JPWO2013002291A1 - 薬剤検査装置及び薬剤検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】外観からは判別がつかない錠剤の、薬剤成分の量が相違する錠剤を判別することが可能な、薬剤検査装置及び薬剤検査方法を提供する。【解決手段】本発明は、複数の錠剤がそれぞれのポケットに収容されて並ぶ列が、複数列に亘って搬送され、一列ごとに、或いはポケット毎に、異なる薬剤成分の量を含有する錠剤の包装工程において、錠剤の種類を判別する薬剤検査装置であって、錠剤に近赤外線を含む光線を照射する照射手段と、錠剤からの反射光が入射される分光器と、分光器によって分光されたスペクトルを撮像し、撮像データを生成する近赤外線撮像手段と、撮像データを処理し、錠剤の種類を判別する演算を行う制御手段と、を備え、近赤外線撮像手段は、一回の撮像で、前記列において錠剤が並ぶ方向の所定長さに割り付けられた所定数の画素における各スペクトルを撮像し、制御手段は、近赤外線撮像手段が、前記一列に含まれる錠剤に対して、少なくとも一回の撮像を行うように制御し、ポケット毎に、錠剤表面上の画素におけるスペクトルを平均化することで、錠剤一錠あたりの平均スペクトルデータを算出し、平均スペクトルデータに基づいて、錠剤の種類を判別する。【選択図】図１

Description

本発明は、複数の錠剤がそれぞれのポケットに収容されて並ぶ列が、複数列に亘って搬送され、一列ごとに、或いはポケット毎に、異なる薬剤成分の量を含有する錠剤の包装工程において、錠剤の種類を判別する薬剤検査装置及び薬剤検査方法に関する。

錠剤の包装工程においては、異品種の錠剤が混入するのを防止するため、種々の方法が検討されている。例えば、特許文献１では、ラインを通過する一列の錠剤に対して近赤外線を照射し、反射光のスペクトルを主成分分析法により分析することで、異品種の錠剤が混入しているか否かを分析する方法が提案されている。

特開２０１０−１１２８８７号公報

ところで、医薬品製造業では、一般に市販されるＯＴＣ薬剤のほか、病院、調剤薬局向けの医家向け薬剤、臨床試験等に使用される治験薬を製造することがある。治験薬としては、通常、その効果を検証するため、薬剤成分の量を変えた複数の薬剤が準備される。例えば、錠剤であれば、薬剤成分の量のみが相違するものであり、外観からは判別がつかないように製造されている。そして、ＰＴＰシートに包装された後は、正しい錠剤が正しい位置に収容されているかを確認するため、錠剤を抜き出して破壊試験している。具体的には、包装された複数枚のＰＴＰシートの中から一部のシートを抜き取り、列或いはポケット毎に異なる薬剤成分の量の錠剤が収容されていることを、一部の錠剤を抜き出して破壊試験している。破壊試験としては、一般に、紫外（ＵＶ）吸収スペクトル法、高速液体クロマトグラフ（ＨＰＬＣ）法が使用されている。現在は、このシステムと試験の組み合わせによって品質保証体制が構築されているが、さらにこの体制を強固なものとするため、治験薬品質を補完できるデータの収集が望まれていた。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、治験用として製造された錠剤のように、外観からは判別がつかない薬剤成分の量が相違する錠剤の種類を判別することが可能な、薬剤検査装置及び薬剤検査方法を提供することを目的とする。

本発明は、複数の錠剤がそれぞれのポケットに収容されて並ぶ列が、複数列に亘って搬送され、一列ごとに、或いはポケット毎に、異なる薬剤成分の量を含有する錠剤の包装工程において、錠剤の種類を判別する薬剤検査装置であって、前記錠剤に近赤外線を含む光線を照射する照射部と、前記錠剤からの反射光が入射される分光器と、前記分光器によって分光されたスペクトルを撮像する近赤外線撮像部と、前記撮像データを処理し、錠剤の種類を判別する演算を行う制御部と、を備え、前記近赤外線撮像部は、一回の撮像で、前記列において錠剤が並ぶ方向の所定長さに割り付けられた所定数の画素における各スペクトルを撮像し、前記制御手段は、前記近赤外線撮像部が、前記一列に含まれる錠剤に対して、少なくとも一回の撮像を行うように制御し、ポケット毎に、錠剤表面上の画素におけるスペクトルを平均化することで、錠剤一錠あたりの平均スペクトルデータを算出し、前記平均スペクトルデータに基づいて、錠剤の種類を判別する。

