CN107283077A - 高速片剂钻孔激光系统 - Google Patents

Abstract

公开了用于片剂，特别是控释片的高速激光钻孔的装置。该装置包括具有径向槽(401)的旋转盘(118)，以便借助离心力将片剂保持在适当位置。该装置进一步包括激光系统(120)，该激光系统(120)被配置为发射激光束，以便在片剂上画出所需长度的线，以高速钻出精确的孔。该激光系统(120)能够以与在旋转盘(118)上的片剂的旋转速度相等的速度在片剂上绘制线。

Description

高速片剂钻孔激光系统

相关申请的交叉引用和优先权

本申请要求于2016年4月13日提交的印度专利申请号为201621013054的优先权，其全部内容通过引入并入本文。

技术领域

本发明主要涉及一种片剂的钻孔装置，更具体地，本发明涉及一种在将孔钻入用于机械的延时释放药物的控释片中的激光系统，其具有简化的操作和提高的精度。

背景技术

控释片的激光钻孔在现有技术中是为大家所熟知的。由于控释片具有机械的延时释放药物的特性，也被称为缓释片。控释片(以下统称为片剂)可以为单层或双层片剂。片剂具有外衣，其防止一旦药物被消化道摄入即立即溶解。需要注意的是，当在片剂中钻出小孔时，药物将以恒定的速率从该孔中排出。片剂的外衣就像吸收流体的半透膜(例如胃肠液)，并且通过该孔将药物推挤出来。在双层片剂的情况下，第一药物首先被溶解，第二药物随后被溶解。按照给定的顺序和给定的时间内释放药物是很重要的。为了精确地控制药物机械的延时释放，片剂上的孔需要以高精度钻出。

现有技术中，可用于促进在片剂中钻孔的机器很少。这些机器使用传送带或旋转盘将片剂输送到打孔装置以机械地或电子地在片剂中钻孔。在钻孔之前，这些机器还使用夹紧装置将片剂保持在正确的位置。由于夹紧装置一次将单个片剂保持在该夹持装置的一个在槽中，因此每小时处理的片剂的速率是非常低的。为了提高该速率，这些机器具有高速度，并且为了满足精度要求，这些机器使用激光发射技术。

在片剂上钻出的孔通常具有小于1mm的直径。为了钻孔，上述机器可以借助于具有2xy光束的检流计(galvo)扫描仪，偏转镜以及专用的硬件和软件来画一个小直径的圆。由于片剂的快速运动，绘制的圆不是完美的并且可以变成椭圆形或卵形。需要软件补偿来压缩或拉长该圆以便匹配并克服在相反方向上运动的影响。因此，关于用于计算所绘制圆的压缩量的片剂速度的主动反馈是必需的。该主动反馈可以通过适于感测速度并相应地动作的编码器来获取。在一些现有技术中使用“动态(on the fly)”的软件/硬件以实现钻孔的精度。然而，这种“动态”的软件/硬件使得整个系统昂贵且耗时。

在片剂上通常必须钻一个以上的孔。在这样的情况下，可以采用现有的机器来绘制两个或更多个的圆，每个圆代表片剂上的单个孔。这增加了总的处理时间。此外，现有的机器需要钻两个孔，使得两个孔之间的距离是精确的。此外，由于片剂的快速运动可能改变孔的圆度，现有的机器需要验证该孔是否以预期的圆度钻出。这需要额外的软件和扫描仪或者图像处理设备和传感器。

大多数时候，这些片剂是具有两种不同颜色的双层的，然而，该孔仅需在该片剂的一侧钻出。因此，为了在正确的层/侧上钻孔，现有的机器必须首先对片剂进行分选，借助于扫描仪或照相机检查片剂的取向，并拒绝错误定向的片剂。拒绝的片剂被送回到片剂保持器。从片剂保持器，片剂再次被送入到机器内。重复上述过程直至片剂全部取向正确。使用单独的传感器以便向激光系统发信号通知是否需要根据片剂的正确或不正确的取向来发射激光束。这又增加了处理时间，并降低了输出速率。

