CN1065199A - 皮下胶囊制造设备 - Google Patents

Abstract

一种皮下埋植胶囊的制造设备，制成的胶囊是从 硅酮塑料管上切取大于最终的胶囊的长度的管料制 成的。管段安置成具有确定管段数的行列，充填材料 并密封。先用投在开口的胶剂将胶囊一端密封。胶 囊中的材料用可在平坦表面上滑动的带孔盘投配。 扫去该盘的上部表面以将总剂量限制于孔所限定的 量。在充填孔时，可用振动调节材料的封装密度。投 配材料经装料漏斗输送到胶囊，一个起进料螺杆作用 的旋转弹簧则穿过该装料漏斗，插入待装料的胶囊 内。

Description

本发明涉及填充以主要为粉状药物的胶囊剂造设备，该胶囊用于植入皮下，药物通过构成囊壁的材料扩散入血液循环中。预期的应用在激素、尤其在避孕激素和安塔布司剂等的总吸收剂量方面。

在避孕激素的剂量上的主要问题，是将待精确分配的小量粉状剂的激素物质装入小尺寸的胶囊内。从胶囊中扩散出去的药物量与该胶囊中的药物量成正比，因此，为保证正确的并在任何情况下真实地预测释放量，该胶囊应含有精确而相同的剂量。在用于所述激素情况下，允许公差为±5%，这精确度在先有技术用的手工投配方法极难达到。这种手工投配方法因需大量劳动力。必然在胶囊生产工艺中是一个非常昂贵的工序。

本发明涉及提供一种全自动制造填充药物的皮下埋植胶囊的方法，从而使最终产品的均匀性基本上高于包含部分手工操作工序的相应先有技术的方法。

在胶囊生产过程中，起点是用以形成胶囊壳用的管料，用于制造该管料的适当材料是硅酮塑料。制造激素胶囊的管料直径为1.5mm。从适当的设备中送出的绵长的管料输送到胶囊生产线。在胶囊生产线的起点，将该管料切成适当的长度例如约34mm以作胶囊坯料。

然后将该坯料排成数个一行，例如，每一行可能有12个坯料。坯料的状态以选择与前述切割装置对管料的处理的状态一致时最为有利。将这样的一行坯料连在一起是有利的，于是该行坯料便形成下一工序中的处理单元。为对这处理单元行列进行组装，可采用一种装置以便保持该坯料处于预定状态，并借助该装置，便可在生产工艺中将处理单元行列从一工序转移到另一个工序，并可在每一工序中将其定位配置。所述装置以具有夹爪结构的夹盒较为有利，此处，夹爪都处于相互弹簧加载紧接触状态，并在夹爪的接触表面上形成互相配合的凹陷槽沟，以便形成用以容纳胶囊坯料的通孔。通过抵住弹簧的加载力，而使各夹爪彼此向后退缩，以便接纳胶囊坯料。该夹盒的运作以与胶囊坯料切割装置同步运作较为有利。

为便于充填该胶囊坯料，须将其一端封闭。在本申请案的设备中，完成这工序阶段以使形成胶整坯料的管料的一端接受少量的可在形成胶囊壁的管料上良好粘附的胶剂，例如硅酮胶剂等。胶粘过程用一个非常细的喷嘴针插入胶囊坯料中约1.6毫米的深度。在喷嘴针被旋转并抽出的同时，将胶剂从喷嘴注出。调节喷嘴针的抽出速度，便可调节胶囊坯料中的留胶量。在本申请案的生产工艺中利用了这种可能性，以便通过监控胶液泵的载荷并通过调节喷嘴针相对于该泵的载荷的抽出速度，减少由于胶剂的粘滞性的起伏所造成的影响。由喷嘴针缓慢地注出的粘滞性高的胶剂对计量泵施加的载荷大于低粘滞性的胶剂所施加的载荷。当施加在计量泵上的载荷增大时，便降低喷嘴针的抽出速度。

提供到胶囊坯料端部的胶剂用适当的加速器以加速胶剂的硬化，例如通过运用湿度或加热加速胶剂的硬化。胶剂硬化后，当需要时，便可能从胶粘区的一部分切除胶囊坯料端部以对密封端部作精整处理。密封胶囊后，将胶囊坯料行列倒置，使仍开口的端部朝上。将胶囊坯料在这状态下送入充填工序。

