滲透泵控釋藥片激光打孔機的研制

陳 兵，蔣艷彬

（天津工業(yè)自動化儀表研究所有限公司，天津 300060）

0 引言

隨著緩控釋藥劑[1]的廣泛應用，滲透泵控釋藥片以其獨特的釋藥方式和相對平穩(wěn)的釋藥速度越來越受到人們的關(guān)注，滲透泵制劑藥物釋放符合零級過程，其零級釋藥過程不受釋放環(huán)境、PH值和胃腸道內(nèi)其他因素變化的影響，體內(nèi)外相關(guān)性好，并能夠在較長的時間內(nèi)維持恒速釋放，減少了用藥次數(shù)和血藥濃度的波動，降低了藥物不良反應發(fā)生的次數(shù)和程度，極大地提高了藥物的有效性和安全性。滲透泵控釋藥片的基本結(jié)構(gòu)是：先將藥物與輔料制成片芯，外面包一層高分子材料的半滲透膜（包衣），然后在包衣膜上加工一個小孔（釋藥孔）?？诜撍幹?，藥片與水接觸，水通過半滲透膜進入片芯，藥物的水溶性成分被溶解成飽和溶液，由于滲透壓的作用，藥物飽和溶液由細孔恒速持續(xù)流出，形成一個穩(wěn)定，持續(xù)的給藥系統(tǒng)。由此可見釋藥孔的重要性，因而打孔工序是控釋片生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵工序。為了能夠得到良好的控釋藥片，團隊成功研制出了滲透泵控釋藥片激光打孔機。

1 滲透泵控釋藥片激光打孔機的基本原理

滲透泵控釋藥片激光打孔機主要由7部分組成：下料及正反面識別系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、激光打孔系統(tǒng)、檢測及剔除系統(tǒng)、控制計算機，觸摸監(jiān)控系統(tǒng)和操作面板。如圖1所示。

圖1 激光打孔機結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Structure diagram of laser punching machine

圖2 滲透泵控釋藥片F(xiàn)ig.2 Osmotic pump controlled release tablets

圖3 激光打孔系統(tǒng)Fig.3 Laser punching system

圖4 檢測及剔除系統(tǒng)Fig.4 Detection and removal system

工作原理：藥片先放在下料器里面，經(jīng)過正反面識別，將符合條件的藥片輸送到傳送帶上，通過激光打孔器的時候，對藥片進行激光打孔。再經(jīng)過檢測剔除裝置，將符合規(guī)格的藥片傳送到指定地點，完成滲透泵控釋藥片的打孔。

2 各個結(jié)構(gòu)的功能

2.1 下料及正反面識別系統(tǒng)

啟動震盤電源后，藥片持續(xù)從出料口送出，通過調(diào)整震盤的電壓可以控制藥片傳送速度。正反面識辯裝置，由3組顏色傳感器[2]和電磁剔除裝置組成（通過冗余方式，實現(xiàn)正反面100%識別），當顏色傳感器識別到需要剔除的顏色時，發(fā)送信號到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制電磁剔除裝置將藥片踢回到振盤。顏色傳感器和電磁剔除裝置都安裝在震盤上。例如圖2的雙室滲透泵控釋片，深紅色一面為膨脹劑室，白色一面為藥劑室，需要剔除膨脹劑室朝上的藥片，只讓白色藥劑室朝上的藥片進入傳送帶。

先將一片白色面朝上的藥片，放在顏色傳感器上，然后，利用控制器將該顏色信息被存儲為基準顏色，再根據(jù)要求設(shè)置設(shè)定值。將紅色面朝上的控釋片剔回震盤，最后得到白色面朝上的控釋片。

2.2 傳輸系統(tǒng)

藥片從震盤輸出，經(jīng)輸送軌道輸送到傳送帶，經(jīng)梳理片梳理成均勻一致的藥片序列，然后進入打孔檢驗工序。當對一種新規(guī)格藥片打孔時，應當先將藥片輸送軌道調(diào)整到適合該藥片的狀態(tài)；調(diào)整的內(nèi)容包括震盤上出口大小，軌道的寬窄高低，壓板高低，梳理片的位置等。以保證藥片從震盤出口到傳送帶的過程不出現(xiàn)豎立、疊加、翻滾的情況。傳送帶的起?？赏ㄟ^操作面板上的傳送帶起停按鈕控制，傳送帶的速度可以通過打孔機監(jiān)控程序設(shè)定。

2.3 激光打孔系統(tǒng)

藥片的打孔過程分為：定位、激光打孔兩個步驟。定位傳感器的兩根光纖安裝在激光鏡頭的下方，一個發(fā)射端一個接收端，當有藥片從中間經(jīng)過時，傳感器就會檢測到，并發(fā)出定位信號給控制系統(tǒng)；如果此時射頻CO2激光器運行正常，微處理機控制激光器就會發(fā)出一束激光脈沖，整個打孔過程完成。如圖3所示。

2.4 檢測及剔除系統(tǒng)

整個過程分為3個步驟：定位、檢驗和廢品剔除。定位過程通過定位傳感器實現(xiàn)，當有產(chǎn)品經(jīng)過CCD攝像頭[3]下方時，定位傳感器發(fā)出定位信號給檢測系統(tǒng)，檢測系統(tǒng)完成檢驗過程，并將結(jié)果發(fā)送給執(zhí)行機構(gòu)，執(zhí)行機構(gòu)根據(jù)結(jié)果判斷是否做出剔除動作。如圖4所示。

圖5 監(jiān)控系統(tǒng)Fig.5 Monitoring system

2.5 控制計算機和觸屏監(jiān)控系統(tǒng)

控制計算機主要負責各個部位的通信，采集各部分信號，做出控制指令。監(jiān)控系統(tǒng)主要負責系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)控，藥片的檢測，檢測的統(tǒng)計等。

2.6 操作面板

操作面板主要實現(xiàn)震盤電源、微機電源、激光電源、水冷機電源，傳送帶等開關(guān)的控制。

3 系統(tǒng)性能測試

為了驗證激光打孔機的打孔精度及運行穩(wěn)定性，專門進行了8h的連續(xù)運行試驗。整個試驗過程中本機始終運行穩(wěn)定、可靠，符合初期設(shè)計要求，對激光打孔質(zhì)量比較滿意，列出了相應的性能指標。如表1所示。

表1 儀器性能指標Table 1 Instrument performance index

4 結(jié)語

本文介紹的滲透泵控釋藥片激光打孔機，速度快、質(zhì)量高、優(yōu)勢明顯。實現(xiàn)了正反面顏色識別，激光打孔和藥片在線檢測，實現(xiàn)了滲透泵控釋藥片工業(yè)化生產(chǎn)要求，對發(fā)展?jié)B透泵控釋藥片具有很大意義。目前成品已服務(wù)于廣州貝氏制藥、河北石藥集團、山東齊魯制藥集團、中國醫(yī)藥研究開發(fā)中心和興安藥業(yè)等知名制藥企業(yè)。