專利名稱：混合裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用來混合組分從而使組分有效混合并形成一種均勻混合物的裝置和方法。該組分通常為粉末狀態(tài)，但本發(fā)明還適用于其它流體組分如液體的混合。要被混合的組分通常包括藥物活性劑和賦形劑(excipients)，然后用于進一步的處理如制成藥片。
背景技術：
制藥工業(yè)中，將活性劑和賦形劑制成均勻的混合物是非常重要的。
EP-A-0631810中公開了一種方法，該方法在混合的過程中通過檢測混合物的光譜特性來以一種內(nèi)嵌式的方法監(jiān)測混合組分如藥物活性劑和賦形劑所混合的均勻程度。這里，混合是通過混合容器的旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的，EP-A-0631810指出將光線投射到混合物并從其中接收反射光線的設備與一根軸相連，容器特別是V型混合器繞該軸旋轉(zhuǎn)。這種布置就使該設備侵入到混合容器的內(nèi)部。反射射線傳送到混合容器旁邊的光譜裝置以便光譜裝置進行保存和分析或者是由一臺單獨的、與光譜裝置相連的數(shù)據(jù)采集及控制計算機來保存和分析。
本發(fā)明在于提供一種改進的嵌入式光譜監(jiān)測方法，其用來監(jiān)測混合特別是但不單是攪拌混合的過程，其可以是非侵入式的，同時還能在相對于混合區(qū)定位方面提供更大的自由度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面是一種用來混合多種組分的裝置，其包括一個容器，其用來接收組分；驅(qū)動裝置，其用來使容器繞著一軸旋轉(zhuǎn)或振動從而有效混合容器內(nèi)的組分；以及至少一個光譜監(jiān)測裝置，其用來反復掃描混合物以獲取數(shù)從而據(jù)監(jiān)測混合過程中混合物光譜圖形的變化，該監(jiān)測裝置并沒有裝在容器旋轉(zhuǎn)或振動的軸線上。
該監(jiān)測裝置可直接設置在容器上或者間接地設置在容器上，因此至少有一部分結(jié)構(gòu)會隨著容器旋轉(zhuǎn)或振動。例如在前面的這種情況下，監(jiān)測裝置可裝在容器的壁面上，而在后一種情況下，監(jiān)測裝置至少部分承載在一個框架上，該框架支撐著容器并穿過使容器旋轉(zhuǎn)或振動的工具。這里所提到的直接或間接設置在容器上的監(jiān)測裝置的標記可理解成是指前面這種情況。
掃描所得的圖形(以下稱“掃描圖形”)可來監(jiān)測一個靜止狀態(tài)。這可包括例如同一個預定的目標光譜圖形進行比較。在本文中，組分混合之前的起始光譜顯然基本與每一種組分的光譜相對應。隨著混合過程的進行，混合物的光譜會發(fā)生變化并開始朝著均勻混合物的光譜發(fā)展。因此，混合過程可由監(jiān)測裝置所獲得的光譜圖形進行控制，并且在掃描圖形達到預定的標準時例如當掃描圖形達到或朝著基本不變的狀態(tài)發(fā)展時就停止。例如可在掃描圖形與目標圖形基本匹配時，或者混合物的兩幅或多幅掃描圖形(或其部分)彼此之間基本沒什么變化或變化不超過一預定范圍時，來實現(xiàn)這一功能。
這里所用的目標圖形可表示是混合物的一種所選擇的狀態(tài)，例如，其可以表示組分混合物在混合后所達到的均勻終點，也可以表示均勻終點和未混合狀態(tài)之間的一個中間狀態(tài)。
進行混合的組分通常會具有不同的化學成分。然而，本發(fā)明也包括混合化學成分相同或基本相同的組分。例如，本發(fā)明裝置可用來混合化學成分相同或基本相同但物理性質(zhì)如含濕量、顆粒分布等不同的組分。因此，本發(fā)明的一個應用是混合兩部分相同的材料，其中一部分是精細顆粒而另一部分是粗顆粒。該混合方法的進行可形成一種混合物，該混合物中精細顆粒散布在粗顆粒中從而確保精細顆粒均勻分布在混合物中。
本發(fā)明可具有一個響應于監(jiān)測裝置的控制裝置，該控制裝置用來控制混合過程。
因此，驅(qū)動裝置可由控制裝置根據(jù)比較的結(jié)果進行控制，從而在掃描圖形匯聚于預定圖形或與預定圖形基本匹配時或者在朝著一固定狀態(tài)發(fā)展的過程中掃描圖形(或其部分)之間的變化不超過一預定的范圍時，使混合過程停止。
監(jiān)測裝置可包括或與比較裝置相連以便將對應于掃描數(shù)據(jù)的光譜圖形與目標圖形或者是在給定混合循環(huán)中前面獲得的掃描圖形進行比較。因此，監(jiān)測裝置可包括比較裝置，這樣就可在監(jiān)測裝置隨容器一起旋轉(zhuǎn)或振動的過程中使掃描圖形與目標圖形或前面得到的掃描圖形進行比較。
當掃描圖形朝著一個靜止狀態(tài)匯聚到預定程度時(例如掃描圖形和目標圖形之間的匹配達到所需的水平時)，監(jiān)測裝置可將一個輸出信號送到信號執(zhí)行裝置來控制混合過程。例如，信號執(zhí)行裝置可響應于所收到的輸出信號而操作，通過適當控制驅(qū)動裝置而使混合過程停止，例如通過停止驅(qū)動裝置運行，使容器停止旋轉(zhuǎn)或角位移而使混合過程停止下來。
在另一實施例中，比較裝置可獨立于監(jiān)測裝置和容器。這時，需要有一個數(shù)據(jù)傳送裝置將掃描數(shù)據(jù)從監(jiān)測裝置傳送到比較裝置。該數(shù)據(jù)傳送裝置例如可包括一個直接或間接設置在容器上的信號發(fā)射器以及一個與比較裝置相連的接收器，這樣就能將數(shù)據(jù)從監(jiān)測裝置發(fā)射到比較裝置去了。
新獲得的掃描圖形和目標圖形或前次獲得的掃描圖形之間相互匹配(至少匹配到所需的程度)通常會使混合過程自動停止。然而，我們并不排除下面的這種情況，即無論是直接還是間接設置在容器上或是其它的情況，匹配后均產(chǎn)生一個輸出信號如視覺信號或聲音信號，以提醒操作者混合過程已達到一個可以接受的水平，如均勻度可以接受的水平，并確定混合過程可以停止，混合物可移送到后面的處理階段。
監(jiān)測裝置優(yōu)選具有自己的電源。為此，其通常都包括一個電源，該電源可采用一個或多個電池，并且優(yōu)選是充電電池。
在新獲得的掃描圖形和目標圖形或前次獲得的掃描圖形所進行的比較是在直接或間接在容器上進行的情況下，監(jiān)測裝置可包括數(shù)據(jù)存貯裝置以保存掃描數(shù)據(jù)和/或至少一個預定的目標圖形。然后將混合過程中所采集的掃描數(shù)據(jù)在混合循環(huán)完成的過程中或完成時傳送到獨立的數(shù)據(jù)收集裝置從而將一個記錄保留一連串的混合周期。
監(jiān)測裝置最好包括一個信號發(fā)射器從而將信號發(fā)射到容器附近或遠程的一個接收器，從而避免監(jiān)測裝置和信號執(zhí)行裝置和/或一個與接收器相連的數(shù)據(jù)收集裝置之間用硬拉線(hard wired)連接(如電線、光纖等)。例如，被發(fā)送的信號可采用輻射信號如無線電信號的形式。
在一優(yōu)選實施例中，監(jiān)測裝置包括一個能用電池供電的封閉式單元，其帶有一個裝置以便將該單元可拆地接到容器上，其優(yōu)選是非侵入式或者帶有可與容器一起旋轉(zhuǎn)或振動的結(jié)構(gòu)，這樣掃描裝置就與一個窗口對齊，同時監(jiān)測裝置通過該窗口獲得光譜數(shù)據(jù)。
在監(jiān)測裝置采用電池供電的情況下，電池電源可作為封閉單元的一個部分或者是包括一個獨立的單元，該單元直接或間接提供在容器上。這時，由于電池電源單元和監(jiān)測裝置都隨著容器旋轉(zhuǎn)或振動，因此可在這兩者之間采用硬拉線連接。
封閉單元通常至少包括掃描裝置、發(fā)射信號的發(fā)射器、以及一個或多個可選的隔間以容納或接收為單元供電的電池。此外，該封閉單元可包括數(shù)據(jù)存貯裝置和所述比較裝置，例如該數(shù)據(jù)存貯裝置和比較裝置均可嵌到單元內(nèi)的微處理器或計算機中。
該封閉單元最好通過可拆式優(yōu)選是快拆式設備如一個或多個與夾頭配合的閉鎖來與容器相接并與窗口對齊。可拆設備優(yōu)選將單元牢牢地夾在容器上。該設備的一種形式是一種可從英國Cheltenham的Southco Europe有限公司買到的彈拉式插鎖。
