浅议制药机械与设备的开发研究方向.doc

3浅议制药机械与设备的开发研究方向东南医药生物技术工程研究所 郭维图制药机械与设备，更确切的叫法应统称谓“制药装备”。制药装备是为生产药品制剂所需的原料（即原料药）和生产治疗需要的各类剂型药品的设备与装置。此外，有部分制药装备还可广泛应用于食品、保健品、日用化妆品、洗涤消毒用品、兽药、农药等领域。在上世纪八、九十年代，由于药品有较丰厚的利润和解决大量的就业问题，故有一句口头禅“大家要致富，就走制药路”。因而因陋就简，遍地开花，乡、镇、县、市的药厂如雨后春笋般地出现，但，药品是用来治疗、预防疾病的特殊商品，事关患者生命安危与健康，因此，1998年开始，国家强制贯彻实施“药品生产与质量管理规范”GMP，因而，一场以贯彻GMP提高产品质量为中心的技术改造，历时6年，在这段时间，药机行业应运而生，得到蓬勃发展。但产品质量、技术水平、管理体制都存在参差不齐、良莠混杂，因而，在GMP认证以后，有的图一时之利质量低劣的企业自然淘汰。有的转入技术创新，有的在老产品中苦苦挣扎，前者通过与国外合作，引进先进技术，与国外知名企业开展技术合作，如上海新旭发、森松；有的走技术创新开发新产品，如浙江富昌、常州益民、上海江南等。多数企业还围着老产品转圈，而这类产品多数属于能耗高、物耗多、污染大。他们多数主观上并非不图改变，而是由于技术力量薄弱，资金不足，只能进行个别部件或局部改进。未能从根本上扭转产品存在的弊端。我国药机产品研发环节比较薄弱，多数制剂设备仿制较多，自主创新能力不足，主要体现在设计主导思想上、加工装备水平上。这体现在药机市场上，一旦药机博览会出现一种新机型，在一至两年左右就会类似机型出现。制剂机械这几年发展较快，尤其是注射剂分装设备，连续自动化生产联动线尤为突出，它对实现注射剂生产的规模化、产业化功不可没，但仿制者居多，具有独创性专利居少。制剂设备实现联动化自动化生产，可以减少人为差错和污染；组合的单机体积小、噪音低、功能多、封闭性能好、自动化水平与生产能力高，设备数量减少和占地面积缩小。而要达到如此高要求，设备加工企业不仅要求高素质的管理人员和操作工人、而且需要有加工精度高的数控机床、多能加工中心、高质量的加工材料、自动化的控制系统及要加工高精度的另部件需要恒温环境和严格的质量管理制度与之相配套。例如，固体制剂设备中的混合、压片、胶囊填充，粉针分装。液体分装的装量与含量等都直接关系到产品质量，含量低、装（重）量不足属于假药，而规格超标则企业亏损，故装量、含量必须准确。因此，需要精度高的另部件和控制参数须可靠准确的执行。此外，高精度的另部件还可以减少震动降低噪音提高设备的密封性能和提高药品质量。目前，制剂机械产品开发不象2004年以前，争相加工一些粗放型设备，以满足一些缺少资金的小型医药生产企业GMP认证需要。谁都清楚，粗放型设备已完成其历史使命，只有提高技术含量，才能满足药厂提高质量扩大产品规模的要求。对于原料药，重点是控制能耗、物耗和环保，随着，国家要求贯彻新“节约能源法”和新“污染物排放标准”，以实现“十一五”期间比“十五”最后一年节能20%，污染物减少10%的目标。同时提高资源的可循环利用率和经济的可持续发展。这是原料药设备创新的侧重点。我国化学和生物合成及生物工程产品除能耗、物耗外重点是解决降低污染物排放量；而中药提取物则重点是节能和降耗。制药装备是为药品生产服务，正确理解和满足工艺要求是考察设备性能的重要指标，药机新产品研究开发需要懂生产工艺人员配合，但药机企业则缺少这方面人才，因此，往往一个新机型投放市场后到完全适应生产要求经过较长时间。过去，有些药机企业，为了占领市场，匆忙将未系统调试确认的产品投放市场，结果不仅达不到参数要求，而且，设备的故障率检修率很高，损坏企业的声誉。原料药设备研发，其装备系统配套及其设备内部结构则是根据工艺条件而定，装置系统设计涉及多门学科知识，例如化学合成与生物合成药物的生产装置设计除具备化工机械、化工过程、制药有机合成、生物合成、耐腐蚀材料、自动控制、安全技术、药物分析等基本知识外，还应了解电工知识、程控技术。又如开发微波或超声波中药连续提取装置除具备中药基础理论、化工机械、化工过程、耐腐蚀材料、自动控制、安全技术、药物分析、程控技术等基本知识外，还应有电磁、微波、超声等电学、声学的的基础知识。对于新的生产装备开发以原料药的中药提取设备为例：中药提取物（包括相关行业）是中成药（及相关产品）质量、成本控制之源，其提取物有效成分含量直接关系到产品质量、提取率、能耗、物耗，又直接体现产品成本的高低。目前，一般药物研究机构，研究对象大多是单方或新产品，复方或老产品技术改造居少。