CN210258967U - 无菌粉针分装充氮装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无菌粉针分装充氮装置，该充氮装置包括氮气储存罐、输送管道、控制阀、过滤器和封氮容器，其中空内部为短暂容纳氮气的气仓；外壁上设有贯通封氮容器容器壁的进气管，以使氮气储存罐中的氮气流入气仓中；封氮容器靠近轮状盖塞装置的一端渐次缩小呈尖端，并伸入盖塞装置下方靠近西林瓶盖塞工位处；在封氮容器呈平面的容器壁上设置有贯通容器壁的出气口，所述出气口呈条状沿封氮容器的长边方向延伸至封氮容器的尖端；在封氮容器出气口的两侧还设置有挡板，挡板之间的空间用以容纳待充氮的西林瓶。所述充氮装置可以使西林瓶连续充氮，提高充氮效率，降低残氧量，节约氮气，有效延长药品保存时间和降低生产成本。

Description

无菌粉针分装充氮装置

技术领域

本实用新型涉及一种制药领域中药品包装的充氮装置，特别涉及一种适用于制药GMP车间药品分装机的无菌粉针分装充氮装置。

背景技术

在制剂生产中，一些药品具有特殊的物理化学性质，为了防止分装的药品吸潮、防止或延缓易氧化药品的变质，或是延长药品的保质期，必须对该药品进行氮气保护以隔绝氧气。实际生产时，在药品包装内冲入氮气并及时盖上盖子，因此，充氮装置往往和分装机盖塞装置连用。

现有技术中，无论环形设置或线性设置的充氮装置，其氮气出气口都呈点状排列设置，无法保证氮气在无菌粉针包装瓶-西林瓶位移后依旧能够持续进入瓶内，使得西林瓶内的残氧量高于0.5％，不符合现行2015年版药典对无菌粉针制剂残氧量的规定。由于大多数无菌分装制剂中活性成分对氧的稳定性很差，残氧量高会导致制剂极易发生色变，并影响产品稳定性，使药品质量无法保障。

另外，现有技术中，为了满足西林瓶的充氮速度和氮气填充面的需求，充氮装置的出气口往往较大，氮气压力较高，造成氮气使用率低，浪费较为严重，提高了制药企业的生产成本。

由于上述原因，本发明人对现有的充氮装置进行改进，提供了一种无菌粉针分装充氮装置，以克服上述现有技术的缺陷。

实用新型内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，通过将出风口设置为狭长条状，并伸入盖塞装置7下方靠近盖塞工位处，使西林瓶在充氮盖塞处理过程中始终处于氮气气氛下，有效减少了空气对氮气的再次置换，进而减少了残氧量；在出风口两侧设置的挡板将氮气阻挡在一定范围内，使西林瓶口外部也处于氮气环境中，进一步提高充氮效果。

具体来说，本实用新型的目的在于提供一种无菌粉针分装充氮装置，该充氮装置包括氮气储存罐、输送管道、控制阀和过滤器，该充氮装置还包括封氮容器6，其中空内部为短暂容纳氮气的气仓4；

在封氮容器6的外壁上设置有贯通封氮容器6容器壁3的进气管1，氮气储存罐中的氮气通过其流入气仓4中；

封氮容器6靠近轮状盖塞装置7的一端渐次缩小呈尖端，并伸入盖塞装置7下方靠近西林瓶5盖塞工位处；

在封氮容器6呈平面的容器壁3上设置有贯通容器壁3的出气口2，所述出气口2呈条状沿封氮容器6的长边方向延伸至封氮容器6的尖端；

在封氮容器6出气口2的两侧还设置有挡板8，挡板8之间的空间用以容纳待充氮的西林瓶5。

优选地，封氮容器6中，与无菌分装车间垂直层流碰撞的容器壁3的宽度大于西林瓶5的瓶身宽度。

优选地，与垂直层流碰撞的容器壁3的宽度为西林瓶5瓶身宽度的1.5～2.5倍。

优选地，所述出气口2垂直贯穿设置该出气口2的容器壁3。

其中，所述出气口2的宽度为1～3.5mm；

所述出气口2的延伸长度为10～30cm。

优选地，所述出气口2的宽度为1.5～2.5mm；

所述出气口2的延伸长度为14～25cm。

其中，出气口2的流出路径长度为6～12mm；

充氮时氮气的压力为2～3.5千帕。

优选地，出气口2的流出路径长度为8～10mm；

充氮时氮气的压力为2.5～3千帕；

充氮时出气口2离西林瓶5瓶口的高度在5mm以下。

其中，设置有出气口2的尖端处的容器壁3，在工作时与水平面之间的夹角为30°～60°。

优选地，设置有出气口2的尖端处的容器壁3，在工作时与水平面之间的夹角为40°～50°。

本实用新型所具有的有益效果包括：

(1)本实用新型提供的充氮装置中，封氮容器设置的狭长出气口可以保证充氮装置在西林瓶无论处在什么位置都能有足够氮气送入瓶中，提高了充氮效率，降低了残氧量，使残氧量降低到0.5％以下，还缩短了氮气置换时间，有效延长了药品保存时间；

