自動控制技術(shù)在藥企制藥設(shè)備中的運(yùn)用分析

石金明

[摘 要]在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展推動下，自動控制技術(shù)在生產(chǎn)行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，對于制藥企業(yè)來說，自動化技術(shù)的應(yīng)用可以有效的提升生產(chǎn)效率與經(jīng)濟(jì)效益，在自動化控制技術(shù)的應(yīng)用中也不斷的產(chǎn)生了很多的制藥設(shè)備，比如自動包衣機(jī)、自動壓片機(jī)等，使得制藥企業(yè)的自動化程度不斷提高，而且對于減少企業(yè)生產(chǎn)中原材料應(yīng)用及動力消耗都有很大的幫助。本文通過對自動控制技術(shù)在抗菌素發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，提出了此項(xiàng)技術(shù)在藥企制藥設(shè)備中的運(yùn)用策略，以期提升藥企發(fā)展水平。

[關(guān)鍵詞]自動控制技術(shù) 藥企 制藥設(shè)備

中圖分類號：TP273；TQ460.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）12-0398-01

在制藥企業(yè)的生產(chǎn)過程中對藥品的質(zhì)量進(jìn)行檢測通常都會使用現(xiàn)場的設(shè)備，對設(shè)備的檢測工藝水平要求比較高，制藥企業(yè)在發(fā)展中要想不斷的增強(qiáng)自身的競爭能力，就需要重視自動控制技術(shù)在制藥設(shè)備中的應(yīng)用，在當(dāng)前階段CNT技術(shù)以及PLC技術(shù)是應(yīng)用比較普遍的自動控制技術(shù)類型，對制藥生產(chǎn)效率的提升以及藥企生產(chǎn)成本的降低有著重要的作用。

一、CTN技術(shù)在抗菌素發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的藥品行業(yè)生產(chǎn)改革中電子信息技術(shù)以及控制技術(shù)的引入使其獲得了新的發(fā)展，其中的抗生素發(fā)酵工藝更是得到了長足的發(fā)展。CTN技術(shù)在多種抗生素藥品的生產(chǎn)中都得到了很好的應(yīng)用，比如土霉素、紅霉素、青霉素等。CTN技術(shù)對于抗生素的生產(chǎn)過程中相關(guān)工藝參數(shù)的檢測以及控制上發(fā)揮作用，對生產(chǎn)中數(shù)學(xué)模型的形成以及控制上的優(yōu)化進(jìn)行支持，主要的作用就是對發(fā)酵過程中的菌株的生理與生化方面的特點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，為以后的分析與管理打下基礎(chǔ)，測量參數(shù)主要包含有物化測量與物理量測量、生物測量等，現(xiàn)階段我國使用的CTN技術(shù)系統(tǒng)使用的是外傳感技術(shù)達(dá)到在線檢測，包括發(fā)酵、消毒溫度、溶氧DO2、尾氣O2以及公用工程的各項(xiàng)參數(shù)等?？梢詫B續(xù)補(bǔ)料、pH值、通氣量、攪拌速度等進(jìn)行有效的參數(shù)控制。在這一技術(shù)的應(yīng)用中還可以實(shí)現(xiàn)工藝優(yōu)化、顯示人機(jī)界面、處理故障以及打印報(bào)表等效果，并且能夠與整個(gè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，與信息時(shí)代的發(fā)展特色相符合。在控制指標(biāo)上主要有連續(xù)補(bǔ)料控制在±1%的偏差，通氣流量控制在±4%的偏差，pH值控制精度在±0.05。

二、CTN技術(shù)在合成藥生產(chǎn)控制中的應(yīng)用

應(yīng)用CTN-3000醫(yī)藥生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)在合成藥中的裂解、結(jié)晶過程的控制，它適用于中小規(guī)模生產(chǎn)過程，尤其適用于較快速、劇烈的化學(xué)反應(yīng)的過程控制[1]。在原來的藥品生產(chǎn)中對于一些快速反應(yīng)很難進(jìn)行有效的控制，有了CTN系統(tǒng)這一問題就可以迎刃而解，在6-APA、7-ACA裂解、成品結(jié)晶反應(yīng)與溶媒回收入的蒸餾等方面都得到了廣泛的利用。在這一自動控制技術(shù)在制藥設(shè)備上的應(yīng)用，首先是利用酶使得青霉素G溶液可以裂解成苯乙酸與6-APA，其中的pH值會快速的下降，裂解屬于可逆反應(yīng)，如果pH值小于控制標(biāo)準(zhǔn)就會發(fā)生裂解還原的情況，所以，為了使其能夠消耗少量的酶獲得大量的6-APA，就需要使用氨水對反應(yīng)過程進(jìn)行調(diào)節(jié)，這一操作需要對氨水的用量進(jìn)行控制，使用量過多造成酶的活性降低，形成的6-APA也會減少，使用CTN-3000控制技術(shù)可以達(dá)到比較好的效果，使用的是常開閥、常閉閥串聯(lián)的工作形式，有利于維持控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

三、PLC技術(shù)在制藥設(shè)備中的應(yīng)用

在制藥設(shè)備運(yùn)行中，PLC技術(shù)的應(yīng)用無疑能夠進(jìn)一步提升系統(tǒng)運(yùn)行水平，因此，加強(qiáng)PLC技術(shù)在制藥設(shè)備中的應(yīng)用研究具有重要意義。

