專利名稱：膠囊裝填藥粉重量的對比測定方法
技術領域：
本發明涉及一種測定膠囊內所裝填藥粉的重量的方法。
背景技術：
在制藥工業領域，由于膠囊灌裝設備自身的穩定性及藥粉自身特性等多種因素的影響，使得膠囊的生產過程中其內所裝藥粉的重量即膠囊粒重存在著波動，而對于治療疾病的藥品而言，單位劑量內所含藥物的量，即每粒膠囊的粒重就必須穩定在個較窄的范圍內，所以制藥企業會對膠囊的粒重進行嚴格的管控和測量，檢測并剔除粒重不符合要求的殘次品。目前對膠囊進行粒重測量的方法主要是利用各種機械天平、電子天平或利用重量傳感器原理的各種稱重設備進行直接稱重測量，但這些方式都存在這諸多弊端。各種機械天平、電子天平的稱量過程均需要人工手動操作，弊端為檢測速度慢，效率低下，操作繁瑣；無法實現在線自動稱重，只能用于抽檢，無法實現對膠囊進行逐粒稱重，該方法對膠囊粒重的監測力度及其有限，仍有很多粒重不符合要求的膠囊無法被檢測出來。而各種利用重量傳感器原理的設備雖然工作效率大幅提高，能夠實現對膠囊逐粒稱重，但也有其顯著弊端設備精密，造價十分昂貴，不利于在制藥企業推廣；系統復雜，維護難度大，維護成本尚ο
發明內容
本發明的目的是提供一種對比式測定方法，其可高效、自動地測定膠囊裝填藥粉重量，且實現成本可以很低。為了實現上述目的，本發明第一方面提供一種膠囊裝填藥粉重量的對比測定方法，包括以下步驟(a)以一已知內裝藥粉重量和膠囊長度的標準膠囊為參照膠囊，將待測膠囊的長度調整到與參照膠囊的長度相等；(b)將待測膠囊和參照膠囊放入一容器內，密封該容器并向該容器中充入N個大氣壓的高壓氣體，使高壓氣體從膠囊的囊帽與囊體之間的縫隙內滲入待測膠囊和參照膠囊的內部；(c)快速排出容器內的高壓氣體，使容器內恢復常壓狀態，待測膠囊和參照膠囊分別在內外壓差作用下膨脹；(d)分別測出膨脹后的待測膠囊的長度hi和膨脹后的參照膠囊的長度h2，根據算式(hl-M)/N計算出待測膠囊與參照膠囊中裝填藥粉所占體積與膠囊橫截面面積之比的差值。在容器內的高壓氣體迅速排出后，N值已知的高壓氣體使膠囊膨脹至內外壓再次平衡為止，然后根據膠囊的膨脹程度可以很容易地將待測膠囊和參照膠囊進行對比計算。進一步地，還可以根據函數m2-ml = ρ * S * (hl_h2)/N計算出待測膠囊內裝藥粉重量，其中ml代表待測膠囊內裝藥粉的重量，m2代表已知的參照膠囊內裝藥粉的重量，P代表待測膠囊內裝藥粉的密度，S代表待測膠囊的橫截面面積。計算出待測膠囊與參照膠囊內裝藥粉的重量之差，從而可計算出待測膠囊內裝填藥粉的重量。本發明第二方面提供一種膠囊裝填藥粉重量的對比測定方法，其包括以下步驟(a)根據待測膠囊的規格選取長度與其相等的標準膠囊為參照膠囊，標準膠囊的長度和其內裝藥粉重量為已知的；(b)將待測膠囊和參照膠囊放入一容器內，密封該容器并向該容器中充入N個大氣壓的高壓氣體，使高壓氣體滲入待測膠囊和參照膠囊的內部；(c)快速排出容器內的高壓氣體，使容器內恢復常壓狀態，待測膠囊和參照膠囊分別在內外壓差作用下膨脹；(d)分別測出膨脹后的待測膠囊的長度hi和膨脹后的參照膠囊的長度h2，根據算式(hl-M)/N計算出待測膠囊與參照膠囊中裝填藥粉所占體積與膠囊橫截面面積之比的差值。本技術方案與第一技術方案不同的是在選取參照膠囊時會按照待測膠囊的規格進行，而對待測膠囊不再作長度處理，同樣，也是根據膠囊的膨脹程度計算待測膠囊與標準膠囊裝填藥粉重量之差，從而得出待測膠囊中裝填藥粉的重量。本發明第三方面提供一種膠囊裝填藥粉重量的對比測定方法，其包括以下步驟(a)以一已知內裝藥粉重量和膠囊長度的標準膠囊為參照膠囊，測出待測膠囊的長度，并按照△=待測膠囊長度-參照膠囊長度計算出差值Δ ；(b)將待測膠囊和參照膠囊放入一容器內，密封該容器并向該容器中充入N個大氣壓的高壓氣體，使高壓氣體滲入待測膠囊和參照膠囊的內部；(c)快速排出容器內的高壓氣體，使容器內恢復常壓狀態，待測膠囊和參照膠囊分別在內外壓差作用下膨脹；(d)分別測出膨脹后的待測膠囊的長度hi和膨脹后的參照膠囊的長度h2，根據算式(hl-h2-A)/(N-l)_A計算出待測膠囊與參照膠囊中裝填藥粉所占體積與膠囊橫截面面積之比的差值。