除了被安裝成與容器一起旋轉(zhuǎn)或振動之外，監(jiān)測裝置還可固定在一個固定位置上，這時監(jiān)測裝置至少可在旋轉(zhuǎn)或振動周期的一段時間內(nèi)看到容器內(nèi)的物質(zhì)。這樣，容器上可帶有例如一個觀察窗，當觀察窗跨過監(jiān)測裝置的視線時，監(jiān)測裝置可通過該觀察窗看到容器內(nèi)的物質(zhì)。該觀察窗可放在容器的某個部位上，該部位在容器的每個旋轉(zhuǎn)或振動周期內(nèi)都與監(jiān)測裝置最為接近，并且該觀察窗可在跨過監(jiān)測裝置的方向上加長從而提供更長的“觀察”間隙。
監(jiān)測裝置可設置為僅在容器每個旋轉(zhuǎn)或振動周期的預定點處進行操作。
還可加上能夠感測容器相對于數(shù)據(jù)點的角度位置的裝置，如果需要，還可對測量裝置進行控制操作，這樣只需在所述的預定點處進行數(shù)據(jù)采集就行了。監(jiān)測裝置在其它時間可以處于禁止狀態(tài)。這類預定點可以是所述循環(huán)中混合物將與容器壁上監(jiān)測裝置的觀察點進行接觸的點位。
在一優(yōu)選實施例中，監(jiān)測裝置要在整個旋轉(zhuǎn)或振動周期(例如每秒掃描一次的速率)基本連續(xù)地進行數(shù)據(jù)采集，并且要從所采集的數(shù)據(jù)中區(qū)別出那些混合物與觀察窗接觸良好時所采集的數(shù)據(jù)，即能夠表示混合狀態(tài)的數(shù)據(jù)和不能表示混合狀態(tài)的數(shù)據(jù)。在這種情況下，就不再需一個裝置來確定容器的角度位置。
在監(jiān)測裝置相對于移動容器為固定配置時，容器相對于監(jiān)測用的射線最好但并非專門在加長的區(qū)域或者基本上在整個區(qū)域都做成透明的。
容器壁至少部分采用塑料制成，例如至少是主要部分并且如果可能最好是基本全部都采用塑料制成。該塑料可以是一種可透過所用射線(如近紅外線)的材料。
盡管該容器在正常情況下包括一個通常為金屬如不銹鋼的剛性結(jié)構(gòu)，但我們并不排除用一種柔性的袋子如塑料來制成容器。袋子和監(jiān)測裝置非常適合于將監(jiān)測裝置連接到袋子上，監(jiān)測裝置可與袋子分開安裝但其相對于袋子的位置固定不變，監(jiān)測裝置還可如上所述安裝在一個隨袋子一同旋轉(zhuǎn)或振動的結(jié)構(gòu)上。
下面將描述本發(fā)明的其它方面，這些方面在上下文允許的情況下可彼此結(jié)合和/或與上述特征的一個和/或多個進行組合。
本發(fā)明的第二個方面是提供一種用來混合多種組分(以生產(chǎn)出例如均勻混合物)的裝置，其包括一個容器，其用來接收組分；驅(qū)動裝置，其用來使容器繞著一軸旋轉(zhuǎn)或振動從而使容器內(nèi)的組分有效混合；以及至少一個光譜監(jiān)測裝置，其直接或間接并在容器上，用來反復掃描混合物以獲取數(shù)據(jù)用來監(jiān)測混合過程中混合物光譜圖形的變化，該監(jiān)測裝置以封閉單元的形式可拆地裝在容器上。
本發(fā)明的第三個方面是提供一種用來混合多種組分(以生產(chǎn)出例如均勻混合物)的裝置，其包括一個容器，其用來接收組分；驅(qū)動裝置，其用來使容器繞著一軸旋轉(zhuǎn)或振動從而使容器內(nèi)的組分有效混合；以及至少一個光譜監(jiān)測裝置，其直接或間接設置在容器上，用來反復掃描混合物以獲取數(shù)據(jù)用來監(jiān)測混合過程中混合物光譜圖形的變化，該監(jiān)測裝置包括一個向場外接收器發(fā)射一個輸出信號的裝置以便對混合過程進行控制。
本發(fā)明的另一個方面是提供一種用來混合多種組分(以生產(chǎn)出例如均勻混合物)的裝置，其包括一個混合區(qū)，其用來接收組分；用來使混合區(qū)內(nèi)的組分進行混合的裝置；以及至少一個光譜監(jiān)測裝置，其用來反復掃描混合區(qū)內(nèi)和/或混合區(qū)下游的混合物以獲取并記錄數(shù)據(jù)以便監(jiān)測混合過程中混合物光譜圖形的變化；一個裝置，在所獲得的光譜數(shù)據(jù)表明混合已達到所需水平時，該裝置響應于監(jiān)測裝置使混合過程發(fā)生改變?nèi)鐚⒒旌线^程停止下來；以及數(shù)據(jù)收集裝置，其用來從監(jiān)測裝置收集所記錄的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)收集裝置具有一個接入部位，在混合過程完成時監(jiān)測裝置可藉此接入從而將所記錄的數(shù)據(jù)從監(jiān)測裝置傳送到數(shù)據(jù)收集裝置。
為了有利于連接，監(jiān)測裝置優(yōu)選采用便攜的形式如手提式，從而適于可拆地安裝到混合區(qū)的壁面上，從而在混合周期完成時，可將監(jiān)測裝置取下并運到如用手提到接入部位。為便于攜帶，集成有監(jiān)測裝置的單元通常應符合HSE Manual Handling Operations Regulations1992的規(guī)定，并且在重量上通常不超過25kg，優(yōu)選是更輕。
容器上可帶有導軌或軌道從而使單元處于所需的位置上，如監(jiān)測裝置與觀察窗對齊的位置，這樣該單元一開始可與導軌相接然后沿著導軌通過滑動而調(diào)節(jié)到所需的位置，然后借助于可拆的緊固設備而固定。
接入的設備可包括單元上的一個或多個鉤件以及容器上的一個或多個支件，這樣該單元可通過鉤件鉤到支件上而掛到容器上，其中的支件可包括一個導軌從而在鉤件與導軌相接后對該單元進行滑動調(diào)節(jié)。這樣，該單元可從支件上臨時懸掛起來從而使操作者的手空出來操作一個或多個緊固設備從而將該單元固定在這里，這樣，該單元就通過鉤件/支件以及緊固設備而保持在這里。
監(jiān)測裝置可帶有一個或多個手柄以便于將其從混合區(qū)的壁上拆下來，與數(shù)據(jù)收集裝置相接以及/或在混合區(qū)和數(shù)據(jù)收集裝置之間進行運送。
可旋轉(zhuǎn)或可振動的混合容器可包括一個在EP-A-0631810中描述的所謂V型混合器。該文獻中的相關描述在這里以參考形式并入本申請。
作為選擇，以及進一步的優(yōu)選，可旋轉(zhuǎn)的或可振動的混合容器可包括一個所謂的中間海量容器(IBC)(Intermediate Bulk Container)，其在設計上用來與一個包括驅(qū)動單元和安裝框架的裝置相連，其中的安裝框架用來接收并支撐IBC，該安裝框架與驅(qū)動單元相連以便繞軸旋轉(zhuǎn)從而在IBC隨安裝框架旋轉(zhuǎn)時有效地翻動IBC內(nèi)的組分。
本發(fā)明的另一個方面是提供一種帶有觀察窗的IBC，以便光譜監(jiān)測裝置通過該觀察窗掃描其中的組分，該光譜監(jiān)測裝置優(yōu)選為近紅外光譜監(jiān)測裝置。
本發(fā)明的另一個方面是提供一種帶有接入裝置的IBC，以便可拆地安裝掃描IBC成分的光譜監(jiān)測裝置。
本發(fā)明還提供一種帶有光譜監(jiān)測裝置的IBC以掃描IBC的成分，該監(jiān)測裝置優(yōu)選為非侵入式地安裝在IBC上并與一個觀察窗對齊以便將掃描射線發(fā)送穿過該觀察窗。
IBC通常采用料斗的形式，該料斗的截面通常為矩形，IBC截面較大的上部為混合組分的入口，截面較小的下部為混合物的排出口。
IBC可帶有一個將其與驅(qū)動單元相連的裝置以便使IBC繞一軸線旋轉(zhuǎn)或振動，該軸線通常相對于IBC傾斜延伸，這樣旋轉(zhuǎn)或振動的軸線就不會與IBC的對稱軸線相交。
IBC最好是可被運送，如其可帶有輪子，或適于安裝在帶輪的工具如手推車上。
IBC和驅(qū)動單元之間的連接可通過與IBC或驅(qū)動單元相連的安裝框架來實現(xiàn)。
當安裝框架與驅(qū)動單元相連時，框架可包括上部分和下部分，這兩個部分可在一個加載位置和一個夾持位置之間彼此相向或相背移動，其中的加載位置是IBC引到安裝框架的位置，其中的夾持位置是IBC被提起離開地面并被牢牢夾住以便于框架一起旋轉(zhuǎn)的位置。
