CN116848392A - 用于溶解设备的水平可调节的取样器 - Google Patents

用于溶解设备的水平可调节的取样器 Download PDF

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Abstract

一种用于从溶解设备(100)的容器(152)取得样品的采样装置(150)，其中，采样装置(150)包括取样器(190)，取样器配置为当安装在容器(152)处时能够在水平面(198)内移动。

Description

用于溶解设备的水平可调节的取样器
技术领域
本发明涉及一种用于溶解设备的采样装置、用于溶解设备的样品处理组件、溶解设备和操作溶解设备的方法。
背景技术
溶解测试常常作为制备和评价可溶性材料的一部分来进行，特别是由赋形剂材料携带的治疗有效量的活性药物组成的药物剂型(例如，片剂、胶囊等)。通常，将剂型滴入含有预定的体积和化学组合物的溶解介质的测试容器中。例如，该组合物可以具有模拟胃肠环境的pH因子。溶解测试可以用于例如研究剂型的药物释放特征或评价用于形成剂量的方法的质量控制。为确保从溶解相关程序中产生的数据的有效性，常常根据某些实体(比如美国药典(USP))批准或规定的指南进行溶解测试，在这种情况下，必须在各种参数范围内进行测试。参数可以包括溶解介质温度、允许的蒸发相关损失的量、以及搅拌装置、剂量保留装置和在测试容器中操作的其他仪器的使用、位置和速度。当剂型溶解在溶解系统的测试容器中时，可以通过比如分光光度计的分析设备的操作以预定的时间间隔进行溶液样品的基于光学的测量。
在溶解测试期间，可以通过采样装置从容器中取得样品，例如用于进一步分析或记录。然而，将采样装置与不同类型的容器一起使用可能是麻烦的并且可能易于出错。
发明内容
本发明的目的是使得能够在溶解测试期间以灵活、简单且故障稳定的方式进行采样。该目的通过独立权利要求来解决。其他实施例由从属权利要求示出。
根据本发明的示例性实施例，提供了一种用于从溶解设备的容器中取得样品的采样装置，其中，采样装置包括取样器，该取样器配置为当安装在容器处时能够在水平面内移动。
根据本发明的另一示例性实施例，提供了一种用于溶解设备的样品处理组件，其中，样品处理组件包括用于容纳样品的容器和具有上述特征并且安装在容器处的采样装置。
根据又一示例性实施例，提供了一种用于测试样品溶解的溶解设备，其中，溶解设备包括具有上述特征的采样装置和/或具有上述特点的样品处理组件。
根据又一示例性实施例，提供了一种操作溶解设备(特别是具有上述特征的溶解设备)以从容器取得样品的方法，其中，该方法包括将采样装置安装在容纳样品的容器处，以及当采样装置的取样器安装在容器处时使其在水平面内并且相对于容器移动。
在本申请的上下文中，术语“溶解设备”可以特别地表示配置为分析样品在液体中的溶解性质的设备。特别是在制药工业中，药物溶解测试可以用于提供用于质量控制目的的体外药物释放信息，即评估固体口服剂型如片剂的批次间一致性，以及用于药物开发，即预测体内药物释放曲线。在产品开发过程中，溶解试验可以在配方决策中发挥作用，用于一般产品开发期间的等效性决策，和/或用于生产过程中的产品符合性和放行决策。
在本申请的上下文中，术语“采样装置”可以特别地表示配置为取得由溶解设备处理的物质(例如测试流体)的样品的装置，其中，这样的物质可以包含在溶解设备的容器中。为了取得这样的样品，采样装置可以配备有取样器，该取样器例如可以使用套管来取得样品。
在本申请的上下文中，术语“样品”可以特别表示由溶解设备处理的物质的一部分，特别是包含在其容器中的物质。例如，样品可以是流体样品，即可以包括液体和/或气体，可选地包括固体颗粒。
在本申请的上下文中，术语“容器”可以特别表示容纳由溶解设备处理的物质的容器。物质可以以可限定的方式在容器中进行处理，例如可以通过浸入容器中的物质中的搅拌器进行搅拌，可以加热至所需温度，可以进行化学反应等。
在本申请的上下文中，术语“取样器”可以特别地表示采样装置的构件，该构件配置为实际从容器中取出物质的样品。例如，取样器可以包括可移动的套管(例如布置在可移动套管齿条上)，其可以移动到物质中以抽取其样品。这样的取样器(例如取样套管)可以在一旦已经取得样品时被收回，因为取样器在物质(例如测试流体)中的存在可以影响流体动力学，并且可以由此影响溶解测试。
在本申请的上下文中，术语“水平面”可以特别地表示垂直于容器的中心轴线的平面、垂直于容器中搅拌器的转动轴线的平面和/或垂直于溶解设备安装在其中以进行操作的实验室中的重力轴线的平面。例如，取样器可以配置为在容器中在整个二维水平区域范围内自由移动。然而，可以替代地可能的是，取样器配置为仅沿着预定义的轨迹以被引导的方式在容器中水平地移动，特别是沿着被引导封闭线，例如沿着引导封闭圆形线。
在本申请的上下文中，术语“竖直方向”可以特别地表示与容器的中心轴线相对应的方向、与容器中的搅拌器的转动轴线相对应地方向、和/或与溶解设备安装在其中以进行操作的实验室中的重力轴线相对应该的方向。
在本申请的上下文中，术语“样品处理组件”可以特别地表示一种布置，该布置包括至少一个用于容纳待由溶解设备处理的物质的容器以及具有与该容器组装、特别是安装在该容器上的取样器的采样装置。
