Traitement en cours

Veuillez attendre...

Paramétrages

Paramétrages

Aller à Demande

1. EA201290317 - СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНЫХ КАПСУЛ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОЦЕССА ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВА ГЕРМЕТИЧНОСТИ, А ТАКЖЕ СООТВЕТСТВУЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ КОНТРОЛЯ НА ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ЛИНИИ

Note: Texte fondé sur des processus automatiques de reconnaissance optique de caractères. Seule la version PDF a une valeur juridique

[ RU ]

2420-186236EA/081 СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНЫХ КАПСУЛ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОЦЕССА ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВА ГЕРМЕТИЧНОСТИ, А ТАКЖЕ СООТВЕТСТВУЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ КОНТРОЛЯ НА ПРИЗВ0ДСТВЕНН0Й ЛИНИИ

Изобретение касается способа контроля наполненной твердой капсулы, герметизированной с помощью растворяющего герметизирующего агента. В контексте настоящего изобретения термином «капсула» обозначен контейнер, изготовленный из фармацевтически приемлемого материала и выполненный с возможностью содержать дозу вещества, проглатываемую пациентом или пользователем. Такая доза вещества может включать в себя активный фармацевтический ингредиент или биологически активную добавку .

Изобретение предназначено быть использованным для контроля твердых капсул, которые, более конкретно, но не исключительно, наполненных жидкостью. Твердые капсулы обычно изготавливаются из двух отформованных окунанием частей, а именно тела и крышки, выполненных из желатина или другого подходящего материала. В типичном производственном процессе тело и крышка после формования предварительно собираются вместе (или предварительно смыкаются) , чтобы поступить на наполнительное оборудование, где они автоматически разделяются, заполняются и закрываются. В случае наполнения капсул жидкостью принципиально важно надежно герметизировать капсулы после наполнения, чтобы исключить риски протечки .

Известно, что герметизирующее оборудование обеспечивается либо отдельно от наполнительного оборудования, либо интегрировано с ним, при этом наполненные и закрытые капсулы герметизируют с помощью растворяющего герметизирующего агента в форме текучей среды, распыляемой на капсулу, так чтобы мигрировать по капиллярному механизму в область перекрытия тела и крышки капсулы. Далее текучая среда расплавляет материал капсулы в перекрытии, обеспечивая, таким образом, герметичность . Подобное герметизирующее оборудование и соответствующий способ раскрыты, например, в публикациях W0 2004/082563, ЕР 116743, ЕР 116744, ЕР 180543.

Хотя такого рода оборудование способно работать с высокой степенью надежности, желательно распознать и исключить каждую в отдельности дефектную капсулу, выданную оборудованием, пока она не поступит далее по производственной линии.

В этом отношении известные способы визуального контроля не удовлетворяют требованиям, поскольку применимы только для выборочного контроля.

Из публикации ЕР 1 669 755 известно также применение микроволн для измерения массы капсул и содержания в них влаги. Однако раскрытые способы и соответствующее оборудование не позволяют судить о качестве герметизации.

Качество герметичности, особенно когда капсула наполнена жидкой композицией, является принципиально важным не только для точности дозировки, выдаваемой конечному пользователю капсулы, но также и для общего качества капсулы. Существенной проблемой при наличии дефекта герметизации является то, что утечка, вызванная данным дефектом, может произойти не только в ходе производственного процесса, но и на более позднем этапе, например, после упаковывания, вследствие чего дефект не удастся распознать на основе простого замера веса содержимого капсулы.

Таким образом, имеется потребность в надежном способе контроля качества герметичности капсул, который может быть использован на производительной линии с высокой производительностью и легко объединен со способом определения других критических характеристик капсул, таких как вес.

