-
Die
Erfindung betrifft eine verbesserte Anordnung zum Testen der Zerfallszeit
und der Wirkstofffreigabe von Prüflingen
in Flüssigkeiten,
wie sie zum Beispiel in Dissolutionstestgeräten einsetzbar ist.
-
Die
Verbesserung bezieht sich insbesondere auf den Vorgang des Auflösens von
Prüflingen
in fester, halbfester oder transdermaler Verabreichungsform und
die Freisetzung von in den Prüflingen
enthaltenen Wirkstoffen.
-
Für das Testen
der Zerfallsgeschwindigkeit und der Wirkstofffreigabe von Prüflingen
kommt den Auflösungsvorgängen, insbesondere
der Auflösungsgeschwindigkeit
und der in den betreffenden Vorrichtungen dafür eingesetzten Technik eine
besondere Bedeutung zu.
-
Bekannte
Vorrichtungen zum Testen der Zerfallgeschwindigkeit beziehungsweise
der Wirkstofffreigabe weisen ein Prüfgefäß oder mehrere Prüfgefäße mit einer Testlösung auf,
in die der Prüfling
eingebracht wird. Mittels eines Rührelementes oder eines auf-
und abfahrendes Korbes, der den Prüfling aufnimmt, und einer für den Auflösungsvorgang
festgelegten Umdrehungsgeschwindigkeit beziehungsweise Hubgeschwindigkeit,
einer festgelegten Dauer sowie einer für die Testlösung geforderten Temperatur,
wie sie zum Beispiel der Körpertemperatur
des Menschen entspricht, vollzieht sich der Auflösungsvorgang des Prüflings.
Periodisch werden während dieser
Zeit Proben gezogen, um den Grad des Auflösens des Prüflings und der Wirkstofffreigabe
bestimmen zu können.
-
Bei
herkömmlichen
Vorrichtungen wird das Prüfgefäß mit der
Testlösung
in ein Wasserbad gesetzt und die Temperatur des Wasserbades im Allgemeinen
durch eine externe Wasser-Pump-Heizeinrichtung bekannter Art geregelt.
Das Wasser wird kontinuierlich zwischen dem Wasserbad und der Heizeinrichtung
umgewälzt,
bis auf diese Weise die festgelegte Temperatur der Testlösung erreicht
wird und dann auf diesem Niveau gehalten werden kann.
-
Derartige
Heizungssysteme erfordern in der Regel eine verhältnismäßig lange Aufheizzeit und müssen nicht
nur periodisch wegen Algenbewuchses gereinigt, sondern wegen verdampften
Wassers auch aufgefüllt
werden.
-
Aus
dem
US-Patent 4,754,657 ist
bekannt, das Aufheizen der Testlösung
mit in die Kammerwand des Prüfgerätes integrierte
Heizelemente zu erreichen.
-
Das
US-Patent 3,109,913 offenbart
ein Auflösungsprüfgerät, bei dem
in der Hohlwelle eines Mischers sowohl das Heizelement als auch
ein Thermostat angeordnet sind.
-
Um
die damit verbundenen Nachteile zu eliminieren, beschreibt das europäische Patent
EP 0 746 750 B1 eine
Vorrichtung zum Prüfen
des Auflösens
von Stoffen, bei der das Prüfgefäß ein Rührelement
mit einer Hohlwelle aufweist, für
das Prüfgefäß ein Heizelement,
insbesondere ein Heizmantel, um die Außenseite des Prüfgefäßes angeordnet
ist und innerhalb des Rührelementes
ein Temperatursensor angeordnet ist, der zur Regelung der Temperatur
entsprechende Signale zur Steuerung des Heizelementes erzeugt.
-
Das
US-Patent 6.336.739 B1 offenbart
einen Dissolutionstester mit einem beheizbaren Prüfgefäß, das kein
Wasserbad erfordert und das zum Zweck des Aufheizens mit einem Hüllmantel
umgeben ist. Durch den sich ergebenden Zwischenraum strömt aufgeheizte
Luft erwärmt
so die Testlösung.
-
Das
US-Patent 6.106.784 und
WO 01/03838 A1 offenbaren
ebenfalls technische Lösungen
zur Beheizung von Probenbehältern
für Laboruntersuchungen
mittels Luft.