根据本发明的示例性实施例，提供了一种用于溶解设备的采样装置，其可以灵活地与具有不同尺寸、形状和/或体积的多种不同容器一起使用，而不需要完全改变采样装置或拆卸和重新装配溶解设备。此外，根据本发明的示例性实施例的采样装置还可以适用于不同的取样协议，例如从容器中的特定限定的位置取样。有利地，这可以通过将安装的取样器配置为能够在水平面内相对于容器移动来实现。因此，采样装置可以设置有允许使用者移动取样器(优选地沿着相对于容器轴线偏心的闭合圆形水平轨迹)的机构，以调节水平面中的(优选径向的)位置，在该位置处将采集样品。当例如要使用相对大的容器时，可以致动该机构以将取样器移动到径向向外的位置。然而，当例如要使用相对较小的容器时，可以致动该机构以将取样器移动到径向向内的位置。这允许以简单且故障稳健的方式将取样器灵活地调节到水平平面内的期望的取样位置。
在下文中，将解释采样装置、样品处理组件、溶解设备和方法的其他实施例。
本发明的示例性实施例的要点可以是例如通过采样装置或其部件的偏心转动来改变溶解采样机构的XY位置。这可以允许采样机构的容易和直观的定位，例如以便符合不同的标准、实验协议和/或容器的形状和/或尺寸。在这样的溶解测试仪中，可以有利地提供灵活的采样定位(即从溶解容器中取样)，从而允许在XY方向上自动定位取样器。这可以例如通过取样器(例如采样套管和/或套管齿条)相对于容器轴线的偏心转动来实现，从而允许在XY平面内采取不同的位置，并且更具体地允许在容器内XY平面中采取不同径向位置。
在实施例中，取样器配置为当安装在容器上时附加地能够沿竖直方向移动。取样器的竖直可移动性可以允许选择性地降低取样器以将其浸入容器中的物质中，或者允许在采样周期结束时将取样器从物质中升起。
在实施例中，取样器配置为当安装在容器处时能够在水平平面内转动(特别限于相对于容器轴线偏心的预定义圆形路径)。取样器的转动可以在有限的角度范围内(例如，在高达180°的角范围内)或在无限的角的范围内进行(例如可以在大于360°的角度的范围内转动)。特别地，使用者可以简单地触发取样器在采样装置中的转动，以调节取样器在容器中的径向位置。
在实施例中，取样器配置为能够围绕采样装置的中心轴线转动。特别地，采样装置的中心轴线可以保持空间固定，而取样器可以在采样装置外周边处或附近转动。例如，取样器配置为能够线以同心方式围绕采样装置的轴转动并且以偏心方式围绕容器轴线转动。
在实施例中，采样装置包括天线，该天线特别地配置为与容器的应答器(更特别地，射频识别(RFID)标签)进行无线通信。通过采样装置的天线和容器的应答器之间的无线通信，可以识别容器的身份和类型，并且可以评估容器和采样装置之间的符合性。例如，使用者可以使用该信息来验证取样器的水平位置是否应当适合于所识别的容器或者是否应当更换容器。
在实施例中，采样装置包括驱动单元，特别是电机，例如电动电机，其配置为提供用于竖直移动取样器的驱动力。因此，在竖直方向上的运动可以通过这种驱动单元自动化。由于在溶解设备的操作期间采样可能是频繁的动作，因此采样机的竖直运动的自动化可以在采样方面显著地减少使用者交互的量。非常有利地，通过将这样的驱动单元集成在采样装置中，可以利用单独的样品处理组件单独地执行取样程序，而不需要一起对溶解设备的所有样品处理组装件进行取样。然而，采样装置可以替代地包括手动致动机构，其配置为手动地竖直移动取样器。
在实施例中，采样装置包括手动致动元件，其配置为由使用者手动致动以在水平面内手动地移动取样器。虽然用于取样的竖直运动是非常频繁的任务，但调节取样器的水平位置通常需要较不频繁地进行，例如仅当改变溶解设备的容器或设计新的实验装置时。这通常可以每月发生一次。因此，用于调节XY位置的手动致动机构可以是完全足够的。
然而，采样装置可以替代地包括驱动单元，例如电机，其配置为在水平平面内移动取样器。
在实施例中，采样装置包括至少一个传感器，其配置为感测指示取样器的位置和/或运动的传感器数据。更具体地，采样装置可以例如包括至少一个传感器，其配置为感测指示取样器的竖直位置和/或竖直运动的传感器数据。通过检测取样器的位置或运动，传感器可以允许提供进行采样的位置(特别是竖直位置)的信息。
在实施例中，取样器包括至少一个标记，特别是至少一个狭缝，其由至少一个传感器感测为指示(特别是竖直的)位置和/或运动。邻近取样器布置的光学传感器，例如邻近套管齿条，可以在狭缝序列通过光学传感器时检测光图案。
在实施例中，至少一个传感器安装在电路板上，例如PCB(印刷电路板)上。一个或多个传感器可以表面安装在这样的PCB上。这样的传感器系统可以容易地在采样装置中实现。
在实施例中，采样装置包括用于竖直移动取样器的运动机构。这种运动机构还可以包括上述驱动单元，例如电机。通过集成用于在采样装置中竖直移动取样器的运动机构，单独的样品处理组件可以独立于溶解设备的其他样品处理组合件并与之分离地移动。
在实施例中，运动机构包括用于执行取样器的竖直运动的齿条和小齿轮组件。例如，运动机构可以包括小齿轮(特别是与蜗杆传动齿轮配合)以接合取样器的肋阵列(特别是取样器的套管齿条的肋)。所描述的运动机构是简单和鲁棒的，并且可以容易地集成在具有低空间消耗和低重量的采样装置中。
在实施例中，采样装置包括管状护套，该管状护套特别地包括至少两个部分壳体，容纳用于移动取样器的运动机构的至少一部分。因此，采样装置的外部经验可以是基本管状的。提供例如可通过锁定机构闭合的两个部分壳体为内部构件提供了保护外壳。
在实施例中，采样装置配置为从容器抽取样品。为此，取样器可以竖直移动以浸入容器中的物质中。此后，可以施加负压(例如通过操作蠕动泵抽出注射器的活塞)以通过取样器抽取样品。
例如，取样器包括用于取得样品的采样套管。这样的采样套管可安装在套管齿条上，套管齿条可以通过上述运动机构向上或向下移动。这种套管齿条上的标记可以由用于监测或控制采样过程的传感器光学检测。