該框架可由驅(qū)動單元的軸支撐起來以便繞著一軸線旋轉(zhuǎn)，其中該軸線相對于框架的中心線傾斜，這樣IBC和其中成分就會繞著一條相對于IBC的對稱軸為傾斜的軸線旋轉(zhuǎn)。例如，旋轉(zhuǎn)軸可以是一個基本水平的軸線，安裝框架可具有一個大體水平的對稱軸線，其在一水平面上相對于驅(qū)動裝置的旋轉(zhuǎn)軸傾斜，如相對于驅(qū)動裝置的旋轉(zhuǎn)軸成一角度，該角度的范圍約從10°到40°，通常為17°到30°的斜角。
盡管該監(jiān)測裝置優(yōu)選直接布置在IBC上，但我們不排除將監(jiān)測裝置布置在安裝框架上使其例如通過IBC壁體上按設計開設的觀察窗來監(jiān)測IBC成分的可能。
本發(fā)明的另一方面是提供一種混合多種組分(以生產(chǎn)出例如一種均勻混合物)的裝置，其包括一個殼體，其具有用來接收組分的入口和出口以及用來在有效混合的同時將組分從入口有效地饋送到出口的裝置；用來在混合的同時將組分送到入口的裝置以及用來在混合的同時從出口收集混合物的裝置。該殼體至少帶有一個近紅外光譜監(jiān)測裝置，其用來反復掃描混合區(qū)內(nèi)和/或混合區(qū)下游的混合物以獲取數(shù)據(jù)以便監(jiān)測混合過程中混合物光譜圖形的變化該監(jiān)測裝置在布置上可用來掃描混合區(qū)內(nèi)和/或出口下游一點如一管道內(nèi)的混合物，該管道在連接上用來接收來自混合區(qū)的混合組分。
在本發(fā)明最后的這個方面中，監(jiān)測裝置可用來掃描行進路徑上穿過殼體某一點的混合物以及/或出口下游某一位置的混合物，該位置處混合物在正常情況下應處于所需的狀態(tài)如均勻的狀態(tài)。本發(fā)明可帶有一個比較裝置以便將混合物的掃描光譜圖形與前面獲得的掃描圖形或一個表示混合物已達到所需狀態(tài)如均勻終點的、預定的目標圖形進行比較。這樣，如果比較結(jié)果表明混合物還沒達到所需狀態(tài)，那么可對混合過程進行變更或停止以便采用補救行為。
在本發(fā)明這一方面的一個實施例中，混合區(qū)在一個靜止的殼體中，而混合是通過一個可旋轉(zhuǎn)的或一個帶角度振動的混合設備來進行，該設備用來將組分混合物推向出口。
本發(fā)明的監(jiān)測裝置優(yōu)選是一種具有固態(tài)可調(diào)濾波器如聲光可調(diào)濾波器的近紅外光譜單元。
本發(fā)明還提供了一種混合方法，其包括下面單獨的幾個方面，但在上下文許可的情況下這些方面可彼此結(jié)合和/或與本發(fā)明上面提到方面和特征進行組合一種混合多種組分(以生產(chǎn)例如一種基本均勻的混合物)的方法，其包括將組分引入一個混合容器；旋轉(zhuǎn)或振動該混合容器以便有效混合這些組分；以及在容器旋轉(zhuǎn)或振動的過程中采集混合物的光譜數(shù)據(jù)從而以非侵入的方式監(jiān)測該混合。
一種混合多種組分(以生產(chǎn)例如一種基本均勻的混合物)的方法，其包括將組分引入一個混合容器；旋轉(zhuǎn)或振動該混合容器以便有效混合這些組分；以及借助于隨容器一起旋轉(zhuǎn)或振動的光譜監(jiān)測裝置來采集并有選擇地分析混合物光譜數(shù)據(jù)從而監(jiān)測該混合。
一種混合多種組分(以生產(chǎn)例如一種基本均勻的混合物)的方法，其包括將組分引入一個混合容器，該混合容器具有一條基本對稱的軸線；使混合容器繞著一條相對于所述容器軸線呈傾斜布置的軸旋轉(zhuǎn)或振動以便有效混合這些組分；以及在容器旋轉(zhuǎn)或振動的過程中采集混合物的光譜數(shù)據(jù)從而監(jiān)測該混合。
一種混合多種組分(以生產(chǎn)例如一種基本均勻的混合物)的方法，其包括將組分引入一個IBC中；旋轉(zhuǎn)或振動該IBC以便有效混合這些組分；以及采集混合物的光譜數(shù)據(jù)從而監(jiān)測該混合。
一種混合多種組分(以生產(chǎn)例如一種基本均勻的混合物)的方法，其包括至少將一種組分引入一個混合區(qū)；在運行的第一階段，在使混合有效進行的同時，采集能夠表示所述至少一種組分的狀態(tài)的光譜數(shù)據(jù)以便監(jiān)測該組分的狀態(tài)；一旦檢測發(fā)現(xiàn)所述的至少一種組分已達到所需的狀態(tài)，那么將至少另一種組分加到混合區(qū)中；以及，在運行的第二階段，在使混合有效進行的同時，采集能夠表示所述增加了另一種組分的混合物的狀態(tài)的光譜數(shù)據(jù)以便監(jiān)測該混合物的狀態(tài)從而確定所述增加了組分的混合物是否達到所需的狀態(tài)。
本發(fā)明的上述方法可在一種旋轉(zhuǎn)或振動容器內(nèi)進行，也可在一種本身不旋轉(zhuǎn)但帶有混合裝置如帶葉片的轉(zhuǎn)子或旋轉(zhuǎn)螺紋混合器的容器或管道中進行。在容器或管道不旋轉(zhuǎn)的情況下，材料可連接輸送通過混合區(qū)并且其它的一種或多種組分可在所述至少一種組分的引入點下游的一點或多點被引入。
一種混合多種組分(以生產(chǎn)例如一種基本均勻的混合物)的方法，其包括至少將一種組分引入一個混合容器；在運行的第一階段，在旋轉(zhuǎn)或振動容器的同時，采集能夠表示所述至少一種組分的狀態(tài)的光譜數(shù)據(jù)以便監(jiān)測該組分的狀態(tài)；一旦檢測發(fā)現(xiàn)所述的至少一種組分已達到所需的狀態(tài)，那么將至少另一種組分加到混合容器中；以及，在運行的第二階段，在旋轉(zhuǎn)或振動容器的同時，采集能夠表示所述增加了另一種組分的混合物的狀態(tài)的光譜數(shù)據(jù)以便監(jiān)測該混合物的狀態(tài)從而確定所述增加了組分的混合物是否達到所需的狀態(tài)。
本發(fā)明通常用于藥物組分的混合，這里有一種組分包括一種潤滑劑如硬脂酸鎂。這里需十分小心以確保潤滑劑不會將所述藥物組分的顆粒完全包住(有時稱之為過度混合)，否則將無法進行后面的混合物的壓片處理。這樣，在本發(fā)明最后所述的兩個方面中，第一階段可包括藥物組分在沒有潤滑劑的情況下進行部分混合的步驟，而第二階段可包括加入潤滑劑并使賦形劑和活性劑完全混合到所需的均勻程度(但不要過度混合)。
在上述內(nèi)容中提到在兩個混合階段中要進行光譜數(shù)據(jù)的采集。然而，我們應當清楚這里可有兩個以上的混合階段。例如，還可再加入一個或多個混合階段，該階段中可進一步加入一種或多種組分，并且在混合的同時采集光譜數(shù)據(jù)從而確定是否達到所需的狀態(tài)。
第一階段所監(jiān)測的狀態(tài)可以與第二階段所監(jiān)測的狀態(tài)相同。例如，在兩個階段中，所監(jiān)測的狀態(tài)都涉及所達到的均勻程度，即基本是完全均勻的程度或者是不完全均勻和完全均勻之間的一個可接受的程度。
然而，監(jiān)測的狀態(tài)也可以不同。例如，在第一階段，引入的組分可以是精細粉末和粗糙顆粒，第一階段可包括監(jiān)測精細粉末在粗糙顆粒中的分布程度，而在第二階段，在引入另一種或多種成分之后，可涉及對均勻終點或者是其它某個可接受的混合程度的監(jiān)測。
顯然，在上下文允許的條件下，可采用上述裝置的各個方面和特征以及/或IBC來實現(xiàn)本發(fā)明的各個方法。特別是，本發(fā)明方法的各個方面都優(yōu)選采用一個聲光可調(diào)濾波器(優(yōu)選為二氧化碲晶體濾波器)來進行從而由一個寬帶輻射源(優(yōu)選為近紅外源)來在很寬的波長范圍內(nèi)或者在不同的波段內(nèi)產(chǎn)生輻射。


現(xiàn)在參考附圖以舉例的方式來描述本發(fā)明。
圖1是一個所謂V型混合器和一個與之相連的混合處理裝置的簡圖
