CN114245870A - 药物剂型的拉曼分析 - Google Patents

Abstract

公开了用于自动分析药物剂型的方法和设备。在一些方面，剂型可以被夹具夹持，所述夹具用于将所述剂型带到递送光学器件与收集光学器件之间的测试位置并以多种不同的对准状态呈现所述剂型。在每个对准状态中收集通过所述剂型散射的探测光。针对所述多个对准状态收集的探测光随后被用于所述剂型的拉曼光谱分析。在其他方面，旋转台用于将所述旋转台上的剂型在被夹具夹持之前旋转到优选对准状态。然后用所述夹具将所述剂型运送到所述测试位置进行光学分析。

Description

药物剂型的拉曼分析

本发明涉及用于对药物剂型进行拉曼或其他光学或光谱分析的设备和方法，所述药物剂型包括如片剂或胶囊的口服固体剂型。例如，可以在透射配置中使用拉曼光谱分析这种剂型。

引言

在许多情况下，如生产线采样，需要或有必要测试药物剂型，以检查是否符合特定规格。这样的规格可以限定一种或多种活性药物成分(API)的绝对含量的窄可接受范围以及其他方面，例如剂型的形状、大小、和其他化学成分的含量以及性质。

确定这种含量和化学性质的一种方法是将每个样品剂型分别研磨成粉末，溶解在溶剂中，并引入液相色谱仪、质谱仪或类似装置。然而，当大量剂型需要分别单独测试时，这一过程可能很慢，并且难以有效自动化。通过这样的分析过程精确跟踪每个剂型样品的身份会出现困难，并且原始剂型的物理性质和身份识别标记会在该过程中丢失。

用于定量分析的药物剂型的光谱测试例如在PCT/SE96/01637和WO 2007/113566中有描述。剂型可以采取片剂、胶囊和其他制剂的形式。

本发明旨在解决相关现有技术的问题和局限性。

发明内容

本发明的各方面提供了用于自动操作和呈现剂型样品以用于光学分析的设备和方法，具有最少或零操作者输入，并且可以被设置成用于操作许多不同大小和形状的剂型，并且在没有用户输入的情况下在不同的样品或剂型类型之间切换，例如自动处理储存在不同料斗中的不同类型的剂型，而无需用户干预。可以通过操作和分析过程跟踪和管理剂型，其操作错误或错误样品装载的范围最小或为零。剂型的物理尺寸和标记可以根据期望值和模式来确定和检查。

本发明的各方面还能够对单个剂型精确称重。由于光学分析(例如透射配置拉曼技术)通常提供比例含量测量值，例如活性药物成分的百分比含量(％API)，因此具有剂量的重量使得能够针对被测样品确定API剂量的更准确的绝对量度。

本发明的各方面还使得能够灵活地操纵单个剂型，从而可以通过在光学分析期间提高样品呈现的一致性来避免光学分析结果的不一致。

各药物剂型可以是片剂、包衣片剂、胶囊、明胶胶囊或任何其他形式。这种剂型可以被描述为固体剂型，其可以通过机械夹具等被单独操纵，不过某些这种固体剂型内部可以包含液体或凝胶。这种剂型也可以描述为口服剂型，其旨在通过吞咽来摄取。

通过所述方法和设备加工的剂型可以显示一个或多个表面标记、凹陷(例如在制造过程中压入剂型的特征)、凸起(突出剂型的特征)、各自具有不同的颜色的多个表面区域、印刷标记等。这种特征的存在会影响光学结果，特别是这种剂型的光谱分析，因此为了实现剂型定量分析的一致性，用于光学询问的呈现的一致性是合乎需要的。

具体而言，本发明的各方面提供了一种用于分析药物剂型的设备，所述设备包括：剂量操作器，其被设置成响应于机器视觉系统对剂型的检测，将剂型带入预定的和优选的旋转状态或取向(例如将剂型的限定轴线对准剂型围绕该轴线的优选方向和/或取向)；和用于测试剂型的光学分析站。可以提供各种设置，以确保当将剂型提供给光学分析站进行测试时，剂型保持在优选的旋转状态或取向，尽管在根据需要将剂型移动到光学分析站并随后在其中移动时，可能会发生已知的旋转或其他对准变化。

剂量操作器可以例如包括旋转台或转盘，该旋转台或转盘被设置成用于旋转放置在台上的剂型，该旋转响应于从机器视觉系统接收的数据而被控制。旋转台可提供放置剂型的基本水平或平坦的、通常为圆形的上表面，因此可用于围绕竖直轴线旋转剂型。剂量操作器还可以或替代地包括机械夹具或其他操纵器，其被设置成用于执行以下一项或多项：响应于机器视觉系统使剂型旋转，例如，围绕倾斜或垂直于旋转台旋转轴线的轴线旋转，因此通常围绕水平轴线旋转；以及将剂型运送到光学分析站进行测试。剂量操作器还可以包括称重秤，该称重秤被设置成用于通常在如上所述的旋转和/或操纵之前对位于称重秤上的剂型进行称重。这种称重秤可以设置在旋转台附近，例如通过旋转台和称重秤设置在操作台的表面。

光学分析站通常可以被设置成用于例如在透射配置中执行剂型的拉曼光谱询问，并且这可以在从旋转台或剂量操作器的其他部分收集后仍然由机械夹具或其他操纵器固持的同时执行。

本发明的其他方面提供了一种用于分析药物剂型的设备，包括：旋转台，其具有被设置成用于接收剂型的旋转台表面；夹具或操纵器，其被设置用于夹持剂型；光学分析站，其具有测试位置，并且被设置成用于检测剂型在位于测试位置时内部散射的探测光中的光谱特征；和控制器，其被设置成用于控制旋转台的旋转，以便当剂型在旋转台表面上时将剂型旋转到优选的对准状态、取向或旋转状态，控制夹具夹持优选对准状态、取向或旋转状态中的剂型，并控制夹具将所夹持的剂型运送到测试位置用于光谱询问和分析。

这使得每个剂型能够在光学分析站以一致且优选的对准、取向或旋转状态被呈现，从而减少呈现偏差，否则呈现偏差会导致光学分析结果的显著差异，尤其是当剂型具有显著的不对称性或标记时，例如有色区域、凹陷等。旋转台表面可以是基本平坦且水平的表面，其通常可以是圆形的，剂型放置在该表面上以位于该表面上方。

光学分析站具体地可以是拉曼分析站，其被设置成用于检测测试剂型的拉曼光谱特征。拉曼分析站可以包括：递送光学器件，其被设置成用于当剂型位于测试位置时将探测光导向剂型的第一表面区域；收集光学器件，其被设置成用于接收来自剂型的第二表面区域的所述散射探测光，第二表面区域与第一表面区域间隔开；和检测器，其被设置成用于检测所接收的探测光中的拉曼光谱特征。

拉曼分析站可由此使用透射几何构造询问剂型，以获得代表大量剂型的光谱测量，例如WO 2007/113566中所述。

第二表面区域可以在剂型的与第一表面区域相对的一侧，以帮助最大化由光谱分析结果表示的剂型的体积。

所述设备可以被设置成使得夹具将剂型固持在自由空间中用于拉曼分析的测试位置，例如，在作为拉曼分析站的一部分提供的递送光学器件和收集光学器件之间没有诸如载体或光学挡板的其他结构。此外，由于用于分析的拉曼技术，其中用于检测的光谱特征在光谱上远离基本激光频率，夹具不需要设置任何挡光挡板，例如以弹性屈服材料或更刚性的支架或支架的形式。

更具体地说，没有必要为了阻止激光在剂型周围散射或穿过剂型而提供在测试位置提供剂型周围紧密配合的支架或底座。剂型也没有必要搁置或放置在任何这种紧密配合的支架或底座中，尽管如果需要，可以提供这种支架或底座。

所述设备还可以包括分析仪，其被设置成用于根据所检测到的拉曼光谱特征来确定剂型的一个或多个性质，诸如活性药物成分(API)的百分比含量、其他化学成分的比例含量等。这样的比例量度可以用于通过与确定的剂型的重量组合来确定绝对含量量度，例如API的量，所述剂型的重量可以使用如下所述的设备的称重秤来发现。

所述设备还可以包括机器视觉系统，其被设置成用于检测剂型位于旋转台表面上时的对准状态，并将所检测到的剂型的对准状态传递给控制器，用于控制旋转台的旋转，以将剂型旋转到优选对准状态。例如，机器视觉系统可以被设置成用于检测剂型的预定剂量轴线的对准状态或取向，并且所述优选的对准状态或取向包括剂量轴线的优选对准状态或取向。为此，机器视觉系统可以预先提供待操作剂型的几何以及可选的表面标记细节，并且这些细节可以明确或隐含地包括这样的预定剂量轴线。

夹具或操纵器可以被设置成用于围绕夹具旋转轴线旋转夹持的剂型，然后控制器被设置成用于在夹具夹持剂型的同时控制夹具，以便将剂型旋转到围绕夹具旋转轴线旋转的优选取向。如果剂型已经通过旋转台旋转到优选的对准状态，那么夹具旋转轴线可以平行于剂量轴线的优选对准状态。典型地，夹具旋转轴线可以平行于旋转台表面，因此也典型地垂直于旋转台的旋转轴线。夹具的这种旋转通常也使用来自机器视觉系统的数据来执行。为此，机器视觉系统还可以被设置成用于检测剂型围绕夹具旋转轴线的旋转取向，并将所检测到的旋转取向传递给控制器，用于控制夹具将剂型旋转到优选旋转取向。

机器视觉系统还可以设置成用于检测剂型在旋转台表面上的横向位置，并将所检测到的横向位置传递给控制器，用于控制夹具夹持位于所检测到的横向位置中的剂型。

机器视觉系统还可以被设置成用于确定剂型的一个或多个尺寸，例如当平放在旋转台上时剂型在平面图中的长度、宽度、直径或其他尺寸。如果剂型具有由边缘面分开的相对主面，那么为了确定相对主面之间的剂型厚度，控制器可以被设置成用于控制夹具旋转剂型，以在机器视觉系统的平面图中呈现剂型的边缘，而不是主面，然后机器视觉系统被设置成用于从呈现边缘的平面图中确定剂型的厚度。

在一些例子中，机器视觉系统对边缘面的检测可以在剂型被夹具夹持时实现。然而，在其他例子中，控制器可以被设置成用于控制夹具将剂型边缘放置在旋转台上，并且在该位置释放剂型，以便通过机器视觉系统确定剂型的厚度。这可能是有用的，例如当夹具会遮挡机器视觉系统的边缘视图时。

当机器视觉系统使用一个或多个面向下的相机在旋转台向下看时，使用夹具向机器视觉系统呈现边缘取向的剂型可以特别使用，而没有提供任何相机在旋转台向侧面看，其原则上可检测剂型厚度，但是这将增加系统的费用和复杂性。尽管可以使用不同类型的操纵器或夹具，但是夹具可以包括相对的夹爪，这些夹爪被设置成用于在夹爪之间夹持剂型。相对的夹爪可被设置成通过沿着以下至少一者在剂型上闭合来夹持剂型：平行于旋转台表面的轴线；以及沿着夹具旋转轴线。特别地，夹具旋转轴线的方向可以是固定的，从而简化了设备的构造，同时夹具将典型地设置有三个平移运动轴线。

夹具可以被设置成使得当被保持在用于拉曼分析的测试位置时，剂型保持在优选的对准状态中。注意，当固持在测试位置时，使用旋转台实现的优选对准状态的方向可以变换到不同的方向，只要该变换是已知的并且是精确可控的。