在实施例中，样品处理组件包括用于搅拌样品并且安装在容器处的搅拌装置。例如，搅拌装置包括由驱动单元例如电动机转动的桨叶。这可以适当地混合容器中的物质。
在实施例中，采样装置安装成相对于容器的中心轴线横向移位，即相对于该容器轴线偏心。用于搅拌容器中的样品的搅拌装置可以沿着容器的中心轴线延伸。因此，采样装置和搅拌装置可以布置为同时操作而不会彼此阻塞。例如，可能存在法规要求规定应当取得样品的关于容器轴线和流体高度的各种位置。因此，当采样装置相对于容器轴线横向移位时，可以通过中央搅拌装置适当地搅拌容器中的物质，而不会与取样过程发生不期望的相互作用。利用这样的配置，取样器的转动改变取样器相对于容器的中心轴线的径向距离。因此，所描述的设计使得可以通过仅使取样器相对于容器并且相对于该容器的中心轴线转动来使采样装置适应于特定的容器，以适应径向取样位置。
在实施例中，样品处理组件包括覆盖容器的开口并以水平可转动的方式容纳采样装置的容器盖构件。容器盖构件可以是用于封闭容纳待分析物质的容器的开口的盖构件。此外，容器盖构件可以具有用于安装采样装置的安装开口，该安装开口优选地相对于容器的中心轴线移位。利用这样的配置，取样器的转动改变取样器相对于容器的中心轴线的径向距离。
在实施例中，溶解装置包括例如具有上述特征的多个采样装置和/或样品处理组件。例如，溶解设备的样品处理组件的数量可以在2至20个的范围内，特别是4至15个，例如8个。这可以允许进行溶解分析、搅拌容器中的物质以及大规模地对容器进行取样。
优选地，上述采样装置中的至少一个包括取样器，该取样器配置为能够在水平面内和/或独立于至少另一个采样装置的取样器竖直移动。这可以通过在每个样品处理组件中单独地和分离地设置竖直运动机构和/或水平运动机构来实现(而不是设置对于所有样品处理组合件仅能够一起移动的统一歧管)。
附图说明
通过参考以下结合附图对实施例的更详细描述，本发明的其他目的和许多附带优点将易于领会和更好地理解。实质上或功能上等同或类似的特征将由相同的附图标记指代。
图1示出根据本发明的实施例的溶解设备。
图2示出根据本发明的示例性实施例的采样装置的一部分的分解图。
图3示出根据图2的采样装置的一部分的部分组装图。
图4示出管状护套中的根据图3的采样装置的部分的部分组装图。
图5示出用于竖直移动根据图2至图4的采样装置的取样器的运动机构的构成的分解图。
图6示出处于部分组装状态的根据图5的运动机构的构成。
图7示出具有处于组装状态的根据图2至图6的构成的采样装置的三维图。
图8示出图7的采样装置的另一三维图。
图9示出处于第一操作状态的具有根据本发明的示例性实施例的采样装置的样品处理组件的平面图。
图10示出处于第二操作状态的图9的样品处理组件的平面图。
图11示出处于第一操作状态的具有根据本发明的示例性实施例的采样装置的样品处理组件的三维图。
图12示出处于第二操作状态的图11的样品处理组件的三维图。
图13示出根据本发明的示例性实施例的采样装置的横截面图。
图14示出图13的采样装置的三维图。
图15示出图13和图14的采样装置的另一个横截面图。
图16示出图13至图15的采样装置的平面图。
图17示出图13至图16的采样装置的透明平面图。
图18示出根据本发明的示例性实施例的样品处理组件的三维图。
图19示出根据图18的样品处理组件的侧视图。
图20示出根据图18和图19的样品处理组件的细节。
图21示出根据本发明的示例性实施例的具有不同于图18的另一容器的样品处理组件的平面图。
图22示出根据图21的样品处理组件的细节。
图23示出根据图21和图22的样品处理组件的平面图。
附图中的图示是示意性的。
具体实施方式
在更详细地描述附图之前，将基于开发了哪些示例性实施例来总结本发明的一些基本考虑。
在常规的溶解设备中，支持自动溶解采样。通过这种常规测试器采样系统，可以将采样套管引入到(例如八个)测试容器中，使得可以经由自动泵送系统或手动操作的注射器泵送出测试流体的样品。一旦取得了样品，就可以抽出采样套管。这允许常规溶解设备在所需的时间点插入和抽出样品套管并且满足规定的高度要求。
可能存在与容器轴线和流体高度相关的、规定要求说明应当在此取得样品的各种位置。为了满足相对容器轴线位置的要求，套管通常安装到歧管上的预设位置。常规地，例如可以使用这种歧管来一起降低其所有的采样套管。然而，容器轴线位置要求的任何改变都要求部分拆卸采样系统。这种常规采样系统还要求溶解测试器中的所有测试容器具有相同的高度要求和同时的采样时间。
另一常规方法否定了对同时采样时间的要求，但是其不允许相对容器轴线位置要求的任何偏差。所述另一常规方法相对复杂并且需要大量的部件，这对于其可制造性和对于没有特定技能的使用者的易用性是不利的。
为了克服常规途径的上述和/或其他缺点的至少一部分，本发明的示例性实施例提供了一种用于使用取样器从容器取得物质(比如测试流体)的样品的采样装置，该取样器配置为能够在水平面内相对于可以安装该采样装置的容器移动。更具体地，本发明的示例性实施例可以使使用者能够通过使取样器相对于其上安装有采样装置的容器转动(特别是通过使其沿着圆形轨迹转动)来使取样器的XY位置变化。这可以提供用于溶解设备的采样装置，该采样装置满足限定相对于容器中的搅拌必须在哪个位置进行采样的不同标准。特别地，根据本发明的示例性实施例的采样装置可以使得能够在不拆卸样品处理组件甚至整个溶解设备的情况下改变取样器的XY坐标。
有利地，本发明的示例性实施例可以提供一种模块化采样机构，其制造简单且用途广泛，并且允许满足溶解采样的规定要求。此外，实施例还可以具有用于检测和识别容器(例如用于确定容器类型)的设施，例如通过为采样装置配备天线并且为容器配备用于与天线进行无线通信的应答器。