在待測膠囊和標準膠囊作膨脹處理之前，先測出兩膠囊之間的長度差，根據膠囊的膨脹程度同樣也能測出待測膠囊內裝填藥粉的重量。本發明的優點是通過輸入預設氣壓的高壓氣體使兩種膠囊膨脹，并根據膠囊的膨脹程度利用公式來計算待測膠囊與標準膠囊內裝藥粉的重量之差，可實現僅通過測量膠囊長度及其變化來對膠囊進行粒重分選，該方法簡便可行。與重量傳感器類稱重分選設備相比，該方法對設備的精密程度、信號的采集及處理難度、以及抗干擾性等方面的要求都很低，用于執行該方法的設備成本也會比較低，且便于維護，利于在制藥企業推廣使用。另外， 該方法能夠實現很高的分選效率，還可實現對膠囊粒重進行在線逐粒分選。
具體實施例方式本發明通過對比待測膠囊與標準膠囊內裝藥粉的重量差異來測定待測膠囊中的藥粉重量，主要思想是將膠囊內部的藥粉體積差異轉換成其內部與藥粉體積直接相關的空氣體積的差異，并通過在膠囊中通入高壓氣體使膠囊膨脹的方法將空氣體積的差異放大同樣倍，然后根據膨脹后的膠囊的長度差異，并結合利用固定的函數關系公式來通過與標準膠囊對比的方式判斷出待測膠囊中藥粉的裝量。下面結合幾個實施例對本發明內容進行詳細描述。實施例一按照準備好的已知粒重(膠囊內裝填藥粉重量)的標準參照膠囊的規格，對同型號的待測膠囊進行等容處理，也即將待測膠囊的長度調整到與標準參照膠囊相同。膠囊在常壓情況下灌裝后，其內部除了藥粉之外，或多或少的會存在一部分常壓空氣(1個大氣壓)，由于同型號的膠囊直徑相同、截面積相同、囊體囊帽端部的球冠部分形狀、容積也完全相同，所以對于壓合長度相等的同型號膠囊而言，其總容積是相同的，也就是說，藥粉所占的內部空間體積與空氣體積的總和相等；為方便起見，以下在計算時不考慮囊體囊帽端部的球冠部分的體積，只考慮圓柱體部分的空氣體積可。由于截面積相同，膠囊內部氣體體積與氣柱的長度成正比。然后將標準膠囊與待測膠囊放入密閉容器內，向容器內充入N個大氣壓的壓縮氣體，使得高壓氣體沿囊體囊帽間的縫隙滲入膠囊內部，那么膠囊內部原有的常壓空氣柱的壓力就會逐漸上升，待膠囊內外氣壓平衡后，迅速排出容器內的高壓氣體使的容器內的氣壓迅速變為1個大氣壓，那么與此同時，膠囊內部的高壓氣體會因突然形成的內外氣壓差而快速膨脹，將壓合的囊體囊帽向兩端撐開，使膠囊壓合長度增加。測出待測膠囊膨脹后的長度hi和標準膠囊膨脹后的長度h2，由于藥粉的體積不會發生改變，因此hi 和h2的差值正是膨脹后的待測膠囊和標準膠囊中的氣柱的長度之差。根據波義耳定律可知在密閉容器中的定量氣體，在恒溫下，氣體的壓力和體積成反比關系。因此，理論上膨脹后的膠囊內部的氣柱長度應為膨脹前的N倍，由此可知，膨脹前待測膠囊和標準膠囊中的氣柱長度差應為(hl-M) /N,反過來講，膨脹前的標準膠囊和待測膠囊中的藥粉的體積差也即為S女(hl-h2)/N，進一步地，可以得出以下公式1 m2-ml = ρ * S * (hl_h2)/N公式 1式中，m2代表標準膠囊中裝填藥粉的重量，ml代表待測膠囊中裝填藥粉的重量， P代表藥粉的密度，S代表膠囊的截面積。P和S以及m2都可以根據膠囊的型號直接獲知，實際上，只要根據公式1演變一下就可以計算出ml的值，也就是待測膠囊中裝填藥粉的重量。在通過膠囊內外氣壓差來使膠囊膨脹的方式中應注意的是，要盡量減少膠囊內部氣體的外泄，或者盡量保持不外泄，這個目標可以通過快速開啟容器或必要的密封措施來實現。當然，該實施例還可稍作一下改變，比如按照待測膠囊的規格對同型號的標準膠囊進行等容處理，即將標準膠囊的長度調整到與待測膠囊相等。這種方式為本實施例不改變實質內容的另一種應用，在此不再贅述。實施例二根據待測膠囊的規格選取長度與其相等的同型號標準膠囊作為參照膠囊，將待測膠囊與標準膠囊放入密閉容器內并充入N個大氣壓的壓縮氣體，后續的步驟與實施例一完全相同。同樣依據膨脹后的膠囊的長度差、壓縮氣體壓力與常壓的比值N、藥粉的密度、膠囊內腔的截面積，以及標準膠囊的粒重來計算出待測膠囊的粒重。該實施例與實施例一的區別在于第一步，在選取參照膠囊時不再是任意標準膠囊，而是將待測膠囊的長度作為一個選取要求，這樣就無需再對待測膠囊作等容處理。
