原料藥機械及設備是中國制藥裝備8大類產品之一，包括反應設備、塔設備、結晶設備、分離設備、過濾設備、萃取設備、蒸餾設備、換熱器、蒸發設備、干燥設備、篩分設備、貯存設備及滅菌設備。眾所周知，我國是原料藥生產大國，但還不是原料藥生產強國。其原因很多，但很重要的一個原因就是原料藥設備的生產和新技術應用與國際高端水平存在一定差距。所以，要提高我國原料藥生產質量水平，除了要從軟硬件上提高生產企業控制標準外，還應根據全球化市場新變化，加強原料藥設備新技術的應用，真正與國際接軌。

　　2.新技術應用

　　2.1研究環保與節能

　　在2007年3月國家環保總局公布的6066家工業污染源重點監控企業中，醫藥企業占117家，以發酵類原料藥生產企業居多，其中部分企業因為環保問題而遭停產。所以，挖潛降耗、提高經濟效益將成為原料藥生產企業未來一段時期內的重要工作。下面以幾個實際應用實例來說明在環保與節能方面，原料藥設備的發展及其技術應用。

　　2.1.1凍干設備

　　2.1.1.1液氮真空冷凍干燥機

　　凍干機的制冷系統可以為干燥箱和真空冷凝器提供冷源。其中，以壓縮機制冷凍干機較為常見，但其心臟部件壓縮機常因種種因素而導致很多故障，需要經常性的維護。如今，新型液氮真空冷凍干燥機解決了這一問題，其有效地降低了制冷系統的故障概率。

　　液氮凍干機是利用液氮作為冷源給系統進行制冷的一種凍干機，它與普通凍干機不同，其冷源為液氮。而空氣中含有78%的氮氣，因此，液氮的制取十分方便，可以說是取之不盡的一種環保能源。另外，由于采用液氮制冷，不再使用壓縮機和水冷卻器，所以，噪聲低、運行可靠，無需心臟部件的維護保養，維修簡單，同時耗電減少50%以上，這將會給企業帶來長遠的經濟效益。

　　2.1.1.2凍干設備的新型滅菌――室溫下的H2O2消毒

　　為了改善企業生產線的衛生狀況，達到一定的消毒條件以避免污染，Vapovac消毒設備公司為凍干設備提供了一種全新的滅菌工藝 [3]――在現有真空系統的作用下，使氣態H2O2被輸送到凍干機的管道中，進行過氧化氫殺菌消毒。這種工藝與其它消毒工藝的顯著區別在于，氣態H2O2 滅菌過程是在室溫與真空條件下進行的，所以具有如下特點：（1）與其他化學消毒方法相比，減少了人力，也降低了設備受到污染的風險，并且不產生致癌或者導致基因突變的副產品；（2）無需超壓防爆容器，相應降低了使用投入成本；（3）無需附加使用任何氣體分布設備，消毒劑能夠很好地分布在干燥機各個死角里，實現了全方位的消毒工作（這是普通的蒸汽消毒所未能實現的）；（4）與蒸汽消毒相比，降低每個消毒周期中20%的成本和50%的消毒時間。

　　2.1.2干燥設備

　　2.1.2.1新型螺旋干燥機――干燥與冷卻的組合

　　為了能在狹小的空間里實現對藥物“干燥+冷卻”的生產工藝，德國heinen公司設計生產了一種新型螺旋干燥機[4],如圖2所示，它具有兩套獨立而又很好協調合作的系統：第一套負責干燥過程，第二套負責冷卻過程。這樣就使得在整個持續的生產過程中，設備中存在著兩個完全不同的溫度區域。整個干燥過程是自下而上地進行，而這條自下而上的路徑就是一條螺旋帶。藥物在完成干燥過程之后，在頂端進入冷卻區開始冷卻。藥物的冷卻過程是在冷卻系統的操縱下，從上至下也是以螺旋狀進行的。如此，藥物經過自下而上的干燥和從上至下的冷卻，最后離開設備，被運輸到包裝流水線進行包裝。在干燥機中，大部分采用的空氣都會被整個過程用作循環空氣，這樣的做法使得整個設備的廢氣排放量被降到最低，從而高效地利用了能源。另外，系統處理空氣的整套設備，包括過濾器、潤濕器、熱交換器、鼓風機、自動控制閥門和活性炭過濾器等都是在獨立的技術空間內操作的，這樣的設計減少了間歇和凈化的時間，也就意味著節約了生產成本。

　　2.1.2.2立式全自動壓濾機――過濾分離與干燥的組合

　　隨著產品粒度不斷變細的趨勢，越來越多的制藥企業在使用低消耗高產出的工藝，其主要部分之一就是脫水方法的先進性，以降低能耗及產品浪費和損耗的程度。芬蘭Larox的全自動固液分離解決方案顯著降低了能耗、水耗、人力需求和廢水處理費用，并提高了產品回收率。Larox立式全自動壓濾機與其他常規的脫水方式全然不同，它并非采用離心、真空、熱力或其他類似的方法，而是把液壓和可膨脹隔膜組合，如圖3所示，使分離力量最大化，從而以最小的能耗得到更有效的固液分離效果。與離心機、真空過濾機等相比，Larox立式壓濾機可以大幅提高現有干燥機處理能力。例如，濾餅水分降低3%就可以使干燥設備的處理量提高16%.如果無需提高產量的話，可以大幅降低單位干燥能耗（費用/t產品）。

　　2.2研究安全應用

　　在醫藥生產企業中，許多原料在生產加工前呈粉狀或散裝物料的狀態。而粉狀物質與空氣混合形成的含粉塵混合氣常常是易于爆炸的危險品。為了防止生產過程中發生意外事故，不允許有爆燃危險的原料隨意“流動”.