根据本发明的示例性实施例，提供了一种具有模块化采样系统的溶解设备，其能够在不拆卸的情况下满足多种多样的高度和相对容器轴线位置的要求。例如，溶解设备的不同样品处理组件的取样器(其可以包括采样套管)可以单独驱动和操纵。
与常规方法相比，根据本发明的示例性实施例的采样装置、样品处理组件和溶解设备的构造可以显著简化。这允许以合理的劳动来制造该系统。另外，根据本发明的示例性实施例的可以用于相对于容器轴线定位取样器(比如套管)的方法可以允许样品机构利用天线来识别非常接近的各种类型的(例如RFID标记的)容器。这允许验证对所需试测试条件的符合性。
图1是根据本发明的示例性实施例的溶解装置100(其也可以称为溶解测试设备)的示例的立体图。
溶解设备100可以包括框架组件202，框架组件支撑各种部件，比如主单元110、主单元110下方的容器支撑构件206(例如板等)以及容器支撑构件206下方的水浴容器208。容器支撑构件206在多个容器安装部位212处支撑延伸到水浴容器208的内部的多个容器152。图1示例性地示出了八个容器152，但是应当理解，可以设置更多或更少的容器152。可以设置容器盖(图1中未示出)以防止介质由于蒸发、挥发等而从容器152中损失。水或其他合适的载热液体介质可以加热并且循环通过水浴容器208，例如通过外部加热器和泵模块240，其可以被包括为溶解设备100的一部分。
溶解设备100的主单元110可以包括用于操作或控制在容器152中操作的各种部件的机构。例如，主单元110可以支撑具有在每个容器152中操作的桨叶的搅拌装置154。主单元110还包括用于驱动搅拌装置154转动的机构。
此外，可以操作和控制在液体管线与对应的容器152之间设置液体流动路径的介质运送套管。介质运送套管可以包括用于将介质分配到容器152中的介质分配套管218和示意性示出的采样装置150的用于从容器152移除介质、物质或样品(比如测试流体)的介质抽吸套管196。主单元110可以包括用于操作或控制其他类型的原位操作部件222的机构，比如用于测量分析物浓度的光纤探针、pH检测器、剂型保持器(例如，USP型设备，比如篮、网、圆筒等)、摄像机等。可以利用剂量递送模块226来预加载和投放剂量单元(例如片剂、胶囊等)在规定时间和介质温度下进入选定的容器152中。
主单元110可以包括可编程系统控制模块，用于控制溶解设备100的各种部件的操作，比如上述的那些部件。外围元件可以位于主单元110上，比如用于提供菜单、状态和其他信息的LCD显示器232；用于提供使用者输入操作和对主轴速度、温度、测试开始时间、测试持续时间等的控制的键盘234；以及用于显示比如每分钟转数、温度、经过的运行时间、容器重量和/或体积等信息的读出器236。
介质分配套管218和介质抽吸套管196可以经由流体管线(例如，导管、管道等)与泵组件(未示出)连通。泵组件可以设置在主单元110中或作为由溶解设备100的框架202在别处支撑的单独模块，或作为位于框架202外部的单独的模块。泵组件可以包括用于每个介质分配管线和/或用于每个介质抽吸管线的单独的泵。泵可以是任何合适的设计，一个示例是蠕动泵。介质分配套管218和介质抽吸套管196可以构成相应流体管线的远端部段，并且可以具有用于分配或抽吸液体的任何合适的配置(例如，管、中空探针、喷嘴等)。
在典型的操作中，通过将介质从合适的介质贮存器或其他源(未示出)泵送到介质分配套管218，每个容器152填充有预定体积(例如1升或250ml)的溶解介质。根据待进行的溶解测试程序，可以利用容器152中的一个作为空白容器，而另一个可以作为标准容器。将剂量单元滴入一个或多个选定的含有介质的容器152中，当剂量单元溶解时，每个搅拌装置154在其容器152内以预定速率和持续时间在测试溶液内转动。在其他类型的测试中，装载有剂量单元的圆柱形篮或圆筒(未示出)与相应的容器152组装，并且在测试溶液内转动或往复运动。对于任何给定的容器152，介质的温度可以保持在规定的温度(例如，大约37±0.5℃)。出于类似的目的，也可以保持搅拌装置154的混合速度。通过将每个容器152浸入水浴容器208的水浴槽中，或者替代地通过直接加热来保持介质温度。所设置的各种操作部件150、154、218、196、222可以在测试运行期间在容器152中连续操作。替代地，操作部件150、154、218、196、222可以手动地或通过自动化组件下降到相应的容器152中，仅当在指定的时间进行样品测量时保持在容器152内，并且在所有其他时间保持在包含于容器152的介质之外。在一些实施方式中，将操作部件150、154、218、196、222以一定间隔浸没在容器介质中可以减少归因于容器152内的操作部件的存在的不利影响。
在溶解测试期间，介质的样品试样可以经由介质抽吸套管196从容器152泵送，并且被引导至分析装置(未示出)，例如分光光度计，以测量分析物浓度，从该分析物中可以产生溶解速率数据。在一些程序中，从容器152取得的样品然后经由介质分配套管218或单独的介质返回导管返回到容器152。还可以通过设置光纤探针在容器152中直接测量样品浓度。在完成溶解测试之后，容器152中包含的介质可以经由介质抽吸套管196或单独的介质移除导管移除。
根据本发明的示例性实施例，用于从溶解设备100的分配的容器152取得样品的相应的采样装置150包括取样器190(参见例如图7和图8)，该取样器配置为当安装在容器152处时能够在水平面198内移动。如图1所示，水平面198可以垂直于竖直方向199定向，后者对应于或平行于重力方向(见图1中的g矢量)。