實施例三選取已知粒重的標準膠囊，測量出其長度h2’，并測量出待測膠囊的長度hi’，將 hi’和h2’的差值△記錄下來，然后將待測膠囊和標準膠囊放入一容器內，密封該容器并向該容器中充入N個大氣壓的高壓氣體，后續的步驟與實施例一和實施例二中一致，最后測出待測膠囊膨脹后的長度hi和標準膠囊膨脹后的長度h2，根據下面的公式2來計算標準膠囊和待測膠囊中裝填藥粉重量的差值。m2-ml = P *S* [ (hl_h2_ Δ ) / (N_l) - Δ ]公式 2式中，m2代表標準膠囊中裝填藥粉的重量，ml代表待測膠囊中裝填藥粉的重量， P代表藥粉的密度，S代表膠囊的截面積。公式2的推算過程將在下文中詳細陳述。實際上，Δ包含待測膠囊與標準膠囊內部空氣柱的長度差值和藥粉柱的長度差值兩部分，而膨脹完成后待測膠囊與標準膠囊的長度差hl-h2也包括了空氣柱的長度差和藥粉柱的長度差兩部分，而由于藥粉的體積在膠囊膨脹前后是不變的，因此兩個膨脹后的兩膠囊的長度差與膨脹前的兩膠囊的長度差的差值hl-h2_Δ應為待測膠囊與標準膠囊內的空氣柱長度變化值的差。同樣，根據波義耳定律可知，膨脹后的空氣柱長度應為膨脹前的N 倍，由此可知以下公式3。hl-h2-A = (N-I) (ΗΓ -H2，)公式 3式中，ΗΓ代表膨脹前的待測膠囊中的氣柱的長度，H2’代表膨脹前的標準膠囊中的氣柱的長度。從公式3演變可以得出計算膨脹前待測膠囊與標準膠囊長度差的公式4，即ΗΓ -H2，= (hl-h2-A)/(N_l)公式 4根據公式4的結果并結合膨脹前待測膠囊與標準膠囊的總長度差△可知待測膠囊與標準膠囊中藥粉的體積之差應為S女[(hl-h2-A)/(N-l)_A]，從而便可推出公式2， 并利用公式2來計算待測膠囊裝填藥粉的重量ml的值。實際應用中，本發明所披露的方法主要用于對膠囊內裝填藥粉重量進行波動范圍的監測，而在對膠囊進行粒重分選時，均是已知粒重的標準值，即為上文所述的標準膠囊的粒重，且事先設定好了膠囊粒重的允許波動范圍，粒重在允許范圍內的即為合格品，粒重在允許范圍之外的為殘次品。換而言之，即是待測膠囊膨脹后與標準膠囊膨脹后的長度差值也應在一定范圍內波動，當待測膠囊膨脹的長度與標準膠囊膨脹后的長度之差值超出該允許范圍時，該待測膠囊的粒重也就超出了粒重的允許波動范圍，即為不合格品；當待測膠囊膨脹的長度與標準膠囊膨脹后的長度之差值處于該允許范圍時，該待測膠囊的粒重也就處于粒重的允許波動范圍，即為合格品。所以說在實際應用時通常無需計算待測膠囊中裝填藥粉的重量ml的值，只需要通過對待測膠囊和標準膠囊膨脹前后的長度分別進行測量，通過膨脹前后膠囊長度的變化情況，即可快速判斷待測膠囊的粒重是否處于合格范圍內，將長度變化超出允許范圍的膠囊剔除，從而實現膠囊的粒重分選。以上對本發明的特定實施例結合圖示進行了說明，但本發明的保護內容不僅僅限定于以上實施例，在本發明的所屬技術領域中，只要掌握通常知識，就可以在其技術要旨范圍內，進行多種多樣的變更。
權利要求