治験薬としての錠剤には、複数の錠剤が並ぶ列が、複数列に亘って設けられ、一列ごとに、或いはポケット毎に、異なる薬剤成分の量を含有する錠剤が包装されるものがある。そこで、本発明においては、近赤外線撮像手段が、一回の撮像で、上記列において錠剤が並ぶ方向の所定長さに割り付けられた所定数の画素における各スペクトルを撮像するように構成し、一列に含まれる錠剤に対して、少なくとも一回の撮像を行うように制御している。そして、錠剤一錠あたりの反射光に基づいて得られる平均スペクトルデータを算出し、これに基づいて、錠剤の種類を判別している。よって、外観からは判別がつかない薬剤成分の量が相違する錠剤においても、その種類を判別することができる。その結果、被験者が服用する治験薬としての錠剤品質を全数保証することができる。

また、上記処理においては、各画素におけるスペクトルを平均化した平均スペクトルデータを用いているため、データの容量を小さくすることができ、錠剤の種類の判別を迅速に行うことができる。また、無線などでのデータ送信にも適しており、装置の汎用性を向上することもできる。さらに、データの容量を小さくすることで、一連の測定結果を保存するコンピュータの負担についても、省力化することができる。

上記装置において、各錠剤上に割り付けられた一以上の画素に基づくスペクトルは、種々の方法で特定することができる。例えば、制御部は、各錠剤上に割り付けられた一以上の画素を予め特定し、当該特定された画素におけるスペクトルに基づいて、錠剤の種類を判別することができる。すなわち、割り付けられた複数の画素の中から、錠剤の上に割り付けられた画素がどれであるかを予め特定する。例えば、錠剤の搬送スピード、ポケットの間隔、画素の割り付け間隔などに基づいて、予め特定しておくことができる。

あるいは、制御部は、各画素における各スペクトルに基づいて、各錠剤上に割り付けられた画素を特定し、当該特定された画素におけるスペクトルに基づいて、錠剤の種類を判別することもできる。割り付けられた複数の画素は、錠剤上に割り付けられているものもあれば、錠剤間に割り付けられているものもあるが、この方法では、すべての画素のスペクトルを分析することで、錠剤上にある画素を特定する。錠剤上に割り付けられた画素のスペクトルは、錠剤間、包装材に割り付けられた画素のスペクトルとは、全く異なるものであるため、このような選別を容易に行うことができる。

また、上記薬剤検査装置においては、シート状の基材と、当該基材に形成された前記ポケット部とで構成された包装材に対し、前記基材を押圧する押圧部材をさらに設けることができる。このような包装材は、反りを生じることがあるため、包装材が搬送面から浮き上がり、撮像手段での撮像において、焦点を合わせるのが困難になるおそれがあった。そこで、上記のような押圧部材を設けると、包装材の浮き上がりを防止でき、スペクトルデータを正確に撮像することができる。

また、本発明は、複数の錠剤がそれぞれのポケットに収容されて並ぶ列が、複数列に亘って搬送され、一列ごとに、或いはポケット毎に、異なる薬剤成分の量を含有する錠剤の包装工程において、錠剤の種類を判別する薬剤検査方法であって、前記錠剤に近赤外線を含む光線を照射するステップと、前記錠剤からの反射光を分光器に入射させるステップと、前記分光器によって分光されたスペクトルを近赤外線撮像手段によって撮像するステップと、前記撮像データを処理し、錠剤の種類を判別する演算を行うステップと、を備え、前記近赤外線撮像手段は、一回の撮像で、前記列において錠剤が並ぶ方向の所定長さに割り付けられた所定数の画素における各スペクトルを撮像し、前記制御手段は、前記近赤外線撮像手段が、前記一列に含まれる錠剤に対して、少なくとも一回の撮像を行うように制御し、ポケット毎に、錠剤表面上の画素におけるスペクトルを平均化することで、錠剤一錠あたりの平均スペクトルデータを算出し、前記平均スペクトルデータに基づいて、錠剤の種類を判別する。