夹具的每个夹爪可以包括呈现给剂型的凹面，用于当夹爪闭合在剂型上时夹持剂型。

控制器可以被设置成用于控制夹具或操纵器，以在检测到当剂型位于测试位置时在剂型内散射的探测光的拉曼光谱特征之后，将剂型放在输出托盘或其他输出结构或输出设置的预定单元中。

所述设备可以包括用于每个剂型的操纵和其他测试的操作台。例如，旋转台表面可以形成操作台的台面的一部分。所述设备可以包括称重秤，其具有形成台面的一部分的称重秤表面，并且被设置成用于当剂型放置在称重秤表面上时对剂型称重。可以将剂型的重量与来自光谱分析的结果组合以确定和输出剂型的含量的一种或多种绝对量度，例如API的重量或其他绝对量的量度。

所述设备还可以包括剂型源，该剂型源被设置成用于将剂型放在台面的下落区中。为了避免称重秤的精度暂时降低，下落区通常可以与称重秤分离，并且可选地与旋转台表面分离。剂型源可以包括多个料斗，所述设备被设置成用于从特定料斗中选择剂型用于分析。这样，使用者可以将不同类型或规格的剂型装入每个料斗中，然后所述设备可以自动进行多种不同类型剂型的所需操作和光学分析，而无需进一步的使用者干预。

所述设备还可以包括滑动件，该滑动件被设置成用于在控制器的控制下在台面上滑动剂型。例如，控制器可以被设置成用于控制滑动件将剂型从下落区滑动到称重秤表面用于称重，以及从称重秤表面滑动到旋转台表面用于对准和任何其他需要的定向。

滑动件可以是盒形滑动件，其被设置成围绕剂型，用于在台面上滑动。提供围绕剂型的滑动件壁，例如以矩形或正方形的结构，可以避免剂型从设备的控制中丢失，例如当剂型从剂型源掉落到台面上时。滑动件通常具有三个平移运动的轴线，包括竖直轴线，该竖直轴线能使滑动件上升到剂型的高度以上，这样滑动件就能移开，将剂型留在台面上保持不动。

夹具和滑动件都可以联接到多轴线台架，为夹具和滑动件提供共同的运动。例如，多轴线台架可以在控制器的控制下提供沿着过程轴线的运动，从而在下落区、称重秤表面和旋转台表面之间移动滑动件，并且在旋转台表面和拉曼分析站的测试位置之间移动夹具。

本发明还提供了多种方法，例如操作、操纵、测试、光学询问、分析和定量分析剂型的方法，包括控制本文所述设备的各方面的方法。

根据一个方面，本发明提供了一种自动分析药物剂型的方法，包括：在旋转台上接收剂型；旋转所述旋转台，以便围绕旋转台轴线将剂型旋转到优选对准状态或取向；将剂型从旋转台运送到光谱分析站的测试位置；以及在测试位置对剂型进行光学询问。

光学询问可以包括剂型的光谱询问，例如检测通过剂型散射的光的一个或多个拉曼光谱特征，并且该方法可以进一步包括根据光谱询问的结果确定剂型的一个或多个性质，例如化学成分的定量性质。

执行光谱询问可以包括使用透射几何构造，例如将激光探测光导向剂型的第一表面区域，从剂型的第二表面区域收集在剂型内散射的激光探测光的元素，第二表面区域在剂型的与第一表面区域相对的一侧，以及检测收集的光的拉曼光谱特征。

运送可以通过以下步骤来执行：当处于优选的对准状态或取向时，使用夹具或其他操纵器来夹持剂型，使用夹具将夹持的剂型运送到测试位置，对夹持的剂型进行光谱询问，并且仅在此之后从夹具的夹持中释放剂型。

夹具还可用于围绕夹具旋转轴线将剂型旋转到围绕该轴线的优选取向，从而进一步减少光学询问过程中剂型的呈现偏差。剂型围绕夹具旋转轴线的旋转通常可以在剂型使用旋转台围绕旋转台轴线旋转之后进行，使得剂型已经处于用于夹具夹持的期望对准状态中，但是使用旋转台的一个以上的旋转步骤可以被使用，例如在夹具旋转之前和之后。

所述方法可以进一步包括：在操作台的下落区接收剂型，操作台还包括称重秤和旋转台；使剂型在操作台上从下落区滑至称重秤；使用称重秤对剂型进行称重；以及使剂型在操作台上从称重秤滑至旋转台，以旋转到优选对准状态或取向，并随后被运送到测试位置。

还提供了用于确定各方面的方法，例如剂型的操作和光学询问的差异，例如通过：对单个剂型或同一类型的多个剂型重复上述步骤，以便进行多个所述光学询问；以及比较所述多个光学询问的结果，以确定所述剂型的操作和光学询问中的至少一个差异量度。

自动分析多个药物剂型的方法还可以包括：装载多种剂型类型中每一类型的多个剂型，每一类型的剂型被装载在单独的料斗中；以及对每个剂型进行所述的操纵和光学分析，其中在旋转台或剂量操作器的其他部分上接收特定剂型包括从装载剂型的料斗中接收剂型。

本发明还提供了用于改进剂型的光学测试的方法和设备，例如在拉曼分析站或其他测试位置由夹具或其他操作元件呈现的过程中。通过调整剂型的对准状态以确定一系列这种对准状态的拉曼光谱特征，包括剂型的平移和/或旋转，可以实现剂型的改进采样。这可以包括检测一系列这种对准状态的拉曼光谱特征，以便确定更能代表整个剂量制剂的剂量制剂的性质，和/或可以包括确定同一剂量制剂的不同部分的性质值，例如片剂的可分裂子剂量。

使用所描述的装置可以更容易地实现多种这样的对准状态，因为拉曼光谱的使用允许剂型被保持在测试位置，而没有光挡板或其他装置来强烈阻止探测光绕过剂型到达探测光收集光学器件。这与红外吸收光谱法的使用形成对比，在红外吸收光谱法中，剂型周围探测光的泄漏更令人担忧，因此在一系列对准状态(平移和/或旋转)上对剂型进行光学测试要困难得多。

为此，本发明提供了一种自动分析药物剂型的方法，包括：使用夹具夹持剂型；移动夹具，以便将剂型带到递送光学器件与收集光学器件之间的测试位置，递送光学器件被设置成用于将探测光导向剂型的第一表面区域，收集光学器件被设置成用于从剂型的第二表面区域接收通过所述剂型散射之后的探测光；移动夹具，以在递送光学器件与收集光学器件之间以多个对准状态呈现剂型，并且针对每个对准状态，从所述第二表面收集探测光；以及针对多个对准状态中的每一个对准状态，检测所接收到的探测光的拉曼光谱特征。

然后可以使用在一些或所有对准状态过程中检测到的拉曼光谱特征来确定剂型的一个或多个性质，例如活性药物成分的相对浓度。来自所有对准状态的拉曼光谱特征可以用于例如确定整个剂量制剂的改善的平均性质。然而，在其他实施方案中，可以使用对应于剂型的每个这样的部分的一个或多个对准状态，为剂型的两个或更多个部分中的每一个确定特定性质的不同值。该技术可用于确定剂型的多个易碎部分中的每一个的性质值，其中片剂的两个或更多个部分通常由片剂表面上的折断线限定。

剂型的多种对准状态可以理解为在每个对准状态之间提供剂型上第一表面区域的位置和剂型上第二表面区域的位置中的至少一个的变化。为此，在每个对准状态之间，夹具可以通过平移和旋转之一或两者来移动剂型。然而，请注意，可以使用离散对准状态和/或通过一个或多个对准范围的连续移动。为此，至少一些所述对准状态可以在剂型移动期间形成一个或多个连续的对准范围，其中在所接收的探测光中检测拉曼光谱特征。

光学测试可以使用透射设置，其中第二表面区域在剂型的与第一表面区域相对的一侧。如前所述，药物剂型可以是以下一种或多种：片剂；包衣片剂；胶囊；明胶胶囊；固体剂型；和口服剂型。为了提供所述多种对准状态的所述剂型的移动范围可以包括以下至少一种：将剂型平移至少2毫米的距离；以及使剂型旋转至少10度。

本发明提供了相应的设备，用于使用多个对准状态提供剂型的光学测试，例如一种用于自动分析药物剂型的设备，包括：机械夹具，其被设置用于夹持剂型；拉曼分析站，其具有测试位置，并且被设置成用于检测剂型在位于测试位置时内部散射的探测光中的拉曼光谱特征；控制器，其被设置成用于控制夹具，以便在测试位置内以多个对准状态呈现剂型，并且控制拉曼分析站收集在剂型内散射的探测光，并且在每个对准状态中检测所收集的探测光中的拉曼光谱特征；和分析仪，其被设置成用于根据所检测到的拉曼光谱特征来确定剂型的一个或多个性质。

本发明还提供了一种控制器和/或一种或多种其他计算机系统，其包括被设置用于执行本文描述的方法步骤的计算机程序代码，并且提供这样的计算机程序代码，以及承载这样的计算机程序代码的一个或多个计算机可读介质。

附图说明

现在将仅作为举例参考附图来描述本发明的实施方案，其中：

图1示意性地示出了用于操作和光学询问和分析多种药物剂型的设备；

图2更详细地示出了图1的剂量操作器的一些方面；

图3描绘了可以使用图1和图2的设备操作和分析的剂型，以及可以由所述设备的机器视觉系统识别的相关剂量轴线；

图4a、图4b、图5和图6示出了图1和图2的设备的操作方法；

图7和图8示出了剂型可以如何以一定范围的对准状态在图1和图2的拉曼分析站的测试位置处呈现，这些对准状态在剂型的平移和/或旋转方面有所区别；

图9示出了可以如何确定单个剂型的两个子剂量部分中的每一个的性质的值，所述两个子剂量部分通常由表面凹槽或其他折断线分开；并且

图10示出了如何实现图1和图2的设备的一些工程细节。

具体实施方式

参考图1，示意性地示出了用于药物剂型12的光谱或其他光学分析的设备10，所述剂型特别是口服固体剂型，例如片剂或胶囊，尽管可以使用所述设备分析其他类型的剂型或实际上其他种类的物体。

设备10被设置和操作成在一批基本相同的这种剂型上提供光谱或其他光学分析的改进的一致性。一批剂型通常表面上相同或非常相似，例如在形状、大小和组成方面，但仍可能包含缺陷和/或差异，尤其是在内部化学成分和组成方面。作为制造过程或其他测试场景的一部分，检测此类缺陷和差异可能很重要。

药片有各种形状、大小和颜色。有些药片可能有多种不同的颜色。片剂形状包括圆柱形或椭圆形棱柱形，通常具有斜边、球形、卵形、菱形等。片剂通常带有凸起或凹陷的标记，如字母数字代码和其他符号、有助于折断成几部分的槽以及其他表面特征。一些药片带有印刷的表面标记，例如包括字母数字代码和其他符号。片剂以包衣形式和未包衣形式制造，在包衣形式中，表面层包含与下面的芯不同的组分。

药物胶囊，其中凝胶胶囊是一种特定的形式，通常包括包含药物粉末或有时为凝胶或流体的封装套。胶囊的典型形状是具有圆形末端的圆柱形，但是有时也使用其他几何构造，例如扁平的圆柱形。封装套通常通过连接两个相对的端部来形成，这两个端部通常具有不同的颜色。胶囊通常印有表面标记，如字母数字代码和其他符号。