(2)本实用新型提供的充氮装置中，出气口宽度和氮气压力小于现有技术中相关参数，充氮效率高时间短，相比现有技术中的充氮装置更为节约氮气，降低无菌粉针剂的制备成本

(3)本实用新型提供的充氮装置适用于无菌粉针分装生产车间，满足GMP(药品生产管理规范)的使用要求；

(4)本实用新型提供的充氮装置通过出气口和氮气压力的设置，可以避免无菌粉末在充氮时被直接吹起。

附图说明

图1示出现有技术中一种充氮装置出气口环状排列的结构示意图；

图2示出现有技术中一种充氮装置出气口线性排列的结构示意图；

图3示出现有技术中一种充氮装置出气口线性排列的剖视示意图；

图4示出根据本实用新型一种优选实施方式的充氮装置安装结构示意图；

图5示出根据本实用新型一种优选实施方式充氮装置中封氮容器的结构示意图；

图6示出图5所示的封氮容器的俯视示意图；

图7示出根据本实用新型一种优选实施方式充氮装置中封氮容器使用示意图。

附图标号说明：

1-进气管

2-出气口

3-容器壁

4-气仓

5-西林瓶

6-封氮容器

7-盖塞装置

8-挡板

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本实用新型进一步详细说明。通过这些示例性说明，本实用新型的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

在无菌粉针制剂分装充氮时，往往基于不同的盖塞装置7选用不同的充氮装置。现有技术中，盖塞装置7一般为轮状盖塞或线性盖塞，相应地，选用出气口线性排列的充氮装置或轮状排列的充氮装置。

在本实用新型中，所述无菌粉针制剂包括头孢类无菌粉针剂、青霉素类无菌粉针剂，还包括非头孢和青霉素类的其他无菌粉针剂。

现有技术中，无论出气口线性排列或轮状排列的充氮装置，如图1、图2和图3所示，其出气口2均呈点状断续分布，药品分包装西林瓶5移动时无法通过该出气口获得连续充氮，导致盖塞后的西林瓶5中残氧量较高。

基于此，本实用新型提供了一种无菌粉针分装充氮装置，包括，氮气储存罐、输送管道、控制阀、过滤器和封氮容器6。

其中，氮气储存罐中储存有纯度不低于99.999％的氮气，其为充氮装置的氮气源；

输送管道连接氮气储存罐和封氮容器6，将氮气储存罐内的氮气沿输送管道传送至封氮容器6，对药品分装后的西林瓶5进行充氮处理；在输送管道上还可以设置报警器，当检测到管道内氮气压力小于设定值时发出警报。所述输送管道应当满足无菌制剂的药用需求，例如可以为卫生级硅胶管。

控制阀与输送管道连接，控制输送管道内氮气的流动、气流流量大小和/或气流压力大小；所述控制阀优选为精密控制阀，包括减压阀、关断用球阀、控制电池阀和安全阀。

过滤器与输送管道连接，将输送管道内的氮气过滤后再通过输送管道传送给封氮容器6；优选所述过滤器为精密无菌过滤器，过滤氮气后能够使氮气满足无菌制剂的药用需求，例如，所述过滤器的孔径在0.22微米以下。

优选地，如图5所示，所述封氮容器6的内部中空，其外壁上设置有贯通封氮容器6容器壁3的进气管1和出气口2。封氮容器6中空的内部也称为气仓4，如图6所示，可以短暂地容纳从进气管1中流入的氮气。

所述进气管1与输送管道连通，过滤后的氮气通过进气管1进入封氮容器6的气仓4，再从出气口2中逸出对西林瓶进行充氮处理。

在本实用新型中，优选所述封氮容器6与轮状的盖塞装置7配套使用，如图4所示，因此，封氮容器6对线性排列的西林瓶5进行充氮。

封氮容器6中，至少一个容器壁3呈平面，在其中一个容器壁3上设置贯通容器壁3的出气口2。封氮容器6其他容器壁3的形状并不会影响封氮容器6的充氮效果，为了便于工业制备，所述封氮容器6可以设置为长方体形、正方体形、半圆柱形或圆锥台中的任意一种；优选制备为长方体形状。