以上のように、本発明によれば、治験用として製造された錠剤のように、外観からは判別ができない薬剤成分の量が相違する錠剤の種類を判別することができる。

本発明に係る薬剤検査装置の一実施形態を示す概略構成図（断面図及び搬送路の平面図）である。 ラインセンサカメラによる撮像の他の例を示す平面図である。 錠剤上の画素の割り付けを説明する図である。 スペクトル分析の結果を示すグラフである。 他の薬剤検査装置の一例を示す断面図及び平面図である。 他の薬剤検査装置の一例を示す断面図である。

１００ 包装材
１０１ 錠剤
１０２ ポケット部
１０３ 基材
１３ 光源（照射部）
３ 分光器
４ ラインセンサカメラ（近赤外線撮像部）
５ コンピュータ（制御部）

以下、本発明に係る薬剤検査装置の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態に係る薬剤検査装置の概略構成図である。

本実施形態に係る薬剤検査装置は、主として、治験薬としての錠剤において、薬剤成分の量が相違する錠剤の種類を判別するためのものである。例えば、治験薬としての錠剤は、複数列に亘って設けられた包装材（例えば、ＰＴＰシート）のポケット部に、複数種の錠剤が収容されている。そして、錠剤の薬剤成分の量は、一列ごとに、或いはポケット毎に異なるようにされているが、外観からは判別がつかないように製造されている。本実施形態は、そのような治験薬を検査し、正しい薬剤が正しい位置に収容されていることを確認するためのものである。図１に示すように、ここで対象となる包装材１００は、搬送方向Ｘに並ぶ複数の列を有しており、各列には複数の錠剤１０１が収容されている（図１の例では５個）。そして、この包装材１００は、ＰＰ、ＰＶＣなどで形成されたシート状の基材１０３に、各錠剤１０１を収容する透明のポケット部１０２が複数形成されたものである。錠剤が収容された後、シート基材１０３の上面は、Ａｌ箔などでヒートシールされ、ポケット部１０２を塞いでしまうが、ここでは、Ａｌ箔などでヒートシールされる前の、ポケット部１０２に錠剤１０１が収容されたときに、後述する検査を行う。すなわち、このように形成された包装材１００は、ポケット部１０２が下方に突出するように搬送路２００にて搬送され、錠剤１０１が上方に開放された状態で検査が行われる。

図１に示すように、この薬剤検査装置は、包装材１００の搬送路２００の上方に設置されたレンズ１４、分光器３、及び近赤外線を撮像可能なラインセンサカメラ４を備えている。このほか、装置の駆動、データの処理などを行うコンピュータ５が取り付けられている。また、包装材１００に対して近赤外線を含む光線（白色光など）を照射する一対の光源１３が、包装材１００における一列の錠剤を、搬送方向に沿って挟むように設置されている。光源１３としては、例えば、近赤外から遠赤外領域をカバーする白色のハロゲンランプを使用することができる。

分光器３、ラインセンサカメラ４は、公知ものを用いることができる。例えば、ラインセンサカメラ４は、概ね波長９００〜２５００ｎｍの近赤外線に対して十分な感度を有するものを用いることができる。また、ラインセンサカメラ４は、コンピュータ５に接続されており、撮像したデータの処理が行われる。