Данная задача решается с помощью способа контроля согласно изобретению, который включает в себя процесс определения качества герметичности, при этом упомянутый процесс содержит

- подачу наполненной твердой капсулы, герметизированной с помощью растворяющего герметизирующего агента;

обеспечение микроволнового резонатора, в котором генерируется измерительное поле, характеризуемое резонансной кривой;

- направление упомянутой капсулы через измерительное поле; измерение характеристик, связанных с изменением резонансной кривой, обусловленным присутствием капсулы в измерительном поле, по сравнению с опорной резонансной кривой, соответствующей незаполненному состоянию резонатора; а также

- использование измеренных характеристик для определения величины, связанной с качеством герметичности.

Предпочтительно способ согласно изобретению может обладать одним или более из следующих признаков:

- способ дополнительно включает в себя этап использования упомянутых измеренных характеристик для определения области герметизации;

способ дополнительно включает в себя этап вычисления массы капсулы как функции упомянутых измеренных характеристик;

способ дополнительно включает в себя этап вычисления величины, связанной с качеством герметичности, как функции, по меньшей мере, одной из упомянутых измеренных характеристик, поделенной на упомянутую вычисленную массу;

- упомянутые измеренные характеристики содержат сдвиг и расширение резонансной кривой, обусловленные присутствием капсулы в измерительном поле.

Согласно второму аспекту изобретение касается способа сортировки капсул дальше по ходу относительно герметизирующего оборудования твердых капсул, при этом каждая капсула контролируется с помощью вышеупомянутого способа, причем упомянутая капсула отбраковывается в связи с дефектом герметичности, если величина, связанная с качеством герметичности, ниже заданной пороговой величины.

Согласно дополнительному аспекту изобретение касается оборудования для контроля твердой капсулы, герметизированной с помощью растворяющего герметизирующего агента, содержащего

микроволновый резонатор, выполненный с возможностью генерирования измерительного поля, характеризуемого резонансной кривой, и измерения, когда объект направляется через измерительное поле, характеристик, связанных с изменением резонансной кривой, создаваемым присутствием объекта в измерительном поле, по сравнению с опорной резонансной кривой, соответствующей незаполненному состоянию резонатора;

средство поштучного разделения и направления индивидуальных капсул из первой секции, находящейся до резонатора, во вторую секцию, находящуюся дальше по ходу относительно резонатора, через измерительное поле; а также

вычислительное средство, выполненное с возможностью определения величины, связанной с качеством герметичности, как функции упомянутых измеренных характеристик.

Предпочтительно оборудование согласно изобретению может включать в себя один или более из следующих признаков:

- упомянутые измеренные характеристики содержат сдвиг и расширение резонансной кривой, полученные в результате присутствия капсулы в измерительном поле;

вычислительное средство выполнено с возможностью вычисления массы капсулы как функции упомянутых измеренных характеристик;

вычислительное средство выполнено с возможностью вычисления величины, связанной с качеством герметичности как функции, по меньшей мере, одной из упомянутых измеренных характеристик, поделенной на упомянутую вычисленную массу;

- вычислительное средство содержит компаратор, выполненный с возможностью сравнения, проводимого для каждой капсулы, величины, связанной с качеством герметичности, с заданной пороговой величиной, а также дополнительно содержит отбраковывающее средство, выполненное с возможностью отклонения капсулы от нормального маршрута следования капсул дальше по ходу относительно резонатора, если величина, связанная с качеством герметичности, ниже заданной пороговой величины;

вычислительное средство дополнительно содержит компаратор, выполненный с возможностью сравнения, проводимого для каждой капсулы:

(i) величины, связанной с качеством герметичности, с заданной пороговой величиной, а также

(ii) вычисленной величины массы с заданным целевым диапазоном,

а также тем, что дополнительно содержит отбраковывающее средство, выполненное с возможностью отклонения капсулы от нормального маршрута следования капсул дальше по ходу относительно резонатора, если

(i) величина, связанная с качеством герметичности, ниже заданной пороговой величиной либо

(ii) вычисленная масса лежит за пределами заданного целевого диапазона.

