CN1016812B - 注射液微粒分析仪 - Google Patents

Abstract

一种注射液微粒分析仪器，一次取样0.5ml可同时检测粒径≥2μm、≥5μm、≥10μm、≥25μm四道微粒分析仪计数并予储存，可随意选择显示，取样容积的计量由水银计量管上的光电传感器控制，设置了监控取样容积计时电路和避免轻微堵塞或漏气造成检测误差的报警予置电路，孔口恒流源传感器采集的微粒脉冲电压设置了三级限幅和四级放大、缓冲比较、计数锁存和显示选择电路，具有测试精度高、重复性好、抗电磁干扰能力强、操作简便，性能价格比优。

Description

本发明涉及电阻法微粒计和微粒分析器。

与本发明相关的仪器是英国库尔特（coulter）电子仪器公司制造的ZB、ZB1型单道微粒计和TAⅡ型16道微粒分析器，此类仪器均属检测微粒的通用型仪器，并非检测药物的专用仪器。上述库尔特仪器存在的共性问题是：取样传感器将随取样脉冲电压微弱受环境周围电磁场干扰增大，由于取样孔口未采取保护技术措施，50HZ电磁场、声波等均匀可掩盖取样微弱电脉冲而使仪器计数失真;库尔特仪器的水银计量是由水银管上的“起”、“止”两触点及水银玻璃管上的“旋塞”控制，由于旋塞的机械磨损和触点电极与水银接触的氧化均可影响测试精度;库尔特仪器均未设置取样时间显示电路，而实际检测过程中有可能出现轻微堵孔和漏气现象，有经验的检测人员在取样时间超过±2秒时可能察觉，但取样时间不超过±2秒时就难以发现，这就给检测结果带来误差，而库尔特单道微粒计的取样孔口电流和放大倍数的选择是分别通过一个波段开关来转换，孔口恒流源和比较电平的选择是分别通过两个精密电位器在板面个的刻度来确定，换上不同孔径的微孔管就能测不同粒径范围的微粒，每完成一个粒径范围微粒测试后，需要同时改变取样孔口电流、放大器的放大数和比较器的电平选择位置后再测另外的粒径范围的微粒，不仅工作效率低，而且由于多次反复转换两个波段开关和调整电位器，可能出现接触不良和检测精度低 的问题，另外单道微粒计也无法克服检品介质中微粒沉降因素带来的偏差;TAⅡ型微粒分析器是库尔特比较先进的仪器，从其系统方框图可以看出，该仪器采用电容充电原理实现测试数据的微分分布分析，由于电容充电原理技术措施的限制，计数数据处理变异系数CV往往偏大，这与该仪器主要用于多通道微粒测量体积微分分布有关。

目前国内尚无既能满足中、美、日等国药典要求的检测粒径≥10μm、≥25μm，又能满足英国药典要求的检测粒径≥2μm、≥5μm的专用注射液微粒分析检测仪器，本发明的目的是研制一种一次取样0.5ml同时检测粒径≥2μm、≥5μm、≥10μm、≥25μm的四道不同粒径微粒计数、储存，并可随意选择显示的四道注射液微粒分析仪器，以同时满足中、美、日等国和英国药典对注射液中不溶性微粒检测的不同要求。

本发明根据电阻法原理制成，图1a和1b为其系统方框图。图1a中取样传感器用人造宝石和铂金电极制成，宝石孔径∮＝80-110μm，深度为20-40μm，为了排除仪器工作环境周围电磁场的干扰，在取样杯外侧用铁、镍、铬制成屏敝（用上述金属制成薄铂或喷镀），屏敝略低于取样杯高，取样杯内侧绝缘，取样孔口电流范围0.5-1.1mA，可保证四通道的最佳信噪比。0.5ml取样容积的计量由水银计量管上与水银无触点光电传感器及其控制的负压泵控制;水银计量管的有效部分为一长8-12cm的水平玻璃管，管外测设置三对光电传感器（P1、P2、P3），计数开始时水银计量管的电磁阀开通，负压泵起动，水银迅速向负压区流动，当水银末端到光电传感器P1时，控制电磁阀闭锁， 负压泵停止工作，这时水银往回流动，到光电传感器P2时，0.5ml取样开始计量，由于水银在水平管内均匀流动形成恒定负压则使取样杯中的检品匀速向取样传感器的孔口流动并开始微粒分析计数，当水银流到光电传感器P3时，0.5ml容积的取样终止，同时微粒分析计数也终止。为了监控0.5ml容积取样的精确性而设置了计时电路，该电路是根据水银计量管标定的0.5ml容积，用0.9%氯化钠溶液取样需要20秒±1秒而设计的，为了避免由于轻微堵塞或漏气现象造成检测误差，设置了报警予置电路，任何轻微堵塞或漏气造成测试时间超过或缩短1秒以上时均可自动报警。本发明对孔口恒流源传感器采集的不同幅度和宽度的微粒脉冲电压，在电路设计上采用了低噪声、高速率、抗阻塞、高线性、抗干扰等综合技术措施，设置了三级限幅和四级放大、缓冲比较、计数锁存电路，其电路组合方式如图1b所示，取孔口恒流源传感器采集的不同幅度和宽度的微粒脉冲电压后，先经前置低噪声放大器，再经≥25μm缓冲放大、比较器，将≥25μm的脉冲信息转换直接计数并锁存;其后经≥25μm限幅、线性放大器后经≥10μm缓冲放大、比较器，将≥10μm的脉冲信息转换计数并锁存;其后经≥10μm限幅、线性放大器后，经≥5μm缓冲放大、比较器，将≥5μm的脉冲信息转换计数并锁存;最后再经≥5μm限幅器及噪声箝位电路处理，末级线性放大后经≥2μm缓冲、比较器直接转换计数并锁存。四到微粒计数完成并锁存后，经显示选择电路处理可达到随意选择显示的目的。

