淺析藥品包裝中數粒式顆粒包裝技術

張如花+劉保朝

摘 要：本文首先介紹了藥品包裝中數粒技術的發展現狀，然后列舉了光電式數粒技術的關鍵技術，最后簡要介紹了數粒技術的發展趨勢及應用。

關鍵詞：瓶裝；包裝理瓶機；顆粒數粒

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

現代社會各個領域都追求實現自動化，包裝機械能為現代化加工提供有力的設備保障。目前，我國的制藥包裝機械已經初具規模，在GMP認證中獲得了長足發展。但是總體水平與國際水平還有較大差距，先進大型設備主要依賴進口。由于藥品生產的特殊性，目前制藥生產中，丸劑、片劑、膠囊等制劑很多是采用瓶裝形式包裝。

醫藥包裝設備中，大顆粒、規則形狀的藥丸自動包裝技術已經有較好的基礎，但國內運行過程中會出現卡瓶、藥品數量不準、國外相關設備昂貴等問題。因為數粒式顆粒包裝可方便患者用藥和保障患者安全，所以被消費者廣泛采用，加之生產的設備性能不斷提高，藥品的尺寸偏差和重量也大大降低，顆粒包裝市場中，80%的市場被藥品數粒包裝占據著，前景不可估量。

1 數粒技術發展概述

根據藥品數粒機工作原理的不同，數粒技術的發展大致可分為三代，第一代是機械式數粒，由于機械模板方式不同，機械式數粒技術還可以再分類. 當下只要能達到200瓶/分的數粒速度，這種機械式數粒機就已經是比較先進的設備了. 如果還想讓數粒的精準度提高到98%以上，還可以采用相關的在線檢測軟件.第二代是光電式數粒， 上個世紀70年代末，最先在一些歐美發達國家使用，它的核心技術是在檢測通道中安裝了一對發射和接收紅外線的傳感器.當藥品顆粒通過檢測通道時，發射傳感器發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內脈沖的變化。并通過特殊的算法對脈沖進行識別、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數。目前，比較先進的光電檢測技術，可以在一個單獨的檢測通道中，以500粒/分的速度檢測出2.5毫米的細小顆粒，其準確度高達99.95%以上。目前國內主要以機械數粒和光電數粒為主，并且越來越多的大型制藥廠采用第二代數粒技術。第三代是靜電場式數粒，在國外仍處于研發階段，所以它的穩定性和成熟度還需要進一步考證。

目前國際上生產數粒機主要有有荷蘭的CREMER公司和美國的DT包裝集團以及瑞士的ROMACO公司是處于領先地位的藥品光電數粒設備的供應商，在全球大部分地區的市場采用率高達90%以上，主要用于全球頂級的制藥及保健品的包裝生產線.制藥企業的GMP認證使得我國很多的制藥企業使用先進的藥品包裝設備，而以廣州琺瑪珈包裝設備有限公司為代表的一批包裝設備制造商也相繼開發光電式數粒技術并予以應用。

2 光電式數粒的技術核心

要實現藥品顆粒高精度和高效率的裝瓶， 需要經過藥品輸送、光電檢測計數及藥品裝瓶三個步驟，其中光電檢測技術最為重要。

2.1 藥品輸送技術

根據輸送方式不同，藥品顆粒輸送可分為機械式轉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動，強制完成藥粒的分配和移動，從而實現藥品顆粒的輸送。在這種方式下，沒有強制機構給藥粒帶來摩擦，藥粒分配和輸送比較均勻，所以產品的合格率大大提升，但同時限制了輸送的速度 。轉動式輸送方式是藥品顆粒先從料斗中傳送到一個轉盤里，轉盤勻速轉動的同時使得藥粒均勻分配。這種方式下雖然可大量、快速的完成顆粒的強制分配，裝瓶和數粒的速度有保證，但是在輸送過程中藥粒容易被破壞成碎粒和粉塵，增加了不合格產品。

2.2 光電檢測計數

光電檢測計數主要是通過紅外線傳感器發射出的光線來檢測通道中自由下落的藥粒的個數。藥品的遮擋及遮擋時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，檢測計數CPU就是通過脈沖信號的變化來計算、判斷通道中藥粒的合格與否，并完成相應的計數和記錄。通過對多種藥品的檢測來確認合格藥品與不合格藥品的參數范圍，確保技術完成藥品的準確率和合格率。

2.3 藥品裝瓶技術

經過檢測技術后的藥粒，若達到預先設定的數量，可通過電氣或機械方式成組后裝到瓶中。在裝瓶技術中藥瓶控制和裝量控制這兩種技術非常關鍵。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檢測到藥瓶數量達到預先設定的裝瓶量時，通過執行元件快速準確地完成分組，以保證裝進瓶中的藥粒個數可以達到藥粒檢測計數控制單元規定的數量。

2.4 系統集成

藥品輸送、光電檢測計數和藥品瓶裝完成后需要進行系統集成，形成產品，這時才能滿足藥品生產企業對藥品的包裝要求。目前設計包裝設備時，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來共同完成整機的設計生產。

3 數粒技術的發展趨勢及應用

伴隨著新生的、先進的生產技術的出現和應用，光電數粒技術存在著像小尺寸顆粒的識別精度和檢測準確性的問題比較突出，即便是當前最成熟的光電數粒技術能夠實現直徑>2.5mm的顆粒精準識別，而利用三維檢測技術對于不合格產品只能實現在裝瓶后整瓶剔除，所以將單個不合格產品從整瓶中剔除的同時還要降低生產成本是目前制藥企業最迫切的要求，也是整個制藥行業生產的需要。

藥品和其它商品相比，其價值較高、生產量大以及對數粒技術的需求量比較大，而且藥品多以瓶裝或者塑料袋包裝居多。因此，光電數粒技術可以結合塑料袋立式包裝 ，向醫療類行業積極推廣使用。

4 結論

本文主要研究了藥品包裝中數粒式顆粒包裝技術，分析了光電式數粒計數對藥品顆粒包裝性能的影響和其各自優劣性，對于設計顆粒式藥品包裝具有指導意義。

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陜西工業職業技術學院課題：“自動藥品瓶系統設計”（ZK16-8）.