Далее описан предпочтительный вариант осуществления изобретения, лишь в качестве примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи, где:

на Фиг. 1 схематично показан увеличенный вид в перспективе твердой капсулы и герметизирующих сопел в известном процессе по герметизации капсулы путем направленной подачи герметизирующей жидкости;

на Фиг. 2 показан схематичный вид секции линии по производству капсул, включающей в себя герметизирующее оборудование и оборудование для контроля капсул согласно изобретению; а также

на Фиг. 3 показан график, иллюстрирующий смещение резонансной частоты и расширение резонансной кривой, которые вызваны влиянием капсулы, присутствующей в резонаторе, и которые измеряются и используются в способе согласно изобретению .

На Фиг. 1 показана типичная твердая капсула (или «капсула в твердой оболочке») 1, содержащая полое трубчатое тело 2 и полую крышку 3, обычно изготавливаемые в виде единого целого путем формования из такого материала как желатин или иного фармацевтически приемлемого материала. Для простоты понимания капсула представлена не в истинном масштабе.

Тело 2 и крышка 3 выполнены с возможностью телескопического соединения путем частичного введения тела 2 в крышку 3 до полностью закрытого, или зацепленного, конечного положения, определяя тем самым замкнутый внутренний объем между собой для размещения дозы вещества. В данном положении, показанном на Фиг. 1, тело 2 и крышка 3 определяют область 5 перекрытия .

Изобретение по настоящему описанию представляет особый интерес применительно к капсулам, содержащим дозы вещества в жидкой форме, но также применимо для капсул с любой другой дозированной формой, например порошковой.

На Фиг. 1 показан этап герметичного уплотнения такой капсулы, на котором сопла 13 используются для распыления герметизирующего агента 16 по направлению к кромке 18 крышки. Герметизирующий агент представляет собой текучую среду, содержащую растворитель, в состав которого может входить вода. Некоторые соответствующие примеры герметизирующих агентов можно найти в документе US 4539060.

Как правило, герметизирующий агент, распыленный на капсулу, равномерно распределяется в области 5 перекрытия благодаря капиллярному эффекту и, в случае желатиновой капсулы, растворяет соприкасающиеся слои желатина в перекрытии тела и крышки, что позволяет достичь герметичности капсулы. Воздействие герметизирующего агента, содержащего растворитель, на желатиновую капсулу также описано в документе US 4539060.

Со ссылкой на Фиг. 2 и 3 далее описаны способ и оборудование для контроля таких герметизированных капсул согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения.

На Фиг. 2 схематично показана секция 20 линии по производству капсул, включающая в себя оборудование 21, предназначенное для наполнения жидкостью и герметизации твердых капсул, непрерывно подаваемых производственным блоком (не показан), расположенным по ходу процесса до оборудования 21. Поток капсул из производственного блока на оборудование 21 представлен стрелкой Di . Такое оборудование, разработанное в виде интегрированного наполняющего и герметизирующего оборудования или отдельных наполняющих и герметизирующих устройств, известно в данной области техники и подробно описываться не будет. Следует отметить, что герметизация капсул предпочтительно выполняется на данном оборудовании в соответствии с принципами, упомянутыми со ссылкой на Фиг. 1.

Секция 20 также включает в себя расположенное дальше по ходу относительно наполняющего и герметизирующего оборудования 21, контрольное оборудование 22 согласно изобретению, выполненное с возможностью контроля и сортировки капсул, подаваемых оборудованием 21. Поток капсул 1 от наполняющего и герметизирующего оборудования 21 на контрольное оборудование 22 представлено стрелкой D2.

На Фиг. 2 общее направление потока капсул в секции 20 производственной линии обозначено стрелками Di и D2. Термины «по ходу до» и «дальше по ходу» в данном описании следует понимать по отношению к этому общему направлению потока.

Секция 20 дополнительно включает в себя конвейер 23, выполненный с возможностью переноса поочередно следующих разделенных поштучно капсул 1 с выхода 25 оборудования 21 на контрольное оборудование 22 и через него. С этой целью конвейер может быть образован бесконечной лентой, оборудованной карманами 26, последовательно расположенными вдоль главного направления перемещения D2, при этом упомянутые карманы выполнены с возможностью вмещать в себя единичную капсулу 1.