圖2為構(gòu)成圖1所示裝置一部分的光譜監(jiān)測單元的方塊圖；圖2A是帶有數(shù)據(jù)獲取和分析單元的監(jiān)測單元的連接圖；圖3是帶有光譜監(jiān)測單元的連續(xù)操作式混合器的簡圖；圖4是IBC的簡圖；圖5是一個側(cè)視圖，其展示的是框架上安裝IBC的加載位置；圖6類似于圖5，但其中的IBC處于提起來的固定位置從而準備旋轉(zhuǎn)并混合IBC的物質(zhì)；圖7是一個平面視圖，其展示的是安裝框架和IBC的方向；圖8是掃描混合區(qū)的探頭的布置圖；圖9是框架和IBC組合起來的正視圖，其中去掉了一部分直立部件以便看到IBC上的觀察窗；圖10是IBC上帶有監(jiān)測裝置的連接裝置的部分的放大圖；圖10A是一個平面圖，其展示的是IBC的旋轉(zhuǎn)軸線；圖11和12是三維和二維曲線圖，它們分別展示了混合過程中光譜圖形的匯聚情況。
具體實施例方式
參見圖1，在V型混合器中進行粉末如藥物活性劑和賦形劑的混合。這類混合器的設計和操作對于本領域普通技術人員來說都是公知的(如，參見EPA0631810)。簡單的說，該V型混合器包括一個容器10，該容器大體為V形，并具有兩個臂12和進出開口14、16，這兩個開口分別位于兩個臂12之間和自由端處。開口14、16可用來引入并排出待混合的組分，每個開口都有一個封閉件，其通過合適的、可拆的緊固件(圖中未示出)固定在這里。該容器在安裝上可繞一軸線18旋轉(zhuǎn)，該軸線穿過容器的內(nèi)部。這樣，如圖所示，容器在其相反兩側(cè)帶有共軸的軸桿20。該軸桿被支撐在合適的軸頸22上并與容器相連，這樣軸桿連接為非侵入式的，即軸桿不伸到容器的內(nèi)部，從而不會干涉混合過程。其中一個軸桿與驅(qū)動裝置24相連，該驅(qū)動裝置24通常包括一個電機和傳動裝置。
在容器的設計點上有一個觀察窗26，其內(nèi)表面與容器壁的內(nèi)表面平齊從而形成非侵入的形式。這里，有一個光譜監(jiān)測單元M直接安裝在容器上。觀察窗的位置在選擇上應是掃描該位置點處的組分混合物就能提供代表混合過程中整個混合狀態(tài)的光譜圖形。觀察窗可采用任何合適的、不帶任何扭曲地將射線傳送過去的材料；如在近紅外射線的情況下，觀察窗可采用蘭寶石。
本實施例中的監(jiān)測單元中包括一個混合物掃描傳感器28，其在控制電路30的控制下產(chǎn)生射線如近紅外射線，并通過觀察窗26將射線傳送到容器中，并將緊貼著觀察窗內(nèi)表面的組分混合物所反射回來的射線接收進來。對應于反向信號的數(shù)據(jù)保存在計算裝置34內(nèi)的數(shù)據(jù)存貯裝置如固態(tài)數(shù)據(jù)存貯設備(如RAM)中，其中的計算裝置34用來分析數(shù)據(jù)從而每次掃描都生成一個光譜圖形，并且將例如掃描的圖形與一個預先加載的、表示組分混合物在混合后達到均勻終點的目標圖形進行比較。在整個混合過程中要反復進行混合物的掃描，并且每次掃描所采集的數(shù)據(jù)都保留在存貯設備中。例如，容器每旋轉(zhuǎn)一次都進行一次掃描以獲取至少一個光譜圖形；通常在實際使用中，每次的旋轉(zhuǎn)過程中都要獲得成百乃至上千的光譜圖形。混合容器的旋轉(zhuǎn)速率通常約為7到8rpm。
在容器的每次旋轉(zhuǎn)中，監(jiān)測單元M可連續(xù)地采集數(shù)據(jù)。當然，所采集的某些數(shù)據(jù)可能并不相關，這是因為旋轉(zhuǎn)的有些時候材料并不緊貼著觀察窗出現(xiàn)，或者是沒有以合適的堆集形式緊貼著觀察窗出現(xiàn)。然而，這類與實際混合狀態(tài)不對應的數(shù)據(jù)在采集保存后可借助于相應的光譜圖形識別出來。在旋轉(zhuǎn)的其它時期，材料會以一種穩(wěn)定的、適于確定混合狀態(tài)的堆集狀態(tài)滯留在觀察窗上。堆集的程度可有所變化，但監(jiān)測裝置對此變化的靈敏度可通過選擇適當?shù)膾呙璨ㄩL來控制。
計算裝置34中可保存有多個目標圖形并帶有用戶輸入裝置(如轉(zhuǎn)盤、數(shù)字鍵等，圖中未示出)，其中每個目標圖形都對應于不同的一組要混合的組分或比例，借助于該用戶輸入裝置，可選擇一個適合于給定混合操作的目標圖形來與掃描圖形進行比較。除了通過參考一個或多個預定的目標圖形這一方式來獲取混合程度之外，計算裝置還可監(jiān)測掃描所獲得的數(shù)據(jù)變化從而識別出該數(shù)據(jù)是否向著一個基本靜止的狀態(tài)匯聚，該狀態(tài)就等于所需的混合程度。這樣，計算裝置例如可對預定的一組掃描數(shù)據(jù)求取平均，并確定出該平均值從一組掃描到下一組掃描的變化程度從而在平均值匯聚到一定程度其變化不超過預定量時，該預定量可用來表示一個對應于所需混合狀態(tài)的靜止狀態(tài)。
實際上，出于對上述原因的考慮，每次掃描的光譜圖形可能會隨著容器的方向而有較大變化，即某些掃描可對應于滿是粉末組分的狀態(tài)，而其它的掃描則對應于部分是粉末組分的狀態(tài)。因此計算裝置在程序上應能區(qū)別出好的表示混合程度的掃描點和部分狀態(tài)的掃描點。這會涉及例如在一個或多個波長處將反射值與預定的一個或多個閾值進行比較并將反射值低于閾值的那些光譜去掉并且/或使所提供計算裝置帶有能夠指示容器在旋轉(zhuǎn)(或振動)周期中一點或多點所處的旋轉(zhuǎn)方向的數(shù)據(jù)信號。
采用的光譜技術可以是近紅外光譜，其頻率范圍優(yōu)選為900到2500nm。然而，本發(fā)明并不限于近紅外區(qū)域，其它波長區(qū)域的電磁射線的光譜設備也可用于本發(fā)明，如紫外可見光的光譜儀、中心頻段的紅外線光譜儀、紅外線光譜儀或是拉曼光譜儀。
單元M還包括一個信號發(fā)射器36，其在計算裝置34圖形比較結(jié)果表明掃描的圖形與目標圖形相配時，或者其相配程度在計算裝置預先設定的誤差范圍之內(nèi)時產(chǎn)生一個輸出信號。發(fā)射出去的輸出信號可以是一個視覺信號和/或聲音信號以提醒操作者混合已達到所需的程度，如均勻終點，從而使操作者關閉驅(qū)動電機停止混合循環(huán)。本例中的這個信號發(fā)射器36可帶有一個光源以產(chǎn)生視覺輸出如閃光信號，和/或帶有一個音源如揚聲器以發(fā)出聲音信號。
作為選擇，輸出信號可用來自動停止混合循環(huán)，或用來使混合循環(huán)自動停止。在這種情況下，信號發(fā)射器36可發(fā)射出電磁信號(如無線頻率信號)以便控制電路38的接收器接收，該控制電路38與驅(qū)動裝置24相連，這樣一旦收到信號發(fā)射器36的“匹配”信號，就可切斷驅(qū)動裝置使混合容器停下來。
該信號發(fā)射器產(chǎn)生的信號優(yōu)選為能夠與附近其它混合器/監(jiān)測單元M的信號發(fā)射器所發(fā)射的信號區(qū)別開來。這里的信號為無線發(fā)射，這種區(qū)別可通過發(fā)射的頻率來實現(xiàn)，也可通過不同的發(fā)射器之間不同的信號編碼來實現(xiàn)。這里信號采用視覺信號和/或聽覺信號，其區(qū)別可通過不同的顏色、閃爍形式、聲音頻率、聲音頻譜等來實現(xiàn)，甚至可利用電子語音輸出來提示指定的混合容器已完成混合循環(huán)(或采用類似的用語)。
單元M可做成封閉式的，其中采集并保存有容器的光譜數(shù)據(jù)，其對掃描的光譜圖形和適當?shù)哪繕藞D形進行比較。此外，單元M自帶電源，單元內(nèi)各個部件的電源供給均由裝在其中的一個或多個電池(如充電電池)完成。還有，單元M可做得非常輕并且非常緊湊以便在不需任何機械設備的情況下進行攜帶。為此，單元M可帶有一個或多個手柄H，其不僅有利于攜帶還有利于將該單元相對于混合容器進行拆/裝操作。單元M例如可包括一個共用框架或基座，各個部件就安裝在該框架或基座上。
單元M設計成可用于快速裝拆，為此，其需帶有一個或多個可拆設備，單元M可通過這些可拆設備例如利用容器預定位置上所夾固的框架或基座相對于觀察窗26以確定的方向固定在容器上，例如，該單元可帶有一個或多個閂件29如Southco彈拉鎖以便與容器上對應的一個或多個夾頭結(jié)合(或者反過來)從而在布置上例如使單元M沿一預定的方向提到容器上從而使閂件與夾頭對齊以便進行固定操作從而實現(xiàn)正確連接。注意，單元M相對于混合器的旋轉(zhuǎn)軸應為偏軸安裝，并且所形成的光譜掃描應為非侵入式的。