发明人已经发现，剂型的各种物理特征，例如上面提到的那些，可以影响许多相同类型或批次的剂型之间的光学分析结果的一致性，即使它们表面上是相同的。已经确定，例如，如果这种剂型以这些特征相对于光学分析设备的不同取向或旋转状态呈现用于光学分析，则一致性可能降低。可能希望进行光学分析的剂型基本上没有任何这样的特征或不对称性的情况很少，尽管一些剂型可能关于一个旋转对称轴线足够对称，使得剂型围绕该轴线的旋转至少难以通过例如机器视觉系统视觉检测到，在这种情况下，围绕该轴线的旋转不会以任何有效的方式有助于在随后的光学分析的操作过程中考虑剂型的旋转状态。

图1所示的设备可用于对多个这种表面上相同或相似的剂型进行自动和连续的光学分析，提高了光学分析的一致性。

典型的应用领域可能是监测从生产线或其他制造过程中采样的剂型的化学成分。剂型的确定性质可以包括一个或多个活性成分或其他组分的测量值或浓度或量，以及一个或多个这种活性成分或组分的多晶型物形式、水合形式、溶剂化物形式、盐形式和结晶度的测量值或浓度或量。杂质的存在或浓度可以类似地被检测。

图1中所示的设备被特别安排来执行剂型12的拉曼光谱分析，尽管也可以或替代地实现其他类型的光谱或更一般的光学分析。为此，所述设备包括拉曼分析站20，该拉曼分析站被设置成用于当剂型12位于该站的测试位置22时，检测在剂型内散射的探测光中的拉曼光谱特征33。

图1的拉曼分析站20包括：激光源24，其被设置成用于产生探测光的激光束，通常是红外光；递送光学器件26，其被设置成用于将探测光导向测试位置22中的剂型12；收集光学器件30，其被设置成用于接收在剂型12内散射之后的探测光，包括拉曼散射；以及检测器32，其被设置成用于检测散射探测光中存在的剂型的拉曼光谱特征33。

典型地，激光源24可以作为连续波或脉冲源在近红外区工作，例如在700至1000纳米左右。递送到剂型12的合适的平均光输出功率可以是大约50到1200毫瓦，并且在剂型12处探测光束的合适的光斑直径可以在大约1到10毫米的范围内。由于被测剂型有热损伤的风险，可以避免特别小的光斑尺寸。

当实施拉曼光谱技术时，收集光学器件30和/或检测器32通常被设计成结合对由激光源24发射的探测光的波长带(即基本波长)的非常好的抑制。拉曼散射截面非常小，因此如果没有这种抑制，基本波长可能会不利地影响拉曼光谱特征的精确检测，即使这些特征在波长上与激光波段相隔几十纳米或更多。这种抑制可以使用一个或多个滤光器来实现，例如收集光学器件30中的全息陷波滤光器，以抑制已经弹性散射通过或围绕待测试的药物固体剂型的激光波段光。

当检测拉曼光谱特征33时，收集光学器件30中激光波段光的抑制减少了避免杂散探测光在剂型12周围反射或散射并进入收集光学器件的需要，如果使用红外吸收光谱和一些其他光谱技术，这通常是必要的。结果，待测试的剂型可以悬浮在测试位置22，而不特别需要载体或其他结构在递送光学器件26和收集光学器件30之间的剂型侧面周围提供光学密封以防止这种杂散光。因此，剂型可以悬浮在递送和收集光学器件之间，而不需要位于任何支架或载体内。

因此，剂型12可以“自由空间”配置保持在测试位置22，而不需要剂型周围的特定光学屏障或光学密封。反过来，这使得在如何将剂型运送到测试位置22、固持在测试位置22中以及从测试位置22移除剂型方面能够增加一些设计灵活性，例如在所有这些步骤中使用机械夹具来固持剂型，如下面更详细讨论的。类似地，下面讨论的机械夹具不需要设置任何挡光挡板，例如以弹性屈服材料的形式。

在光学测试期间，剂型12可以在测试位置22中的特定固定位置和旋转状态(取向/对准状态)下呈现，或者可以在多个离散位置之间移动/旋转，在每个离散位置进行光学测试，和/或可以在该移动过程中，例如在扫描动作中进行光学测试的情况下移动(包括平移移动和旋转中的一者或两者)。这种移动可以使用下面更详细描述的剂量操作器来实现，例如通过使用夹具90在测试位置内移动剂型。然而，光学分析的这种几何构造可以替代地或附加地在离散的测试几何构造之间变化，和/或通过利用拉曼分析站的递送光学器件26和/或收集光学器件30的移动或调节进行扫描来变化，所述递送光学器件和/或收集光学器件用于将探测光传送到剂型并从剂型收集散射光，或者这些方面的组合。

在特定剂型的呈现过程中以这种方式获得的多个光学测量结果可以被组合，例如以获得剂型的更具代表性的光学测量结果。例如，通过用指向多个不同位置和/或扫描一系列位置的激光点测试特定剂型，光学测量结果可以更好地代表剂型的整体。这种技术还可以允许在剂型上使用更小和/或更一致的激光光斑尺寸。

检测器32可以以各种方式实现，例如作为覆盖合适波段的光谱仪来检测期望的拉曼光谱特征33，例如Kaiser光学技术全息光谱装置。从激光源24到递送光学器件26以及在收集光学器件30和检测器32之间的激光联接通常可以使用光纤来实现，尽管也可以使用自由空间透射设置或者替代。

描述检测到的拉曼光谱特征33的至少一些方面的光谱数据可以从检测器32传递到分析仪34，所述分析仪被设置成用于根据光谱数据确定剂型的性质，例如上述各种化学性质。光谱数据通常可采取来自检测器32的CCD或其他成像部件的读出形式，并且分析仪34可随后被设置来检测诸如特定拉曼光谱峰的量值和表示在被测剂型中预期或寻找的特定化学组分的其他特征、与此类组分的光谱或多个光谱特征的更广泛的光谱匹配等，例如参考限定此类组分的预期光谱和/或特定光谱特征的一个或多个数据库。

测试剂型的光谱数据和/或确定的性质可以各种方式使用，例如本地和/或远程存储，通过网络传输，进一步分析，用于控制过程，例如用于产生测试剂型的制造过程，等等。在图1中，本地个人计算机36被示为接收所确定的性质，并且可以例如向监控设备10的人员提供所确定的性质的各方面的输出，例如以所确定的性质与期望值的偏差的显示、引起这类人员注意足够显著的偏差的听觉或视觉警报等形式。

典型地，探测光可以由递送光学器件26导向位于测试位置22的剂型12的第一表面40，然后在剂型内散射的探测光可以从与第一表面间隔开的第二表面41收集。以这种方式，收集的探测光将在被测剂型12内的深度被散射，并且检测到的拉曼光谱特征33将代表剂型的整体性质。

通常，第二表面41可以与第一表面40间隔开，使得探测光的拉曼散射元素的前向散射被传输到第二表面以被收集和检测，从而以透射或前向散射几何构造分析剂型。尽管不同的设置是可能的，但是通常第二表面41可以在剂型的与第一表面40相对的一侧。这方面的一个例子是图1中以放大图显示的片剂剂型12’,其中第一表面40是片剂剂型12’的第一平坦表面，第二表面41是与第一表面40相对的片剂剂型12’的第二平坦表面。对于一些剂型，更常见的是对于片剂，第一和第二表面中的每一个可以是基本平行的，通常是圆形的，并且通过侧壁彼此隔开。

在WO 2007/113566中描述了拉曼分析站20可被设置和操作以实现使用此类透射或前向散射几何构造的分析的一些方式，所述文件内容出于所有目的以引用的方式并入本文。

在一些其他设置中，拉曼分析站20还可以或替代地被设置成例如使用空间偏移拉曼光谱(SORS)操作模式在其他几何构造和模式中执行剂型12的拉曼光谱测量。在这种模式下，探测光由递送光学器件26递送至剂型12的一个或多个进入表面区域，并且收集光学器件30用于从与进入区域横向间隔开的一个或多个收集表面区域收集散射的探测光。然后，检测器32在收集的光中检测拉曼光谱特征13。

在收集的光中产生拉曼光谱特征13的拉曼散射的深度分布取决于横向间距。可以使用入口和收集表面区域之间的单个间隔，或者可以组合来自多个间隔的拉曼光谱特征，以提供更详细的深度相关测量，例如拉曼散射的轮廓和随后的光谱特征作为剂型内深度的函数。例如，在WO 2006/061565和GB2541110中讨论了这种技术和各种实现细节，其内容出于所有目的整体并入本文。

拉曼分析站10也可以或替代地被设置成用于使用其他几何构造、设置或技术来实现剂型的拉曼分析，并且在一些实施方案中，也可以或替代地使用其他光谱技术，例如紫外、可见或红外吸收或反射光谱技术、荧光技术等，或者拉曼光谱。在一些这样的光学分析模式中，传送和收集光学器件可以是分离的或组合的，或者以其他更复杂的形式提供，使用反向散射、透射或其他类型的几何构造。

如上所述，被测剂型的各种不对称和特征，例如整体形状、表面、颜色特征、凹陷和凸起以及印刷标记，会影响光学分析的结果，并且可能需要光学分析的剂型基本上没有任何这种不对称和特征的情况很少。

当进行剂型12的光学分析时，例如使用上述实现透射几何构造的拉曼分析站20，发现测试位置22内剂型的取向和位置的差异会引起检测到的拉曼光谱特征33的差异和误差，因此也会引起被测剂型的检测性质的差异和误差。被测剂型取向的差异不仅会引起收集光强度的整体差异，还会引起各种光谱特征的相对强度和表观波长的差异，例如由于与递送光学器件、收集光学器件和检测器的几何构造和性质的相互作用。剂型的不同取向也可导致剂型体积内弹性和拉曼散射的不同分布。

为了在相似或基本相同的剂型之间获得更一致的光学分析结果，已经发现以相同的取向呈现用于光学分析的每个这样的剂型是有益的。一些特殊的示例情况是：

-如果一批剂型包含在一个平面上具有特定凹陷或印刷或其他标记的片剂，那么这些标记应该被一致地定向用于测试，例如总是面朝上，或者总是面朝下，并且总是在水平面上旋转到相同的取向；

-如果一批剂型包含两端颜色不同的胶囊，则两端应始终以相同的方式定向；和-如果一批剂型包含沿圆柱形侧壁印刷的胶囊，那么该印刷应该是一致定向的。

图1的设备包括剂量源42，该剂量源被设置成用于向剂量操作器60提供剂型。例如，剂量源可以包括或被设置成用于接收一个或多个单出料料斗43，每个单出料料斗被设置成用于在控制器50的控制下一次释放一个剂型。以这种方式，可以装载多个批次的剂型用于分析，每个批次都在单独的单出料料斗43中，单出料料斗包含可能几十到几百个这样的剂型，然后控制器可以提供这些批次的自动、计划好的处理。每个这样的批次或两个或更多个单出料料斗中的每一个可方便地含有不同类型的剂型，例如在几何构造(大小、形状等)、药物含量、标记、颜色等任何方面的不同。所描述的设备特别有益于能够操作这种不同类型的剂型，而不需要对设备进行任何特殊的物理改变或修改，使得多个不同批次的剂型可以在单次操作过程中进行处理，而无需用户干预。