Контрольное оборудование 22 содержит микроволновый резонатор 27, способный осуществлять проверку капсул, а также, дальше по ходу относительно микроволнового резонатора 27, отбраковывающее средство 28, способное устранять дефектные капсулы. Например, дефектные капсулы направляются отбраковывающим средством 28 в контейнер 29, предусмотренный в секции 20 производственной линии.

Резонатор 27 включает в себя полость 30, имеющую вход 31 и выход 32 для капсул, при этом вход 31 соответствует входу контрольного оборудования 22. Он также включает в себя микроволновую измерительную систему 33, способную генерировать микроволновые сигналы в полости 30 на резонансных частотах с характеристичными резонансными кривыми, определяя, таким образом, измерительное поле, а также измерять характеристики электромагнитного поля, измененные введением объекта, - в данном случае капсулы, - в полость 30.

Например, в качестве измерительной системы 33 может быть использована система типа TEW MW ЗОН, изготовленная компанией TEWS .

Контрольное оборудование 22 дополнительно обеспечено вычислительным средством 37, которое, с одной стороны, соединено с измерительной системой 33, а с другой стороны, - с отбраковывающим средством 28.

Используя входные сигналы, полученные от измерительной системы 33, вычислительное средство 37 способно вычислить переменные, отражающие определенные характеристики капсулы, введенной в полость, как будет пояснено ниже.

Вычислительное средство 37 также выполнено с возможностью управления отбраковывающим средством 28 в зависимости от оцененных характеристик, связанных с капсулой, так чтобы отклонить упомянутую капсулу от нормального маршрута следования капсул далее по ходу относительно резонатора 27 и направить ее в контейнер 29. Под нормальным маршрутом следует понимать маршрут, определяемый конвейером 23 от резонатора 27 через основной выход 39 контрольного оборудования 22 в последующую секцию производственной линии, в состав которой входит, например, печатное оборудование или упаковочное оборудование.

Например, как показано на Фиг. 2, отбраковывающее средство может иметь нагнетатель 41 воздуха, управляемый вычислительным средством 37, а также канал 43, выполненный с возможностью переноса дефектных капсул, устраненных сдуванием, с конвейера 23 в контейнер 29.

В другом варианте осуществления (не показан) конвейер может быть выполнен в виде «пневматического конвейера», включающего в себя первую трубчатую направляющую, расположенную по ходу до полости 30, для обеспечения воздушной транспортировки капсул в полость, а также вторую трубчатую направляющую, расположенную дальше по ходу относительно полости, для обеспечения воздушной транспортировки капсул из полости 30.

Далее со ссылкой на Фиг. 2 и 3 будет подробнее описан способ контроля согласно изобретению.

Способ контроля согласно изобретению, осуществляемый контрольным оборудованием 22, включает в себя процесс определения качества герметичности. Этот процесс основан на предположении, что в секции, расположенной непосредственно дальше по ходу относительно герметизирующего устройства, общая влажность капсулы определяется количеством герметизирующего агента, присутствующего на капсуле. Это предположение точно отражает реальное положение вещей в наиболее типичных условиях, при которых капсулы наполнены лекарственной формой, не содержащей растворителя, а также когда количество растворителя в лекарственной дозе пренебрежимо мало по сравнению с количеством растворителя, обеспечиваемого герметизирующим агентом.

Процесс определения качества герметичности выполняется в отношении поочередно следующих твердых капсул 1, герметизированных с помощью агента, содержащего растворитель, в наполняющем и герметизирующем оборудовании 21 и непрерывно поступающих на контрольное оборудование 22 через вход 31 с помощью конвейера 23. В ходе этого процесса, капсулы последовательно проводятся через измерительное поле, сгенерированное в полости 30 микроволнового резонатора 27, при этом измерительное поле при незаполненном состоянии полости характеризуется некоторой резонансной частотой FE и характеристической резонансной кривой СЕ.