发明内容

在描述本装置及其组件之前，需要理解的是，本公开不限于所描述的特定的装置及其布置方式，因为还可以有在本公开中未明确示出的多种可能的实施例。还需要理解的是，在说明书中使用的术语仅用于描述特定的版本或实施例的目的，并不用于限制本申请的范围。本发明内容不用于确定所要求保护的主题的必要特征，也不用于检定或限制要求保护的主题的范围。

在一个方面中，本发明涉及一种用于将孔钻入多个片剂中的装置。该装置包括具有多个径向槽的旋转盘。多个径向槽便于通过旋转盘上的料斗接收的多个片剂进行分选。每个径向槽适于将多个片剂中的一个或多个片剂保持在到槽/通道中。此外，该装置还包括激光系统，该激光系统被配置为经由可移动的反射镜发射可变持续时间的激光束脉冲，其产生其他静止圆形光斑的线性投影。这种投影线的长度与激光束脉冲的宽度成比例。在一个方面，当旋转盘中的片剂速度与反射镜移动速度通过硬件和软件相匹配时，激光束的投影线在片剂中产生单个点/孔。在一个方面中，孔的深度与激光脉冲宽度的长度成比例。反射镜移动产生的线的长度和深度可以通过激光脉冲功率调节来控制。孔的开孔直径通过调节在片剂上方的聚焦透镜“支座”的距离来调节/设置。根据本发明的一方面，激光系统绘制线的速度与旋转盘的速度相同，并且激光束的偏转是预先设定的。值得注意的是，孔的深度与所绘制的线的长度成比例。并且线的宽度的设定(由光束的聚焦/散焦)决定孔的直径。根据本发明的一方面，该激光系统可以被配置为通过在单次旋转中绘制通过在相同脉冲的脉冲宽度内的间隙光束的消隐而实现的虚线来钻出多个孔。

在另一方面和特征中，由径向/螺旋槽/通道引导的在盘上旋转的片剂保持在适当位置，而没有任何机构将它们夹持在用于激光钻孔操作的固定点，但是借助于离心力将片剂保持锁定在通道的末端，从而使得装置更容易构建和耐用。

以上所述以及本发明其他的特征，方面和有益效果将结合下面的描述以及随附的权利要求得到更好的理解。

附图说明

上述内容和随后的优选实施方式的详细描述在结合附图时能够更好的理解。为了说明本发明，提供能够说明本发明结构的示例图，但该示例图并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据本发明一种示例性实施方式的高速激光钻孔装置的等轴侧视图。

图2是根据本发明一种示例性实施方式的高速激光钻孔装置的主视图。

图3是根据本发明一种示例性实施方式的旋转盘的爆炸图。

图4是根据本发明一种示例性实施方式的旋转盘的装配图。

具体实施方式

现在将详细介绍说明本发明所有特征的一些实施方式。

词语“构成，”“具有，”“包含，”“包括，”以及它们的其他形式旨在在意义上是等同的并且是开放式的，因为在这些词语中的任何一个之后的一个或多个项目并不意味着是这样的一个或多个项目的详尽列表，或者并不意味着仅限于所列出的一个或多个项目。

还值得注意的是，除非上下文中有明确规定，否则如本文和所附权利要求中所使用的单数形式的“一”、“一”和“所述”也包括了复数形式。虽然与本文所述的那些相似的或等同的任何系统和方法都可以用于本发明的实践或测试中，但现在描述优选的系统和方法。