-
Zur
Regelung der Temperatur insbesondere von biologischen Reaktionen
schlägt
die
DE 689 23 962
T2 ein Gerät
vor, bei dem das Heizmittel eine Strahlungsenergie-Quelle und das
Kühlmittel
ein Lüfter
Ist.
-
Für einen
Dissolutionstester offenbart die
EP 1 879 427 A1 ein wasserfreies Behältersystem
zum Erhitzen des Probenmediums, bei dem um das Probengefäß zwei durchsichtige
flexible Filme angeordnet sind, zwischen denen ein Heizelement angeordnet
ist und das ein Temperaturmesselement und ein elektrisches Kontaktelement
umfasst.
-
Eine
Temperiervorrichtung für
einen Probenbehälter
für Laboruntersuchungen
beschreibt die
DE 20
2006 005 668 U1 . Ein in einem geschlossenen Kreislauf geführtes Medium
umströmt
zumindest teilweise einen Probenbehälter.
-
Die
nach dem Stand der Technik bekannten technischen Lösungen zum
Aufheizen und zum Konstanthalten der Temperatur der Testlösung sowie
zur Positionierung des Prüfgefäßes sind
neben dem verhältnismäßig hohen
Aufwand störanfällig und
wartungsaufwendig.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Anordnung zum Testen
der Zerfallszeit und der Wirkstofffreigabe von Prüflingen
in Flüssigkeiten mit
einer weniger störanfälligen Heizvorrichtung
und vorteilhaften Anordnung des Prüfgefäßes bereitzustellen.
-
Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch eine Anordnung zum Testen der Zerfallszeit und der Wirkstofffreigabe
eines Prüflings
mit mindestens einem beheizbaren Prüfgefäß für die Testlösung das mit einem Hüllmantel
so umgeben ist, dass zwischen der Wandung des Hüllmantels und der Wandung des Prüfgefäßes ein
Zwischenraum gebildet ist durch den aufgeheizte Luft strömen kann
und die Anordnung eine Rührvorrichtung
sowie eine Auswerte- und Steuereinheit aufweist, wobei unterhalb
des Prüfgefäßes mindestens
eine Licht-Heizquelle oder ein Glas-Heizelement angeordnet ist,
für die
durch den Zwischenraum strömende
aufgeheizte Luft Eintrittsöffnungen
und Austrittsöffnungen
vorgesehen sind, unterhalb des Prüfgefäßes eine Achse vertikal angeordnet
ist, die mit ihrem oberen Ende durch eine Scheibe ragt, die zwischen
dem Prüfgefäß und der Licht-Heizquelle
angeordnet ist und die an ihrem oberen Ende einen Sensor aufweist,
der die Positionierung des Prüfgefäßes erfasst
und der mit der Auswerte- und Steuereinheit verbunden ist.
-
Mit
der Erfindung verbindet sich der besondere Vorzug, dass eine elegante,
störungsfreie
und wartungsarme technische Lösung
bereitgestellt wird, die eine Sichtkontrolle des Prüfgefäßes und
damit des Auflösungsvorganges
des Prüflings
ermöglicht, mit
der das Prüfgefäßes zuverlässig positioniert
werden kann und die zudem kostengünstig herstellbar ist. Sie
ermöglicht
ein von der Heizquelle unmittelbar getrenntes, also kontaktloses
Aufheizen der Testlösung.
Sie ist darüber
hinaus mit geringen Energiekosten verbunden. Die zum Beheizen des
Prüfgefäßes eingesetzte
Licht-Heizquelle ist außerdem
problemlos austauschbar.
-
Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist der Hüllmantel
auf einem Sockelelement eines Gehäuses, das die Licht-Heizquelle
aufnimmt, angeordnet und ist vorzugsweise zwischen Hüllmantel
und Sockelelement eine Dichtung vorgesehen.
-
Eine
weitere Ausführungsform
sieht vor, das Glas-Heizelement auf dem Sockelelement anzuordnen.
-
Nach
einer besonderen Ausführungsform der
Erfindung ist am Prüfgefäß oder innerhalb
des Prüfgefäßes mindestens
ein mit der Auswerte- und Steuereinheit verbundener Temperaturmessfühler angeordnet.