В представленном варианте осуществления, в котором секция конвейера проходит через полость, термин «незаполненное состояние» следует понимать как состояние, при котором карман 26, находящийся в пределах полости, пуст, т.е. в полости не находится ни одной капсулы. Такое положение также можно охарактеризовать выражением «состояние с незаполненным карманом» .

При использовании конвейеров других типов, таких как пневматический конвейер, когда капсулы транспортируются без применения направляющих элементов, проходящих через полость, понятие «незаполненное состояние» относится к подлинно пустому состоянию полости, а не только к состоянию, при котором в полости отсутствуют капсулы.

В контексте изобретения «незаполненное состояние», таким образом, означает:

- подлинно пустое состояние, если капсулы транспортируются без направляющих элементов, а также

состояние с незаполненным карманом, если капсулы транспортируются на ленте.

На Фиг. 3 графически представлены резонансные кривые СЕ и CF соответственно в незаполненном состоянии полости и в присутствии капсулы, при этом по оси абсцисс отложены частоты (в МГц), а по оси ординат - коэффициенты передачи Т.

Как показано на Фиг. 3, присутствие капсулы 1 в измерительном поле приводит к сдвигу резонансной частоты к более низкому значению Fc, а также к расширению кривой Сс. Сдвиг резонансной частоты определяет первую переменную А, замеряемую измерительной системой 33. Расширение В резонансной кривой, которое представляет собой разность средних величин Вс и ВЕ соответственно кривой Сс и кривой СЕ, определяет вторую переменную, которая также замеряется измерительной системой 33.

Вычислительное средство 37 имеет процессор, выполненный с возможностью вычисления величины Θ растворителя, связанной с капсулой, с использованием измеренных переменных А и В. Данная величина Θ растворителя не зависит от массы капсулы и от массы дозы, содержащейся в капсуле, и вычисляется лишь в виде функции от первой переменной А и второй переменной В.

Согласно первому варианту осуществления величина Θ растворителя рассчитывается по формуле

6=ti (В/А) +t2,

где ti и t2 - заданные калибровочные коэффициенты, вычисленные в процессе калибровки. Процесс калибровки подробно описываться не будет.

В соответствии с вышеупомянутым предположением качество герметичности отображается величиной Θ растворителя, вычисленной таким образом. В настоящем процессе определения величина, характеризующая качество герметичности, следовательно, определяется в виде простой функции величины Θ растворителя. Величина, характеризующая качество герметичности, предпочтительно пропорциональна величине Θ растворителя, наиболее предпочтительно - равна величине Θ растворителя.

Способ контроля согласно изобретению также содержит этап вычисления массы М капсулы, который выполняется тем же оборудованием 22 с использованием тех же измеренных переменных А, В. Процессор вычислительного средства 37, таким образом, также выполнен с возможностью вычисления массы М с помощью соотношения, в которое входят только переменные А и В.

В частности, расчет массы М выполняет с помощью соотношения :

M=biA+b2B+b3,

где bi, b2, Ьз - калибровочные коэффициенты, предпочтительно постоянные коэффициенты для капсул одинакового объема и одинакового типа, при этом упомянутые коэффициенты определены заранее и хранятся в вычислительном средстве 37.

Согласно второму варианту осуществления, в котором требуется использовать резонатор с тремя одновременно возбуждаемыми резонансными модами, переменные А и В определяются для каждой моды. Полученные значения Ai, А2, А3 и Bi, В2, В3 используются для вычисления величины Θ растворителя и массы М следующим образом:


M=kiAi+k2A2+k2A2+k3A3+k4Bi+k5B2+k6B3+k7 ,

где ti, i=l, 4, и kj, j =l, 7, - заданные калибровочные коэффициенты, вычисленные в процессе калибровки.