コンピュータ５の記憶部（ハードディスク、ＳＳＤなど）には、後述するように、各錠剤から得られるスペクトルに関するデータが保存されている。すなわち、得られる平均スペクトルの特徴（例えば、特定の波長領域における形状や強度）に基づき、そのスペクトルと薬剤の種類との関係を示すデータが保存されている。ここでは、薬剤の種別ごと、あるいは同じ薬剤であっても成分量の異なるものに関するデータが保存されている。また、得られた平均スペクトルデータを解析するソフトウエアも保存されている。例えば、得られた平均スペクトルデータをそのまま、保存されたデータと照合できない場合には、平均スペクトルデータを多変量解析し（例えば、主成分分析など）、保存されたデータと照合しやすいように平均スペクトルデータを加工する。

上述したデータやソフトウエアは、コンピュータに内蔵された記憶部に保存しておくほか、ＣＤ−ＲＯＭ，フラッシュメモリーなどの記憶媒体に保存しておき、これを読み出すこともできる。さらに、これらのデータを外部の記憶媒体に保存しておき、ネットワークを介してデータをコンピュータ５上に読み出して利用することもできる。したがって、本発明の記憶部とは、コンピュータ内のハードディスクや不揮発性メモリのほか、外部記憶媒体から読み出されたデータを一時的に保存する揮発性メモリも含む。

続いて、上述した薬剤検査装置を用いた錠剤の検査方法について説明する。まず、上述したような包装材１００を搬送路２００に配置し、図１に示すように、搬送方向Ｘに対して搬送を行う。次に、光源１３から近赤外線を含む光線を錠剤１０１の一列に向けて照射する。近赤外線を含む光線は、錠剤１０１の表面で反射され、その反射光がレンズ１４で集光された後、分光器３に送られる。上述したように、この装置では、ラインセンサカメラ４を用いているが、撮像を行う一列に所定の画素数を割り付けて、撮像を行う。例えば、一列に付き、３２０画素を割り付けることができる。そして、搬送路２００の搬送速度とラインセンサカメラ４のシャッタースピードとの関係にもよるが、一列に並ぶ錠剤１０１上に、少なくとも一回の撮像で、撮像される一列のＹが配置されるようにする。このとき、図２に示すように、一列に並ぶ錠剤１０１上で、２回またはそれ以上の撮像が行われることが望ましい。

分光器３に錠剤からの反射光が入射されると、分光スペクトルが形成される。そして、この分光スペクトルは、ラインセンサカメラ４の撮像面に結像され、撮像データはコンピュータ５に送られる。コンピュータ５では、次のような処理が行われる。まず、錠剤１０１の表面に割り付けられた画素に基づく、数個から数十個程度のスペクトルが平均化され、錠剤一錠あたりの平均スペクトルデータが算出される。例えば、図３に示すように、錠剤１０１一錠当たり４つの画素Ｚ１が割り当てられている場合には、この４つの画素Ｚ１におけるスペクトルが平均化される。ここで、どの画素がどの錠剤上にあるかということは、錠剤の搬送スピード、ポケットの間隔、画素の割り付け間隔などから予め特定することができる。したがって、錠剤１０１ごとに得られるスペクトルを特定することができる。あるいは、すべてのスペクトルを得てから錠剤ごとに得られるスペクトルを特定することもできる。これは、錠剤１０１上にある画素Ｚ１のスペクトルと、錠剤１０１間の包装材上にある画素Ｚ２のスペクトルは全く相違するため、錠剤１０１上にある画素Ｚ１のスペクトルだけを，測定後に選別できるためである。

こうして、各錠剤上の複数の画素のスペクトルが得られると、平均化が行われるが、平均化の方法としては、例えば、加算平均がある。錠剤表面から得られた画素のスペクトルを加算し、その画素数で除して算出している。こうして、錠剤一錠あたりの平均スペクトルデータが得られると、これを記憶部に保存されているデータと照合し、薬剤の種類を判別する。このとき、例えば、得られた平均スペクトルの特定波長における形状や強度を抽出し、これを記憶部のデータと照合して薬剤の種類を判別することができる。こうして、ＰＴＰポケット毎に異なる薬剤成分の量を含有する錠剤の種類を判別することができる。しかし、このとき得られた平均スペクトルデータからでは、薬剤の種類を判別できない場合がある。例えば、同種の薬剤で成分量の差が僅差である場合が該当する。このような場合には、得られた平均スペクトルデータを、上述したソフトウエアで解析し、例えば、主成分分析により、判別を試みることができる。こうして、ＰＴＰポケット毎に異なる薬剤成分の量を含有する錠剤１０１の種類を判別することができる。