仍然参考图1，每组容器152和分配的采样装置150可以构成相应的样品处理组件156，例如在图9至图12中详细示出。在图1的实施例中，可以设置八个样品处理组件156，每个样品处理组合件在采样方面，特别是在水平面198中和/或沿着竖直方向199的移动方面能够单独控制。特别地，每个采样装置150可以包括取样器190，取样器190可以配置为当安装在容器152处时能够独立于其他采样装置150a的取样器190在水平面198内和/或沿着竖直方向199移动。
参照图2至图23，示出了根据示例性实施例的采样装置150和样品处理组件156的不同实施例，其可以例如在根据图1的溶解设备100中或在任何其他溶解设备中实施。
图2示出了根据本发明的示例性实施例的采样装置150的一部分的分解图。图3示出根据图2的采样装置150的一部分的部分组装图。图4示出管状护套162中的根据图3的采样装置150的部分的部分组装图。图5示出用于竖直移动根据图2至图4的采样装置150的取样器190的运动机构164的构成的分解图。图6示出处于部分组装状态的根据图5的运动机构的构成。图7示出具有处于组装状态的根据图2至图6的构成的采样装置150的三维图。图8示出图7的采样装置150的另一三维图。
如已经提到的，并且如在图7和图8中最佳地看到的，采样装置150可以包括具有套管齿条172的取样器190，该套管齿条可以配置为当安装在容器152处时能够在水平面198内移动的(比较图7中和图9中的取样器190的位置)。此外，所示的取样器190配置为当安装在容器152处时能够沿着竖直方向199移动。通过取样器190的竖直可移动性，可以在执行采样期间选择性地将取样器190浸入容纳在容器152中的物质或介质(例如，样品流体)中，并且可以抽出取样器190以使得能够在采样之前和之后不受干扰地搅拌物质或介质。这可以通过在竖直方向199上移动取样器190的套管齿条172来实现，同时容纳采样装置150的几个组成部分的管状护套162保持在相对于容器152的竖直固定位置。
更具体地，取样器190配置为当安装在容器152处时能够围绕采样装置150的轴线并且在水平面198内转动。描述性地说，取样器190配置为能够以同心的方式围绕采样装置150的轴线并且以偏心的方式围绕容器152的轴线转动。这可以从例如图7和图8的侧视图以及图9和图10的俯视图的比较中得到。通过调节取样器190在水平面198中相对于容器152的位置，可以在不拆卸溶解设备100的情况下将采样装置150用于具有不同尺寸和/或形状的非常不同的容器152。取样器190的这种水平定位设置还可以允许在容器152中的取样器190的位置方面符合不同的规范，根据预定义的溶解测试协议(其可以由官方机构定义)，应当在该容器152处采集样品。
现在参考图2至图4以及图7和图8，采样装置150可以包括天线158，天线158配置为与容器152的应答器160(比如布置在容器152边缘处的射频识别(RFID)标签)进行无线通信。所述应答器160可以例如如图11和图12所示定位，并且可以允许采样装置150确定采样装置15安装在其上的容器152的身份或类型。通过应答器160与天线158之间的通信，可以确保采样装置150和容器152的正确组合。如果确定提供组合不正确的结果，则可以向使用者通知该事实。
图5和图6示出了采样装置150包括驱动单元176，该驱动单元体现为电动电机并且配置为提供用于竖直移动取样器190的驱动力。驱动单元176可以通过接线连接(未示出)提供电能。驱动单元176形成用于竖直移动取样器190的运动机构164的一部分。所述运动机构164包括齿条和小齿轮组件：小齿轮168与蜗杆驱动齿轮170配合，用于沿着取样器190的套管齿条172的肋194的阵列运动(也参见图7和图8)。因此，通过将取样器190降低到容器152中的物质中、从容器152取出样品并且再次将取样器190升高到离开容器152内的物质以不干扰溶解过程来进行采样的频繁任务可以利用由驱动单元176提供的驱动力以自动方式进行。
此外，采样装置150包括手动致动元件135，其配置为由使用者手动致动动以在水平面198内纯手动地移动取样器190。这例如在图7和图8中示出。手动致动元件135可以被操纵来使采样装置150的内部元件与壳体或管状护套162一起转动(例如在使用者的拇指与两个手指之间)。适配取样器190相对于采样装置150的中心的角位置并且同时适配取样器190的相对于容器152的径向位置可以是通常比采样测试流体显著更不频繁地执行的任务，例如仅当改变容器配置时(例如通常每月一次)。因此，用于调整取样器190相对于容器150的水平位置的调节机构可以是手动机构，该手动机构由使用者通过在期望的角度范围内抓握并转动手动致动元件135来进行。通过这样的致动，使用者可以例如在图7和图8所示的配置之间转动取样器190。仍然参考图7和图8，并且另外参考图9和图10，部件186(其可以称为外壳壳柄脚)可以用于将采样机构150的壳或管状护套162的角位置固定在容器盖构件188(其也可以称为智能头)中。
虽然未示出，但是可以设置一个或多个另外的标记，其向使用者指示将取样器190转动多久以到达水平面198中的期望位置。还可以通过另外的(例如磁性)传感器来检测这样的标记，以在已经到达期望的水平位置时向使用者提供(例如光学和/或声学)反馈。使用者在到达期望位置时接收触觉反馈也是可能的。这可确保采样装置150的使用者友好和故障鲁棒性操作。