所公开的实施方式仅仅是本发明的一种示例，本发明可以以各种形式实施。

本发明涉及一种能够高效地、精确地在渗透片剂上钻孔的激光钻孔装置。

图1展示的是根据本发明的一种示例性实施方式的装置的等轴侧视图。图2示出的是根据本发明的一种示例性实施方式的装置的主视图。如图1所示，该装置包括钻孔部117，其包括料斗和包含有多个径向槽的旋转盘118。将来自料斗中的片剂在旋转盘118上进行分选。每个径向槽内保持一个或多个片剂。当该盘高速旋转时，旋转盘经过颜色传感器104和105，然后经过顶部检流计103和顶部检流计106。根据颜色传感器104和105的读数，顶部激光器116或底部激光器114发射激光。激光束发射将容纳在径向槽内的片剂进行钻孔。当激光钻孔完成后，片剂被立即通过从旋转盘底部喷出的气流喷射出，并通过溜槽进入到如图1所示的摄像检查部107的另一个类似的旋转盘119上。该摄像检查部107包含用于识别其上形成有孔的片剂的表面的颜色传感器108。接下来，摄像机109，110通过将孔的圆度和直径与预先设定的圆度和直径的参考值进行比较来检查孔的质量。进一步地，摄像机109，110还检查孔相对于片剂的几何中心的位置。根据制造的孔的质量，或有无孔的存在，片剂进入到产品溜槽111或进入到拒绝溜槽112内。在双层片剂的情况下，片剂通过在检查部分中的该旋转盘的颜色传感器转移到循环溜槽113并且收集在单独的容器中。人机界面101和操作面板102设置在装置的前侧以控制本装置。该人机界面101用来控制数据的输入并且向用户显示错误，报警和警告。操作界面102(或人机界面102)实时显示用于检测参数的设置和摄像机设置，以及带有继续/终止信息的运行片剂的在线图像。

待钻孔的片剂被引入到位于旋转盘上方的料斗中。控释片通常在两个表面上用两种不同的颜色制造。在两个表面的一个上钻出孔。药物是通过渗透推动技术传送。当片剂引入到液体环境中时，钻孔药物层下面的层膨胀，它将药物从钻孔中推出。片剂的表面涂覆有不溶性生物相容性涂层，因此药物只能通过由钻孔提供的出口递送。

从料斗的片剂传送到具有所需宽度的径向槽的旋转盘上。这些槽的宽度可以根据片剂的尺寸而改变。旋转盘118，119可以容易地更换不同尺寸的片剂。根据本发明的一个实施方式，与现有技术中可用的常规装置所需数小时相比，替换旋转盘所需的时间不足五分钟。片剂沿着径向槽的轮廓排列。盘的圆周上的片剂是必须激光钻孔的目标片剂。径向槽的轮廓提供了当片剂被激光器发射时将片剂保持在适当位置所需的适当稳定性。径向旋转盘118，119以高速旋转，并且由此产生的离心力保持片剂流入到径向槽并将片剂保持在他们的位置。这种设计消除了保持片剂所需的任何主动或被动的夹持的需要。

每个旋转盘118，119是如图3所示的三个盘301，302以及303的组件。盘303在圆周上具有半圆形凹口402(如图4所示)。当目标片剂到达旋转盘118的圆周时，该凹口使得能够从旋转盘118的下方也可以观察目标片剂。此外，如图4所示，每个旋转盘具有径向槽401以保持片剂。

现在，再次参照图1，旋转盘118以高速旋转，并且在经过激光系统之前，旋转盘118经过颜色传感器104，105。颜色传感器104位于盘的上方以确定片剂的顶表面的颜色。颜色传感器105位于旋转盘的下方以感测片剂底表面的颜色。基于颜色传感器104，105中的任一个感测到的颜色，确定顶部激光器116或底部激光器114是否将发射激光。进一步地，如图1所示，分别放置在旋转盘118的顶部和底部的检流计扫描仪103和检流计扫描仪106被配置为辅助激光钻孔操作。更具体地，检流计扫描仪103和检流计扫描仪106被配置为以由软件编程产生的线的预定轨迹偏转激光束，并且使激光束的速度与盘的圆周速度同步，因此使片剂的速度同步。

根据本发明的实施方式，高速激光发射系统经由检流计镜(也称为检流计扫描仪)发射的激光，以便根据预先校准的深度到长度查找表绘制长度的线。由激光系统的绘制的线的速度与盘上的片剂的旋转速度相同。孔的直径通过焦点尺寸的一次设置来确定，该焦点尺寸通过调整焦距设置。这种方法确保所得到的孔保持期望的直径。圆度可以通过调整线的长度和光束移动速度调谐(tuning)以及激光开/关延迟定时来调节。在一实施方式中，该孔的直径在0.5mm～1mm的范围内。对于这种小孔的钻孔，难以在高速下保持精确的圆度。因此，与在片剂上绘制圆形轮廓相比，以绘制线的方式钻孔证明对于制造这种孔是有效的。