一个或多个单出料料斗可被设置成用于将每个剂型递送到进给机构44。进给机构44可以例如包括具有多个外围孔的转盘，每个外围孔用于接收一个这样的剂型12，转盘旋转以将接收的剂型从剂型源42一次一个地释放到剂量操作器60。

剂量操作器60从剂量源42接收一系列相同类型或批次的剂型，然后由控制器50自动操作，以一致地设置每个这样的剂型的旋转状态的至少一些方面，用于在拉曼分析站20的测试位置22处呈现(例如，将剂型的剂量轴线对准剂型围绕该剂量轴线的优选方向和/或取向)。以这种方式，可以最小化或减少由于测试位置22处旋转状态的不一致而可能引起的剂型检测性质的潜在误差和差异。为此，控制器可以包括或被提供有对准状态/取向数据52，该数据定义了预定或优选的旋转状态，例如可以由剂量源递送到剂量操作器60的每个类型或每批剂型的对准状态和/或取向，将在下面更详细地描述。

在光学分析之后，剂量操作器60执行输出操作。典型地，输出操作应该允许每个光学测试的剂型被唯一且准确地定位或识别，用于可能的进一步测试或分析。为此，剂量操作器60可以将每个测试的剂型放在输出托盘45的不同单元中，使得用于该特定剂型的单元随后可以手动或作为进一步自动过程的一部分来识别。

图2示意性地示出了如何实施图1的剂量操作器60，以在单一类型或批次的多个剂型的光学分析中提供期望的对准状态和/或取向的改进一致性。剂量操作器60包括操作台70，所述操作台提供了台面72，在台面上可以操纵从剂量源42递送的每个剂型12。台面72可以优选地是水平的，即基本水平的。台面72可以是光滑的，或者可以在一个或多个区域中或者在整个台面72上以某种方式具有纹理。例如，可以提供表面纹理，其允许剂型12被推动或滑过台面72，但是其防止或减少剂型的不希望的滚动或其他运动。合适的表面纹理可以例如包括小的重复突起，例如棱锥形或圆锥形，小的重复凹痕或凹坑等。这种特征例如可以具有小于约1毫米的高度或深度以及重复周期。

图2中所示的剂量操作器60包括具有旋转台表面75的旋转台74，该旋转台表面被设置成用于接收剂型12并将其旋转到预定的、优选的对准状态，用于随后的夹持，以运送到拉曼分析站20并其进行分析。旋转台表面75通常可以与操作台的台面72平齐或者形成台面的一部分(因此通常也是水平的或者基本水平的)，以使得剂型12能够被推过台面72并到达旋转台表面75上，如下面更详细讨论的。旋转台表面75被设置成用于围绕旋转台轴线77旋转，所述旋转台轴线基本上垂直于旋转台表面和台面，因此如果台面近似水平，则旋转台轴线通常近似竖直。换句话说，旋转台用于围绕通常竖直的轴线旋转剂型，以实现围绕该轴线所需的旋转对准状态。

为了实现优选的对准状态，剂量操作器60还包括机器视觉系统80，以检测剂型的旋转状态的至少一些方面，例如当剂型存在于旋转台表面75上时，并将检测到的方面传递给控制器50，从而通过旋转台马达76(在一些实施方案中，旋转台马达可以被认为包括在旋转台74中)的适当控制使旋转台74旋转可以实现剂型的优选对准状态。例如，机器视觉系统80可以检测剂型在旋转台表面上的初始对准状态，并将该初始对准状态传递给控制器，随后控制器使旋转台旋转，以使剂型进入优选对准状态。在其他实施方案中，机器视觉系统可以在旋转台旋转时监控剂型的对准状态，然后控制器被设置成用于当实现优选的对准状态时停止旋转。

机器视觉系统80可以包括至少一个相机82和机器视觉处理器84，所述相机具有包括旋转台表面75的至少一部分的视野，通常在旋转台处向下看，所述机器视觉处理器被设置成用于接收位于旋转台表面上的剂型12的一个或多个图像，并从图像中检测剂型12的期望性质，包括旋转状态的方面，例如对准状态和取向。尽管在图2中被描绘为单独的实体，但是如果需要，机器视觉处理器84可以被提供为控制器50的一部分。

机器视觉处理器84可以检测除了旋转状态方面之外的剂型12的其他性质，例如剂型在旋转台表面75上的位置，以及剂型为特定类型或来自特定批次的肯定或否定识别，例如使用诸如上述的特征，这些特征可以包括形状、大小、印刷标记、表面凸起和凹陷标记、颜色区域等，并将这种检测的性质传递给控制器50、分析仪34、个人计算机36或其他合适的元件。例如，控制器50可以控制剂量操作器60根据检测到的剂型类型不同地操作剂型，例如以特定于该类型的方式定向剂型用于光学分析。

机器视觉系统80还可用于确定剂型的尺寸(可能需要对照所需尺寸来检查这些尺寸)，例如圆形平面图的剂型直径，或者其他平面形式如椭圆形、矩形或胶囊形式的剂型的更具体的长度和宽度尺寸。其他合适的量度可以包括平面视图表面积。两个大体上平坦的相对表面之间的剂型厚度，例如片剂的厚度也可以由机器视觉系统确定，尽管这可能需要对剂型进行一些特定的操作，以确保剂型边缘适当地呈现给相机82。在一些情况下，机器视觉系统可以进行足够的尺寸和/或面积测量，以便能够计算剂型的体积。

对于特定类型或批次的剂型，优选的对准状态可以参照剂型的剂量轴线来定义(例如在控制器可用的对准状态/取向数据52中)，该剂量轴线可以是预先定义的，并且至少可以使用机器视觉系统80从这种剂型的图像中隐含地识别出来。然后，将旋转台上的剂型旋转到优选的对准状态等同于将剂型的预定剂量轴线旋转到与平行于旋转台表面的目标轴线对准，其中目标轴线通常可以相对于剂量操作器60或设备10的一个或多个其他部分固定。

图3a示出了如何限定剂量轴线13以及剂型的优选对准状态(即旋转取向)。在这种情况下，基本上为圆柱形的胶囊12”显示为具有剂量轴线13，在这种情况下，剂量轴线对应于圆柱体的旋转对称轴线。该胶囊的优选对准状态可以是当剂量轴线13平行于目标轴线(图中未示出)时。如果胶囊12”或其他剂型在沿着该剂量轴线的方向反转或反射下不对称，例如具有不同的彩色末端或其他不对称特征，如图所示，那么优选的对准状态可能需要剂量轴线特别平行于或反平行于目标轴线。

因为剂型在旋转台上的对准状态可以决定如何夹持剂型以将其运送到测试位置，所以剂量轴线的选择也可以考虑当沿着该轴线或相对于该轴线限定的取向夹持时由夹具固持的预期稳定性。

如果另外胶囊12”包括使其绕剂量轴线13旋转不对称的特征，例如图中所示的印刷字符，那么除了将剂量轴线旋转到优选的对准状态之外，可能希望绕剂量轴线或基本平行于旋转台表面的另一轴线旋转剂型到优选的旋转取向，例如使用下面更详细描述的夹具。

图3b示出了如何限定剂量轴线13的另一个例子，在这种情况下，片剂12”’在片剂12”’的两个相对的圆形面之一上具有凹陷的咬合线特征或折断线14。在这种情况下，绕剂量轴线旋转的优选取向可以是使咬合线面向特定方向，例如向上或向下，或者可能面向图中的左侧或右侧。

再次参考图2，剂量操作器60还包括用于将旋转的剂型移动到测试位置的元件。在图2中，该元件由夹具90提供，该夹具被设置成用于在使用旋转台旋转成优选的对准状态后夹持剂型12，并将夹持的剂型运送到拉曼分析站20的测试位置22，这些动作在控制器50的控制下进行。

在从旋转台上的剂型被夹具夹持的位置运送到测试位置22处的剂型被呈现用于分析的位置的过程中，剂型取向的对准和可选的其他方面可以保持固定，或者它们可以以受控和已知的方式改变，以便在测试位置实现剂型的一致对准和/或取向。然而，在光学分析之后，在随后的输出操作中，通常很少或不需要保持剂型的已知或精确的对准状态或取向。

夹具90还可以被设置成用于围绕夹具旋转轴线96将夹持的剂型旋转到优选的旋转取向，该旋转轴线例如可以是平行于旋转台表面75的轴线(因此通常是水平轴线)。这可以通过使用夹具夹持剂型，将剂型提升到旋转台表面75上方，旋转剂型，并将剂型返回到旋转台表面75，并释放剂型来实现。如果优选的是，在再次夹持剂型以运送到测试位置之前，夹具返回到另一个旋转和/或平移状态，则可以使用这样的顺序。可选地，夹具可以在夹持和提升之后旋转剂型，而无需再次将剂型放置在旋转台表面上，例如作为将剂型运送到测试位置的运动的一部分，或者实际上在测试位置。作为另一种选择，通过夹具提升和/或替换剂型可以在远离旋转台的台面的一个或多个其他部分上进行，并且在一些设置或操作中，在进行旋转之前可能不需要提升剂型，例如如果旋转是围绕圆柱形的对称轴线。

典型地，夹具90可以包括相对的夹爪92、94，它们被设置成用于朝向彼此并在剂型上闭合，从而夹持剂型。尽管剂量轴线可以以各种方式限定，以满足如上所述使用旋转台旋转至优选对准状态的要求，但是剂量轴线可以方便地限定为夹具夹爪接近的轴线，以便闭合在剂型上，用于夹持剂型并将剂型运送至测试位置。

如图2所示，夹具旋转轴线96也可以平行于夹具夹爪闭合的轴线，因此也平行于上述目标轴线，该目标轴线与当剂型在旋转台74上处于优选对准状态中时的剂量轴线相同。

每个夹具夹爪92、94可以被设计成以令人满意的方式用于所有预期的剂型，而不需要为任何特定剂型或剂型类别定制形状或改变夹具夹爪。为此，每个夹具夹爪可以包括凹面98，这些凹面彼此相对，并呈现给剂型，用于当夹爪彼此靠近时夹持剂型。每个凹面可具有合适的曲率半径，以提供对待操作的典型剂型的更牢固的抓握，例如曲率半径在约3至10毫米之间。

更一般而言，操作设备的方法可包括剂量操作器，所述剂量操作器将第一几何构造(例如，形状、大小等)的多个剂型中的每一个递送到测试位置以进行光学分析，并且随后将第二不同几何构造的多个剂型中的每一个递送到测试位置以进行光学分析而无需改变或修改夹具夹爪。

为了控制夹具将剂型旋转到优选的旋转取向，例如由对准/取向数据52定义的取向，机器视觉系统80还被设置成用于检测剂型的旋转取向，例如围绕夹具旋转轴线和/或剂量轴线，并将检测到的取向传递给控制器。这可以作为控制器可以从中确定所需的夹具旋转量的起始方位来完成，或者作为夹具旋转发生时方位的持续检测来完成，或者以其他方式来完成。

夹具90的整体平移运动由多轴线台架100提供，多轴线台架通常具有三个平移轴线，从而使得夹具能够移动到操作台上的位置以夹持剂型，从操作台上提起剂型，将剂型运送到测试位置22，并完成输出操作。为此，机器视觉系统80还被设置成用于检测剂型在旋转台上的横向位置，并将检测到的横向位置传递给控制器，用于通过适当控制多轴线台架100和夹具夹爪92、94来控制夹具夹持位于所检测到的横向位置中的剂型。