如图2、图5和图7所示，采样装置150还包括一个或多个光学传感器178，所述光学传感器配置为感测指示取样器190的套管齿条172的竖直位置和/或竖直运动的传感器数据。相应地，取样器190包括在套管齿条172中的狭缝192形式的光学可检测标记，其可以由一个或多个光学传感器178光学地感测。捕获的检测信号可以由处理器(未示出)评估，以得到关于取样器190的套管齿条172的竖直位置和/或运动的信息。如图所示，一个或多个光学传感器178可以安装在印刷电路板180上。套管齿条172的竖直位置的传感器监测可以确保取样器190在竖直方向199上总是处于正确的位置。
图3示出了采样装置190包括作为外部箱体的管状护套162。在所示的实施例中，管状护套162由两个部分壳体165、166组成，这两个部分壳体容纳上述用于移动取样器190的运动机构164。因此，采样装置190的各种组成构件可以在坚固护套162的内部受到机械保护。
如已经提到的，取样器190配置为当取样器190竖直移动到容器152中的测试流体中并且负压被施加到取样器190的介质抽吸或采样套管196时从容器152提取样品。例如，可以通过(例如手动操作的)注射器或(例如自动控制的)蠕动泵来提供抽出力。
图5示出了具有用于容纳运动机构164的几个组成部分的不同容纳凹部的箱体131。在所示实施例中，箱体131是两件式箱体，并且箱体131的两个连接部分或子壳体具有蛤壳形状。如图所示，箱体131可以装配有电机型驱动单元176、具有组装的传感器178的光传感器印刷电路板180、小齿轮168和蜗杆驱动齿轮170。图6示出了在图5中示出为打开状态的箱体131然后被关闭。接线(未示出)可以例如通过上部加强构件中的导缆器引导到箱体131中。箱体131的设计确保了其构件的故障鲁棒容纳，这些构件也以可靠的方式受到机械保护。
图2示出了处于关闭状态的箱体131以及下盖133、用作手动致动元件135的上盖和O形环137。如图所示，天线158(其可以安装在另一电路板139上)可以装配在下盖133中。然后可以将下盖133和上盖夹持在适当位置。O形环137(例如由PTFE、聚四氟乙烯制成)然后可以装配在上部位置和下部位置。
现在参考图3，图2的构件已经被组装并且现在放置到管状护套162中。索环可以安装在接线(未示出)上并且进入凹部中。然后将管状护套162闭合，参见图4。当箱体131和管状护套162闭合时，可以确保接线保持在静止状态并且不被拉伸。
图9示出了处于第一操作状态的具有根据本发明的示例性实施例的采样装置150(特别是根据图2至图8的类型中的一个)的样品处理组件156的平面图。图10示出了处于第二操作状态的图9的样品处理组件156的平面图。图11示出了处于第一操作状态的具有根据本发明的示例性实施例的采样装置150的样品处理组件156的三维图。图12示出了处于第二操作状态的图11的样品处理组件156的三维图。
溶解设备100的每个样品处理组件156可以包括用于容纳样品或测试流体的容器152和安装在容器152处的采样装置150。如图11和图12所示，采样装置150安装成其轴线相对于容器152的中心轴线横向移位。还示出了搅拌装置154，其配置为搅拌容器152中的样品。搅拌装置154安装在容器盖构件188上，容器盖构件转而安装在容器152上。如图所示，搅拌装置154包括搅拌和混合测试流体的转动桨叶。当搅拌装置154沿着容器152的中心轴线延伸时，采样装置150和其取样器190具有平行于容器152中心轴线的中心轴，但是相对于容器150中心轴线横向移位。利用这种配置，取样器190的转动改变取样器190相对于容器152的中心轴线的径向距离。
从图11和图12可以看出，容器盖构件188覆盖容器152的开口，并且在安装凹部中以水平可转动的方式容纳采样装置150。具有安装凹部的容器盖构件188的设计确保搅拌装置154和采样装置150可操作而没有不期望的相互作用。
如图9至图12所示，在操作溶解设备100以从容器152中取得样品的过程中，采样装置150必须安装在容纳样品的容器152上。然后，采样装置150的取样器190可以在水平面198内相对于容器152转动，以调节所需的转动位置，并且因此调节相对于该容器152的径向位置。该转动由图9和图11中的箭头147指示。
因此，图2至图12示出了模块化溶解采样机构，其中取样器190的水平位置可以灵活地调节以适应特定容器152的需要和/或适应溶解测试方案或规范的需要，而无需拆卸溶解设备100。
从装配图中可以看出，采样装置150的芯或采样机构组件可以在管状护套162内自由转动。描述性地说，管状护套162可以成形为类似于蛤壳。所描述的动作便于相对于容器152的中心轴线调整样品位置，更精确地调整取样器190的位置，并且还便于调整天线158的检测区域。
现在详细参考图9和图10，箭头147指示采样机构可以由操作者转动以将取样点调整到所需直径。同心实线149表示各种容器类型的内径。同心虚线151表示各种容器类型所需的采样直径。此外，随着取样器190的采样位置被调整为适合当前使用的容器152，RFID天线158的位置也可以被调整以与容器152的边缘处的RFID标签或另一应答器160对准并检测该RFID标签或者另一应答器160。与传统方法相比，水平面198中的位置调整的容易性和简单性显著地提高了采样装置150的灵活性和故障鲁棒性。
再次参考图9和图10，取样器190在取样之前和之后以电机驱动的方式垂直于图9与图10的纸面移动。为了调节取样器190相对于容器152的径向位置，例如在根据图9和图10的两个不同径向位置之间转动取样器190。为此，偏心取样器190可以用手操作以改变其相对于容器152的径向位置。采样装置150的配置可以使得采样装置的壳体内的所有功能部件都可以用手转动。
