滲透泵控釋藥片激光打孔機的研制

陳 兵，蔣艷彬

（天津工業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的釋藥速度越來越受到人們的關注，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境、PH值和胃腸道內其他因素變化的影響，體內外相關性好，并能夠在較長的時間內維持恒速釋放，減少了用藥次數和血藥濃度的波動，降低了藥物不良反應發生的次數和程度，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構是：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）。口服該藥之后，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流出，形成一個穩定，持續的給藥系統。由此可見釋藥孔的重要性，因而打孔工序是控釋片生產過程中的關鍵工序。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、傳輸系統、激光打孔系統、檢測及剔除系統、控制計算機，觸摸監控系統和操作面板。如圖1所示。

圖1 激光打孔機結構圖Fig.1 Structure diagram of laser punching machine

圖2 滲透泵控釋藥片Fig.2 Osmotic pump controlled release tablets

圖3 激光打孔系統Fig.3 Laser punching system

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

工作原理：藥片先放在下料器里面，經過正反面識別，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。再經過檢測剔除裝置，將符合規格的藥片傳送到指定地點，完成滲透泵控釋藥片的打孔。

2 各個結構的功能

2.1 下料及正反面識別系統

啟動震盤電源后，藥片持續從出料口送出，通過調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，實現正反面100%識別），當顏色傳感器識別到需要剔除的顏色時，發送信號到控制系統，控制系統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，再根據要求設置設定值。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

藥片從震盤輸出，經輸送軌道輸送到傳送帶，經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。當對一種新規格藥片打孔時，應當先將藥片輸送軌道調整到適合該藥片的狀態；調整的內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豎立、疊加、翻滾的情況。傳送帶的起停可通過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控程序設定。

2.3 激光打孔系統

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，一個發射端一個接收端，當有藥片從中間經過時，傳感器就會檢測到，并發出定位信號給控制系統；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

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，當有產品經過CCD攝像頭[3]下方時，定位傳感器發出定位信號給檢測系統，檢測系統完成檢驗過程，并將結果發送給執行機構，執行機構根據結果判斷是否做出剔除動作。如圖4所示。

圖5 監控系統Fig.5 Monitoring system

2.5 控制計算機和觸屏監控系統

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。監控系統主要負責系統的狀態監控，藥片的檢測，檢測的統計等。

2.6 操作面板

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

3 系統性能測試

為了驗證激光打孔機的打孔精度及運行穩定性，專門進行了8h的連續運行試驗。整個試驗過程中本機始終運行穩定、可靠，符合初期設計要求，對激光打孔質量比較滿意，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 結語

本文介紹的滲透泵控釋藥片激光打孔機，速度快、質量高、優勢明顯。實現了正反面顏色識別，激光打孔和藥片在線檢測，實現了滲透泵控釋藥片工業化生產要求，對發展滲透泵控釋藥片具有很大意義。目前成品已服務于廣州貝氏制藥、河北石藥集團、山東齊魯制藥集團、中國醫藥研究開發中心和興安藥業等知名制藥企業。