本実施形態に係る薬剤検査装置によれば、外観からは判別がつかない錠剤であっても、得られるスペクトルデータにより、異なる薬剤成分の量の錠剤の種類を判別することができる。その結果、治験薬として正しい錠剤が準備されているか否かを非破壊かつ迅速に全数検査することができる。より詳細には、上記のような治験薬では、包装材の一列ごとに異なる錠剤が収容されていることもあるし、あるいは一列の中でも異なる錠剤が収容されていることもあるが、いずれの場合でも錠剤の種類を容易に判別することができる。

また、上記処理においては、錠剤一錠あたりの各画素におけるスペクトルを平均化した平均スペクトルデータを用いているため、データの容量を小さくすることができ、錠剤の判別を迅速に行うことができる。また、無線などでのデータ送信にも適しており、装置の汎用性を向上することもできる。さらに、データの容量を小さくすることで、一連の測定結果を保存するコンピュータの負担についても、省力化することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、分光器３の先に付属したレンズ１４によって、直接錠剤表面からのスペクトルを収集しているが、図４に示した実施形態を用いれば、既にＰＴＰシートに包装されてしまった錠剤の薬剤成分の量についても判別することができる。この装置では、ポケット部が上方に突出するように包装材を配置し、錠剤からの直接の反射光ではなく、ポケット部のＰＰやＰＶＣなどのプラスチックフィルムを通した反射光をラインセンサカメラ４で撮像するようにしている。このとき、ラインセンサカメラ４の焦点が錠剤に合うようにカメラ４と錠剤１０１との距離が調整されている。錠剤からの反射光は、ミラー１２で反射した後、分光器３を介してラインセンサカメラ４に送られる。なお，ミラーとしては、例えば、近赤外線の反射率が高い金ミラーを使用することができる。そして、ラインセンサカメラ４で撮像されたデータは、上記実施形態と同様に、コンピュータ５で処理される。ところで、ＰＴＰシートは、プラスチック材質によっては反りが多いため、シート自体が搬送面から浮き上がり、ラインセンサカメラ４での撮像において、焦点を合わせるのが困難になり、スペクトルデータを正確に撮像できないおそれがある。

そこで、図５に示すように、搬送路２００の両端に一対の押圧部材５００を設置すると、包装材１００の反りを軽減することができる。この押圧部材５００は、包装材１００の基材１０３を上方から押圧することで、包装材１００の反りを軽減している。これにより、錠剤を撮像する際のラインセンサカメラ４の焦点を常に一定にすることができる。そのため、正確な撮像が可能となり、錠剤の種類の判別をより正確に行うことができる。なお、押圧部材５００の構成は、包装材１００の搬送を妨げないように、基材１０３を押圧できるものであれば、特には限定されない。また、この例では、ラインセンサカメラ４を横置きにして、水平方向に入射するミラー１２からの反射光を撮像しているが、ラインセンサカメラ４のレンズ１４を錠剤１０１に向けるような縦置きの場合には、ミラーは不要である。