图11和图12示出了安装在容器盖构件188的顶部上的另一电路板141(例如另一PCB)。用于控制样品处理组件156的操作的控制器芯片可以例如安装在另一电路板141上。例如，控制器芯片可以开启或关闭搅拌装置154。此外，电缆适配器143安装在容器盖构件188的顶部上，用于提供样品处理组件156与溶解设备100的主单元110之间的线缆连接。通过所述线缆连接，可以传输电力和通信信号。仍然参考图11和图12，供应构件145布置在容器盖构件188中，用于向容器152供应介质(例如片剂或丸剂)。为此目的，供应构件145的翻板可以打开，并且介质可以落入容器152内。此后，可以再次关闭翻板。尽管未示出，所示的样品处理组件156也支持篮的操作。
图13示出了根据本发明的示例性实施例的采样装置150的横截面图。图14示出了图13的采样装置150的三维图。图15示出了图13和图14的采样装置150的另一个横截面图。图16示出了图13至图15的采样装置150的平面图。图17示出了图13至图16的采样装置150的透明平面图。
如图13中最佳所示，取样器190的竖直运动经由齿条和小齿轮组件驱动，并且经由板上安装的光学传感器178监测。光学传感器178检测套管齿条172的肋中的间隙或狭缝192。这允许监测位置，特别是原始位置、端部止挡位置和与套管齿条172的移除相对应的位置。
仍然参考图13，驱动单元176提供转动驱动力，并且与将驱动力传递到小齿轮168的蜗杆驱动齿轮170力耦合。小齿轮168的齿接合套管齿条172的肋194，套管齿条由此向上或向下移动，而采样装置150的其余部分可在竖直方向199上保持空间固定。通过将所描述的竖直运动机构164集成在采样装置150中(而不是集成在主单元110中)，使得某一采样装置50的取样器190的单独的上下竖直运动能够独立于溶解设备100的其他样品处理组件156。因此，可以为每个单独的样品处理组件156支持单独的采样，并且不需要同时对所有样品处理组合件156进行采样。这增加了使用溶解设备100的灵活性。
图17示出了用于驱动搅拌装置154的驱动机构153。用于操作驱动机构153的电能可以通过线缆连接并且经由线缆适配器143(见图11)从溶解设备100的主单元110供应。
图18示出了根据本发明的示例性实施例的样品处理组件156的三维图。图19示出了根据图18的样品处理组件156的侧视图。图20示出了根据图18和图19的样品处理组件156的细节。
图21示出了根据本发明的另一示例性实施例的具有比图18中的容器152小的另一容器152'的样品处理组件156的侧视图。图22示出了根据图21的样品处理组件156的细节。图23示出了根据图21和图22的样品处理组件156的平面图。
因此，图19和图21示出了根据本发明的示例性实施例的不同样品处理组件156，其针对不同尺寸的不同容器152、152'使用相同的采样装置150。对不同的容器152、152'使用相同的采样装置150可以通过在水平面198中转动来调节取样器190的位置来实现。
根据图19的容器152可以例如具有1L的体积。与此形成对比的是，根据图21的容器152'具有250ml的体积。为了将相同的采样装置150用于两个容器152、152'并且将取样器190相对于各自的容器152、152'设置在正确的径向位置，取样器190可以简单地在根据图19和图21的不同角位置之间水平转动，以便相对于相应的容器152和152'设置在不同的适当径向位置。用于这种改变的溶解设备100的重新组装可以是不必要的。
图24示意性地示出了不同的实施例。图24的表示类似于图9的表示，然而，减少了所示的特征，仅详细说明了该实施例的细节。样品处理组件156(也以俯视图示出)允许取样器190沿着引导件2400移动。导引件2400可以是任何类型的导引机构，其允许取样器190相对于容器152、特别是相对于容器152的中心轴线沿预定路径移动，并且可以是优选地位于容器盖构件188中的凹槽、凹部、狭槽、开口等。然而，允许提供处于或至少关于容器152的机械形状的引导2400的任何类型的机械固定或附接因此是适用的。更进一步，清楚的是，也可以应用允许引导取样器192相对于容器152的多个限定位置的任何其他类型的引导。例如，可以相应地应用固定到容器152或至少设置有关于容器152的限定机械关系的XY机构，例如使用抓取机构、臂、处理臂、转台、机器人等。
在操作中，如图24中示意性地示出的，取样器190(可以作为采样装置150的一部分或与其分离)可以沿着导引件2400从初始位置(由附图标记A指示)移动到不同的位置(也由箭头2410指示)。例如，取样器190从其初始位置190A移动到位置190B。
在图24的示例性实施例中，引导件2400沿着围绕容器152的中心轴线(其基本对应于搅拌装置154的位置)的偏心路径设置，使得取样器190可以在容器152中心轴线的平面内采取不同的位置，例如相对于容器152中央轴线的不同径向位置。不言而喻，引导件2400的不同形状可以允许取样器190的不同位置。
取样器190优选地是采样装置150的一部分，如例如关于图2ff所详述的，但是也可以与其分离，至少在取样器190可以独立于采样装置150的移动而沿着导引件2400移动的意义上。在图24的示意性表示中，为了简单起见，取样器190和采样装置150由相同的符号示出。
需要注意的是，术语“包括”并不排除其他元件，而“一”或“一个”也不排除多个。同样可以组合关于不同实施例描述的元件。还应当注意，权利要求中的附图标记不应当解释为限制权利要求的范围。

Claims (20)

