郭维图，原山西医药规划设计院院长，教授级高级工程师，现为东南医药生物工程技术研究所教授。

药品溶液的输送与灌装需要采用卫生泵、阀门、管道系统及过滤器，因此对材料选择、内部结构、加工精度和连接方式均有严格要求，方能使产品达到规定的质量标准。对此，作为设备加工、溶液灌装的生产企业应对此有更多的了解。

药品是人类用来治疗和预防疾病的特殊商品。好的药品能救人治病，劣质药品会致残要命。药品工业作为人类的生命工业，安全问题越来越受到世界各国的重视，除通过立法规定药品的生产制度以及从源头上确保生产的原材料质量以外，从技术上应采用先进工艺和设备，在生产的全过程严格加以控制。本文仅从生产流程的其中一小段——药品的液态产品输送系统所用输送设备，包括：阀门、管道及连接件的设计、安装方面简要地进行介绍。

先进的流程 合理的布局

流程是由工艺要求及设备选型而定，布局则根据流程、人流、物流及洁净区划分决定。其工艺布局的核心是防止人流、物流之间的混杂和交叉污染。设备选择的关键是防止机械杂质和微生物污染，其原则是设备材质耐腐蚀、结构简单便于清洗消毒；在满足工艺条件的前提下洁净区相对集中，以洁净等级高为中心，周围以低一级区域保护。

我国出口到欧美等西方国家的药品，必须符合cGMP生产条件，国内产品必须满足我国卫生部颁布的GMP（1998年修订）的要求。设备设计和选择时要满足下列相关要求：结构简单，表面光洁，易清洁；与物料接触的内壁应光滑、平整，避免死角，易清洗，耐腐蚀；与物料直接接触的设备内表层应采用不与其反应、不释放微粒及不吸附物料的材料；生产无菌药品的设备、容器具等宜采用优质低碳、奥氏体不锈钢；设备的传动部件要密封良好，防止润滑油、冷却剂等泄漏时对原料、半成品、成品和包装材料的污染；设备要经常清洗，不便移动的设备要有在线清洗的设施，需要灭菌的设备还应有在线灭菌的设施；需要清洗和灭菌的零部件要易于拆卸。

因此，应当根据上述要求来选择或设计用于输送有洁净卫生要求或无菌要求物料的卫生泵、阀门、管件及其连接件，并根据实际需求选择过滤设备及配制设备。

卫生泵

代表产品1：离心泵

卫生泵的材料选择主要根据用途和液体的理化性质决定，一般注射剂尤其是含卤族元素化合物的溶液，通常选用SUS316或SUS316L。主要考虑耐腐蚀因素，其次是加工的难易程度。1Cr18Ni9Ti，SUS304等材料在大部分酸中能耐腐蚀，表面较光洁、传热快、重量轻；但不抗卤族离子，而注射液中有不少带卤根如氯化钠、抗菌素类的氯霉素、氯洁霉素、奎诺酮类等，由于卤族离子的作用，使普通不锈钢表面钝化膜的薄弱区或有缺陷部位，以及含有硫化物杂质或晶界炭化物的地方出现溶解，产生点蚀。为克服此弊端，通常采用SUS316L，有的在普通不锈钢加工以后，采用表面镀钛或采用复合钛板进行加工。SUS304、SUS316或SUS316L等常用来作为不锈钢卫生泵的泵体加工材料，其他密封材料常用聚四氟乙烯、硅胶等耐腐蚀材料。

BAW型卫生离心输液泵是根据多年的生产经验，结合现代高新技术开发研制而成的，由于合理的设计、灵活方便的拆卸清洗和灭菌功能，使用起来更卫生，更便捷，特别适用于制药工业。该产品主要性能如下：

泵体与液体接触部位全部采用SUS316L优质不锈钢材料制造，以特殊加工工艺成型。

壳与泵体采用快装全封闭连接形式，拆装清洗方便。

内表面经电解抛光处理，粗糙度≤0.4μm，光滑圆润，并附带残留液排放口，符合GMP要求。

轴与壳体密封部位采用硬质合金密封，耐磨、耐压、耐酸碱。

进出口连接处采用快装卡箍式，尺寸按ISO国际标准加工，可与进口设备相配套。

叶轮为敞开式结构，清洗方便，利用平衡机来调整平衡使电机寿命延长。目前，国内该类型敞开式叶轮加工方式有两种，一种是铸造，另一种是焊接，不论何种叶片与轮盘交接处应是圆角，内表面经电解抛光处理，粗糙度≤0.4μm，光滑圆润。