計算裝置34的數(shù)據(jù)存貯設備在混合循環(huán)中所采集的所有數(shù)據(jù)都能用于例如混合器及單元M的性能分析?；旌涎h(huán)一旦完成，所采集的數(shù)據(jù)就傳送到電子數(shù)據(jù)獲取及分析單元(DAAU，圖中未示出)。DAAU可配備一個確定的連接位置，該裝置在設計上類似于容器上連接位置，這樣單元M上的緊固設備就在數(shù)據(jù)傳送時將單元M固定到DAAU上。該DAAU可包括一個使所傳送的數(shù)據(jù)例如與特定的混合器、所用的監(jiān)測單元M和/或所進行的混合循環(huán)相關連的裝置。比如，該DAAU可包括輸入裝置如一個鍵盤等以便輸入這類識別數(shù)據(jù)。一旦將數(shù)據(jù)傳送到DAAU，單元M所保存的相應混合循環(huán)的掃描數(shù)據(jù)就可被刪去或者被下面的混合循環(huán)所覆蓋。
單元M還包括用于電源40如充電電池的隔間。為了使電源始終保持有效，可在連續(xù)進行的混合操作之間去掉充電電池并換上充好了的電池，然后將換下來的電池充電以便在充好后插到相同的單元或另一個監(jiān)測單元中。
在參考圖1和2所描述的實施例(以及之后所描述的實施例)中，掃描數(shù)據(jù)的分析，如掃描圖形與目標圖形的比較，是就地進行的，并且用來停止混合操作的信號是由容器上的發(fā)射器發(fā)射出來的。這里可有各種變化，例如這包括在混合循環(huán)中進行遠端的數(shù)據(jù)保存和/或分析，如掃描圖形和目標圖形的比較等。舉例來說，反復掃描所獲得的數(shù)據(jù)可從單元M傳送到一個單獨的“遠端”計算裝置，該計算裝置具有一個數(shù)據(jù)存貯裝置并能按程序?qū)?shù)據(jù)進行分析從而確定是否已達到所需的混合程度。在這種情況下，從單元M傳送到計算裝置的數(shù)據(jù)可在傳送過程中由信號發(fā)射器36通過編碼有該數(shù)據(jù)的無線頻率信號發(fā)射到一個與計算裝置相連的接收器。在該實施例中，可用計算裝置的輸出信號如表示掃描圖形與目標圖形“匹配”的信號來控制混合容器驅(qū)動裝置。該信號可通過如下方式被傳送到與驅(qū)動裝置相連的控制電路38利用一個發(fā)射器/接收器組的無線傳送功能或者通過硬拉線連接。
還有，盡管圖1和2所展示使用的是單監(jiān)測單元M，顯然每個混合器都可配備有一個以上的就地監(jiān)測單元和觀察窗，它們可布置在容器上的不同設計點。此外，除了監(jiān)測單元M可以用電池供電之外，我們并不排除當監(jiān)測單元安裝在旋轉(zhuǎn)或振動容器上時采用遠端電源(如主電源)通過電纜來進行對監(jiān)測裝置供電，其中的電纜通過滑環(huán)或者其它的電氣連接裝置連接到就地監(jiān)測單元上。
現(xiàn)在參見圖3，其所展示的實施例中，組分的攪拌或混合是在殼體50所限定的通道中連續(xù)進行的，而不是一批一批進行的，該殼體50具有一個將組分引入混合的入口52和一個將混合后的混合物排出的出口54。在本實施例中，混合過程連續(xù)進行，這樣一邊是將組分送入混合器，一邊是將混合后均勻的混合物從混合器排出，同時殼體50中又在進行不斷地混合?；旌鲜峭ㄟ^一個同軸安裝的攪拌器55(如螺旋設備)來實現(xiàn)的，該攪拌器繞著軸桿的軸線螺旋旋轉(zhuǎn)或振動，從而在將組分從入口推向出口的同時攪拌并混合該組分。觀察窗56(如蘭寶石窗口)在設計上沿著混合物的行進路線布置在殼體上的一點，這里混合物已經(jīng)過充分的混合并且在正常情況將達到均勻終點；這一點也可是混合物已充分混合，在殼的剩余行程里其必將混合均勻的一點。
殼體50上帶有一個監(jiān)測單元M，其基本如圖1和2所描述的那樣，并且在一個包括有觀察窗56的連接位置連接到殼體50上，這樣就可采集光譜數(shù)據(jù)以便分析，例如采用上述圖1和2所提及的技術進行分析。在這種情況下，分析如掃描圖形和目標圖形之間的比較可用來檢查以確保組分在連接混合的過程中達到一所需的均勻程度。如果該比較表明掃描圖形與目標圖形明顯不匹配，監(jiān)測單元M可在操作上產(chǎn)生一個信號以提醒操作者混合不充分，或者使混合過程停止下來，即如上述圖1和2所示的內(nèi)容。再有，監(jiān)測單元M可以是便攜式的并通過快速可拆設備與殼體50相連。還有，該單元M在設計上與前述的一個數(shù)據(jù)獲取分析單元相連。
在圖3的實施例中，監(jiān)測單元M并沒有安裝在混合設備的旋轉(zhuǎn)部件上。因此，從單元M發(fā)送信號就能通過硬拉線連接而輕易地實現(xiàn)，當然我們并不排除無線傳送的可能性。還有，盡管本實施例所展示的殼體50包括有一個管道，該管道中混合器繞著一個固定軸旋轉(zhuǎn)，該固定軸大體與殼體的軸線同心，但是在本實施例的其它設計中，殼體也可大體呈漏斗形，并且混合器可以是一種螺旋混合器。
上述實施例以及下文所用的光譜監(jiān)測單元M可包括一個固態(tài)二氧化碲非共線性聲光可調(diào)濾波器，其類型參見Xiaolu Wang博士在1994年8月出版的Laser Focus World上發(fā)表的文章“Acoustic-Optic TunableFilters Spectrally Modulate Light”(其公開的整個內(nèi)容在這里以參考的形式并入本申請)。正如該文所述，該濾波器可與一個鎢燈相連以便為光譜裝置提供一個快速調(diào)節(jié)的近紅外光源。所用的檢測器可以是In-Ga-As檢測器。適用于本發(fā)明的光譜監(jiān)測單元是Luminar3030-701-INT AOTF-NIR Free Space Spectrometer，其波長范圍在1100到2300nm之間(相應的2030型的波長范圍在900到2300nm之間)，可從美國MD21236的Baltimore的Brimrose Corporation公司買到。另一個可用于本發(fā)明的設備是NIR Optical Spectrograph Card(NIROSC)，其包括一個In-Ga-As二極管陣列，可從美國印地安那州的ControlDevelopment Corporation公司買到。
也可采用其它各種形式的光譜單元。輻射源可以是一種波譜很寬可見的紅外光源，如鹵素鎢燈，其發(fā)出的射線在近紅外區(qū)間400到2500nm內(nèi)。盡管這里優(yōu)選用上述的AOTF來構(gòu)造濾波裝置，但該濾波裝置可包括多個濾波器，其中每個濾波器都能通過相應的單個頻率或頻率段的射線。在其它的實施例中，輻射源可以是任何一類的可見光光源如弧光燈、X射線的輻射源、激光器如二極管激光器，或者是發(fā)光二極管(LED)，并且該濾波裝置可換成衍射光柵、單色儀或傅里葉變換型光譜儀。
該檢測器可以是一種積分檢測儀如Si、PbS或In-Ga-As積分檢測儀，二極管陣列檢測儀如Si或In-Ga-As二極管陣列檢測儀，或者是一個一維或兩維的陣列檢測儀如CMOS芯片、CCD芯片或者是一個焦平面陣列。使用中，檢測儀會隨著混合材料的成分以及輻射的頻率而產(chǎn)生不同的信號。
現(xiàn)在參見圖4和5，本發(fā)明便利的實施形式可能會采用一個所謂的IBC和驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置用來安裝并旋轉(zhuǎn)IBC。這類裝置可從英國Gloucestershire的Matcon U.K.買到。該IBC包括一個漏斗形容器100，其截面較大的上部有一個入口102，截面較小的下部有一個出口104。要被混合的組分從入口引入IBC，形成的混合物從出口104排出，其中出口配備有便于混合物從中排出的裝置(圖中未示出)。該裝置例如可采用Matcon的錐體閥技術。入口和出口帶有封閉裝置(圖中未示出)。該IBC繞其垂直軸大體對稱，截面較大的部分和較小的部分在截面面積上向著出口104逐漸減小，結(jié)果就形成了漏斗的結(jié)構(gòu)。IBC在水平面上基本為矩形截面。