充填工序包括将待充填入胶囊坯料中的材料的质量的投配作为一个重要环节。本申请案的生产工艺中，使用一种装置，其中投配工序以一个可沿平坦表面滑动的投配盘为基础，该投配盘有可测定投配量的通孔。投配材料送入用下部平坦表面封闭的通孔内，正确投配量则通过扫去各孔上的多余材料直到上部投配盘表面的水平高度而实现的。通过将投配盘沿该平坦表面移动到可将通孔的下表面开放的位置，便可将经这样计量的材料独立地送入到各坯料中。

本申请的生产工艺中，经计量的材料从各通孔中投放到在投配盘表面上制成的相应输送槽中，该投配盘起着振动运送器的作用。当各通孔排空后，计量投配盘便退回到其充填位置上。经计量的材料在振动运送器的输送槽中继续向前，送入进料漏斗内，该漏斗下面则已等候着经由夹爪夹盒载送的胶囊坯料。为加快进入坯料的材料的流通，使用一个特殊的螺旋送料器。所述送料器由一个螺旋弹簧组成，其直径小于胶囊坯料的直径，其中有直的转向金属线。该弹簧则可按螺旋的推进方向旋转。

就送料工艺本身而言，所进行的过程是使螺旋弹簧插入胶囊坯料内并使之旋转。与开始作旋转动作的同时，开始将螺旋弹簧从坯料中提高。旋转方向如上所述时，该螺旋弹簧便起着送料螺旋的作用。在充填胶囊坯料的过程中，螺旋弹簧则边旋转边从胶囊坯料中抽出。在所述各工序中一直保持进料漏料的振动。当螺旋弹簧的头部升高到所要求的材料高度时，上升动作便停止，但振动与弹簧旋转则继续。于是该螺旋弹簧便可决定充填入胶囊中的材料的高度。

充填工序后，应将胶囊坯料开口端的内表面清理，清除粘附的充填材料，以保证胶囊坯料端的密封不出现问题。可用旋转刮除心轴或相当的帚刷对胶囊坯料开口区内部进行清洁工作。胶囊坯料端用与上述坯料第一端的密封相似的步骤进行密封。密封过程所用的施胶硬化后，也可通过将胶囊端部由其密封部切除一部分以对胶囊端作相似的精整处理。

经过这些工序后，将完成的胶囊输送通过本身已知的工序阶段，从而将胶囊冲洗、干燥、检查、包装并消毒成备用制品。

下文将参照附图对本发明进行叙述，附图如下：

图1所示为按照本申请案的原理的方法流程图;

图2所示为用以切割胶囊坯料并在处理单元行列中将之排列的设备实施例的原理;

图3所示有沿操作过程前进方向观看的投配及充填装置;

图4所示为从上方观看的投配及充填装置;

图5所示为相对于操作过程前进方向从侧边观看的投配及充填装置;

图6为投配及充填设备的轴测图;

图7为图6的简化流程图;

图8为进料漏斗部分的放大细节;

在图1所示的基本流程图中，所示出了基本按上述前进程序的各工序阶段。

工序的第一阶段，即胶囊坯料的切割及将其按形成处理单元的行列排列的阶段，更详细地说明示于图2中。

从料卷中以绵长的管料形式输送的形成胶囊坯料壳的硅酮管1，由两个送料辊2导引而到达一个制作在可转绕一个垂直轴旋转的圆盘3上的开通孔处。该开孔为通孔，其直径设计成与管料的外径相适配，使得已切断的管料可在不需有任何独立的支持装置的情况下部分因管料的恢复力所造成的变形倾向而停留在该开孔内。与管料进给工位相关，有一个切割装置4，该装置用以将管料在比齐圆盘的上部表面的高度上切断。待切断的胶囊坯料的长度可由送料辊2的旋转运动的时间长短决定。

通过圆盘绕其垂直轴旋转，便可能将由切断的管料形成的胶囊坯料移动到卸料工位，在该工位用一个穿孔心棒5将该胶囊坯料从该开孔中取出。从设备的灵活性运用的角度看，圆盘3以具有多个开孔为有利，从而可以在切割新料坯的同时也可以将已切好的坯料卸下。