夹具可以设置成使得当两个夹具夹爪朝向彼此闭合时，两个夹具夹爪相对于多轴线台架100移动。或者，一个夹爪可以相对于台架100静止(例如，图2中远离台架100的远侧夹爪92)，而另一个夹爪被设置成用于相对于台架平移(例如，图2中更靠近台架100的近侧夹爪94)。

除了旋转台74和旋转台表面75之外，操作台70可以包括用于操作、分析和以其他方式处理剂型的其他结构和区域。例如，如图2所示，操作台70还可以包括称重秤110，称重秤包括称重秤表面112。称重秤表面112优选地与台面72齐平或形成其一部分，使得剂型可以被滑过或推过台面72并到达称重秤表面112上。称重秤联接到控制器50，使得可以从称重秤接收剂型的重量，例如用于向个人计算机36或设备的其他部分报告。剂型的确定重量可以与例如由机器视觉系统和/或分析仪34确定的其他性质结合使用，以帮助确定剂型是否满足特定的要求规格，或者帮助确定剂型是预期类型还是来自正确的批次。

尽管在图2中被描绘为独立的，但是在一些实施方案中，称重秤可以被结合到旋转台中。

如图2所示的操作台表面72还包括一个下降区120，该下降区是台面72的一个区域，剂型源设置在该区域上，以将剂型放置用于操作和分析。提供这种与称重秤表面分离的下落区120意味着剂型落在下落区120上的冲击不会不利地影响称重秤的精度。一旦剂量源已使剂型落入下落区120，它可以例如通过滑动或推动移动，用于随后由称重秤110称重。

一些或全部旋转台表面75原则上可以用作下落区，但是机器人布局和工作流程考虑使得这些区域保持分离是有利的。

剂量操作器60还可以包括用于推动或滑动剂型穿过台面72的元件。在图2中，这被示出为盒形滑动件130，当处于推动或滑动剂型的位置或过程中时，该盒形滑动件在台面72的平面中或从俯视图中围绕剂型，尽管也可以使用不一定围绕剂型的其他形式的滑动件。图2所示的盒形滑动件130提供了围绕要移动的剂型的封闭矩形周边，但是也可以使用其他剂型，只要滑动件有助于将剂型精确定位在台面72上需要的位置。图2的盒形滑动件沿着每一侧具有大约30到60毫米的横向尺寸。

特别地，盒形滑动件130可以由控制器50控制以移动到下落区120，从而从剂量源42接收盒形滑动件130内的剂型。然后控制盒形滑动件将接收到的剂型移动到称重秤表面112上进行称重，然后移动到旋转台表面75上进行对准和/或取向，然后由夹具90运送到测试位置22。

为了将剂型留在旋转台表面73上，盒形滑动件130设置有垂直于台面72的平移轴线，通常在竖直方向上，使得它能够被充分提升以清除剂型。此外，盒形滑动件130通常具有两个平移轴线，以便能够将剂型移动到台面72上的多个位置，这可能是要进行的操作过程所需要的。

方便地，盒形滑动件可以安装到与夹具90相同的多轴线台架100上。为了构造效率和使用，剂量操作器60然后可以被设置成使得下落区120、称重秤表面112和旋转台表面75大致以该顺序沿着剂量操作器60的过程轴线125布置，通常如图2所示，并且拉曼分析站的测试位置22然后也可以从旋转台表面75沿着相同的过程轴线125进一步布置。用于移动夹具90的位置的多轴线台架100也可以提供盒形滑动件130沿着下降区120、称重秤110和旋转台74之间的过程轴线125的所需移动。

过程轴线125可以对应于多轴线台架100的主运动轴线，例如通过多轴线台架沿着轨道102或类似结构的运动，所述轨道或类似结构沿着或平行于过程轴线125延伸。在实践中，通过多轴线台架，通常可以向夹具和盒形滑动件提供三个独立的运动轴线。在图2的设置中，这些轴线将提供沿着过程轴线的移动，在横跨台面的垂直深度方向上，并且竖直地。然而，在一些设置中，这些轴线中的一个或多个可以为每个夹具90和盒形滑动件130单独提供，例如每个夹具和盒形滑动件设置有单独的竖直或单独的深度控制轴线。

图4a、4b和5使用流程图来说明上述设备可以自动操作的一些方式，例如通过控制器50，以便在拉曼分析站20或其他光谱或光学分析设备的测试位置22处呈现一致旋转状态的剂型，例如对准状态和/或取向。尽管示出并讨论了过程步骤的特定顺序，但是这些步骤的子集可以在没有所有其他步骤的情况下使用，并且这些步骤不必以所描述和示出的顺序使用。

在图4a的步骤410中，在旋转台74上接收剂型。剂型可以以各种方式在旋转台被接收，例如如上所述，以及下面结合图5所述。

在步骤415，旋转台被旋转，以便围绕旋转台的旋转轴线77旋转剂型(所述旋转轴线通常是竖直或基本竖直的轴线)，进入围绕该轴线的优选对准状态或取向。如上所述，实现剂型优选对准状态所需的旋转量可以使用机器视觉系统80来确定，所述机器视觉系统包括具有包括一些或全部旋转台74的视野的相机。剂型的优选对准状态可以通过将剂型的预定剂量轴线13与目标轴线对准来实现，所述预定剂量轴线可以使用机器视觉系统来识别，所述目标轴线通常相对于设备的非移动部分(例如机器视觉系统)来固定。

然后，在步骤418中，使用夹具90以优选的对准状态夹持并从旋转台拾取剂型。然后，在步骤425，由夹具90将剂型运送到光学分析站的测试位置22，以在步骤430进行光学分析。在图4a中显示为步骤420的任选步骤也可以在使用旋转台将剂型旋转到优选对准状态之后，或者在某些情况下在此之前进行。该附加步骤包括使用夹具90围绕夹具旋转轴线92将剂型旋转到优选取向。夹具旋转轴线92通常倾斜或基本垂直于旋转台轴线77，因此通常可以是水平的或基本水平的，和/或平行于支撑剂型的旋转台的表面72。

向优选取向的旋转可以例如部分或全部发生，同时剂型仍在旋转台上或刚好在旋转台上方，和/或在移动到测试位置的过程中，和/或在到达测试位置时，如图4a中的三个可选时间点(a)、(b)和(c)所示。

以这种方式，尽管由于夹具的受控运动而具有任何已知的后续旋转，但是剂型的优选对准状态和/或取向被保持，直到在测试位置的光学询问已经完成，此后剂型可以从夹具的夹持中释放。

在步骤430进行剂型的光学询问，特别地，这可以是拉曼询问以确定拉曼光谱特征，或者如本文别处所讨论的其他类型的光谱或光学分析。光学询问尤其可以在透射配置中进行，例如通过将激光探测光导向剂型的第一表面区域，从剂型的第二表面区域收集在剂型内散射的激光探测光的元素，第二表面区域在剂型的与第一表面区域相对的一侧，并检测收集的光的拉曼或其他光谱特征。

如上所述，在光学测试期间，可以使用测试位置22中的夹具在特定的固定位置和旋转状态(取向/对准状态)呈现剂型，或者可以在多个离散位置之间移动/旋转，在每个离散位置进行光学测试，和/或可以在该移动过程中，例如在扫描动作中进行光学测试的情况下移动(包括平移和旋转中的一个或两个)。

最后，在步骤435确定剂型的性质。这些性质可以是剂型的化学性质，例如特定化学物质或形式的存在或比例，并且这些性质可以从检测到的拉曼或其他光谱特征中确定。然后，可以自动生成各种通知和/或警报，以引起设备操作者的注意，例如指示一个或多个剂型的性质超出优选范围的警报。

通过使用透射几何构造，并通过使用拉曼光谱分析，可以确定内部体的各种有用的化学和组成性质，而不仅仅是来自剂型的表面区域。然而，这种透射分析可能对精确的旋转状态敏感，例如测试位置22中剂型的对准/取向，并且通过使用旋转台和/或夹具进行合适的对准/取向，并且使用夹具保持该旋转状态(尽管随后已知旋转)，可以获得拉曼光谱分析的更一致的结果。

除了上面描述的和图4a中示出的操作和动作之外，夹具还可以用于其他操作和动作。例如，可能需要“翻转”剂型，使得剂型的优选面朝上并朝向相机82，或者在将剂型旋转到优选对准状态之前或者之后。这种操作能够使机器视觉系统80更好地确定或控制剂型的正确对准，例如，如果仅在剂型的一个主面上看到合适的标记，在这种情况下，这种翻转操作可以在旋转台操作之前由夹具进行。在如下所述的另一个例子中，夹具可用于将剂型的边缘呈现给机器视觉系统，以帮助确定剂型的厚度。

当剂型位于旋转台上和/或被夹具夹持时，机器视觉系统80可用于获得剂型的各种尺寸测量。典型地，机器视觉系统可以包括相机82，该相机向下观察旋转台，如图2所示。如果剂型具有两个相对的主面，这对于片剂和一些其他形式是典型的，那么尽管当剂型在旋转台上以这样的主面平放时，使用向下观察的相机可以容易地获得平面图尺寸，但是机器视觉系统80也可以确定两个相对的主面之间的厚度，并且在这样的视图中该尺寸对于相机是隐藏的。这种剂型通常可以是片剂或类似物，包括两个相对的圆形面，在这些面之间延伸有宽度大致恒定的侧壁，但是也可以使用其他面形状和几何构造。

为此，在控制器的控制下并使用机器视觉系统80，夹具90也可以用于向机器视觉系统80的相机82呈现剂型的边缘面或侧壁，从而可以例如通过机器视觉处理器84确定剂型的厚度。这可以在图4a中的步骤415之前或之后进行，例如取决于是否需要剂型的特定旋转状态才能被夹具夹持。

在一些例子中，在将剂型放回旋转台上的边缘之前，夹具可用于提升和旋转剂型，例如旋转90度。然后，夹具释放剂型，也可以移开，以便为机器视觉系统提供更清晰的剂型视图。在其他例子中，夹具可以旋转剂型，例如旋转90度，以向机器视觉系统呈现边缘视图，同时保持对剂型的抓握，并且不将剂型放置在旋转台上的边缘上。对于夹具90的一些设计，可能需要特定的旋转以确保仍然获得剂型边缘的足够清晰的视图。

在任一情况下，机器视觉系统然后被用于从边缘视图获取和输出剂型的合适的尺寸数据，以便确定剂型的厚度。

如果在图4a的旋转步骤415之后，将剂型边缘放置在旋转台上以确定厚度，则可以使用夹具从该位置再次拾取剂型，并继续图4a的步骤425、430和435，以及可选的步骤420。然而，将剂型放置在边缘上的过程可能需要将剂型返回到旋转台上的状态，在该状态下，通过使用夹具直接操作，或者以某种方式将剂型打翻，使得在边缘厚度确定之后可能需要重复步骤415下的旋转台的旋转。

图4b示出了可以实现上述尺寸测量的一些方式。在步骤450，具有由边缘面分开的相对主面的剂型被接收在机器视觉系统相机82下方，在图4a的上下文中，这可以是步骤410，其中剂型被接收在旋转台上，但是可以在操作台70的一些其他表面或部分上。在步骤455，机器视觉系统相机82用于检测在相机下面的平面图中剂型主面的尺寸。这些尺寸可以是圆形剂型的直径、椭圆形或矩形片剂的长度和宽度尺寸、平面图表面积等。如果剂型也根据例如图4a的方案被操作，那么步骤455可以发生在将剂型旋转成优选对准状态的步骤415之前或之后。