1、PLC技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)用的優(yōu)勢

PLC又被稱為可編程控制器，它的體積較小，而且重量輕，在制藥設(shè)備中應(yīng)用PLC技術(shù)能夠有效的控制模擬量，對開關(guān)量實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)，使用過程非常方便[2]。在進(jìn)行輸入的時(shí)候，接口能夠與不同的開關(guān)、傳感器相連，輸出口則與電磁閥、繼電器等設(shè)備連接，能夠發(fā)揮強(qiáng)大的抗干擾效果，因此能夠從對開關(guān)量的控制發(fā)展到對模擬量進(jìn)行控制，對通訊聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)采集等進(jìn)行控制。另外，在PLC技術(shù)的應(yīng)用中能夠?qū)ΜF(xiàn)場的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，通過與觸摸屏的連接來對不同類型的參數(shù)進(jìn)行顯示與控制，能夠有效的提高設(shè)備的自動化以及信息化程度。此外，PLC技術(shù)聯(lián)網(wǎng)之后就可以對生產(chǎn)全過程實(shí)現(xiàn)控制，達(dá)到分散控制與集中管理的模式，這一技術(shù)系統(tǒng)的靈活性也很強(qiáng)，當(dāng)制藥設(shè)備在運(yùn)行中工藝參數(shù)出現(xiàn)變化的時(shí)候，只要對其重新進(jìn)行編程就能夠符合新的控制上的要求，操作簡便。

2、PLC技術(shù)在凍干系統(tǒng)中的應(yīng)用

將PLC控制技術(shù)用于制取中藥提取浸膏干燥的噴霧干燥中，控制設(shè)定進(jìn)口溫度、出口溫度、電加熱、蒸汽加熱等參數(shù)，又隨物料比重，干燥粉體細(xì)度、水分、產(chǎn)量設(shè)定霧化器轉(zhuǎn)速及供液與各溫度參數(shù)建立相應(yīng)的關(guān)系[3]。在凍干系統(tǒng)中PLC技術(shù)這一自動化控制技術(shù)應(yīng)用比較普遍，在藥企制藥設(shè)備的自動化控制中需要應(yīng)用凍干曲線時(shí)能夠利用PLC技術(shù)來完成編程，首先將凍干流程顯示在模擬板上，然后利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)編程處理，并且能夠?qū)Τ绦蜻M(jìn)行備份，主要是將制藥設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間、數(shù)據(jù)、報(bào)表以及曲線等內(nèi)容進(jìn)行打印，對設(shè)備工作中出現(xiàn)的各種故障問題進(jìn)行真實(shí)的記錄。另外，在設(shè)備生產(chǎn)中冷凝器及制品等的溫度內(nèi)容也可以在記錄儀上呈現(xiàn)，在進(jìn)行冷卻的時(shí)候直接將隔板放入冷媒中，這些生產(chǎn)過程與操作都可以通過PLC控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。

四、超臨界流體在藥品生產(chǎn)中的控制技術(shù)

超臨界流體（SCF）是指溫度和壓力處于臨界溫度及臨界壓力以上的流體，其物理和化學(xué)性質(zhì)介于液體與氣體之間[4]。經(jīng)常使用到的二氧化碳流體的臨界溫度是31攝氏度左右，臨界壓力是7.35 MPa，臨界密度是0.47ml。SCF自動控制技術(shù)的應(yīng)用屬于一種新興技術(shù)類型，通常會在制藥萃取環(huán)節(jié)得到使用，國家對于這一基礎(chǔ)課題的研究也是非常支持的，主要的技術(shù)包含與酶進(jìn)行反應(yīng)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)萃取與結(jié)晶的操作，還包含超臨界滲透與色譜等內(nèi)容。在近幾年的發(fā)展中SCF技術(shù)在中藥提取領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛，這一技術(shù)對不同物質(zhì)的溶解力與自身的密度相關(guān)，而對其密度參數(shù)產(chǎn)生影響的就是外界的溫度與壓力因素。在天然的物質(zhì)中包含的成分比較多樣化，不同成分在SCF中的溶解度是不一樣的，所以在提取的時(shí)候就可以實(shí)現(xiàn)相互之間的分離。

結(jié)束語：

在當(dāng)前的制藥企業(yè)生產(chǎn)中，自動化控制技術(shù)的類型更加多樣，應(yīng)用更加廣泛，受到了人們越來越多的關(guān)注，在各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用中都可以有效的達(dá)到藥品生產(chǎn)自動化的效果，使得生產(chǎn)效率不斷的提高，另外，藥企制藥設(shè)備的自動化發(fā)展也是企業(yè)實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)代社會、現(xiàn)代科技接軌的重要途徑，因此對自動化控制技術(shù)在制藥設(shè)備的應(yīng)用的探討有著非同尋常的意義。在未來的發(fā)展過程中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)自動控制技術(shù)應(yīng)用的研究，并將此項(xiàng)技術(shù)合理應(yīng)用于藥企制藥設(shè)備運(yùn)行中，保證系統(tǒng)運(yùn)行的效率，從而更好的滿足藥企發(fā)展需求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 石洪昆，徐曉芬.探究自動控制技術(shù)在藥企制藥設(shè)備中的應(yīng)用[J]. 生物技術(shù)世界，2015，07：230.

[2] 郭維圖.自動控制技術(shù)在制藥設(shè)備中的應(yīng)用[J]. 機(jī)電信息，2005，20：34-37.

[3] 郭維圖.自動控制技術(shù)在制藥設(shè)備中的應(yīng)用[A]. .興業(yè)杯首屆中國制藥裝備論文集[C].：，2005：4.

[4] 郭維圖. 自動控制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)制藥設(shè)備與科技現(xiàn)代化接軌的手段[A]. 中國制藥裝備行業(yè)協(xié)會.中國醫(yī)藥裝備行業(yè)協(xié)會2005年年會論文集[C].中國制藥裝備行業(yè)協(xié)會：，2005：4.