1.一种用于从溶解设备(100)的容器(152)取得样品的采样装置(150)，其中，所述采样装置(150)配置为安装在所述容器(152)处并且包括取样器(190)，所述取样器配置为当安装在所述容器(152)处时能够在水平面(198)内移动。
2.根据权利要求1所述的采样装置(150)，其中，所述取样器(190)配置为当安装在所述容器(152)处时能够在所述水平面(198)内转动。
3.根据上述权利要求中任一项所述的采样装置(150)，其中，所述取样器(190)配置为能够围绕所述采样装置(150)的中心轴线转动。
4.根据上述权利要求中任一项所述的采样装置(150)，包括以下特征中的至少一者：
其中，所述取样器(190)配置为当安装在所述容器(152)处时能够沿着竖直方向(199)移动；
其中，所述取样器(190)包括用于取得样品的采样套管(196)；
其中，所述取样器(190)配置为从所述容器(152)抽出样品。
5.根据上述权利要求中任一项所述的采样装置(150)，包括天线(158)，所述天线特别是配置为与所述容器(152)的应答器(160)、更特别是射频识别标签进行无线通信。
6.根据上述权利要求中任一项所述的采样装置(150)，包括配置为提供用于使所述取样器(190)沿着竖直方向(199)移动的驱动力的驱动单元(176)、特别是电机。
7.根据上述权利要求中任一项所述的采样装置(150)，包括配置为由使用者手动致动以在所述水平面(198)内手动移动所述取样器(190)的手动致动元件(135)。
8.根据上述权利要求中任一项所述的采样装置(150)，包括配置为感测指示所述取样器(190)的位置和/或运动的传感器数据的至少一个传感器(178)，其中特别地，所述取样器(90)包括待由所述至少一个传感器(178)感测的至少一个标记、更特别是至少一个狭缝(192)。
9.根据上述权利要求中任一项所述的采样装置(150)，包括配置为竖直移动所述取样器(190)的运动机构(164)。
10.根据前一权利要求所述的采样装置(150)，其中，所述运动机构(164)包括特别是与蜗杆驱动齿轮(170)配合的小齿轮(168)以接合所述取样器(190)的、特别是所述取样器(190)的套管齿条(172)的肋(194)的阵列。
11.根据上述权利要求中任一项所述的采样装置(150)，包括容纳用于沿着竖直方向(199)移动所述取样器(190)的运动机构(164)的至少一部分的管状护套(162)，其特别是包括至少两个部分壳体(165、166)。
12.一种用于溶解设备(100)的样品处理组件(156)，其中，所述样品处理组件(156)包括：
容器(152)，其用于容纳样品；和
根据上述权利要求中任一项所述的采样装置(150)，其安装在所述容器(152)处。
13.根据前一权利要求所述的样品处理组件(156)，其中，所述采样装置(150)相对于所述容器(152)的中心轴线侧向移位，特别是使得所述取样器(190)的转动改变所述取样器(190)相对所述容器(152)的中心轴线的径向距离。
14.根据权利要求12或13所述的样品处理组件(156)，包括用于搅拌样品并且安装在所述容器(152)处的搅拌装置(154)。
15.根据前一权利要求所述的样品处理组件(156)，包括以下特征中的至少一者：
其中，所述搅拌装置(154)包括桨叶；
其中，所述搅拌装置(154)沿着所述容器(152)的中心轴线延伸。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的样品处理组件(156)，包括覆盖所述容器(152)的开口并且以可水平转动的方式容纳所述采样装置(150)的容器盖构件(188)以将所述采样装置(150)安装在所述容器(152)处。
17.一种用于测试样品的溶解的溶解设备(100)，其中，所述溶解设备(100)包括根据上述权利要求中任一项所述的采样装置(150)和/或根据上述权利要求中任一项所述的样品处理组件(156)。
18.根据前一权利要求所述的溶解设备(100)，包括多个根据上述权利要求中任一项所述的采样装置(150)和/或上述权利要求中任一项所述的样品处理组件(156)，其中特别是，所述采样装置(150)和/或样品处理组件(156)中的至少一个包括取样器(190)，所述取样器配置为能够独立于所述采样装置(150)中的至少另一个的取样器(190)和/或独立于所述样品处理组合件(156)中的至少另一个的取样器(190)在所述水平面(198)内和/或者沿着竖直方向(199)移动。
19.一种用于测试样品的溶解的溶解设备(100)，包括：
容器(152)，其用于容纳样品，
采样装置(150)，其包括用于从所述容器(152)取得样品的取样器(190)，和
容器盖构件(188)，其覆盖所述容器(152)的开口并且容纳所述采样装置(150)以将所述采样装置(150)安装在所述容器(152)处，
其中，所述取样器(190)配置为能够以同心的方式围绕所述采样装置(190)的轴线并且以偏心的方式围绕所述容器(152)的轴转动。
20.一种操作溶解设备(100)、特别是根据前述权利要求中任一项所述的溶解设备(100)以从容器(152)取得样品的方法，其中，所述方法包括：
将采样装置(150)安装在容纳所述样品的所述容器(152)处；和
使所述采样装置(150)的取样器(190)在安装在所述容器(152)处时在水平面(198)内并且相对于所述容器(152)移动。
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