在步骤460，夹具90用于夹持剂型并旋转剂型，以将边缘面呈现给机器视觉系统相机82。例如，最靠近相机的边缘面的一部分可以旋转到基本水平，但是可以使用相对于相机的其他呈现角度，这给出了足够的测量精度。然后，夹具可以将剂型放在边缘并移开，以使机器视觉系统清楚地看到剂型，或者如果仍然提供足够清晰的视野，可以保持对剂型的夹持。在步骤465，机器视觉系统用于使用边缘面的可见宽度来检测剂型的厚度。如果剂型也根据例如图4a的方案被操纵，那么步骤460之后可以是在执行或者如果必要的话再次执行旋转步骤415之前重新定位剂型使其位于主面上，或者步骤465之后可以是步骤425(以及可选的步骤420)，其中，剂型被运送到测试位置，而不需要在旋转台上再次被夹具放下。

图5示出了可以自动实现的步骤，例如在控制器50的控制下，以便向旋转台74提供剂型，从而可以实施如图4a的方法。

在步骤510中，在操作台70的下落区120接收剂型，操作台也包括旋转台74。操作台70还可以包括称重秤110，并且旋转台和称重秤可以是平齐的或者形成操作台的一部分，使得剂型可以在这些站之间被推动或者滑过操作台。如果提供的话，下落区在操作台70上与称重秤分开提供，使得剂型落到操作台上不会影响称重秤的后续性能，如果剂型直接落到称重秤上，可能需要一些时间来恢复平衡，从而减慢操作和光学分析过程。

剂型可以通过本文别处所述的剂量源42递送到下落区120，所述剂量源本身可以包括或设置成用于接受一个或多个单出料料斗43，每个单出料料斗能够运载一批数十或数百个相同类型的剂型并以相同的方式进行测试，并且一次递送一个这样的剂型到下落区。

在步骤515，通过在操作台上滑动或推动，在下落区接收的剂型被移动到称重秤110上(如果提供的话)。然后在步骤520对剂型进行称重，然后在步骤525通过滑动或推动越过操作台移动到旋转台上。此时，可以执行图4a的步骤。

剂型在操作台上的滑动或推动可以通过滑动元件实现，例如图2所示的盒形滑动件130。在所有水平方向上围绕剂型的这种盒形滑动件允许剂型在步骤510中被剂型源42落下，而没有剂型从预期位置弹开或完全离开操作台的风险。然后，盒形滑动件形式还允许剂型在控制器50的控制下在任何水平方向上精确移动到任何期望的位置，例如在称重秤的中心或旋转台的中心。

所描述的设备也可以用于对相同或相同类型的一系列剂型进行自动化系列测试。这一系列测试可用于例如确定设备的操作特性，例如在测试位置22处剂型呈现的准确性和可重复性，以及由此产生的光学分析和这类剂型的确定性质。为此，所描述的设备可以例如用于执行图6中概述的方法。

在图6中，在步骤610中，在操作台70接收剂型，例如在操作台的下落区120。然后在步骤620，使用剂量操作器设备操纵剂型，例如包括使用如上所述的盒形滑动件130、称重秤110、旋转台74、夹具90和多轴线台架100中的一个或多个。然后，在步骤630中，通过夹具90以一个或多个优选的旋转状态(根据需要的取向和对准状态的组合)和/或平移位置在测试位置22呈现剂型，用于通过使用拉曼分析站20检测拉曼光谱特征进行光学询问。如上所述，这样的旋转状态和/或位置可以仅包括单个这样的旋转状态和位置，或者多个这样的配置之间的移动，其中在每个这样的配置上和/或以扫描操作的形式在这样的移动期间连续执行光学分析。

如果在判定点640完成了一系列测试，则在步骤650，可以分析从一系列光学询问接收的数据，以确定操作、呈现和分析过程的一个或多个参数，但是在步骤660，剂型可以返回到操作台70，例如使用夹具90将剂型返回到下落区120，随后使用相同的剂型重复操作和呈现到拉曼分析站20的步骤。

代替每次操作相同的剂型并将其提供给拉曼分析站20，所提供的剂型可以被丢弃，并且相同类型的新剂型用于图6的下一个测试序列。不是每次都以相同的取向、对准状态和位置呈现剂型，而是剂量操作器可以以一系列不同的这种配置呈现剂型。

确定操作、呈现和分析过程的参数的步骤650可以采取各种形式。如果每次使用假定相同的旋转状态、对准状态和位置在拉曼分析站20中呈现剂型，那么参数可以包括一个或多个表示剂型性质变化的量度的参数，例如在这些假定相同的配置下活性药物成分的绝对含量。

如果为了测试一系列这样的方面，在光学询问时剂型的旋转状态和位置等方面在一次呈现和下一次呈现之间是变化的，那么在步骤650中确定的参数可以表示调整这样的方面如何影响光学分析的结果。然后，这些参数或结果可用于设计改进或优化的方案，以在测试位置22呈现相同或相似类型的剂型。

因此，所述设备可用于测试差异的影响，并确定由于各种不同因素引起的光学测量结果的精度，这些因素包括剂型操作和呈现的差异以及光学测量结果的差异。所述设备也可用于建立剂型的改进或优化方案或操作和呈现。

如上所述并被设置为执行所述药物剂型的操作和分析的设备10通常能够在大约几秒到几十秒内执行单个剂型的拉曼光谱询问，该时间段取决于拉曼光谱特征检测所需的信噪比和随后确定的化学性质的准确性、每个剂型的激光束照射的功率水平是可接受的以及其他因素，例如所使用的光学器件和光学检测器的类型。因此，剂量操作器应该被安排成以相同的速度或更快的速度操作一系列剂型，以便最好地利用光学分析仪。例如，如果剂量源可以装载十个单出料料斗，每个单出料料斗携带一百个剂型，那么大约一千个剂型可以很容易地在几个小时内完全自动地进行分析，由于上面讨论的本发明的方面，光学分析的精度得到了提高。

所描述的设备和方法的一些方面可以使用在一个或多个合适的计算机系统上执行的计算机程序代码来实现。这种计算机系统通常将包括一个或多个执行这种计算机程序代码的微处理器、存储这种程序和相关数据的存储器、以及合适的输入和输出设施，包括例如有线或无线数据连接、非易失性存储器、可视显示器以及诸如键盘和鼠标的输入装置。

控制器50例如可以包括一个或多个合适的计算机系统，该计算机系统被编程为响应于从机器视觉系统、称重秤、分析仪和其他来源接收的数据，通过控制剂量源、夹具、旋转台、多轴线台架和其他组件来执行所描述的操作。机器视觉系统的一些或所有图像和数据处理方面可以在单独的计算机系统中实现，或者可以在用于提供控制器50所需的数据处理的同一计算机系统中实现。在一些实施方案中，机器视觉系统可利用由德克萨斯州奥斯汀的美国国家仪器提供的LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument EngineeringWorkbench)软件来实现诸如特定类型剂型的识别的方面，以及剂型的定位和定向的各个方面。

分析仪可以类似地使用一个或多个计算机系统来实现，所述计算机系统使用合适的软件来接收来自检测器32的光谱数据信号，以各种方式分析和处理该光谱数据信号，例如降低噪声、转换成期望的形式、确定或测量特定的光谱特征，以及将检测到的光谱特征与被测剂型的已知或预期成分或特征相匹配。可用于这种比较的光谱特征库可从例如S.T.Japan或Sigma-Aldrich获得。

上面已经讨论了在测试位置的呈现过程中如何使用夹具90来移动剂型12，在剂型的对准状态范围(平移位置和/或旋转取向的差异)上进行多次光学测量，以便获得剂型的更具代表性的光学测量结果。为此，图7示出了剂型12，其已经被夹具夹持，例如当其位于旋转台74或操作台表面72的其他部分上时，并且已经被夹具90运送到拉曼分析站20内提供的测试位置22。夹具90的这些和其他动作和运动可以由控制器实现，例如图1和2中所示的控制器50，结合合适的运动提供元件，例如图2中所示的多轴线台架。

更具体地，图7描绘了上面已经描述的递送光学器件26和收集光学器件30，剂型12位于两者之间的测试位置22。然后，递送光学器件26被设置成用于将探测光束27导向剂型的第一表面区域710，并且收集光学器件30被设置成用于在通过剂型12从第一表面区域散射到第二表面区域之后，从剂型的第二表面区域712接收探测光。

特别地，第一表面区域710和第二表面区域712可以在剂型12的相对侧或相对面上，例如在图1中已经描述的相应的第一和第二表面40和41上，使得剂型使用前向散射或透射配置进行测试，尽管可以使用其他配置，例如上面讨论的其他配置。

已经在图1中示出并在上面讨论的检测器32被设置成用于从收集光学器件30接收收集的探测光，并检测收集的探测光中的拉曼光谱特征，例如代表多个拉曼光谱峰值的幅度的拉曼光谱特征，或者更一般地，代表作为波数或波长的函数的检测强度或功率的全拉曼光谱。然后，该数据被传递到分析仪34，如上所述，所述分析仪被设置成用于使用拉曼光谱特征来确定被测剂型的一个或多个性质，例如感兴趣的特定成分如活性药物成分的相对浓度。

在一些实施方案中，特定剂型12被定位在测试位置，并在递送和收集光学器件之间的单一配置或对准状态中保持静止，同时测量拉曼光谱特征，然后用于该单一对准状态的拉曼光谱特征用于确定剂型的一个或多个性质。然而，发明人已经注意到，在测试时在测试位置内移动剂型可能有几个好处，从而对于多个不同的这种对准状态或配置检测拉曼光谱特征。拉曼光谱特征的这种测量可以在剂型的一次或多次运动或两者的组合过程中，在多个离散的和通常静止的对准状态中的每一个上进行。典型地，所有这样的对准状态可以用于获得拉曼光谱特征，而无需从测试位置移除剂型，但是在一些实施方案中，在一些对准状态或多组对准状态之间从测试位置移除剂型可能是期望的或合适的。一个这样的情况可以是，在使用一个或多个对准状态之后，在诸如台面72的表面上替换剂型，从而旋转夹具，在夹具处于旋转位置的情况下再次拾取剂型，使用夹具翻转剂型，并且在翻转(倒置)状态下将剂型呈现在测试位置，以便使用一个或多个进一步的对准状态。

剂型在测试位置22的不同对准状态或配置，无论是离散的这种对准状态，还是在这种对准状态范围内的连续运动，都可以特别通过剂型围绕一个或多个选定轴线的旋转、在一个或多个方向上的平移或两者的组合来提供。剂型在测试位置的对准状态的这种变化导致第一和第二表面区域710、712中的一个或两个在剂型上的位置的相应变化，并因此导致探测光在第一和第二表面区域之间的散射路径的变化，并因此也导致在每个对准状态中被测试的剂型的代表性体积的变化。

移动夹具以在递送光学器件和收集光学器件之间的多个对准状态中呈现剂型，并且对于每个对准状态，从所述第二表面收集探测光，因此允许一系列不同的散射几何构造通过，并且允许待测试剂型的代表性体积。分析仪然后可以以多种方式使用来自各种对准状态的拉曼光谱特征，使用在一些或所有对准状态期间检测到的拉曼光谱特征来确定剂型的一个或多个性质。

例如，在一种操作模式中，分析仪可以处理每个对准状态或多个对准状态组或范围中的每一个的检测到的拉曼光谱特征，以导出每个这样的对准状态、组或范围的单独的剂型性质，然后对获得的剂型性质进行平均或组合，以获得更能代表整个剂型的单个平均剂型性质。

