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        淺析藥品包裝中數(shù)粒式顆粒包裝技術(shù)

        2017-09-05 12:45:42張如花劉保朝
        山東工業(yè)技術(shù) 2017年16期
        關(guān)鍵詞:瓶裝

        張如花+劉保朝

        摘 要:本文首先介紹了藥品包裝中數(shù)粒技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,然后列舉了光電式數(shù)粒技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù),最后簡要介紹了數(shù)粒技術(shù)的發(fā)展趨勢及應(yīng)用。

        關(guān)鍵詞:瓶裝;包裝理瓶機(jī);顆粒數(shù)粒

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.046

        現(xiàn)代社會各個(gè)領(lǐng)域都追求實(shí)現(xiàn)自動化,包裝機(jī)械能為現(xiàn)代化加工提供有力的設(shè)備保障。目前,我國的制藥包裝機(jī)械已經(jīng)初具規(guī)模,在GMP認(rèn)證中獲得了長足發(fā)展。但是總體水平與國際水平還有較大差距,先進(jìn)大型設(shè)備主要依賴進(jìn)口。由于藥品生產(chǎn)的特殊性,目前制藥生產(chǎn)中,丸劑、片劑、膠囊等制劑很多是采用瓶裝形式包裝。

        醫(yī)藥包裝設(shè)備中,大顆粒、規(guī)則形狀的藥丸自動包裝技術(shù)已經(jīng)有較好的基礎(chǔ),但國內(nèi)運(yùn)行過程中會出現(xiàn)卡瓶、藥品數(shù)量不準(zhǔn)、國外相關(guān)設(shè)備昂貴等問題。因?yàn)閿?shù)粒式顆粒包裝可方便患者用藥和保障患者安全,所以被消費(fèi)者廣泛采用,加之生產(chǎn)的設(shè)備性能不斷提高,藥品的尺寸偏差和重量也大大降低,顆粒包裝市場中,80%的市場被藥品數(shù)粒包裝占據(jù)著,前景不可估量。

        1 數(shù)粒技術(shù)發(fā)展概述

        根據(jù)藥品數(shù)粒機(jī)工作原理的不同,數(shù)粒技術(shù)的發(fā)展大致可分為三代,第一代是機(jī)械式數(shù)粒,由于機(jī)械模板方式不同,機(jī)械式數(shù)粒技術(shù)還可以再分類. 當(dāng)下只要能達(dá)到200瓶/分的數(shù)粒速度,這種機(jī)械式數(shù)粒機(jī)就已經(jīng)是比較先進(jìn)的設(shè)備了. 如果還想讓數(shù)粒的精準(zhǔn)度提高到98%以上,還可以采用相關(guān)的在線檢測軟件.第二代是光電式數(shù)粒, 上個(gè)世紀(jì)70年代末,最先在一些歐美發(fā)達(dá)國家使用,它的核心技術(shù)是在檢測通道中安裝了一對發(fā)射和接收紅外線的傳感器.當(dāng)藥品顆粒通過檢測通道時(shí),發(fā)射傳感器發(fā)射的紅外線就會被遮擋,所以接收傳感器可以檢測到存儲在PLC內(nèi)脈沖的變化。并通過特殊的算法對脈沖進(jìn)行識別、判斷,確定檢測通道中顆粒的特性,從而完成一次藥品的檢測和計(jì)數(shù)。目前,比較先進(jìn)的光電檢測技術(shù),可以在一個(gè)單獨(dú)的檢測通道中,以500粒/分的速度檢測出2.5毫米的細(xì)小顆粒,其準(zhǔn)確度高達(dá)99.95%以上。目前國內(nèi)主要以機(jī)械數(shù)粒和光電數(shù)粒為主,并且越來越多的大型制藥廠采用第二代數(shù)粒技術(shù)。第三代是靜電場式數(shù)粒,在國外仍處于研發(fā)階段,所以它的穩(wěn)定性和成熟度還需要進(jìn)一步考證。

        目前國際上生產(chǎn)數(shù)粒機(jī)主要有有荷蘭的CREMER公司和美國的DT包裝集團(tuán)以及瑞士的ROMACO公司是處于領(lǐng)先地位的藥品光電數(shù)粒設(shè)備的供應(yīng)商,在全球大部分地區(qū)的市場采用率高達(dá)90%以上,主要用于全球頂級的制藥及保健品的包裝生產(chǎn)線.制藥企業(yè)的GMP認(rèn)證使得我國很多的制藥企業(yè)使用先進(jìn)的藥品包裝設(shè)備,而以廣州琺瑪珈包裝設(shè)備有限公司為代表的一批包裝設(shè)備制造商也相繼開發(fā)光電式數(shù)粒技術(shù)并予以應(yīng)用。

        2 光電式數(shù)粒的技術(shù)核心

        要實(shí)現(xiàn)藥品顆粒高精度和高效率的裝瓶, 需要經(jīng)過藥品輸送、光電檢測計(jì)數(shù)及藥品裝瓶三個(gè)步驟,其中光電檢測技術(shù)最為重要。