IBC適于安裝在驅(qū)動單元106上，該驅(qū)動單元106具有一個驅(qū)動軸108，IBC的安裝框架109就連接在該驅(qū)動軸108上?？蚣?09包括上框架和下框架110、112，這兩個框架可在圖5所示的IBC加載位置和圖6所示的IBC支撐位置之間彼此相向或相背移動(例如，下框架112為可移動的，而上框架110為固定的)，其中的支撐位置是IBC提離地面并被牢牢夾住以便與框架109一起旋轉(zhuǎn)的位置。如圖7的平面圖所示，框架109可以這樣一種方式安裝在驅(qū)動軸108上，即框架的垂直對稱面相對于軸108的旋轉(zhuǎn)軸線114傾斜一定的角度。同樣，當IBC安裝在圖6所示的框架中時，IBC的水平對稱軸線116相對于旋轉(zhuǎn)軸線114傾斜伸出。在操作時，斜裝在上面的IBC繞軸線114旋轉(zhuǎn)從而使其中的物質(zhì)有效混合。
該IBC配有一個監(jiān)測單元M，該單元M與IBC上設計布置的連接臺如IBC的一個傾斜側(cè)壁相連。這里的單元M總體上與圖1和圖2中的單元M相同，并具有相同的特征。連接時，該單元M應與側(cè)壁內(nèi)的觀察窗(圖中未示出)對齊，這樣才能在混合過程中對IBC內(nèi)的物質(zhì)進行掃描。如上所述，監(jiān)測單元M例如可包括一個Brimrose電池驅(qū)動的光譜AOTF單元。如圖2的實施例所述，監(jiān)測單元M在設計上可用來控制混合循環(huán)，例如可產(chǎn)生一個信號并將其發(fā)送到遠端的接收器和與之相連的信號利用裝置以便對驅(qū)動單元106進行控制。這樣，例如當監(jiān)測單元M采集的光譜數(shù)據(jù)表明混合物已達到所需狀態(tài)如均勻終點時，監(jiān)測單元可發(fā)出一個信號以觸發(fā)驅(qū)動單元106停止框架109的旋轉(zhuǎn)并將IBC放置在圖6所示的狀態(tài)，從而使IBC內(nèi)的物質(zhì)排出并輸送到其它的處理裝置如壓片設備。
作為選擇，在旋轉(zhuǎn)停止后，可將IBC從框架原封不動地取下，然后輸送到另一個處理階段。另一種選擇是將IBC復原到圖6的狀態(tài)，然后將另一種或多種組分加到IBC中以便通過驅(qū)動單元106與IBC中剩余的材料進行混合，同樣再次采用如上方式用監(jiān)測單元對混合操作進行監(jiān)測。混合過程可包括一個或多個將額外的組分補充到IBC中剩余材料的階段。每一階段都要對IBC的物質(zhì)進行監(jiān)測，并且在達到所需的混合狀態(tài)(其由監(jiān)測裝置檢測出來)時就停止混合并加入其它的一種或多種組分。一旦把所有的組分都加了進來并混合到所需的狀態(tài)，IBC就恢復到圖6的狀態(tài)以便將其中的物質(zhì)排出或者去除(在降到圖5的位置之后)并輸送到其它的處理級。
上述組分的分階段混合還可在圖1和2以及圖3的實施例中進行。在圖3的情況下，可沿著殼體50的長度方向在不同的位置引入另外的一種或多種組分。
盡管優(yōu)選采用非侵入的方式來監(jiān)測，即不侵占或干涉混合容器內(nèi)的混合過程，但我們也不排除侵入式監(jiān)測單元的可能。
掃描模式可采用監(jiān)測輻射的漫反射來實現(xiàn)。當然也可采用其它的掃描模式如反射系數(shù)法，該方法中，射線發(fā)射到混合區(qū)內(nèi)的反射表面，然后用光譜監(jiān)測單元檢測反射的射線；還可采用另一種方法，該方法中射線從一點發(fā)出，同時在另一點檢測該射線。圖8所示為采用后面這項技術的實施例，這里有一個探頭130伸到容器的壁132中，射線借助于探頭130穿過混合容器的內(nèi)部。該探頭由合適的材料構(gòu)成以便傳送所用的射線，反射表面134、136以及內(nèi)凹的端面138形成了一條傳送通路，其包括進入通路140、穿過端面凹部從而穿過混合區(qū)的作用通路142、以及返回通路144。射線從AOTF或類似物通過光纖裝置146導向探頭130，然后通過光纖裝置148返回到監(jiān)測裝置的檢測器。光纖裝置146和148布置在監(jiān)測裝置的一個支撐件上，其在監(jiān)測裝置安裝到容器上的時候與探頭130對齊。
圖4到圖7的實施例僅是示意性地表示了其中IBC。實際使用中，IBC可配有一個框架從而便于操作、運輸并連接到驅(qū)動單元106上。這類結(jié)構(gòu)在圖9和圖10中有所展示。如圖9和圖10所示，該框架包括位于IBC100四個角的立柱150，立柱150之間用橫桿152相連，IBC就安裝在框架中，其出口位于底板下面的空間中。該框架適于同一個叉車一起使用以便裝到驅(qū)動單元106并從驅(qū)動單元106卸下來。立柱150的下端帶有回轉(zhuǎn)輪154以便移動。IBC框架上部的一側(cè)帶有一個固定件156以便采用圖7所示的方式將IBC和其框架連接到驅(qū)動單元106上，這樣，在操作時，IBC可繞斜軸156A(參見圖10A)旋轉(zhuǎn)從而保證其中物質(zhì)的翻轉(zhuǎn)運動。
監(jiān)測單元M安裝在IBC的一側(cè)并與IBC斜壁162上的觀察窗160(如蘭寶石窗口)對齊從而使射線發(fā)射到IBC的內(nèi)部。圖10更為詳細地展示了單元M的安裝。單元M包括一個殼體164和散熱片164等，其中的殼體上帶有手柄H以便抓取單元，其中的散熱片用來散發(fā)單元運行過程中產(chǎn)生的熱量。殼體內(nèi)容納有上述圖1和圖2的各個部件，這包括如一個光譜監(jiān)測單元如Luminar 3030 AOFT光譜設備。該殼體包括一個觀察窗166，在殼體164安裝到IBC上時，該觀察窗166與射線對齊，向內(nèi)向外的射線可穿過觀察窗。最后，IBC和與之相連的框架帶有一個安裝結(jié)構(gòu)168，監(jiān)測單元M可拆地固定在該結(jié)構(gòu)上。
單元M包括一個平板170，平板上有觀察窗166，平板上帶有多個可拆的緊固裝置172，該緊固裝置采用螺釘?shù)男问讲⒛苡檬直?74旋擰，其與安裝結(jié)構(gòu)168內(nèi)的孔對齊以便與螺母175配合。平板170的一邊176形成一個唇邊，其插到安裝結(jié)構(gòu)168和回卷件178之間的定位通道，其中的回卷件固定在安裝結(jié)構(gòu)上。通過最初將唇邊176放在通道中并且如果需要使單元M進行定位從而將緊固裝置172與相連的孔和母175對齊從而將單元M組裝到安裝結(jié)構(gòu)168上。然后使緊固裝置牢牢地將單元M就地夾住以便使其與IBC和與之相連的框架一起旋轉(zhuǎn)。
圖11和圖12展示的是運行過程中監(jiān)測單元M的掃描曲線。圖11中的時間軸在方向上與前景中新近的軌跡相反。軌跡T1是掃描所得的圖形，其達到了預定的標準可認為是混合狀態(tài)的表示，軌跡T2也是掃描圖形，其對應于空的情況。在實際使用中，監(jiān)測單元M可能會處理到其它的圖形(圖中未示出)，這些圖形并不對應于兩組軌跡T1和T2之間的情況，而是混合物的組分和混合物為空的視圖，因此與軌跡T2一起去掉。從圖11可以看出軌跡T2逐漸匯聚于一個靜止的基本不變的圖形，該圖形表明混合物已達到一定的混合狀態(tài)如均勻終點。在確定是否匯聚時，可參考光譜圖形的一個或多個特定的部分如對應于材料混合情況的一個或多個波長或波長范圍的圖形。例如，可在一個或多個與混合組分中碳氫成分相對應的波長區(qū)域內(nèi)對圖形的匯聚情況進行分析。
現(xiàn)有的、申請?zhí)枮镻CT/SE99/01325的PCT申請公開了一種混合多種材料從而使混合物達到所需均勻度的裝置和方法。該申請(其公開的整個文本在這里以參考的形式并入本申請)中控制混合材料使其通過供給管道的部分在這里以參考的形式并入本申請。其可用于例如混合組分在離開混合容器后的控制。
PCT/SE99/01325還使用測量裝置在供給管道的至少一個位置上在線測量通過供給管道的混合物的組分。根據(jù)本發(fā)明的其它方面，PCT申請PCT/SE99/01325中的裝置和方法可采用這里公開的監(jiān)測裝置作為檢測裝置。這樣，例如在不排除其它情況的條件下，該測量裝置可采用具有下列一個或多個特征的監(jiān)測單元的形式作為一個單元(其可自帶電源和/或封閉式的和/或便攜式的)可拆地安裝在供給管道上；與控制材料供給的信號利用裝置和/或數(shù)據(jù)收集裝置之間的通訊可以通過一個發(fā)射器/接收器裝置采用無線的形式如無線頻率信號的形式進行；如這里所述借助于OATF來生成掃描射線；在監(jiān)測裝置內(nèi)采集和保存數(shù)據(jù)，并且優(yōu)選采用固態(tài)存貯裝置；將每一位置獲取的掃描圖形與就地保存在監(jiān)測單元如固態(tài)存貯器內(nèi)的一個目標圖形進行比較；和可與數(shù)據(jù)獲取和/或分析裝置相接從而使監(jiān)測裝置采集的數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)獲取和/或分析裝置。