切割装置与排列已切好的胶囊坯料的装置同步运行较为有利。这种胶囊坯料排列装置以使用具有协同操作又相对的两个半部6′及6″的弹簧加载的夹爪夹盒6较为有利，用一垂直分切平面使该两个半部互相分隔，该分切表面上设有多个横向通过该分切平面而基本为半圆形的对置槽，当共同操作时便形成接纳胶囊坯料7的开孔8。各开孔8设置成彼此等距，该夹爪夹盒6安置成以开孔在行列方向上相应长度的步级洽可接纳来自切割装置的胶囊坯料7而按步级运动。

为便于接纳来自切割装置的个别胶囊坯料7，该夹爪载盒6安排成在每一次接纳操作时，启开到一个限定的程度。这种启开功能由作用在盒两端的分切平面上的两个楔件9来实现，该楔件可在分切平面中被互相推近。

利用这些楔件，可使夹爪夹盒6的两个半部克服将其压在一起的弹簧载荷（未示）而彼此向后退缩。因为相对于胶囊坯料的直径而言，不需要使该夹爪夹盒具有很大的启开运动，因此可以通过弹簧垫圈或相似器件例如以相关的螺丝接头那样提供弹性载荷来连接该夹爪夹盒的两个半部。

与图1及2所示的实施例不同，也可安排切割装置的圆盘3绕水平轴旋转，相应地，夹爪夹盒6也安排在水平位置上接纳已切断的胶囊坯料。

胶囊坯料用该夹爪夹盒6承载输送到下一工序阶段，并通过该工序阶段，其中有关胶囊坯料的第二端的密封及对其之精整，上文已作一般叙述。这些操作可在胶囊坯料处于如图1所示的垂直状态下或处于水平状态下进行。各端部精整的另一方法，也可在充填完毕而进行密封后仅以一个工序结合精整操作来完成，下文将对之进行叙述。

参看图3至8，作为工序中的一个阶段的重要部分，叙述了待在胶囊中包装的材料的计量投配，也叙述了与之有关的设备。所述设备用以对每一胶囊坯料计量投配材料，并沿其路线导引该材料到相应的胶囊中。

该投配设备以所谓孔-盘技术为基础，材料质量通过可在一个平坦表面上运动的厚度均匀的有通孔的板进行计量投配。投配量测定后，投配盘支撑在该平坦表面上，而该平坦表面关闭着该孔底。让待投配的材料流入孔中，通过扫去馈送过多的材料堆，使之与投配盘的上部表面的高度平齐，从而测定准确的材料量。然后沿该平坦表面移动该投配盘，使之达到卸放材料的工位，在该工位上，所述开孔的下部表面便对材料接受器开启。

在图3所示的器件中，将来自一个储存容器10中用以充填投配孔的材料，通过采用一个隔室式送料器11馈送到槽形振动运送器12中以便完成粗略的投配工作。这振动运送器将待进一步投配的材料输送，到下面的分配通槽13，该通槽的开口下部由投配盘14限定。投配盘14可在平坦表面15上滑动。在所述实施例中，投配盘14的通孔数目为夹爪夹盒6中待充填的胶囊坯料数目的一半。当然排该装置的部件的大小也可安排成使通孔的数目与待充填的胶囊坯料的数目相同。该通孔16的直径的大小，在考虑到投配盘14的厚度，使得当充填到投配盘的上部表面的高度时，该通孔将决定待投配到每一胶囊的投配量，或在多次通孔投配后达到一个总剂量。

在图3、4及5所示的装置中，待用振动运送器12投配并输送的材料，通过采用一个可由活塞缸装置18推动的装置将该材料分布在分配槽13中。一个光控装置19安置成与分配通槽13相关，通过该光控装置监控在分配通槽13中待投配材料的表面高度。以其信息为基础，便可决定起着粗略投配器作用的隔室式供料器11的操作循环次数。

平坦表面15可让投配盘14在其上面滑动并在充填投配孔可让该投配盘在其上面停留该平坦表面15与适当的振动器配合，以便在充填该投配孔16的阶段中，将振动效应导引到该平坦表面上。这振动效应对待充填入投配孔16的材料的封装密度起作用。可通过调节振动时间和/或振动强度来调整封装程度。影响封装程度的另一因素是充填分配通槽13中通过该光控装置19监控的材料的充填高度。