在另一种操作模式中，分析仪可以取而代之地将来自每个对准状态或多个对准状态组或范围中的每一个的拉曼光谱特征平均或组合在一起，以确定整个剂型的一组更具代表性的拉曼光谱特征，由此可以导出整个剂型的更具代表性的剂型性质。

在其他操作模式中，可以为多种不同对准状态或一组或一系列对准状态中的每一种测定剂型性质的单独值，例如，以便为剂型的两个或多个不同部分中的每一个测定剂型性质的单独值。例如，这种操作模式可以例如用于检测药物片剂的两个或更多个易分离部分中的每一个的单独值，通常由片剂的一个或多个面中的一个或多个折断线14或凹槽限定，例如图3b中所示的凹陷咬合线特征。

使用所描述的装置可以更容易地实现剂型在测试位置的多个对准状态，因为拉曼光谱的使用允许将剂型保持在测试位置，而不需要挡光板或其他装置来强烈阻止探测光穿过剂型到达探测光收集光学器件。这与红外吸收光谱法的使用形成对比，在红外吸收光谱法中，剂型周围探测光的泄漏更为重要，这使得剂型在一系列对准状态(平移和/或旋转)上的这种类型的光学测试更加困难，因为剂型通常需要保持在某种不透光的环境中。为此，如在别处所讨论的，本实施方案中使用的夹具可以被设置成用于将剂型悬浮在拉曼分析站的递送光学器件和收集光学器件之间的基本自由的空间中，而不需要任何挡板或其他特定的阻光结构。

再次参考图7，控制机械夹具(通过相对的夹爪94的截面表示)以在递送和收集光学器件之间横向平移剂型12，使得第一表面区域710平移越过剂型12的上表面40，同时第二表面区域712平移越过剂型的下表面41。剂型可以在两个或多个特定的这种对准状态中的每一个中保持静止，并且可以在剂型12连续运动的一个或多个阶段中检测每个这种离散对准状态的拉曼光谱特征和/或拉曼光谱特征。

所示的横向平移允许更大体积的剂型被采样，同时保持使用中等直径的探测光束27(因此第一表面区域710)，这可以更容易以光学一致的方式提供，并且使用中等直径的第二表面区域，这也可以提高光收集的一致性。为了提高探测光递送和收集的一致性，优选的是在剂型12上使用具有固定探测光点尺寸和固定收集光点尺寸的光学器件，并且避免望远镜或其他移动光学器件设置。例如，期望的第一表面区域710或递送光点尺寸可以小于大约3毫米，或者直径小于大约2毫米。

尽管在图7中描绘了两个或更多个位置之间的基本上横向的平移，但是这些位置可以以各种方式分布，例如以直线穿过剂型，以螺旋形式，使用均匀间隔的采样点的二维阵列等等。尽管图7中的平移被描绘为横向的，但是一些竖直移动(朝向/远离递送光学器件/收集光学器件)也是期望的，例如，以确保第二表面区域保持在离收集光学器件基本恒定的距离。这可能特别需要将第二表面区域保持在离收集光学器件合适的焦距处，以便保持恒定的光收集特性。

在图8中，可以看到夹具被控制以围绕一个或多个轴线旋转剂型12，这些轴线可以垂直于如图8所示的递送和收集光学器件的光轴线，或者可以是或包括其他轴线。至于图7，剂型可以在两个或更多个特定的这种对准状态中的每一个中保持静止，并且可以在剂型12连续运动的一个或多个阶段中检测针对每个这种离散对准状态检测的拉曼光谱特征，和/或拉曼光谱特征。在图7中，旋转的角度描绘为大约三十度，但是可以使用在小得多的角度范围内或者在大的角度范围内的对准状态范围。在一些实施方案中，剂型可以在对准状态之间完全倒置或翻转，使得一个或多个对准状态涉及探测光在一个方向上散射穿过样品，一个或多个对准状态涉及探测光在另一个方向上散射穿过样品。

一个或多个这样的旋转运动可以与一个或多个平移运动(例如，如图7所示)相结合，以提供多个不同的对准状态，在每个对准状态中，剂型上的第一表面区域的位置和剂型上的第二表面区域的位置中的至少一个是不同的，从而为探测光散射通过样品以进行分析提供不同的光路，如上所述。

如果使用平移，则提供多个对准状态所涉及的剂型的平移范围通常可以是几毫米的量级，例如至少2毫米。如果使用旋转，则提供多个对准状态所涉及的剂型的旋转范围可以变化很大，例如至少几度或至少10度。剂型的一次或多次完全倒置可能涉及约180度或约360度的旋转范围。

图9类似于图7和8，但是描述了类似于图3b的剂型12”’的平移，其中在剂型的表面上提供了折断线14或凹陷的咬合线特征，以便于将剂型分成两部分，例如两个半片剂量。在这种情况下，测量拉曼光谱特征的一个或多个对准状态提供了一半剂量的第一和第二表面区域，测量拉曼光谱特征的一个或多个对准状态提供了另一半剂量的第一和第二表面区域。这样，对于每一半剂量，可以分别确定剂型的一个或多个性质。当然，一些剂型可以类似地构造成分成三个或更多个单独的剂量，并且对应于每个这样的剂量的一个或多个对准状态可以用于确定每个这样的剂量的一个或多个性质。

图10提供了实施剂量操作器60的设备以及图1和2中所示的一些其他方面的透视图。然而，为了清楚和方便，图10确实明确地示出了在前面的图中看到的剂量源42、控制器50、分析仪34或个人计算机36中的任何一个。

剂量操作器大致描绘在标记为60的虚线框内。大致在虚线框100内描绘的多轴线台架提供了夹具90和盒形滑动件130的运动，这是实现上述关于操作台70的操作过程所需要的。操作台70的水平台面72包括剂量源(未示出)使剂型落入盒形滑动件130的下落区120、盒形滑动件130将剂型移动到其上进行称重的称重秤110的称重秤表面112、以及旋转台74的旋转台表面75，盒形滑动件130在称重后将剂型移动到所述旋转台表面。旋转台74由旋转台马达76驱动。

机器视觉系统包括机器视觉相机82，其具有借助机器视觉镜83覆盖旋转台表面75的一些或全部的视野，使得机器视觉系统可以检测位于操作台表面的平面中的剂型的至少一个对准状态，使得剂型可以通过旋转台的旋转被对准到优选的对准状态。机器视觉系统优选地还检测剂型的进一步的取向信息，使得它可以被夹具90围绕夹具旋转轴线92旋转到期望的旋转取向，夹具轴线平行于台面72。在图10中，夹具的旋转由夹具旋转马达99通过皮带传动驱动。

拉曼分析站大致被描绘在虚线框20内，并且包括产生激光探测光束27的激光源24、递送光学器件26、收集光学器件30和检测器32。图10中的测试位置22位于操作台70的上方。下落区120、称重秤表面112和旋转台表面75大致沿着过程轴线125分布，并且测试位置22方便地沿着旋转台表面75之外的同一轴线定位。激光的探测光束27被递送光学器件26向下引导至测试位置22，该测试位置位于穿过操作台70的孔73的上方。剂型由夹具90保持在孔73上方的测试位置用于光学分析，并且部分位于操作台下方的收集光学器件70通过孔73接收在保持的剂型内散射的探测光，从而实现用于光学分析的透射配置。

多轴线台架100被设置成用于沿着平行于过程轴线125的轨道102运行，以便提供盒形滑动件130对下落区120、称重秤表面112和旋转台架表面75的所需接近，以及夹具90对旋转台表面75和测试位置22的所需接近。夹具90和盒形滑动件130的竖直运动由多轴线台架100的公共竖直轴线机构提供，垂直于过程轴线125的台面的深度运动由多轴线台架的公共深度轴线机构提供。

虽然已经参照附图描述了本发明的特定实施方案，但是本领域技术人员将会意识到，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对这些实施方案进行各种修改和改变。

Claims (63)

1.一种自动分析药物剂型的方法，包括：

使用夹具夹持所述剂型；

移动所述夹具，以便将所述剂型带到递送光学器件与收集光学器件之间的测试位置，所述递送光学器件被设置成用于将探测光导向所述剂型的第一表面区域，所述收集光学器件被设置成用于从所述剂型的第二表面区域接收通过所述剂型散射之后的探测光；

移动所述夹具，以在所述递送光学器件与所述收集光学器件之间以多个对准状态呈现所述剂型，并且针对每个对准状态，从所述第二表面收集探测光；以及

针对所述多个对准状态中的每一个对准状态，检测所接收到的探测光的拉曼光谱特征。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括使用在一些或所有所述对准状态中检测到的所述拉曼光谱特征来确定所述剂型的性质。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述性质是使用在所有所述对准状态中检测到的拉曼光谱特征确定的所述剂型的平均性质。

4.根据权利要求2所述的方法，其中使用在一个或多个对准状态中收集的拉曼光谱特征为所述剂型的两个或更多个部分中的每一个部分确定所述性质的不同值，其中所述第一和第二表面区域存在于所述剂型的每一个这样的部分上。

5.根据权利要求4所述的方法，其中片剂的所述两个或更多个部分由所述片剂表面上提供的折断线限定。

6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述剂型上的所述第一表面区域的位置和所述剂型上的所述第二表面区域的位置中的至少一个在每个对准状态之间改变。

7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中在每个对准状态之间，所述夹具通过平移和旋转之一或两者来移动所述剂型。

8.根据任一前述权利要求所述的方法，其中至少一些所述对准状态在所述剂型移动期间形成一个或多个连续的对准范围，其中在所接收的探测光中检测所述拉曼光谱特征。

9.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述第二表面区域在所述剂型的与所述第一表面区域相对的一侧。

10.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述药物剂型是以下一种或多种：片剂；包衣片剂；胶囊；明胶胶囊；固体剂型；和口服剂型。

11.根据任一前述权利要求所述的方法，其中用于提供所述多种对准状态的所述剂型的移动包括以下至少一种：将所述剂型平移至少2毫米的距离；以及使所述剂型旋转至少10度。

12.一种用于自动分析药物剂型的设备，包括：

机械夹具，其被设置用于夹持所述剂型；

拉曼分析站，其具有测试位置，并且被设置成用于检测所述剂型在位于所述测试位置时内部散射的探测光中的拉曼光谱特征；

控制器，其被设置成用于控制所述夹具，以便在所述测试位置内以多个对准状态呈现所述剂型，并且控制所述拉曼分析站收集在所述剂型内散射的探测光，并且在每个所述对准状态中检测所收集的探测光中的拉曼光谱特征；和

分析仪，其被设置成用于根据所检测到的拉曼光谱特征来确定所述剂型的一个或多个性质。

13.根据权利要求12所述的设备，其中所述拉曼分析站包括递送光学器件和收集光学器件，所述递送光学器件设置成用于将探测光导向所述剂型的第一表面区域，所述收集光学器件设置成用于当所述剂型被呈现在所述测试位置内时，从所述剂型的第二表面区域接收在通过所述剂型向前散射之后的探测光。

14.根据权利要求13所述的设备，其中所述剂型上的所述第一表面区域的位置和所述剂型上的所述第二表面区域的位置中的至少一个在随后的对准状态之间移动。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的设备，其中所述控制器被设置成用于控制所述夹具，以在每个对准状态之间旋转和/或平移所述剂型。