-
Bevorzugt
ist die Scheibe eine Glas-Keramik-Platte oder eine Scheibe aus rot
gefärbten
Glas ist, die das sichtbare Licht im Wellenlängenbereich von 380 nm bis
780 nm, abschirmt oder die Scheibe ist eine Metallscheibe.
-
Gemäß weiteren
Ausführungsformen
der Anordnung ist die Licht-Heizquelle mittels eines Halteelementes
an der Achse angeordnet und kann höhenverstellbar betrieben werden.
-
Der
Hüllmantel
und das Prüfgefäß bestehen nach
einer weiteren Ausführungsform
aus einem durchsichtigen und lichtbeständigen Kunststoff, vorzugsweise
aus einem Acrylatglas, besonders bevorzugt aus Polymethylmethacrylat
oder aus einem Polykarbonat-Kunststoff, besonders bevorzugt aus
Poly[oxycarbonyloxy-1,4-phenylen-(1-methylethyliden)-1,4-phenylen].
-
Nach
weiteren Ausführungsformen
der Erfindung weist die Anordnung 3 Licht-Heizquellen auf, wobei
diese in einem Winkel von 50°,
bezogen auf die Abdeckung der Licht-Heizquelle und die Achse angeordnet
sind.
-
Bevorzugt
ist die Licht-Heizquelle ein Infrarotstrahler oder eine Halogen-Glühlampe.
-
Besonders
bevorzugt weisen die Halogen-Glühlampe
und der Infrarotstrahler jeweils eine Leistungsaufnahme von 20 Watt
bis 75 Watt auf, wobei das Emissionsmaximum des Infrarotstrahlers
bei einer Wellenlänge
im Bereich von 0,75 μm
bis 2,2 μm liegt.
-
Letztlich
ist zur Erzielung eines besseren Heizeffektes im Gehäuse eine
Luftumwälzvorrichtung
vorgesehen.
-
Die
Erfindung soll nun an Hand von Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
-
1 die
Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung;
-
2 die
Anordnung gemäß 1 im Schnitt
C-C;
-
3 die
Seitenansicht der Anordnung gemäß 1 im
Schnitt D-D;
-
4 eine
erfindungsgemäße Anordnung
in perspektivischer Darstellung;
-
5 die
Draufsicht auf die Anordnung;
-
6 die
Anordnung gemäß 5 im Schnitt
A-A;
-
7 die
perspektivische Darstellung mehrerer von einem Gestell aufgenommenen
erfindungsgemäßen Anordnungen;
-
8 die
Draufsicht auf die Darstellung gemäß 7
-
9 die
Seitenansicht der Anordnung gemäß 8.
-
In 1 ist
Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung dargestellt und
zwar mit dem Hüllmantel 3 aus
dem das Prüfgefäß 1,
für die
Aufnahme der Testlösung
des Prüflings
und einer hier nicht dargestellten Rührvorrichtung herausragt. Der Hüllmantel 3 ist
auf dem Sockelelement 6 angeordnet. Zwischen dem Hüllmantel 3 und
dem Sockelelement 6 befindet sich die Lichtfilterscheibe 5,
positioniert mit Hilfe der Stifte 19. Zwischen dem Hüllmantel 3 und
der Lichtfilterscheibe 5 kann zweckmäßigerweise eine ringförmige Dichtung
angeordnet sein. Deutlich ist der Stromversorgungsanschluss 12 zu erkennen.
-
2 zeigt
die Anordnung gemäß 1 im Schnitt
C-C. Diese Ausführungsform
der Erfindung weist 3 Licht-Heizquellen 4 auf, die mittels
des Halteelementes 11 an der Achse 10 angeordnet
sind. An Stelle der Licht-Heizquellen 4 und der Lichtfilterscheibe 5 kann
auch ein Glas-Heizelement, wie es beispielsweise unter der Marke Powerglas® erhältlich ist, eingesetzt
werden. Zweckmäßigerweise
wird das Glas-Heizelement
auf dem Sockelelement 6 des Gehäuses 16 positioniert.
-
Aus 3 ist
die Seitenansicht der Anordnung gemäß 1 im Schnitt
D-D zu entnehmen.