1.一種膠囊裝填藥粉重量的對比測定方法，其特征在于包括以下步驟(a).以一已知內裝藥粉重量和膠囊長度的標準膠囊為參照膠囊，將待測膠囊的長度調整到與參照膠囊的長度相等；(b).將待測膠囊和參照膠囊放入一容器內，密封該容器并向該容器中充入N個大氣壓的高壓氣體，使高壓氣體滲入待測膠囊和參照膠囊的內部；(c).快速排出容器內的高壓氣體，使容器內恢復常壓狀態，待測膠囊和參照膠囊分別在內外壓差作用下膨脹；(d).分別測出膨脹后的待測膠囊的長度hi和膨脹后的參照膠囊的長度h2，根據算式 (hl-M)/N計算出待測膠囊與參照膠囊中裝填藥粉所占體積與膠囊橫截面面積之比的差值。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于在步驟(d)之后，根據函數m2-ml= P 女S * (hl-M)/N計算出待測膠囊內裝藥粉重量，其中ml代表待測膠囊內裝藥粉的重量， m2代表已知的參照膠囊內裝藥粉的重量，P代表待測膠囊內裝藥粉的密度，S代表待測膠囊的橫截面面積。
3.一種膠囊裝填藥粉重量的對比測定方法，其特征在于包括以下步驟(a).根據待測膠囊的規格選取長度與其相等的標準膠囊為參照膠囊，標準膠囊的長度和其內裝藥粉重量為已知的；(b).將待測膠囊和參照膠囊放入一容器內，密封該容器并向該容器中充入N個大氣壓的高壓氣體，使高壓氣體滲入待測膠囊和參照膠囊的內部；(c).快速排出容器內的高壓氣體，使容器內恢復常壓狀態，待測膠囊和參照膠囊分別在內外壓差作用下膨脹；(d).分別測出膨脹后的待測膠囊的長度hi和膨脹后的參照膠囊的長度h2，根據算式 (hl-M)/N計算出待測膠囊與參照膠囊中裝填藥粉所占體積與膠囊橫截面面積之比的差值。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于在步驟(d)之后，根據函數m2-ml= P 女S * (hl-M)/N計算出待測膠囊內裝藥粉重量，其中ml代表待測膠囊內裝藥粉的重量， m2代表已知的參照膠囊內裝藥粉的重量，P代表待測膠囊內裝藥粉的密度，S代表待測膠囊的橫截面面積。
5.一種膠囊裝填藥粉重量的對比測定方法，其特征在于包括以下步驟(a).以一已知內裝藥粉重量和膠囊長度的標準膠囊為參照膠囊，測出待測膠囊的長度，并按照△=待測膠囊長度-參照膠囊長度計算出差值Δ ；(b).將待測膠囊和參照膠囊放入一容器內，密封該容器并向該容器中充入N個大氣壓的高壓氣體，使高壓氣體滲入待測膠囊和參照膠囊的內部；(c).快速排出容器內的高壓氣體，使容器內恢復常壓狀態，待測膠囊和參照膠囊分別在內外壓差作用下膨脹；(d).分別測出膨脹后的待測膠囊的長度hi和膨脹后的參照膠囊的長度h2，根據算式 (hl-h2_ Δ ) / (N-I) - Δ計算出待測膠囊與參照膠囊中裝填藥粉所占體積與膠囊橫截面面積之比的差值。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于在步驟(d)之后，根據函數m2-ml=P*S女[(hl-h2-A)/(N-l)-A]計算出待測膠囊內裝藥粉重量，其中ml代表待測膠囊內裝藥粉的重量，m2代表已知的參照膠囊內裝藥粉的重量，P代表待測膠囊內裝藥粉的密度，S代表待測膠囊的橫截面面積。
全文摘要
本發明涉及一種膠囊裝填藥粉重量的對比測定方法，其通過將膠囊與一標準膠囊進行對比來測得內裝藥粉重量與標準膠囊的差異，而對比過程則是通過將待測膠囊和標準膠囊放入一容器內并向該容器中充入N個大氣壓的高壓氣體、使高壓氣體滲入待測膠囊和標準膠囊的內部、再快速排出容器內的高壓氣體使容器內恢復常壓狀態、在待測膠囊和標準膠囊分別在內外壓差作用下膨脹后測得膨脹后的長度，然后根據公式來測算待測膠囊與標準膠囊中的藥粉重量差異。該方法可實現僅通過測量膠囊長度及其變化來對膠囊進行粒重分選，簡便高效，且實現容易且執行該方法的設備要求也比較低，易于推廣。
文檔編號G01F17/00GK102155965SQ20101058548
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月4日 優先權日2010年12月4日
發明者韓杰 申請人:韓杰