电机上加装SUS304不锈钢护罩，使电机完全得到保护，排除了由水溅引起的故障和污染。

离心泵的安装技术关键在于确定水泵安装高度。这个高度是指水源水面到水泵叶轮中心线的垂直距离，它与允许吸上真空高度不能混为一谈，水泵铭牌或产品说明书上标示的允许吸上真空高度是指水泵进水口断面上的真空值，而且是在1 atm下、水温20℃情况下，进行试验而测定得的。它并没有考虑吸水管道配套以后的水流状况。而水泵安装高度应该是允许吸上真空高度扣除了吸水管道损失扬程以后所剩下的那部分数值，它要克服实际地形吸水高度。水泵安装高度不能超过计算值，否则，水泵将会抽不上水来。另外，影响计算值大小的是吸水管道的阻力损失扬程，因此，宜采用最短的管路布置，并尽量少装弯头等配件，也可考虑适当配大一些口径的水管，以降低管内流速。

应当指出，当水泵安装地点的高程和水温不同于试验条件时，譬如当地海拔300m以上或被抽水的水温超过20℃，则计算值要进行修正。但是，水温为20℃以下时，饱和蒸汽压力可忽略不计。从管道安装技术上，吸水管道要求有严格的密封性，不能漏气、漏水，否则将会破坏水泵进水口处的真空度，使水泵出水量减少，严重时甚至抽不上水来。因此，要认真地做好管道的接口工作，保证管道连接的施工质量。

代表产品2：微型蠕动泵

就象用手指夹挤一根充满流体的软管，随着手指向前滑动管内流体向前移动。蠕动泵也是依靠这个工作原理，只是由滚轮取代了手指。

蠕动泵主要特点：无污染，流体只接触泵管，不接触泵体；精度高：重复精度、稳定性精度高；低剪切力，是输送剪切敏感，侵蚀性强流体的理想工具；密封性好，具有良好的自吸能力，可空转，可防止回流；维护简单，无阀门和密封件。

蠕动泵的应用范围非常广泛，主要应用于食品、化工、啤酒、制药、生物医学等行业，微型蠕动泵大多应用于最小容量注射剂及口服液定量灌装。

卫生阀门

代表产品1：手动隔膜阀

手动隔膜阀带有调节限位装置，采用焊接圈设计，减少了罐底焊接工作的难度，结构紧凑，适用于狭小的空间。

手动隔膜阀主要应用于发酵罐、配制罐、灌装机、无菌过滤机、制水设备、PW、WFI输送与分配、无菌流体输送及CIP、SIP等，适用于生物制药、食品饮料、流体设备、化妆品等行业。

代表产品2：气动隔膜阀

气动隔膜阀可安装于任何位置，介质流向对阀门开闭不影响，结构紧凑，气动隔膜阀适用于狭小的空间，多种表面抛光，无死角可自动排空。

气动隔膜阀主要应用于发酵罐、配制罐、灌装机、无菌过滤机、制水设备、PW、WFI输送与分配、无菌流体输送及CIP、SIP等。气动隔膜阀适用于生物制药、食品饮料、流体设备、化妆品等行业。

代表产品3：洁净隔膜阀

洁净隔膜阀采用316L制造，可以满足生物制药领域各种介质的特殊要求，其光滑、无缝、自动排空的流体通道还非常适用于蒸汽和就地清洗的需要，在制造加工过程中严格按FDA要求进行质量监控，采用电脑设计，是为满足GMP要求而特制的产品。

洁净隔膜阀可应用于生物、制药、化工、电子、饮料行业，应用于FDA特定要求死角不得大于支管4~6倍的支管与主管的连接。

代表产品4：不锈钢卫生球阀及卫生级无滞流球阀

不锈钢卫生球阀结构比闸阀、截止阀简单、密封面比旋塞阀易加工且不易擦伤，制造维修方便。开关迅速、操作方便、体积小、重量轻、零部件少、流体阻力小。适用于低温、高压及黏度大的介质，不能作为调节流量用。

不锈钢截止阀结构简单，制造维修方便，价格便宜，其调节性能好，可作为洁净蒸汽等调节之用。但密封性能差，流体阻力较大，不适宜用于粘性较大含有颗粒易沉淀的介质，也不适宜作为放空阀及真空系统的阀门。

代表产品5：不锈钢蝶阀

蝶阀与相同公称压力等级的平行式闸板阀比较，其尺寸小、重量轻、开闭迅速、具有一定的调节性能，适合制成较大口径阀门，便于输送带颗粒的溶液。其特点是便于清洗消毒。

卫生管道连接件

管道连接件包括常用连接件和变径连接件。卫生管道连接件决不允许采用丝扣连接方式，这是造成污染的根源之一。在一般情况下尽量少或不采用法兰连接方式，上述两种连接方式不仅拆装极不方便，而且不易彻底清洗和灭菌，极易造成微粒和微生物污染。不锈钢管道、管件内部粗糙度分两种，用于口服液及食品饮料生产，粗造度应≤0.4μm；用于注射剂类生产，外部粗糙度应≤0.28μm，外部粗糙度一般为0.8μm左右。