-
Deutlich
ist zu erkennen, dass zwischen der Wandung des Hüllmantels 3 und der
Wandung des Prüfgefäßes 1 der
Zwischenraum 2 gebildet ist, in dem die mittels der Licht-Heizquelle 4 erwärmte Luft nach
oben steigen kann. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, dass der Abstand
zwischen der Wandung des Hüllmantels 3 und
der Wandung des Prüfgefäßes 1 ungefähr 3 mm
bis 10 mm beträgt.
-
Als
Licht-Heizquelle 4 sind bei dieser Ausführungsform Halogen-Glühlampen
mit einer Leistungsaufnahme von 25 Watt eingesetzt, die an der als Spindel
oder Zahnwelle ausgebildeten Achse 10 mit dem Halteelement 11 höhenverstellbar
angeordnet sind. Zum Höhenverstellen
der Licht-Heizquelle 4 kann zum Beispiel ein Stellmotor
eingesetzt werden. Der Hüllmantel 3 ruht
auf dem Sockelelement 6, wobei zwischen beiden die Lichtfilterscheibe 5 gegebenenfalls
mit Dichtungen angeordnet ist. Der Hüllmantel 3 und die
Lichtfilterscheibe 5 sind mittels der Stifte 19 positioniert.
Die Lichtfilterscheibe 5 dient insbesondere dazu, für den zu
testenden Prüfling
gegebenenfalls schädliches
Licht zu adsorbieren. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, eine Lichtfilterscheibe 5 bestehend
aus Ceran® oder
einem rot gefärbten
Glas mit einer Stärke
von 3 mm bis 5 mm einzusetzen. Die Lichtfilterscheibe 5 kann
auch als Abdeckung der Licht-Heizquellen 4 angeordnet werden,
so dass die Scheibe 5, sonst positioniert auf dem Sockelelement 6,
nicht mehr erforderlich ist.
-
Bei
anderen Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Anordnung
können
als Licht-Heizquelle 4 auch
Infrarotstrahler eingesetzt werden. In diesem Fall ist es gegebenenfalls
nicht erforderlich, die Lichtfilterscheibe 5 zu verwenden.
-
Eine
weitere Ausführungsform
sieht vor, dass an Stelle der Lichtfilterscheibe 5 eine
metallische Scheibe, die ebenfalls Lufteintrittsöffnungen 8 aufweist,
eingesetzt wird.
-
Am
oberen Ende der Achse 10, das durch die Lichtfilterscheibe 5 ragt,
ist der Sensor 7 angebracht, der die Positionierung des
Prüfgefäßes 1 erfasst
und der mittels des Anschlusses 20 elektrisch mit der Auswerte-
und Steuereinheit verbunden ist. Als Sensor 7 kann zum
Beispiel ein magnetischer Näherungsschalter
Typ elobau® 122
(G092.800) eingesetzt werden. Mit Hilfe des Sensors 7 wird
gewährleistet,
dass die Licht-Heizquelle 4 erst dann aktiviert wird, wenn
sich das Prüfgefäß 1 in
der für
den Test vorgesehenen Position befindet.
-
Sobald
die Licht-Heizquellen 4 aktiviert sind, kann durch die Öffnungen 8 Luft
eintreten, die mittels der Licht-Heizquellen 4 erhitzt
wird und durch hier nicht dargestellte Öffnungen der Lichtfilterscheibe 5 in
den von Hüllmantel 3 und
Prüfgefäß 1 gebildeten Zwischenraum 2 nach
oben strömen
kann und dabei das Prüfgefäß 1 mit
der Testlösung
erhitzt. Über
die einen Spalt bildende Austrittsöffnung 9 kann die
erhitzte Luft dann entweichen.
-
Die
Austrittsöffnungen 9 für die Luft
können auch
um den oberen Rand des Hüllmantels 3 verteilt angeordnet
sein. In einem solchen Fall sitzt der abgewinkelte Rand 18 des
Prüfgefäßes 1 unmittelbar
auf dem Hüllmantel 3 auf.