        2.1 藥品輸送技術(shù)

        根據(jù)輸送方式不同,藥品顆粒輸送可分為機(jī)械式轉(zhuǎn)動輸送和振盤振動輸送兩種。振動式輸送方式主要通過高頻振蕩器帶動振篩運(yùn)動,強(qiáng)制完成藥粒的分配和移動,從而實(shí)現(xiàn)藥品顆粒的輸送。在這種方式下,沒有強(qiáng)制機(jī)構(gòu)給藥粒帶來摩擦,藥粒分配和輸送比較均勻,所以產(chǎn)品的合格率大大提升,但同時(shí)限制了輸送的速度 。轉(zhuǎn)動式輸送方式是藥品顆粒先從料斗中傳送到一個(gè)轉(zhuǎn)盤里,轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動的同時(shí)使得藥粒均勻分配。這種方式下雖然可大量、快速的完成顆粒的強(qiáng)制分配,裝瓶和數(shù)粒的速度有保證,但是在輸送過程中藥粒容易被破壞成碎粒和粉塵,增加了不合格產(chǎn)品。

        2.2 光電檢測計(jì)數(shù)

        光電檢測計(jì)數(shù)主要是通過紅外線傳感器發(fā)射出的光線來檢測通道中自由下落的藥粒的個(gè)數(shù)。藥品的遮擋及遮擋時(shí)間的不同使得接收傳感器接收到的紅外線信號的脈沖不斷變化,檢測計(jì)數(shù)CPU就是通過脈沖信號的變化來計(jì)算、判斷通道中藥粒的合格與否,并完成相應(yīng)的計(jì)數(shù)和記錄。通過對多種藥品的檢測來確認(rèn)合格藥品與不合格藥品的參數(shù)范圍,確保技術(shù)完成藥品的準(zhǔn)確率和合格率。

        2.3 藥品裝瓶技術(shù)

        經(jīng)過檢測技術(shù)后的藥粒,若達(dá)到預(yù)先設(shè)定的數(shù)量,可通過電氣或機(jī)械方式成組后裝到瓶中。在裝瓶技術(shù)中藥瓶控制和裝量控制這兩種技術(shù)非常關(guān)鍵。藥瓶控制就是要在裝藥之前和裝藥過程中以及裝藥之后,依照控制的指令控制藥瓶準(zhǔn)確而迅速的傳送到指定的位置。而裝量控制則是在檢測技術(shù)檢測到藥瓶數(shù)量達(dá)到預(yù)先設(shè)定的裝瓶量時(shí),通過執(zhí)行元件快速準(zhǔn)確地完成分組,以保證裝進(jìn)瓶中的藥粒個(gè)數(shù)可以達(dá)到藥粒檢測計(jì)數(shù)控制單元規(guī)定的數(shù)量。

        2.4 系統(tǒng)集成

        藥品輸送、光電檢測計(jì)數(shù)和藥品瓶裝完成后需要進(jìn)行系統(tǒng)集成,形成產(chǎn)品,這時(shí)才能滿足藥品生產(chǎn)企業(yè)對藥品的包裝要求。目前設(shè)計(jì)包裝設(shè)備時(shí),一般采用觸摸式平板電腦及PLC作為自動控制元件,配合其它一些像氣動檢測和自動控制之類的技術(shù)來共同完成整機(jī)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)。

        3 數(shù)粒技術(shù)的發(fā)展趨勢及應(yīng)用

        伴隨著新生的、先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用,光電數(shù)粒技術(shù)存在著像小尺寸顆粒的識別精度和檢測準(zhǔn)確性的問題比較突出,即便是當(dāng)前最成熟的光電數(shù)粒技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)直徑>2.5mm的顆粒精準(zhǔn)識別,而利用三維檢測技術(shù)對于不合格產(chǎn)品只能實(shí)現(xiàn)在裝瓶后整瓶剔除,所以將單個(gè)不合格產(chǎn)品從整瓶中剔除的同時(shí)還要降低生產(chǎn)成本是目前制藥企業(yè)最迫切的要求,也是整個(gè)制藥行業(yè)生產(chǎn)的需要。

        藥品和其它商品相比,其價(jià)值較高、生產(chǎn)量大以及對數(shù)粒技術(shù)的需求量比較大,而且藥品多以瓶裝或者塑料袋包裝居多。因此,光電數(shù)粒技術(shù)可以結(jié)合塑料袋立式包裝 ,向醫(yī)療類行業(yè)積極推廣使用。

        4 結(jié)論

        本文主要研究了藥品包裝中數(shù)粒式顆粒包裝技術(shù),分析了光電式數(shù)粒計(jì)數(shù)對藥品顆粒包裝性能的影響和其各自優(yōu)劣性,對于設(shè)計(jì)顆粒式藥品包裝具有指導(dǎo)意義。

        參考文獻(xiàn):

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        [4]丁維揚(yáng),馮首春.顆粒數(shù)粒技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J].機(jī)電信息, 2006.

        陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院課題:“自動藥品瓶系統(tǒng)設(shè)計(jì)”(ZK16-8).

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