Согласно третьему варианту осуществления величина, связанная с качеством герметичности, представляет собой либо трансформированный сдвиг А' , либо трансформированное расширение В' , соответственно полученные путем деления сдвига А и расширения В на вычисленную массу М:

А'= А/М,

В' =В/М.

В альтернативном варианте величина, связанная с качеством герметичности, может быть рассчитана в виде функции трансформированного сдвига А' и трансформированного расширения В' .

В данном варианте осуществления величина, связанная с качеством герметичности, декоррелирована со степенью наполнения, поскольку измеренные переменные А, В поделены на вычисленную массу М.

Вычислительное средство 37 дополнительно включает в себя буфер и компаратор. Буфер способен в текущий момент времени сохранять характеристики каждой капсулы, т.е. величину, связанную с качеством герметичности Θ (или А' , В' ) , а также массу М, вычисленные с использованием способа контроля. Компаратор выполнен с возможностью сравнения, осуществляемого на этапе сравнения, данных характеристик с заданными величинами, сохраняемыми в вычислительном средстве, и выдать величину дефектности, характеризующую либо отсутствие дефекта, либо тип дефекта (дефектов) , найденных в ходе процедуры контроля, в зависимости от результата на этапе сравнения.

Конкретнее, заданные хранящиеся величины содержат пороговую величину θο (или А' о, В' о) для качества герметичности, а также целевой диапазон величин [Mi, М2] для массы.

Если вычисленная величина Θ (или А' , В' ) , связанная с качеством герметичности капсулы, ниже пороговой величины θο (или А' о, В' о) для качества герметичности, компаратор выдает величину, отражающую дефект герметичности капсулы, что может свидетельствовать об отсутствии герметичности или, в более общем смысле, недостаточном количестве герметизирующего агента.

Если вычисленная масса М капсулы лежит за пределами целевого диапазона [Mi, М2] , т.е. меньше чем Mi или больше чем М2, компаратор выдает величину, отражающую дефект массы капсулы, что, в общем, будет означать неприемлемую неточность дозы, содержащейся в капсуле.

Если одновременно вычисленная величина Θ (или А' , В' ) ниже пороговой величины θο (или А' о, В' о), а вычисленная масса М капсулы лежит за пределами целевого диапазона [Mi, М2] , компаратор выдает величину, отражающую как дефект герметичности, так и дефект массы капсулы.

Если вычисленная величина Θ (или А' , В' ) выше пороговой величины θο (или А' о, В' о), а вычисленная масса М капсулы лежит в пределах целевого диапазона [Mi, М2] , компаратор выдает величину, отражающую отсутствие дефектов капсулы.

Следует понимать, что когда контроль базируется на трансформированных переменных А' , В' , соответствующие пороговые величины А' о, В'0 также независимы от целевого уровня наполнения. Используя данный способ, можно не только отделить хорошо герметизированные капсулы от плохо герметизированных капсул, но можно также более точно классифицировать качество герметичности каждой капсулы.

Вычислительное средство 37 выполнено с возможностью управления отбраковывающим средством 28 на основе величины дефектности, выданной компаратором. Если величина дефектности для прошедшей контроль капсулы отлична от величины, соответствующей бездефектной капсуле, отбраковывающее средство 28 активируется, так чтобы отклонить упомянутую капсулу от нормального маршрута следования и направить в контейнер 29, тем самым сортируя капсулы, проводимые через контрольное оборудование 22, расположенное дальше по ходу относительно наполняющего и герметизирующего оборудования 21. Бездефектные капсулы в нормальном режиме следуют через основной выход 39 контрольного оборудования далее по производственной линии.

Следует понимать, что изобретение предоставляет надежные способы контроля на производственной линии и сортировки капсул, которые могут осуществляться в автоматическом режиме с высокой производительностью (например, 70000 капсул/час для одной единственной линии) . Соответствующее оборудование, таким образом, может быть встроено в производственные линии, не снижая пропускной способности, достигнутой расположенными по ходу до участков по наполнению и герметизации.