また、図６に示すような装置を用いても、既にＰＴＰシートに包装されてしまった錠剤の薬剤成分の量について判別することができる。搬送システムはないが、例えば、机上に置いたＰＴＰシートＸに対して、光源１３から近赤外線を含む光線を照射するとともに、ミラースキャナ１２を駆動してＰＴＰシートＸにおける反射光を走査する。このようにして得られた反射光は、レンズ１４、光ファイバ２、分光器３を介してラインセンサカメラ４に送られた後、コンピュータ５に送られる。続いて、コンピュータ５で、錠剤表面に割り付けられた画素に基づく、数個から数十個程度のスペクトルが平均化され、錠剤一錠あたりの平均スペクトルデータが算出される。続いて、錠剤一錠あたりの平均スペクトルデータから、データベースを参照して薬剤の種類を判別する。例えば、図４に示すような、スペクトルを検出することができ、そのスペクトル形状や強度により、ＰＴＰポケット毎の錠剤の種類を判別することができる。また、多変量解析（主成分分析など）、公知の方法を用いて解析し、錠剤毎の薬剤成分の量を判別することもできる。

また、上記装置では、各錠剤の種類を判別できるため、これを可視化したデータを作成することもできる。例えば、コンピュータの画面上で、解析の結果を表示する際に、錠剤の配置を示すとともに、錠剤の種類ごとに色分けした画像を表示することができ、またこれを保存することもできる。

Claims (5)

1. 複数の錠剤がそれぞれのポケットに収容されて並ぶ列が、複数列に亘って搬送され、一列ごとに、或いはポケット毎に、異なる薬剤成分の量を含有する錠剤の包装工程において、錠剤の種類を判別する薬剤検査装置であって、
   前記錠剤に近赤外線を含む光線を照射する照射部と、
   前記錠剤からの反射光が入射される分光器と、
   前記分光器によって分光されたスペクトルを撮像し、撮像データを生成する近赤外線撮像部と、
   前記撮像データを処理し、錠剤の種類を判別する演算を行う制御部と、
   を備え、
   前記近赤外線撮像部は、一回の撮像で、前記列において錠剤が並ぶ方向の所定長さに割り付けられた所定数の画素における各スペクトルを撮像し、
   前記制御部は、
   前記近赤外線撮像部が、前記一列に含まれる錠剤に対して、少なくとも一回の撮像を行うように制御し、
   ポケット毎に、錠剤表面上の画素におけるスペクトルを平均化することで、錠剤一錠あたりの平均スペクトルデータを算出し、
   前記平均スペクトルデータに基づいて、錠剤の種類を判別する、薬剤検査装置。
2. 前記制御部は、前記各錠剤上に割り付けられた一以上の画素を予め特定し、当該特定された画素におけるスペクトルに基づいて、前記錠剤の種類を判別する、請求項１に記載の薬剤検査装置。
3. 前記制御部は、前記各画素における各スペクトルに基づいて、前記各錠剤上に割り付けられた画素を特定し、当該特定された画素におけるスペクトルに基づいて、前記錠剤の種類を判別する、請求項１に記載の薬剤検査装置。
4. シート状の基材と、当該基材に形成された前記ポケット部とで構成された包装材に対し、前記基材を押圧する押圧部材をさらに備えている、請求項１から３のいずれかに記載の薬剤検査装置。
5. 複数の錠剤がそれぞれのポケットに収容されて並ぶ列が、複数列に亘って搬送され、一列ごとに、或いはポケット毎に、異なる薬剤成分の量を含有する錠剤の包装工程において、錠剤の種類を判別する薬剤検査方法であって、
   前記錠剤に近赤外線を含む光線を照射するステップと、
   前記錠剤からの反射光を分光器に入射させるステップと、
   前記分光器によって分光されたスペクトルを近赤外線撮像手段によって撮像し、撮像データを生成するステップと、
   前記撮像データを処理し、錠剤の種類を判別する演算を行うステップと、
   を備え、
   前記近赤外線撮像手段は、一回の撮像で、前記列において錠剤が並ぶ方向の所定長さに割り付けられた所定数の画素における各スペクトルを撮像し、
   前記制御手段は、前記近赤外線撮像手段が、前記一列に含まれる錠剤に対して、少なくとも一回の撮像を行うように制御し、
   ポケット毎に、錠剤表面上の画素におけるスペクトルを平均化することで、錠剤一錠あたりの平均スペクトルデータを算出し、
   前記平均スペクトルデータに基づいて、錠剤の種類を判別する、薬剤検査方法。