备企业，他们将成为推动行业重新洗牌的骨 干力量。 （5 ） 通过广泛的国际交流， 寻找与国外产品的差距， 开展国际技术合作， 引进新技术新设备， 通过国内举办 每年春秋两届国内制药装备博览会和国际制药装备展 览、出国参加国际产品展示会等渠道学习国外的先进 技术， 不断提高自己的技术水平。 （6） 修改旧标准、 制定新标准完善质量监督体系。 通过gmp认证， 尤其是设备验证， 建立产品信息反馈 渠道，发现结构上哪些不足可能会成为药品污染的潜 在危险， 在节能环保方面存在什么问题， 作为修改标准 的依据。 对推向市场的新设备， 认真听取用户意见及时 制定统一标准， 规范行业管理。 5国内的制药装备同国外产品相比存在差距的 原因 我国制药装备企业有800多家， 与国外相比， 中国 的制药装备企业小而分散、 产品重复， 部分产品技术含 量低、 附加值低、 性价比低。这应该从发展历史上看， 真正形成行业也才二十几年历史， 尤其是在gmp认证 中得到蓬勃发展，制药装备企业数量曾经达到1 500 家， 但良莠不齐。按照优胜劣汰的规则， 在gmp认证后 淘汰700多家， 不过， 应该看到有相当数量的企业得到 发展壮大， 通过医药行业的gmp认证， 他们不仅积累 资本， 而且总结经验， 深感技术和装备的重要性， 将资 金投入到建设厂房、 购置装备、 安装设施和引进先进技 术上。因此， 他们的产品与国外同类产品相比， 差距在 缩小。 但还有一定差距， 特别是从大多数企业的基本面 来看： 从设备的外观比较， 我们较粗、 较大； 国外品牌产 品精致紧凑。从内部结构上， 我们因零、 部件较粗糙， 所以， 整体组装时公差配合精密度较低； 国外品牌产品 零、 部件较精细、 整体组装时较紧密， 因此比我们设备 噪音低、 散热量小、 故障率低、 使用寿命长。控制操作 手段上， 我们机电仪一体化、 联动化、 程控化程度较低， 有些主要传感控制元件还需进口， 自我配套能力较低； 国外品牌产品机电仪一体化、 联动化程控程度较高， 所 需元件国内自己配套。 我们必须承认有差距， 造成差距 的主要原因是： （1 ） 从行业结构上， 国外企业大而集中， 我们则小 而分散。据说， 医药工业发达的美国， 制药装备企业也 不过20家左右， 制药装备产品最发达的德国、 意大利、 英国也没有超过10家， 而且不少著名公司， 大部分产品 都是知名品牌。 我们虽然也是医药生产大国， 但在国际 市场上也只占5%， 在世界医药市场列第9。可是， 制药 装备企业却有800余家之多， 其中不少厂家还在生产着 大量重复的、 低档次、 质量差、 附加值低的产品。而且 hangye tantao行业探讨 11 中国制药装备 2010 年 5 月 第 5 辑 有的产品只追求外表不注意质量内涵， 以次充好， 低价 竞争， 扰乱市场。 （2 ） 国外企业分工明确， 专业化强、 自我配套能力 强。我们则许多企业求大不求精， 产品求多不求专， 自 我配套能力差。 （3 ） 国外企业资金集中， 科研投入多。我们多数企 业小， 资金少而分散， 缺少科研投入。 （4 ） 国外企业装备精良， 有一套严格的规章制度和 质量标准。我们多数小型企业装备简陋， 加工精度差， 缺少一套严格的规章制度，质量标准执行不严格。所 以产品粗糙， 缺乏市场竞争力。 （5 ） 国外企业员工技术文化素质高。 我们多数小型企 业技术力量薄弱， 员工文化程度较低， 难以接受前沿科学 技术。而任何一种新产品都是综合科学技术的结晶。 6中国的制药装备工业进一步发展的瓶颈 中国制药装备在国内gmp认证中经历了大发展 的黄金时期， 但目前遇到发展的瓶颈， 主要表现在： （1 ） 发展资金不足、 设施简陋、 技术力量薄弱、 员工 素质较低、 管理乏善、 生产规模小的企业数量多， 低档 次、 低技术含量、 低附加值并还在重复生产着市场逐渐 萎缩的老产品。 （2 ） 产品单调、 自我配套能力不足、 产量低规模小。 （3 ） 零、 部件标准化程度低， 高精度传感、 程控、 仪 表等控制元件国内配套能力不足。 （4 ） 自我创新能力不足， 我们在引进消化吸收仿制的 基础上能较快地推出产品， 相对说成本较低， 但牵涉到知 识产权， 同时， 随着技术的不断进步， 总不能老跟着人家 屁股转。 （5 ） 新产品开发资金不足， 缺少一个新产品新工艺 新装备的专门研发机构， 缺乏新产品储备， 缺乏自我开 发市场的能力。 7如何突破瓶颈实现中国制药装备的新一轮发展 （1 ） 行业的兼并、 整合在所难免， 小而分散、