出气口2设置于封氮容器6长度较长的平面上，优选地，如图5所示，所述出气口2呈细长条状沿封氮容器6长边方向(封氮容器6边长最长的边的衍生方向)延伸。西林瓶5沿出气口2线性排列移动，所述出气口2可以连续不断地对西林瓶5进行充氮，相较点状断续充氮处理，西林瓶5内空气排出效果更好。

优选地，所述出气口2垂直贯穿设置有出气口2的容器壁3，这样，气仓4中的氮气可以以最短的路径流出，还减少了充氮压力的损耗。

可选地，在出气口2的端部，即，出气口2与容器壁3的内侧面和/或外侧面连接处，设置有坡面/斜面，对氮气的气流面进行导向。当在出气口2与容器壁3内侧面连接处设置时，有利于气仓4中氮气汇聚进入出气口2中，提高沿出气口2流出氮气的流速；当在出气口2与容器壁3外侧面连接处设置时，有利于扩大流出氮气的扩散面，使西林瓶5在较大范围内都具有氮气气氛。

出气口2的端部也可以不设置坡面/斜面，保持基本垂直的设置，此时，流入和流出出气口2的氮气风速比较容易控制，更利于车间生产和操作。

现有技术中，为了提高充氮效果，降低残氧量，点状排列的出气口2的孔径一般较大，基本不小于4mm；因而氮气的充装压力也有所提高，一般不低于0.35MPa。压力大，孔径大，导致对西林瓶进行氮气封装时浪费非常严重。

本实用新型提供的无菌粉针分装充氮装置中，由于出气口2为连续的条状，可以对移动的西林瓶5连续充氮，因此，不必设置较大出口宽度和充氮压力即可具有良好的充氮效果。其中，西林瓶5的移动方向如图4中箭头所示，向盖塞装置7处移动。

所述出气口2的宽度为1～3.5mm，优选地，为1～3.0mm，更优选为1.5～2.5mm，例如1.8或2mm。

出气口2的长度越长，西林瓶5的充氮效果越好；但当出气口2长度达到一定程度时，西林瓶5的充氮效果可能不会再提高。较好地，所述出气口2的延伸长度不低于10cm，优选为10～30cm，更优选为14～25cm，例如15、18或23cm。

研究中还发现，出气口2的流出路径长度也会影响氮气的扩散面。氮气从出气口2中流出后，由于条状的出口，氮气形成气帘涌向出气口2下方的西林瓶5内，并将空气从西林瓶5内排出。当氮气向下移动时，其扩散面逐渐变大导致氮气气流对西林瓶内空气的挤出作用减弱，降低充氮效果。

进一步研究发现，出气口2的流出路径长度过短时，氮气气流维持距离短，扩散面大，导致残氧量过高；流出路径过长时，氮气气流维持距离虽然变长，但极易引起西林瓶5内粉体飞扬，导致分装药品含量不均匀；还会影响车间内的洁净度。

较好地，如图7所示，设置有出气口2的容器壁3的壁厚与封氮容器6的其他容器壁3的厚度不同。由于出气口2垂直贯通容器壁3，设置出气口2的容器壁3的厚度即为出气口2的流出路径长度。

优选地，出气口2的流出路径长度为6～12mm，更优选为8～10mm，可以适用于容积为5～10ml的西林瓶。

相应地，氮气的压力降至2～3.5千帕，优选为2.5～3千帕，可以使氮气被填充至西林瓶内部底端并防止无菌粉末被直接吹起。

使用封氮容器6对西林瓶5充氮时，出气口2向下放置并对准西林瓶5的瓶口，出气口2应当基本位于西林瓶5的中间部位，以使西林瓶5内均匀填充氮气。

充氮时，出气口2离西林瓶5瓶口的高度在5mm以下。

由于无菌分装制剂的无菌要求，在GMP生产车间中需要保持局部A级的洁净环境，以完成分装、充氮和盖塞处理。在该A级洁净环境中设置有风速和压力满足GMP要求的由上向下的垂直层流。

由于垂直层流和氮气气流的流向相同，在充氮时可能与氮气一同流入西林瓶5中，降低充氮效果。垂直层流还会与封氮容器6中与设置有出气口2的容器壁3相对的容器壁3碰撞，并沿容器壁3外壁向下流动，进而与氮气气流交融形成乱流，同样干扰充氮操作。

