浅析药品包装中数粒式颗粒包装技术

张如花+刘保朝

摘 要：本文首先介绍了药品包装中数粒技术的发展现状，然后列举了光电式数粒技术的关键技术，最后简要介绍了数粒技术的发展趋势及应用。

关键词：瓶装；包装理瓶机；颗粒数粒

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.046

现代社会各个领域都追求实现自动化，包装机械能为现代化加工提供有力的设备保障。目前，我国的制药包装机械已经初具规模，在GMP认证中获得了长足发展。但是总体水平与国际水平还有较大差距，先进大型设备主要依赖进口。由于药品生产的特殊性，目前制药生产中，丸剂、片剂、胶囊等制剂很多是采用瓶装形式包装。

医药包装设备中，大颗粒、规则形状的药丸自动包装技术已经有较好的基础，但国内运行过程中会出现卡瓶、药品数量不准、国外相关设备昂贵等问题。因为数粒式颗粒包装可方便患者用药和保障患者安全，所以被消费者广泛采用，加之生产的设备性能不断提高，药品的尺寸偏差和重量也大大降低，颗粒包装市场中，80%的市场被药品数粒包装占据着，前景不可估量。

1 数粒技术发展概述

根据藥品数粒机工作原理的不同，数粒技术的发展大致可分为三代，第一代是机械式数粒，由于机械模板方式不同，机械式数粒技术还可以再分类. 当下只要能达到200瓶/分的数粒速度，这种机械式数粒机就已经是比较先进的设备了. 如果还想让数粒的精准度提高到98%以上，还可以采用相关的在线检测软件.第二代是光电式数粒， 上个世纪70年代末，最先在一些欧美发达国家使用，它的核心技术是在检测通道中安装了一对发射和接收红外线的传感器.当药品颗粒通过检测通道时，发射传感器发射的红外线就会被遮挡，所以接收传感器可以检测到存储在PLC内脉冲的变化。并通过特殊的算法对脉冲进行识别、判断，确定检测通道中颗粒的特性，从而完成一次药品的检测和计数。目前，比较先进的光电检测技术，可以在一个单独的检测通道中，以500粒/分的速度检测出2.5毫米的细小颗粒，其准确度高达99.95%以上。目前国内主要以机械数粒和光电数粒为主，并且越来越多的大型制药厂采用第二代数粒技术。第三代是静电场式数粒，在国外仍处于研发阶段，所以它的稳定性和成熟度还需要进一步考证。

目前国际上生产数粒机主要有有荷兰的CREMER公司和美国的DT包装集团以及瑞士的ROMACO公司是处于领先地位的药品光电数粒设备的供应商，在全球大部分地区的市场采用率高达90%以上，主要用于全球顶级的制药及保健品的包装生产线.制药企业的GMP认证使得我国很多的制药企业使用先进的药品包装设备，而以广州珐玛珈包装设备有限公司为代表的一批包装设备制造商也相继开发光电式数粒技术并予以应用。

2 光电式数粒的技术核心

要实现药品颗粒高精度和高效率的装瓶， 需要经过药品输送、光电检测计数及药品装瓶三个步骤，其中光电检测技术最为重要。

2.1 药品输送技术

根据输送方式不同，药品颗粒输送可分为机械式转动输送和振盘振动输送两种。振动式输送方式主要通过高频振荡器带动振筛运动，强制完成药粒的分配和移动，从而实现药品颗粒的输送。在这种方式下，没有强制机构给药粒带来摩擦，药粒分配和输送比较均匀，所以产品的合格率大大提升，但同时限制了输送的速度 。转动式输送方式是药品颗粒先从料斗中传送到一个转盘里，转盘匀速转动的同时使得药粒均匀分配。这种方式下虽然可大量、快速的完成颗粒的强制分配，装瓶和数粒的速度有保证，但是在输送过程中药粒容易被破坏成碎粒和粉尘，增加了不合格产品。

2.2 光电检测计数

光电检测计数主要是通过红外线传感器发射出的光线来检测通道中自由下落的药粒的个数。药品的遮挡及遮挡时间的不同使得接收传感器接收到的红外线信号的脉冲不断变化，检测计数CPU就是通过脉冲信号的变化来计算、判断通道中药粒的合格与否，并完成相应的计数和记录。通过对多种药品的检测来确认合格药品与不合格药品的参数范围，确保技术完成药品的准确率和合格率。

2.3 药品装瓶技术

经过检测技术后的药粒，若达到预先设定的数量，可通过电气或机械方式成组后装到瓶中。在装瓶技术中药瓶控制和装量控制这两种技术非常关键。药瓶控制就是要在装药之前和装药过程中以及装药之后，依照控制的指令控制药瓶准确而迅速的传送到指定的位置。而装量控制则是在检测技术检测到药瓶数量达到预先设定的装瓶量时，通过执行元件快速准确地完成分组，以保证装进瓶中的药粒个数可以达到药粒检测计数控制单元规定的数量。

2.4 系统集成

药品输送、光电检测计数和药品瓶装完成后需要进行系统集成，形成产品，这时才能满足药品生产企业对药品的包装要求。目前设计包装设备时，一般采用触摸式平板电脑及PLC作为自动控制元件，配合其它一些像气动检测和自动控制之类的技术来共同完成整机的设计生产。

3 数粒技术的发展趋势及应用

伴随着新生的、先进的生产技术的出现和应用，光电数粒技术存在着像小尺寸颗粒的识别精度和检测准确性的问题比较突出，即便是当前最成熟的光电数粒技术能够实现直径>2.5mm的颗粒精准识别，而利用三维检测技术对于不合格产品只能实现在装瓶后整瓶剔除，所以将单个不合格产品从整瓶中剔除的同时还要降低生产成本是目前制药企业最迫切的要求，也是整个制药行业生产的需要。

药品和其它商品相比，其价值较高、生产量大以及对数粒技术的需求量比较大，而且药品多以瓶装或者塑料袋包装居多。因此，光电数粒技术可以结合塑料袋立式包装 ，向医疗类行业积极推广使用。

4 结论

本文主要研究了药品包装中数粒式颗粒包装技术，分析了光电式数粒计数对药品颗粒包装性能的影响和其各自优劣性，对于设计颗粒式药品包装具有指导意义。

参考文献：

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陕西工业职业技术学院课题：“自动药品瓶系统设计”（ZK16-8）.