本发明仪器的外壳可用金属板制成，在仪器的面板上设置电源开 关、时间予置器、测试时间显示、堵孔报警指示、测试键及通道选择键。

本发明是检测注射液中不溶性微粒含量的专用精密仪器，主要适用于注射液成品微粒含量的质量检测和注射液生产工艺流程中的监控，一次测试取样0.5ml，可同时测出≥2μm、≥5μm、≥10μm、≥25μm四道不同粒径范围的微粒含量，各药厂的实测表明，具有测试精度高、重复性好、抗电磁干扰能力强、操作简便、性能价格比优等优点，可检测各种注射液，检测时间约20秒，重复精度CV≤2%，电源电压：交流220V±10%，50HZ、功率消耗60W，工作温度10-35℃，环境相对湿度＜80%。

附图说明：

图1为本发明仪器系统方框图。

其中图1a示出了仪器水银计量光电管取样控制、计时电路和计时器显示取样时间框图。取样传感器用人造宝石和铂金电极制成，宝石孔径∮＝80-100μm，深度为20-40μm，图中P1、P2、P3是设置在水银计量管两侧的三对光电控制传感器，P2～P3间长度8-12cm，水银容积0.5ml，P1为停泵和电磁阀关闭控制，P2、P3为计数及停止计数锁存控制，秒计时控制。

图1b是脉冲放大电路框图，前置低噪声的放大器的晶体管参数为：电流放大倍数β＝300-500，晶体管噪声系数NF＝1db，集电极电流IC＝0.05～0.5mA，放大器输入阻抗Rin＝15～30KΩ;限幅、线性的放大器参数为：转换速率SR≥7V/μS，输入阻抗Rin≥10¹⁰Ω，漂移电 压Vos≤10mv;各级放大器的放大倍数K为：≥25μm档，K＝32，≥10μm档，K＝512，≥5μm档，K＝4096，≥2μm档，K＝65536;限幅器输出最大脉冲电压幅度≤0.8V。

Claims (6)

1、一种注射液微粒分析仪，由以下部分组成：

a、取样传感器(包括取样杯、微孔管、铂电极)；

b、水银计量装置；

c、取样时间监测装置；

d、脉冲放大装置；

e、数字存贮显示装置；

其特征在于：

f、所述取样传感器的取样杯外测设置了排除空间电磁场干扰的屏敝层，微孔管的人造宝石小孔中间细两头略粗。

g、所述水银计量装置包括水银计量管、红外光电传感器、负压泵、电磁阀；

h、所述取样时间监测装置是一个计时电路，包括秒时钟发生器、数字显示电路。

i、脉冲放大装置由四级放大电路和三级限幅电路串联构成等幅信号输出。

2、根据权利要求1所述的注射液微粒分析仪，其特征在于所述的取样杯外侧屏敝层是用铁、镍、铬合金制成薄铂或喷镀在取样杯外侧，屏敝略低于杯高。

3、根据权利要求1所述的注射液微粒分析仪，其特征在于所述的微孔管的人造宝石小孔中心孔径为80-110μm，孔深度为20-40μm。

4、根据权利要求1所述的注射液微粒分析仪，其特征在于所述的水银计量管有效长度为80-120mm，在其外侧安装三对红外光电传感器（P1、P2、P3），构成与水银无触点控制电极，控制0.5ml取样容积的计量。

5、根据权利要求1所述的注射液微粒分析仪，其特征在于所述的取样时间监测装置是利用水银计量管上决定0.5ml取样容积的二对红外光电传感器电极（P1、P2）控制秒时钟发生器，在数字显示电路上显示出每次测试0.5ml样品通过人造宝石小孔的进样时间，准确提供测试中可能发生轻微堵孔或微量漏气的信息。

6、根据权利要求1所述的注射液微粒分析仪，其特征在于所述的脉冲放大装置的四级放大电路的四级放大器的放大倍数分别为32、16、8、16倍（K＝32、512、4096、65536），三级限幅电路限幅电平均为0.5-0.8V，第一级放大器为低噪声前置放大，晶体管参数β＝300-500，NF＝1dB，放大器Ic＝0.05-0.5mA，输入阻抗15-30KΩ，其余放大器及限幅器B1-FET运放担任，参数为：SR≥7V/μS，Rin≥10¹⁰Ω，Vos≤10mV，该电路将不同的四个通道脉冲信号均放大到相同的幅度后输出给比较器。

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