16.根据权利要求12至15中任一项所述的设备，其中至少一些所述对准状态在所述剂型移动期间形成一个或多个连续的对准范围，其中所述拉曼光谱特征在所接收的探测光中被检测并用于确定所述剂型的一个或多个性质。

17.根据权利要求12至16中任一项所述的设备，其中所述一个或多个所确定的性质中的至少一个是使用来自所有对准状态的所检测到的拉曼光谱特征确定的所述剂型的平均性质。

18.根据权利要求12至17中任一项所述的设备，其被设置成用于使用一个或多个对准状态来确定所述剂型的两个或更多个部分中的每一个的性质之一的不同值，在所述一个或多个对准状态中所述探测光主要通过所述剂型的每个这样的部分散射。

19.一种用于分析药物剂型的设备，包括：

旋转台，其具有被设置成用于接收剂型的旋转台表面；

夹具，其被设置用于夹持所述剂型；

拉曼分析站，其具有测试位置，并且被设置成用于检测所述剂型在位于所述测试位置时内部散射的探测光中的拉曼光谱特征；和

控制器，其被设置成用于控制所述旋转台的旋转，以便当所述剂型在所述旋转台表面上时将所述剂型旋转到优选的对准状态，控制所述夹具夹持所述优选对准状态中的所述剂型，并控制所述夹具将所夹持的剂型运送到所述测试位置用于拉曼分析。

20.根据权利要求19所述的设备，其中所述拉曼分析站包括：

递送光学器件，其被设置成用于当所述剂型位于所述测试位置时将探测光导向所述剂型的第一表面区域；

收集光学器件，其被设置成用于接收来自所述剂型的第二表面区域的所述散射探测光，所述第二表面区域与所述第一表面区域间隔开；和

检测器，其被设置成用于检测所接收的探测光中的拉曼光谱特征。

21.根据权利要求20所述的设备，其中所述第二表面区域在所述剂型的与所述第一表面区域相对的一侧。

22.根据权利要求20或21所述的设备，其被设置成使得所述夹具将所述剂型固持在所述测试位置用于拉曼分析，而在所述递送光学器件与所述收集光学器件之间没有其他结构。

23.根据权利要求19至22中任一项所述的设备，进一步包括分析仪，其被设置成用于根据所检测到的拉曼光谱特征来确定所述剂型的一个或多个性质。

24.根据权利要求19至23中任一项所述的设备，进一步包括机器视觉系统，其被设置成用于检测所述剂型位于所述旋转台表面上时的对准状态，并将所检测到的所述剂型的对准状态传递给所述控制器，用于控制所述旋转台的旋转，以将所述剂型旋转到所述优选的对准状态。

25.根据权利要求24所述的设备，其中所述机器视觉系统被设置成用于检测所述剂型的预定剂量轴线的对准状态，并且所述优选对准状态包括所述剂量轴线的优选对准状态。

26.根据权利要求25所述的设备，其中所述夹具被进一步设置成用于围绕夹具旋转轴线旋转夹持的剂型，并且所述控制器被设置成用于在夹持所述剂型的同时控制所述夹具，以便围绕所述夹具旋转轴线将所述剂型旋转到优选的旋转取向。

27.根据权利要求26所述的设备，其中所述夹具旋转轴线平行于所述旋转台表面。

28.根据权利要求26或27所述的设备，其中所述夹具旋转轴线平行于所述剂量轴线的优选对准状态。

29.根据权利要求26至28中任一项所述的设备，其中所述机器视觉系统还被设置成用于检测所述剂型围绕所述夹具旋转轴线的所述旋转取向，并将所检测到的旋转取向传递给所述控制器，用于控制所述夹具将所述剂型旋转到所述优选的旋转取向。

30.根据权利要求24至29中任一项所述的设备，其中所述机器视觉系统还被设置成用于检测所述剂型在所述旋转台表面上的横向位置，并将所检测到的横向位置传递给所述控制器，用于控制所述夹具夹持位于所检测到的横向位置中的所述剂型。

31.根据权利要求24至30中任一项所述的设备，其中所述机器视觉系统被进一步设置成用于确定所述剂型的一个或多个尺寸。

32.根据权利要求31所述的设备，其中所述控制器被设置成用于控制所述夹具旋转所述剂型以将所述剂型的边缘呈现给所述机器视觉系统，并且所述机器视觉系统被设置成用于根据所呈现的边缘确定所述剂型的厚度。

33.根据权利要求32所述的设备，其中所述控制器被设置成用于控制所述夹具将所述剂型的边缘放置在所述旋转台上，以便通过所述机器视觉系统确定所述剂型的厚度。

34.根据权利要求19至33中任一项所述的设备，其中所述夹具包括相对的夹爪，所述夹爪设置成用于将所述剂型夹持在所述夹爪之间。

35.根据权利要求34所述的设备，其中所述相对的夹爪被设置成通过沿着以下至少一者在所述剂型上闭合来夹持所述剂型：平行于所述旋转台表面的轴线；以及沿着所述夹具旋转轴线。

36.根据权利要求19至35中任一项所述的设备，其中所述夹具被设置成使得所述剂型在被固持在所述测试位置用于拉曼分析时保持在所述优选对准状态中。

37.根据权利要求19至36中任一项所述的设备，其中所述夹具的每个夹爪包括呈现给所述剂型的凹面，用于当所述夹爪闭合在所述剂型上时夹持所述剂型。

38.根据权利要求19至37中任一项所述的设备，其中所述控制器被设置成用于控制所述夹具，以在检测到当所述剂型位于所述测试位置时在所述剂型内散射的探测光中的拉曼光谱特征之后，将所述剂型放在输出托盘的预定单元中。

39.根据权利要求19至38中任一项所述的设备，其中所述旋转台表面形成操作台的台面的一部分。

40.根据权利要求39所述的设备，进一步包括称重秤，其具有形成所述台面的一部分的称重秤表面，并且被设置成用于当剂型放置在所述称重秤表面上时对所述剂型称重。

41.根据权利要求39或40所述的设备，进一步包括剂型源，所述剂型源被设置成用于将剂型放在所述台面的下落区中，所述下落区与所述称重秤分离，并且可选地与所述旋转台表面分离。

42.根据权利要求41所述的设备，进一步包括滑动件，其被设置成用于在所述控制器的控制下在所述台面上滑动剂型，所述控制器被设置成用于控制所述滑动件将所述剂型从所述下落区滑动到所述称重秤表面用于称重，以及从所述称重秤表面滑动到所述旋转台表面。

43.根据权利要求42所述的设备，其中所述滑动件是盒形滑动件，其被设置成围绕剂型，用于在所述台面上滑动。

44.根据权利要求43所述的设备，其中所述控制器被设置成用于控制所述滑动件和所述剂型源，使得所述剂型源将剂型放在所述下落区中所述盒形滑动件内。

45.根据权利要求42至44中任一项所述的设备，其中所述夹具和所述滑动件都联接到多轴线台架，所述多轴线台架在所述控制器的控制下提供沿过程轴线的运动，从而在所述下落区、所述称重秤表面和所述旋转台表面之间移动所述滑动件，并在所述旋转台表面和所述拉曼分析站的测试位置之间移动所述夹具。

46.根据权利要求19至45中任一项所述的设备，其被进一步设置成用于使用所述夹具，通过所述剂型的平移和旋转中的一者或两者，以多个不同的对准状态将所述剂型呈现在所述测试位置中用于拉曼分析。

47.一种用于分析药物剂型的设备，包括：

剂量操作器，其被设置成响应于机器视觉系统对剂型的检测而使所述剂型进入优选旋转状态；和

光学分析站，其用于测试处于所述优选旋转状态的所述剂型。

48.根据权利要求47所述的设备，其中所述剂量操作器包括旋转台，所述旋转台设置成响应于所述机器视觉系统来旋转所述剂型。

49.根据权利要求47或48所述的设备，其中所述剂量操作器包括操纵器，所述操纵器被设置成用于执行以下一项或多项：响应于所述机器视觉系统来旋转所述剂型；以及将所述剂型运送到所述光学分析站进行测试。

50.根据权利要求19至49中任一项所述的设备，其中所述药物剂型是以下一种或多种：片剂；包衣片剂；胶囊；明胶胶囊；固体剂型；和口服剂型。

51.根据权利要求19至50中任一项所述的设备，其中所述药物剂型包括以下一项或多项：表面标记；凹陷；凸起；各自具有不同的颜色的多个表面区域；和印刷标记。

52.一种自动分析药物剂型的方法，包括：

在旋转台上接收所述剂型；

旋转所述旋转台，以便围绕旋转台轴线将所述剂型旋转到优选对准状态；

将所述剂型从所述旋转台运送到光谱分析站的测试位置；以及

在所述测试位置对所述剂型进行光学询问。

53.根据权利要求53所述的方法，其中所述光学询问包括所述剂型的光谱询问，并且所述方法进一步包括根据所述光谱询问的结果确定所述剂型的一个或多个性质。

54.根据权利要求53或54所述的方法，其中执行光谱询问包括将激光探测光导向所述剂型的第一表面区域，从所述剂型的第二表面区域收集在所述剂型内散射的所述激光探测光的元素，所述第二表面区域在所述剂型的与所述第一表面区域相对的一侧，以及检测所收集的光的拉曼光谱特征。

55.根据权利要求52至54中任一项所述的方法，其中所述运送通过以下步骤来执行：当所述剂型在所述优选的对准状态中时，使用夹具夹持所述剂型，使用所述夹具将所夹持的剂型运送到所述测试位置，对所夹持的剂型进行光谱询问，以及从所述夹具的夹持中释放所述剂型。

56.根据权利要求52至55中任一项所述的方法，进一步包括使用所述夹具围绕夹具旋转轴线将所述剂型旋转到优选取向。

57.根据权利要求56所述的方法，其中在使用所述旋转台围绕所述旋转台轴线旋转所述剂型之后，进行所述剂型围绕所述夹具旋转轴线的旋转。

58.根据权利要求56或57所述的方法，其中所述旋转台轴线与所述夹具旋转轴线基本上彼此垂直。

59.根据权利要求52至58中任一项所述的方法，进一步包括：在操作台的下落区接收所述剂型，所述操作台还包括称重秤和所述旋转台；使所述剂型在所述操作台上从所述下落区滑至所述称重秤；使用所述称重秤对所述剂型进行称重；以及使所述剂型在所述操作台上从所述称重秤滑至所述旋转台，以旋转到所述优选对准状态，并随后被运送到所述测试位置。

60.根据权利要求52至59中任一项所述的方法，其中在所述测试位置对所述剂型进行光学询问包括以多个不同的对准状态在所述测试位置对所述剂型进行光学询问。

61.一种确定药物剂型的操作和光学询问的差异的方法，包括：

对单个剂型或同一类型的多个剂型重复根据权利要求52至60中任一项所述的步骤，以便进行多个所述光学询问；以及

比较所述多个光学询问的结果，以确定所述剂型的操作和光学询问中的至少一个差异量度。

62.一种自动分析多个药物剂型的方法，包括：

装载多种剂型类型中每一类型的多个剂型，每一类型的剂型被装载在单独的料斗中；以及

对每个剂型执行根据权利要求52至61中任一项所述的步骤，其中在所述旋转台上接收特定剂型包括从装载所述剂型的所述料斗接收所述剂型。

63.一种分析药物剂型的方法，包括：

响应于机器视觉系统对剂型的检测，使用剂量操作器使所述剂型进入优选的对准状态和/或取向；以及

在光学分析站内以优选的对准状态和/或取向测试所述剂型。

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