纯水是液体制剂的工艺用水，防止微粒和微生物污染是从源头控制产品质量的关键措施之一，所以送水系统必须形成封闭循环系统，设计、安装时应避免死角、盲管，不应出现使水滞留和不易清洗的部位。一般采用U形弯，使用点在其最低点，需要设置纯化水终端净化装置并靠近使用点。物料及工艺流体输送管线应可以在线清洗和在线灭菌。管道与连接件的连接方式采用焊接或快开法兰卡箍连接，焊接采用热熔式氩弧焊，管道法兰的垫片材质应是聚四氟乙烯或硅橡胶。

过滤设备

过滤器选择主要根据不同剂型和流体的性质而决定，用于生产过程所需的工艺气体（其中包括压缩空气、N2、CO2等）其洁净度与相应剂型同级；用于过滤注射剂用溶液的程序一般为由粗到精，逐级提高过滤精度，一方面可以提高过滤速度，同时可以保护滤芯和延长滤芯的使用寿命。此外，有机膜滤芯有亲水性和疏水性之分，要根据溶液的性质选择。应注意钛芯有缝和无缝两种，用于注射剂切不可选用有缝滤芯。不论是药液或触药工艺气体，尤其是终端不可灭菌的产品，必须按中国药典的无菌质量要求操作，切不可粗心大意，以防止医疗事故发生。

代表产品1：高精度过滤器

技术创新点：

高精度过滤器首次采用316L不锈钢烧结滤网，强度大、精度高、耐腐蚀，最高过滤精度可达2μm。

采用专利技术的内部机械结构，实现了真正意义上的高压反冲洗功能，滤网外部高压水反洗与内部自吸排污相结合，可轻松彻底地清除滤网截留的杂质，清洗无死角，通量无衰减，保障了过滤效率和长久的使用寿命。

高精度过滤器清洗压差信号采用压差变送器传递，克服了压差开关误差较大的缺点。

高精度过滤器传动装置采用内装式，与过流部件密封隔离，并设计有脱扣保护功能，防止电机或机体部件损坏，运行稳定可靠。

排污口依靠水力密封，无需电磁阀或其他易损密封件，简单实用。

高精度过滤器进出水口法兰快开设计为活动结构，可任意旋转调节螺孔方向，方便现场安装。

内部防腐采用特殊无毒防腐材料，具有良好的耐候性、耐酸碱、耐盐雾、防霉等性能。

过滤器电器采用集成控制模式，并可以实现远程控制。

代表产品2：不锈钢筒式滤芯过滤器

此类设备是根据不同滤芯达到不同过滤精度要求，滤芯有烧结管如聚乙烯、聚丙烯、纯钛粉末、钛合金粉末、陶瓷等；折叠滤芯有不锈钢丝网、有机高分子微孔膜、金属微孔滤膜、陶瓷膜等；滤芯的孔径由过滤精度要求决定；除菌除热源体必须采用0.22μm，一般除菌0.45μm，用于注射剂终端必须为0.22μm，基因疫苗用0.1μm，口服液类可用0.45μm，以保证产品质量安全有效。

代表产品3：不锈钢筒式过滤器（SBA型）

不锈钢筒式过滤器（保安过滤器）壳体采用优质不锈钢制造，滤芯采用快开式，更换滤芯不须使用工具，方便快捷。可根据不同出水要求选用熔喷式PP滤芯、线绕式棉芯、活性炭滤芯等组合配套而成。配置卫生级不锈钢管件和ISO2852标准快开形式卡箍或标准法兰接口，内外表面机械抛光，与各种型号的滤芯匹配使用。

代表产品4：除菌过滤器(SCJ型)

除菌过滤器由筒体与管板组成，管板内微孔由PE管或PA管排列而成，所有管板固定在一个保护架上，装在密闭筒体内，被过滤介质由底部侧面进入体内，通过滤棒进行过滤，液体从顶部排出，滤渣经“压缩空气反吹”或“气液混合反吹法”排出。除菌过滤器按德国同类产品标准设计，精制304或316不锈钢卫生级壳体，内外经高精度机械抛光，配上特制的壳体锁定套环，耐压达到1.6MPa。

除菌过滤器一般采用增强型超大过滤面积PTFE除菌滤芯，快装式结构，过滤精度为0.01μm，使用130℃洁净蒸汽定期灭菌，能100%除去细菌及各种噬菌体，完全满足医药等行业的工艺需要。