根据本发明的实施方式，如图1所示的装置还被配置为以绘制间隔开的虚线的方式钻出控制药物释放的时间所需的多个孔。该装置能够仅通过激光束消隐来绘制这样的虚线，并且因此在单次旋转中钻出多个孔。当激光器正在绘制线时，如果应该有多于一个的孔，则激光器被消隐，因此在同一片剂的表面上的不同位置处形成有两个不同的孔。

一旦所有上述过程在钻孔部分中完成，片剂被传递到相邻的检查部107，在那里它们被摄像机109，110逐一检查。检查部包括与钻孔部相同的旋转盘119。摄像机109和摄像机110可以位于同一旋转盘119的顶部和底部。就在片剂经过摄像机109，110之前，片剂经过颜色传感器108。颜色传感器108被配置为感测片剂的顶表面的颜色。基于感测到的颜色，摄像机109，110之一捕获片剂的快照。分析快照，并检查孔的位置，直径，圆度以及深度。如果片剂通过测试，则片剂被产品溜槽111带走。未完全钻孔的片剂分别通过拒绝溜槽112和循环溜槽113被拒绝或再循环。

因此，本发明的装置工作时没有任何特殊复杂的布置来保持用于钻孔的片剂。此外，该装置有利于根据待钻的不同尺寸的片剂的需求快速更换旋转盘。更换旋转盘所需的时间少于五分钟。因此，所公开的装置的整体更换部分的制造成本是最小的。

已经参考本发明的各种实施例给出了前面的描述。然而本发明所属领域的技术人员可以理解的是，对上述装置及其方法的修改均是属于本发明的原理，技术构思以及保护范围。

Claims (14)

1.一种用于在多个片剂中钻孔的装置，其中，该装置包括：

激光系统(120)，该激光系统被配置为经由可移动的反射镜发射激光束脉冲，以便产生投影线，其中所述投影线基于所述可移动的反射镜的速度与保持所述片剂的旋转盘(118)的速度相匹配能够在片剂的期望侧上钻孔，并且其中所述激光束脉冲的偏转是预先设定的。

2.根据权利要求1所述的装置，其中每个激光系统(120)基于焦点尺寸来产生设定厚度的所述投影线，所述焦点的尺寸通过设定焦距来设置。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述投影线的长度被设定为与所述孔的直径相匹配并且控制所述孔的圆度。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述激光系统(120)布置在所述旋转盘(118)的顶部或所述旋转盘(118)的底部，或者布置在所述旋转盘(118)的两侧。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述激光系统(120)还被配置为通过在单次旋转中产生断开的投影线来钻取多个孔，其中通过消隐所述激光束来钻取所述多个孔。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述旋转盘(118)的所述径向槽的轮廓的设计和组装能够精确地保持一个或多个片剂。

7.根据权利要求1所述的装置，其中在5秒的时间段内用替代的旋转盘替换所述旋转盘(118)，以便钻出不同尺寸的所述片剂。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述投影线的长度与所述激光束脉冲的宽度成比例。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述孔的深度与所述激光脉冲宽度的长度成比例。

10.一种用激光系统装置高速地在控释片中钻孔的方法，该方法包括：

通过所述激光系统(120)经由可移动的反射镜发射激光束脉冲，以便产生投影线，其中所述投影线基于所述可移动的反射镜的速度与保持所述片剂的旋转盘(118)的速度相匹配能够在片剂的期望侧上钻孔，并且其中所述激光束的偏转是预先设定的。

11.根据权利要求10所述的方法，其中通过在单次旋转中产生断开的投影线以钻出所述多个孔，其中通过消隐所述激光束来钻出所述多个孔。

12.根据权利要求10所述的方法，其中在定位待钻孔的片剂表面的期望侧之后，所述激光系统(120)发射激光。

13.根据权利要求10所述的方法，其中所述投影线的长度与所述激光束脉冲的宽度成比例。

14.根据权利要求10所述的方法，其中所述孔的深度与所述激光脉冲宽度的长度成比例。