權利要求
1.一種用來混合多種組分的裝置，其包括一個容器，其用來接收組分；驅(qū)動裝置，其用來使容器繞著一軸旋轉(zhuǎn)或振動從而有效混合容器內(nèi)的組分；以及至少一個光譜監(jiān)測裝置，其用來反復掃描混合物以獲取數(shù)據(jù)用于監(jiān)測混合過程中混合物光譜圖形的變化，該監(jiān)測裝置相對于容器旋轉(zhuǎn)或振動的軸線為偏軸安裝。
2.如權利要求1的裝置，其中的監(jiān)測裝置可直接設置在容器上或者至少部分裝在一個隨容器旋轉(zhuǎn)或振動的結(jié)構(gòu)上。
3.一種用來混合多種組分的裝置，其包括一個容器，其用來接收組分；驅(qū)動裝置，其用來使容器繞著一軸旋轉(zhuǎn)或振動從而使容器內(nèi)的組分有效混合；以及至少一個光譜監(jiān)測裝置，其直接或間接設置在容器上，用來反復掃描混合物以獲取數(shù)據(jù)用于監(jiān)測混合過程中混合物光譜圖形的變化。
4.如權利要求1、2或3的裝置，其中的監(jiān)測裝置布置成提供一個輸出信號以提示混合過程已達到了一個有必要對過程進行改變?nèi)缤Ｖ沟碾A段
5.如前面任一項權利要求的裝置，其包括控制裝置，該控制裝置響應于監(jiān)測裝置來控制混合過程。
6.如權利要求5的裝置，其中控制裝置設置成當掃描的光譜圖形滿足了預定的、表明混合已達到所需程度的標準時使混合過程發(fā)生改變。
7.如權利要求6的裝置，其中預定標準在掃描圖形達到或匯聚于一個基本固定的狀態(tài)時即被滿足。
8.如權利要求5到7中任一項的裝置，其中控制裝置在操作上響應于從監(jiān)測裝置接收的輸出信號而使混合過程停止。
9.如前述任一項權利要求的裝置，其中監(jiān)測裝置布置成輸出一個或多個表示混合循環(huán)狀態(tài)的視覺和/或聲音信號。
10.如前述任一項權利要求的裝置，其中監(jiān)測裝置包括一個比較裝置或者與比較裝置相連以便將對應于掃描數(shù)據(jù)的光譜圖形與一個目標圖形或者是混合循環(huán)中前面獲得的掃描圖形進行比較。
11.如權利要求10的裝置，其中比較裝置獨立于監(jiān)測裝置和容器。
12.如前述任一項權利要求的裝置，其中監(jiān)測裝置自己帶有電源。
13.如前述任一項權利要求的裝置，其中監(jiān)測裝置可包括數(shù)據(jù)存貯裝置以保存所采集的掃描數(shù)據(jù)以便在混合循環(huán)中或混合循環(huán)完成時將數(shù)據(jù)傳送到獨立的數(shù)據(jù)收集裝置從而將每一混合循環(huán)的記錄保存下來。
14.如前述任一項權利要求的裝置，其包括一個信號發(fā)射器，該信號發(fā)射器安裝成與容器一同運動以便將信號無線發(fā)送到一個遠程的接收器。
15.如前述任一項權利要求的裝置，其中監(jiān)測裝置設置成在容器的每個旋轉(zhuǎn)或振動周期內(nèi)反復地進行數(shù)據(jù)采集，作為選擇還可從所采集的數(shù)據(jù)中區(qū)別出那些能夠表示混合狀態(tài)的數(shù)據(jù)和不能表示混合狀態(tài)的數(shù)據(jù)。
16.如權利要求15的裝置，其中監(jiān)測裝置在容器旋轉(zhuǎn)或振動的整個周期內(nèi)基本連續(xù)地進行數(shù)據(jù)采集，
17.如前述任一項權利要求的裝置，其帶有一個裝置，該裝置用來檢測容器相對于數(shù)據(jù)點的角度。
18.如權利要求17的裝置，其中所采用的數(shù)據(jù)依賴于容器相對于數(shù)據(jù)點的旋轉(zhuǎn)位置或角度。
19.如前述任一項權利要求的裝置，其中，相對于監(jiān)測所用的射線，容器至少在其一部分區(qū)域上是基本透明的，作為選擇該容器在更大的區(qū)域或基本在整個區(qū)域上都是透明的。
20.如權利要求19的裝置，其中容器壁至少部分采用塑料制成，并且該塑料相對于掃描所用的射線是透明的。
21.如前述任一項權利要求的裝置，其中監(jiān)測裝置嵌在一個封閉的單元中，該單元為可拆卸安裝并與容器一起旋轉(zhuǎn)或振動。
22.如前述任一項權利要求的裝置，其中監(jiān)測裝置包括一個封閉單元，該單元自帶電源并配有一個裝置，該裝置用來將該單元可拆卸地連接到容器或結(jié)構(gòu)上，其中該結(jié)構(gòu)隨容器一同旋轉(zhuǎn)或振動，這樣監(jiān)測裝置就與一個觀察窗對齊，并通過該觀察窗獲得光譜數(shù)據(jù)。
23.如權利要求21或22的裝置，其中自封閉單元至少包括監(jiān)測裝置和一個信號發(fā)射器，作為選擇還可帶有一個或多個隔間以接收為單元供電的一個或多個電池。
24.如權利要求23的裝置，其中自封閉單元包括數(shù)據(jù)存貯裝置和/或圖形比較裝置，作為選擇，該數(shù)據(jù)存貯裝置和/或比較裝置均可嵌到單元內(nèi)的微處理器中或計算機中。
25.如權利要求21到24中任一項的裝置，其中自封閉單元適于同容器和/或所述的結(jié)構(gòu)在一個與觀察窗對齊的位置相連。
26.如權利要求1的裝置，其中監(jiān)測裝置相對于容器安裝在遠端位置上，并且該監(jiān)測裝置至少可在旋轉(zhuǎn)或振動周期的一段時間內(nèi)看到容器內(nèi)的物質(zhì)。
27.如前述任一項權利要求的裝置，其包括數(shù)據(jù)收集裝置以便從監(jiān)測裝置收集掃描數(shù)據(jù)。
28.如權利要求27的裝置，其中數(shù)據(jù)收集裝置具有一個連接平臺，在混合過程完成時其與監(jiān)測裝置連接從而使記錄的數(shù)據(jù)從監(jiān)測裝置傳送到數(shù)據(jù)收集裝置。
29.如權利要求1到28任一項的裝置，其包括一個裝置，該裝置用來將一個或多個用來控制混合過程的信號無線發(fā)射到一個遠端的接收器，和/或用來將數(shù)據(jù)從監(jiān)測裝置傳送到數(shù)據(jù)收集裝置。
30.一種用來混合多種組分的裝置，其包括一個混合區(qū)，其用來接收組分；用來使混合區(qū)內(nèi)的組分進行混合的裝置；以及至少一個光譜監(jiān)測裝置，其用來反復掃描混合區(qū)內(nèi)和/或混合區(qū)下游的混合物以獲取并記錄數(shù)據(jù)以用來監(jiān)測混合過程中混合物光譜圖形的變化；一個裝置，在所獲得的光譜數(shù)據(jù)表明混合已達到所需水平時，該裝置響應于監(jiān)測裝置使混合過程發(fā)生改變；以及數(shù)據(jù)收集裝置，其用來收集從監(jiān)測裝置所記錄的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)收集裝置具有一個接入部位，在混合過程完成時，可藉此與監(jiān)測裝置相接從而將所記錄的數(shù)據(jù)從監(jiān)測裝置傳到數(shù)據(jù)收集裝置。
31.如權利要求30的裝置，其中監(jiān)測裝置采用便攜裝置的形式，以便于可拆卸地安裝到混合區(qū)的壁上，從而在混合周期完成時，可將監(jiān)測裝置取下并運到接入部位。
32.如權利要求31的裝置，其中容器上可帶有導軌以便將單元放置在所需的位置上。
33.如權利要求30或31的裝置，其中監(jiān)測裝置具有一個或多個手柄以便將其從混合區(qū)的壁上拆下來，與數(shù)據(jù)收集裝置相接，和/或在混合區(qū)和數(shù)據(jù)收集裝置之間進行運送。
34.如前述任一項權利要求的裝置，其中的混合容器或混合區(qū)由一個V型混合器構(gòu)成。