为了避免垂直层流的影响，与垂直层流碰撞的容器壁3最好也是平面的，最大程度地改变垂直层流的流向；

优选地，与垂直层流碰撞的容器壁3的宽度大于西林瓶的瓶身宽度，可以有效阻挡垂直层流直接流入西林瓶5内；更优选地，与垂直层流碰撞的容器壁3的宽度为西林瓶瓶身宽度的1.5～2.5倍，例如，为2倍，可以有效避免垂直层流吹散已经进入西林瓶5内的氮气。

为了更好地提高充氮效果，在封氮容器6出气口2的两侧还设置有挡板8，挡板8之间的空间用以容纳待充氮的西林瓶5。

在一种优选的实施方式中，如图7所示，在设有出气口2的容器壁3上沿出气口两侧垂直设置有挡板8，挡板8的高度应当能够至少覆盖西林瓶5瓶高的中上部。

较好地，所述挡板8远离容器壁3的底端还垂直向外设置有延伸部，所述延伸部与西林瓶5的传送装置通过紧固装置连接，有利于在挡板8内形成氮气气氛；通过氮气的持续充装，提高了在有限空间内对西林瓶5内空气的挤出作用。

在封氮容器6中，进气管1用于输入过滤后的氮气，优选设置于与出气口2所在容器壁3相邻的容器壁3上，这样，通过输送管道运送的带有压力的氮气沿进气管1进入气仓4后与其侧壁碰撞，在气仓4中与其他进气管1输送的氮气混合均匀后沿出气口2流出，更容易控制流出氮气的气流扩散面和气流压力。

进气管1可以为沿出气口2分布的多个管道，也可以为沿出气口2延伸的一个管道。

一种优选的实施方式中，进气管1为管道直径相同的多个管道，优选设置有2～4个，例如3个，可以使气仓4中快速填充满氮气。

考虑到制药领域GMP对无菌分装车间洁净度的要求，以及生产设备材质的要求，优选使用不锈钢，特别是316不锈钢制备封氮容器6，可以减少充氮装置制备材料对氮气纯净度的影响。

相应地，进气管1使用与封氮容器6相同的金属材料制备，优选使用316不锈钢制备。

所述进气管1与封氮容器6的容器壁3固定连接，可以为焊接连接、螺纹连接或粘贴连接中的任意一种；优选进气管1和封氮容器6通过焊接或螺纹连接进行固定。

充氮时，当西林瓶5移出出气口2进入盖塞装置7的部位时，充氮装置和盖塞装置7之间具有一定距离，很容易使密度大于氮气的空气再次进入已完成充氮处理的西林瓶内，引起残氧量的提高。

为了尽量减少已完成充氮处理的西林瓶在充氮装置和盖塞装置7之间移动时造成的空气流入，如图4所示，将封氮容器6靠近盖塞装置7的一端渐次缩小呈尖端，并伸入轮状盖塞装置7下方靠近西林瓶5盖塞工位处，出气口2延伸至尖端。封氮容器6的尖端应当不影响盖塞装置7的工作。

优选地，如图4、图5和图6中所示，将封氮容器6靠近盖塞装置7的一端设置为类锥形，并将出气口2延伸至锥形尖端。这样，锥形尖端处的出气口2可以使氮气流向盖塞装置7的西林瓶5盖塞工位处，尽量延长氮气气氛覆盖范围，减少了西林瓶5移出出气口2覆盖范围进入盖塞装置7处理范围时空气再次进入西林瓶5的几率。

较好地，设置有出气口2的尖端处的容器壁3，在工作时与水平面之间的夹角为30°～60°，优选为35°～50°，更优选为40°～50°，例如45°。所述角度可以使氮气最大程度的流向盖塞装置7的盖塞工位处。

充氮时，西林瓶5从进入出气口2形成的氮气气帘到完成盖塞处理，这期间氮气不断地压入西林瓶5内置换瓶中空气，使氮气纯度越来越高。配合封氮容器6外侧面上设置的挡板8，将氮气阻挡在一定范围内，使西林瓶口外部也处于氮气环境中，瓶内氮气达到相当纯度即刻开始压塞。压塞完成后离开氮气保护区。

本实用新型提供的充氮装置中，封氮容器6设置的狭长出气口可以保证充氮装置在西林瓶5无论处在什么位置都能有足够氮气送入瓶中，提高了充氮效率，降低了残氧量，使残氧量降低到0.5％以下，还缩短了氮气置换时间，有效延长了药品保存时间。