　　真空負壓輸送系統由于采用了模塊式的結構設計，使用非常靈活，應用廣泛。它既可以從筒狀容器中抽取原材料，也可以從集裝容器中向各種不同的工藝設備輸送原材料，例如，生產開始階段的混合設備、過濾設備，充填上料設備以及壓片和包裝設備。

　　模塊式粉質原材料真空和壓力運輸系統，它是由粉質原材料運輸系統和原料桶清空系統組合在一起的新系統，能夠使設備原材料的裝卸與周圍環境完全隔離。與其他多種不能承受壓力沖擊的隔離系統不同，這一新的“復式解決方案”能夠用于承受溫度、壓力或者真空負壓沖擊的反應釜中。即使是在有腐蝕性的環境中使用時，也只需更換一個耐腐蝕的輸出閥就可以了。

　　特點：（1）系統完全沒有電器部件，因此決不會因為電火花而引起爆燃；（2）系統沒有任何旋轉零部件，如軸承等，因此，也沒有摩擦，所以不存在由于摩擦生熱引起爆燃爆燒的情況；（3）可增設專用惰性氣體（如氮氣）保護裝置，以滿足不適合使用標準真空負壓的輸送設備；（4）運輸系統和原料桶清空系統組合（包含CIP），使原料的裝卸與周圍環境完全隔離；（5）上料系統模塊式結構設計，能使用戶按需選擇并達到最佳配置，防止污染、保障安全。例如，采用真空負壓輸送裝置可將不同的原材料都輸送到混合器中。

　　2.3在線技術應用與自動化

　　制藥生產過程中的“在線”與生產的實時性是分不開的。要真正做到“在線”（檢測、控制……），必須依靠自動化技術及其應用，以實現實時檢測和過程控制等。

　　2.3.1真正在線的CIP、SIP

　　隨著藥品生產質量日趨提高，人們越來越注重藥品生產過程中每個工序的可靠性與最終產品污染物的含量，其中很重要的工序就是設備清洗及滅菌。而在位清洗（CIP）和在位滅菌（SIP）的提出給制藥生產設備又提出了更高的要求。然而，目前對有些設備被稱為帶有CIP或SIP是存在著誤區或混淆視聽的，如單有清洗噴頭或單有蒸汽進口，而沒有系統設計；設計不合理和沒有控制程序、控制系統；沒能根據URS（用戶需求標準）做DQ文件支持等。其實這些都無CIP/SIP意義。真正在線的CIP/SIP應具有控制過程、系統設計，由URS來設計確認、模擬技術設計確定等。

　　2.3.2準確監測滅菌過程的溫度

　　為了保證自動化生產過程的高質量，藥品的生產必須符合非常嚴格的要求，將由微生物污染帶來的風險降到最小。而防止污染的關鍵是對車間和設備進行定期的清洗和殺菌，通過在線消毒過程，用121~135℃的蒸汽清洗15~30min.但溫度測量必須是衛生設計的，不允許出現污染積聚物。帶有插入式傳感器的標準測量儀表具有精確的測量效果，但同時也有幾項重要的缺陷：（1）必須被焊接到管道系統里，焊接必須被拋光，在大部分細小的焊點處會有微小顆粒污染的風險；（2）會阻礙管道液體的流動；（3）會導致測量值的不一致等。較為理想的解決方案是采用管夾式電阻溫度計，它是一種特殊的銀制溫度傳感器，通過持續的彈力反壓在管路上，被擬合為插入式測量。管夾式電阻溫度計無需焊接，安裝簡便；測量管道溫度時不會影響管道內部，不干擾生產過程，能準確控制溫度，精度高，測量結果具有較高的可重復性，且易于清洗死角、費用低。

　　2.3.3在線腐蝕檢測――實現腐蝕的可控性

　　腐蝕是原料藥設備不可忽視的現象，其每年都會給企業帶來不小的經濟損失，僅德國由腐蝕而帶來的經濟損失總額就高達幾千億歐元。但這些腐蝕損失中的一部分是可以避免的。遺憾的是，在此之前還沒有對腐蝕程度有一個明確清晰的等級劃分，也不能像壓力或溫度那樣直接進行測量，其原因就是未建立起有效的腐蝕檢測方法。然而，隨著微電子技術的不斷發展，基于“因腐蝕而使電流變化―傳感電極―檢測”原理的SmartCET腐蝕傳感器，如圖8所示，可解決問題。該傳感器是美國InterCorr公司的專利產品，它被視為“電極被腐蝕了的電子部件”.

　　腐蝕傳感器可實現如下功能：（1）精確的動態計算。設備管道腐蝕是一個動態的變化過程，腐蝕程度不同，系統傳感參數就不同，從而可通過精確的計算實現動態測量；（2）腐蝕孔位置的確定，保證測量的可靠性。孔洞性腐蝕是一種表現方式，它表示在均質材料的局部有不均質的點。在 SmartCET腐蝕傳感檢測技術中，根據不同點測定所反饋的信息，可以確定腐蝕點的缺陷結構，從而實現腐蝕孔位置的確定。可見，腐蝕傳感器的使用，可實現腐蝕的可控性。腐蝕檢測已不再是理論上的科學技術，而將成為原料藥設備中實實在在的一個組成部分。