研究方法是以探索工艺路线为目的，实验量是以克为单位，容器是玻璃烧瓶，对于容器的材料、结构、传热传质及控制方式等有关装备问题以及老产品节能降耗技术改造等课题不属其研究重点，至于，如何以连续的生产方式取代生产效率低下、高劳动强度的间歇生产操作，以利于科研成果实现规模化产业化，所涉及的内容更多属于装备的研究课题，更不可能列为研究的课题，而意识到装备是科研成果转化为生产力的关键。装备对科研成果与生产的承接作用至今尚未为更多人所认识，因此，虽然产品研究成果累累，但由于装备研究未能配套或者滞后，使项目的研究成果未能形成生产力，导致其研究成果与生产需要脱节。当前，具有工艺与装备的综合性研究机构为数不多，国内专门从事装备研究机构尚不多见，故装备研究和装备开发的任务就落到对此感兴趣的药机企业身上，而他们又不具备综合开发能力。任何新型装备的开发，首先，应以科研数据为主要依据，经小型-中型-大型逐级试验模拟放大，不断完善，这是任何新产品开发的必由之路，要求是自主创新产品更不可少。而且现在中药生产企业呼唤所开发的产品要有具备节能、降耗减排并能实现多功能、多品种、连续化，它也代表中药提取设备的研发方向。这是我国制药装备行业新产品开发中存在的问题。但客观地说，这些问题涉及问题较多既有领导体制问题，还有行业内外，又有企业内部的许多困难。目前，制药装备新产品开发、推广和应用中还存在如下主要困难：1. 传统设备基本上是定型，已经有20多年的经验数据，生产单位或主管部门深信不疑，已成习惯。但新装备的推广应用确受药典、药品法等法规的限制。按药品法规定：凡改变工艺方法或设备，必须经国家主管部门批准。不象老提取、浓缩、纯化设备，只要认证时的工艺规程列入即可以，而新工艺或设备实际上须按新药程序报批。中药厂则因费用、时间耗不起，干脆不用，要嘛沿用老一套，要嘛外头买提取物，至于对方用什么方法生产，只要质量指标符合药典标准就用。即使您药机介绍如何节能降耗省钱，我不去找哪个麻烦算了。2 应用新技术开发的新机型，研发中药提取设备与制剂设备不同，制剂设备只要通用参数符合要求，生产厂就敢选用。而中药提取设备需要大量的实验数据（包括各种分析数据）验证设计的工艺参数的重现性，产品质量的可靠性，这需要多种专业协同工作，由于药机企业缺少懂医药生产工艺、药物分析方面的人员，也没有供汽等公用工程系统及相应的分析手段，这是国家药品法规定新设备必须经过工艺验证。这是药机企业开发新产品的最大困难。3 开发经费新机型的试制（包括小型、中型）及试验，不但需要适用药物品种要求，而且，对最佳工艺条件要进行优选，寻找参数与控制点的最佳组合，为此，往往验证一个产品某一参数的控制点需要记录十个以上的数据，所得产物，经定性、定量的化学分析，仪器分析确认其有效成分含量，然后按正交法进行筛选。如此反复实验多次修正参数修改设备，不仅需要消耗大量试验所需原材料，除必要的检测仪器设备外，还需要购买一定数量的分析用的样品、标准品及检测费用。由此可见，这需要一笔可观的开发费用，对于，中小型企业是相当大的经济负担。按照“药品管理法”规定，产品的样品还应该进行药理、生测等非临床试验及临床试验，然后由主管部门组织专家鉴定，最后，向国家药监局主管部门申报、批准。显然，这一套程序是药厂申报新药的要求，作为药机企业，每用于一种药品生产，就得按申报新药的要求验证、申报，不但费用花不来，而且时间也陪不起。由于制药装备是为药厂生产服务，按照“药品管理法”规定，凡是工艺、设备的改变，必须经国家主管部门批准。因此，任何用于原料药生产的新型生产设备，未经批准任何生产单位不敢使用。例如，传统的多功能提取设备尽管能耗高、物耗大、污染重、成本高，但它是合法的。而新技术虽然有许多优点，但未经批准是非法的，不敢贸然使用。所以，即使新产品研制成功，让医药生产主管部门认可被推广应用还有一段未知的时间，投入的开发费用何时能回收？心中无数。这在一定程度上影响企业新机型开发的积极性。4 推广应用难：尽管有些药机厂投入可观的研发经费，也做了大量试验，但不可能代替药厂申报，而且试验也只能有代表性种类，不可能上千种产品都做。即使传统设备也是如此，可是，新设备、新技术、新工艺凡未列入药典的方法，这种技术就不能使用。如何改变这种被动局面？我曾经于07年9月份将中药厂及药机厂应用推广新技术的苦衷向国家医药的主管部门反映，但都没有回音。对此提出如下建议：（1） 对于医药及药机生产部门来讲，希望应用节能降耗减排的新技术以提高产品质量和成本，也是以实际行动响应实施新“节约能源法”和新“污染物排放标准”。为实现国务院提出的在“十一五”期间能耗降低20%、污染物排放减少10%的目标做点实际工作。国家主管部门理应积极支持。所以，恳切希望在确实保证质量的前提下，在应用先进技术上放宽政策，推动新技术的推广应用。（2） 国家新药研发中心将新药研究与相应的装备开发相结合，或者为药机新装备的试验提供帮助或联合开发新装备。以克服目前机械产品以生产药品试验中专业人员不足、实