另外，由于出气口2宽度和氮气压力小于现有技术中相关参数，充氮效率高时间短，虽然是连续充氮，但仍然比现有技术中的充氮装置更为节约氮气，降低无菌粉针剂的制备成本。

所述无菌粉针分装充氮装置在使用时，包括如下步骤：

1.在充氮前调整好充氮装置，使其和西林瓶5的运行方向相平行，封氮容器6的出气口2正对瓶口中心，且离瓶口高度小于等于5mm；

2.将控制阀减压至设定压力，优选减压至2～3.5千帕，更优选为2.5～3千帕；

3.打开氮气储存罐，氮气流入输送管道中，过滤器对氮气进行无菌过滤后，通过输送管道传送至充氮装置的进气管1；

4.氮气通过进气管1进入封氮容器6中，氮气由出气口2逸出形成喷射型气帘垂直于西林瓶5底部，西林瓶进入气帘后开始氮气和空气的置换；西林瓶5移向盖塞装置7的过程中，氮气不断压入瓶内置换瓶中空气，使氮气纯度越来越高；封氮容器6上设置的挡板8将氮气阻挡在两挡板8之间，使瓶口外部也处于氮气气氛中；

5.西林瓶在氮气气氛中移动至盖塞装置7下方，进行压塞处理。此时，西林瓶内残氧量在0.5％以下。

所述所述无菌粉针分装充氮装置使用便利，可以用于GMP无菌粉针车间；充氮效率高效果好，有效提升无菌粉针制剂的品质和降低生产成本。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前”“后”等指示的方位或位置关系为基于本实用新型工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接普通；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上结合了优选的实施方式对本实用新型进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本实用新型进行多种替换和改进，这些均落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种无菌粉针分装充氮装置，该充氮装置包括氮气储存罐、输送管道、控制阀和过滤器，其特征在于，

该充氮装置还包括封氮容器(6)，其中空内部为短暂容纳氮气的气仓(4)；

在封氮容器(6)的外壁上设置有贯通封氮容器(6)容器壁(3)的进气管(1)，氮气储存罐中的氮气通过其流入气仓(4)中；

封氮容器(6)靠近轮状盖塞装置(7)的一端渐次缩小呈尖端，并伸入盖塞装置(7)下方靠近西林瓶(5)盖塞工位处；

在封氮容器(6)呈平面的容器壁(3)上设置有贯通容器壁(3)的出气口(2)，所述出气口(2)呈条状沿封氮容器(6)的长边方向延伸至封氮容器(6)的尖端；

在封氮容器(6)出气口(2)的两侧还设置有挡板(8)，挡板(8)之间的空间用以容纳待充氮的西林瓶(5)。

2.根据权利要求1所述的无菌粉针分装充氮装置，其特征在于，封氮容器(6)中，与无菌分装车间垂直层流碰撞的容器壁(3)的宽度大于西林瓶(5)的瓶身宽度。

3.根据权利要求2所述的无菌粉针分装充氮装置，其特征在于，与垂直层流碰撞的容器壁(3)的宽度为西林瓶(5)瓶身宽度的1.5～2.5倍。

4.根据权利要求1所述的无菌粉针分装充氮装置，其特征在于，所述出气口(2)垂直贯穿设置该出气口(2)的容器壁(3)。

5.根据权利要求1所述的无菌粉针分装充氮装置，其特征在于，所述出气口(2)的宽度为1～3.5mm；

所述出气口(2)的延伸长度为10～30cm。

6.根据权利要求1所述的无菌粉针分装充氮装置，其特征在于，所述出气口(2)的宽度为1.5～2.5mm；

所述出气口(2)的延伸长度为14～25cm。

7.根据权利要求1所述的无菌粉针分装充氮装置，其特征在于，出气口(2)的流出路径长度为6～12mm；

充氮时氮气的压力为2～3.5千帕。

8.根据权利要求1所述的无菌粉针分装充氮装置，其特征在于，出气口(2)的流出路径长度为8～10mm；

充氮时氮气的压力为2.5～3千帕；

充氮时出气口(2)离西林瓶(5)瓶口的高度在5mm以下。

9.根据权利要求1所述的无菌粉针分装充氮装置，其特征在于，

设置有出气口(2)的尖端处的容器壁(3)，在工作时与水平面之间的夹角为30°～60°。

10.根据权利要求1所述的无菌粉针分装充氮装置，其特征在于，

设置有出气口(2)的尖端处的容器壁(3)，在工作时与水平面之间的夹角为40°～50°。

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