-
Zur
Ermittlung der jeweiligen Temperatur weist die Wandung des Prüfgefäßes 1 – hier nicht dargestellt – mindestens
eine Kontaktfläche
mit jeweils einem Temperaturmesssensor auf. Als Temperaturmesssensor
kann zum Beispiel der Heißleiter NTCs
Typ Epcos® B57017-K
(E111.000) verwendet werden, der für eine Temperaturregelung im
Bereich von 20°C
bis 45°C
geeignet ist. Die Temperatur der Testflüssigkeit kann jedoch auch mittels
eines in dem Prüfgefäß 1 angeordneten
Temperaturmessfühlers ermittelt
werden.
-
Die 4 zeigt
eine erfindungsgemäße Anordnung
in perspektivischer Darstellung mit dem auf der Achse 10 positionierten
Prüfgefäß 1,
dem Hüllmantel 3 sowie
den Stiften 19, mit deren Hilfe der Hüllmantel 3 sowie die
Lichtfilterscheibe 5 auf dem Sockelelement 6 positioniert
ist. Deutlich sind die Eintrittsöffnungen 8 für die zu
erwärmende
Luft zu erkennen.
-
Der
Hüllmantel 3 und
das Prüfgefäß 1 besteht
aus einem durchsichtigen und lichtbeständigen Polykarbonat-Kunststoff,
im vorliegenden Ausführungsbeispiel
aus dem unter dem Handelsnamen Makrolon® bekannten
Kunststoff. Auch ein Acrylglas, wie zum Beispiel Plexiglas® ist
dafür geeignet.
-
Die 5 zeigt
eine Draufsicht auf die neue Anordnung mit einer Vielzahl von Eintrittsöffnungen 8 für die zu
erhitzende Luft. Die Anordnung besitzt 3 Licht-Heizquellen 4,
die mittels des Haltelementes 11 an der Achse 10 angeordnet
sind.
-
In 6 ist
die Anordnung gemäß 5 im Schnitt
dargestellt. Aus 6 ist zu entnehmen, dass sich
die Licht-Heizquellen 4 in einem Winkel von 50° zur Achse 10,
die hier als Spindel ausgebildet ist, höhenverstellbar angeordnet sind.
-
Die 7, 8 und 9 zeigen
mehrere erfindungsgemäße Anordnungen
in perspektivischer Darstellung sowie in einer Seitenansicht und
einer Draufsicht. In dem Gestell 17 mit dem Gehäuse 16 sowie
den Abstandshaltern 14 und der Aufnahmeplatte 15 sind
insgesamt 8 erfindungsgemäße Anordnungen vorgesehen.
Im Gehäuse 16 sind – hier nicht sichtbar – die Licht-Heizquellen 4 angeordnet.
Mittels der Feststellelemente 13 sind die Prüfgefäße 1 und der
Hüllmantel 3 sicher
positioniert. Um ein schnelleres Aufheizen zu erreichen kann innerhalb
des Gehäuses 16 eine
Luftumwälzvorrichtung,
beispielsweise ein Gebläse
angeordnet werden.
-
Für den Fachmann
versteht sich, dass vielfältige Änderungen
in den Einzelheiten, Materialien und konstruktiven Anordnung der
einzelnen Bauelemente vorgenommen werden können, die zur Erläuterung
des Wesens der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben
worden sind, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, wie er
in den Patentansprüchen
dokumentiert ist. So versteht sich, dass die erfindungsgemäße Anordnung
andere Licht-Heizquellen 4 und auch andere technische Lösungen zur
Höhenverstellbarkeit
der Licht-Heizquellen 4 als dargestellt aufweisen kann
-
- 1
- Prüfgefäß
- 2
- Zwischenraum
- 3
- Hüllmantel
- 4
- Licht-Heizquelle
- 5
- Lichtfilterscheibe
- 6
- Sockelelement
- 7
- Sensor
- 8
- Eintrittsöffnung
- 9
- Austrittsöffnung
- 10
- Achse
- 11
- Halteelement
- 12
- Stromversorgungsanschluss
- 13
- Feststellelement
- 14
- Abstandshalter
- 15
- Aufnahmeplatte
- 16
- Gehäuse
- 17
- Gestell
- 18
- Rand
- 19
- Stift
- 20
- Anschluss
für Auswerte-
und Steuereinheit