在充填该孔后，将投配盘14沿平坦表面15推到该孔的卸料工位上。投配盘14的上部表面与分配通槽13的下部表面滑动接触，从而该通槽的下缘调平该孔中的投配总剂量直到与投配盘14的上部表面高度为止，从而使过多的材料停留在由投配盘14所关闭的分配通槽13中。

在该平坦表面15中形成一行列与投配孔16相对应的卸料孔20，投配孔16在该卸料孔20的行列上面滑动。由一个槽盘21形成的振动运送器则安置在卸料孔20的下方。在槽盘21中有其数目与卸料孔20的数目相同的槽22，该槽22和卸料孔20对齐，从而可将投配孔中的材料通过卸料孔20卸放入该槽盘21上与其相应的槽22中。该槽盘21最好倾斜并配备以振动装置，由此使一个槽22成为一个单一计量的运送器。

已计量的材料在槽盘21上转移到在槽盘21的后缘下方安置成横行排列的装料斗23。在该装料斗下方，已依次输送有一行由夹爪夹盒6载送的胶囊坯料7，该胶囊坯料的下端部已密封，并已按上述措施加以精整为有利。

图3至8之设备也有装料装置24，有多个其数目与装料斗23的数目相同的给料装置。每一个给料装置有一个旋转电机25、一个转轴26和一个与该旋轴的下端部连接的进料螺杆27。为使进料螺杆在待充填材料的小尺寸的胶囊条件下运作，该进料螺杆用细螺旋弹簧制成。为更好地控制螺旋弹簧的运动，将一根细的引导钢丝放在该弹簧内并基本沿螺旋弹簧的全长度伸展。

由该螺旋弹簧形成的进料螺杆27被导引通过每一装料斗23伸入到下面的胶囊坯料中并使之旋转。旋转动作当然选择在螺旋弹簧的进料方向上。在胶囊坯料中转动的进料螺杆将馈送到装料斗的材料有效地馈送到胶囊坯料中。为避免将胶囊坯料中的材料毫无必要地受到压实，须在进行进料的同时将进料螺杆提升。投配批量完全馈送时，进料螺杆也已完全从囊坯中抽出，并将坯料转移以待密封。密封前可先清理其口部的内侧，以便清除留存的充填材料。以与充填前封闭坯料相同的方法将另一端部用胶剂进行密封。

密封后，已充填的胶囊的端部可通过剪切工艺进行精整。精整后，将已完成的胶囊从其相应的夹爪夹盒中取出，在这工序后，按上面简要讨论过的先有技术进行个别加工。

Claims (4)

1、用管料形成的胶囊壳以制造其中充填药物的皮下胶囊的设备，其特征在于包括：将该管料坏切成固定长度的切割装置；用以将从该管料上切取的胶囊坯料排列成包含确定数目的胶囊坯料平行行列的装置，该排列装置包含一个用以夹持在该行列中的料胶囊坯通过排列工序阶段后面的加工工序阶段的夹爪夹盒装置；用以在胶囊坯料的一端上施胶的施胶装置；胶剂硬化加速装置；用以倒置夹爪夹盒使该夹爪夹盒载送的胶囊坯料倒置以使其开口端朝上的倒置装置；基于投配孔盘沿平坦表面滑动，以便对每一胶囊投配一独立剂量的药物的投配装置；用以将供给一个胶囊坯料的独立剂量的药物供给到送料器的送料装置；该送料器包括对每一胶囊坯料提供一插入该胶囊坯料中并可从其中抽出的旋转螺旋弹簧装置；用以向胶囊料坯开口端投配胶剂的装置；及胶剂硬化加速装置。

2、如权利要求1所述的设备，其特征为向待密封的胶囊坯料端投配胶剂的装置包括：一个可伸进或抽出胶囊坯料的施胶喷嘴针，其抽出速度可加以调节，以便调节留在胶囊坯料上的胶剂量。

3、如权利要求2所述的设备，其特征为可以使施胶喷嘴针从胶囊坯料中抽出的速度与供给胶剂的泵电机的负荷电流直接相关。

4、如权利要求1所述的设备，其特征在于包括用以在由胶剂密封的区域内切割已密封的胶囊端的切割装置。

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