35.如權利要求1到34中任一項的裝置，其中的混合容器或混合區(qū)由一個中間海量容器(IBC)構(gòu)成。
36.一種具有觀察窗從而能用光譜監(jiān)測裝置掃描其中物質(zhì)的IBC。
37.一利具有連接裝置的IBC，該連接裝置用來可拆卸地安裝用以掃描IBC內(nèi)成分的光譜監(jiān)測裝置。
38.一種具有光譜監(jiān)測裝置的IBC，該光譜監(jiān)測裝置用來掃描IBC內(nèi)的成分。
39.如權利要求36到38中任一項的IBC，其中監(jiān)測裝置以非侵入的方式安裝在IBC上并與一個觀察窗對齊，其中掃描射線通過該觀察窗發(fā)射出去。
40.如權利要求36到39中任一項的IBC，其包括一個料斗，該料斗在IBC截面較大的上部具有一個混合組分的入口，在IBC截面較小的下部具有一個混合物的排出口。
41.一種用來混合多種組分的裝置，其包括權利要求36到40中任一項所述的IBC和一個驅(qū)動單元，該驅(qū)動單元用來使IBC繞著一軸線旋轉(zhuǎn)，該軸線相對于IBC傾斜延伸。
42.如權利要求41的裝置，其中驅(qū)動單元包括一個安裝框架，該框架包括上部分和下部分，這兩個部分可在一個加載位置和一個夾持位置之間彼此相向或相背移動，其中的加載位置是IBC引入安裝框架的位置，其中的夾持位置是IBC被提起離開地面并被牢牢夾住以便與框架一起旋轉(zhuǎn)的位置。
43.如權利要求42的裝置，其中框架由一軸桿支撐起來以便繞著一軸線旋轉(zhuǎn)，其中該軸線相對于框架的中心線為傾斜布置。
44.一種混合多種組分的裝置，其包括一個殼體，該殼體具有接收組分的入口和出口，以及用來在有效混合的同時將組分從入口有效地饋送到出口的裝置；用來在混合的同時將組分送到入口的裝置以及用來在混合的同時從出口收集混合物的裝置；該殼體至少具有一個近紅外光譜監(jiān)測裝置，其用來反復掃描混合區(qū)內(nèi)和/或混合區(qū)下游的混合物以獲取數(shù)據(jù)以用來監(jiān)測混合過程中混合物光譜圖形的變化。
45.如權利要求44的裝置，其中監(jiān)測裝置布置成可用來掃描混合區(qū)內(nèi)和/或出口下游一點的混合物。
46.如權利要求44或45的裝置，其中監(jiān)測裝置用來掃描行進路徑上穿過殼體某一點的混合物以及/或出口下游某一位置的混合物，該位置處混合物在正常情況下應處于所需的狀態(tài)如基本均勻的狀態(tài)，并且其中還有一個比較裝置以便將混合物的掃描光譜圖形與前面獲得的掃描圖形或一個表示混合物已達到所需狀態(tài)的、預定的目標圖形進行比較。
47.如權利要求44到46中任一項的裝置，其中混合區(qū)在一個靜止的殼體中，而混合是通過一個可旋轉(zhuǎn)的或一個帶角度振動的混合設備來進行，該設備還用來將組分混合物推向出口。
48.如前述任一項權利要求所述的裝置，其中監(jiān)測裝置是一種具有固態(tài)可調(diào)濾波器的近紅外光譜單元。
49.一種混合多種組分的方法，其包括將組分引入一個混合容器；旋轉(zhuǎn)或振動該混合容器以便有效混合這些組分；以及在容器旋轉(zhuǎn)或振動的過程中采集混合物的光譜數(shù)據(jù)從而以非侵入的方式監(jiān)測該混合過程。
50.如權利要求49的方法，其中監(jiān)測是通過安裝后隨容器一同旋轉(zhuǎn)或振動的監(jiān)測裝置來實現(xiàn)的。
51.一種混合多種組分的方法，其包括將組分引入一個混合容器；旋轉(zhuǎn)或振動該混合容器以便有效混合這些組分；以及借助于隨容器一起旋轉(zhuǎn)或振動的光譜監(jiān)測裝置來采集和/或分析混合物光譜數(shù)據(jù)從而監(jiān)測該混合過程。
52.一種混合多種組分的方法，其包括將組分引入一個混合容器，該混合容器具有一條基本對稱的軸線；使混合容器繞著一條相對于容器軸線呈傾斜布置的軸線旋轉(zhuǎn)或振動以便有效混合這些組分；以及在容器旋轉(zhuǎn)或振動的過程中采集混合物的光譜數(shù)據(jù)從而監(jiān)測該混合過程。
53.如權利要求52的方法，其中的容器包括一個IBC。
54.如權利要求49到53中任一項的方法，包括在混合過程中產(chǎn)生一個或多個信號以指示所述組分的混合狀態(tài)，以及相應于所述的信號使混合過程發(fā)生改變。
55.如權利要求54的方法，其中所述的改變包括停止容器的旋轉(zhuǎn)或振動。
56.如權利要求49到55中任一項的方法，包括保存由監(jiān)測裝置所采集的數(shù)據(jù)。
57.如權利要求56的方法，包括所述的數(shù)據(jù)采用數(shù)據(jù)存儲裝置來保存，該數(shù)據(jù)存儲裝置在混合過程中隨容器一起旋轉(zhuǎn)或振動。
58.如權利要求57的方法，包括在容器停止旋轉(zhuǎn)或振動后將所述的數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)存儲裝置傳送到數(shù)據(jù)收集裝置。
59.如權利要求58的方法，其中在容器停止旋轉(zhuǎn)或振動后，將監(jiān)測裝置在物理上重新放回到數(shù)據(jù)收集裝置并與數(shù)據(jù)收集裝置相連從而進行數(shù)據(jù)傳送。
60.如權利要求49到55中任一項的方法，包括在混合過程中將數(shù)據(jù)從監(jiān)測裝置傳送到遠端的數(shù)據(jù)保存或數(shù)據(jù)收集裝置。
61.一種混合多種組分的方法，其包括將組分引入一個IBC；旋轉(zhuǎn)或振動該IBC以便有效混合這些組分；以及從混合物采集光譜數(shù)據(jù)從而監(jiān)測該混合。
62.一種混合多種組分的方法，其包括至少將一種組分引入一個混合區(qū)；在運行的第一階段，在使混合有效進行的同時，采集能夠表示所述至少一種組分的狀態(tài)的光譜數(shù)據(jù)以便監(jiān)測該組分的狀態(tài)；一旦檢測發(fā)現(xiàn)所述的至少一種組分已達到所需的狀態(tài)，那么將至少另一種組分加到混合區(qū)中；以及，在運行的第二階段，在使混合有效進行的同時，采集能夠表示所述增加了另一種組分的混合物的狀態(tài)的光譜數(shù)據(jù)以便監(jiān)測該混合物的狀態(tài)從而確定所述增加了組分的混合物是否達到所需的狀態(tài)。
63.一種混合多種組分的方法，其包括至少將一種組分引入一個混合容器；在運行的第一階段，在旋轉(zhuǎn)或振動容器的同時，采集能夠表示所述至少一種組分的狀態(tài)的光譜數(shù)據(jù)以便監(jiān)測該組分的狀態(tài)；一旦檢測發(fā)現(xiàn)所述的至少一種組分已達到所需的狀態(tài)，那么將至少另一種組分加到混合容器中；以及，在運行的第二階段，在旋轉(zhuǎn)或振動容器的同時，采集能夠表示所述增加了另一種組分的混合物的狀態(tài)的光譜數(shù)據(jù)以便監(jiān)測該混合物的狀態(tài)從而確定所述增加了組分的混合物是否達到所需的狀態(tài)。
64.如權利要求49到63中任一項的方法，其中所述的組分至少包括一種藥物成分。
65.如權利要求49到64中任一項的方法，其中有一種組分包括一種潤滑劑，如硬脂酸鹽。
66.如權利要求65從屬于權利要求62或63時的方法，其中第一階段包括使至少包括一種藥物成分的組分部分混合；而第二階段包括潤滑劑成分的加入。
67.如前述任一項權利要求所述的裝置或方法，其中的監(jiān)測裝置包括一個聲光可調(diào)濾波器從而由一個寬帶輻射源(可選擇一個近紅外源)來在很寬的波長范圍內(nèi)或者在不同的波段內(nèi)產(chǎn)生射線。
全文摘要
一種組分如藥物活性劑和賦形劑的混合方法，該方法在進行的過程中要監(jiān)測混合物的光譜圖形從而利用該圖形來確定混合終止點。在本發(fā)明的一個實施例中，光譜數(shù)據(jù)是通過混合容器上安裝的監(jiān)視裝置來采集?；旌先萜靼惭b好后可被驅(qū)動以便旋轉(zhuǎn)或振動從而有效混合其內(nèi)的物質(zhì)，同時監(jiān)視裝置隨容器一同旋轉(zhuǎn)或振動。當光譜數(shù)據(jù)指示混合過程已進行到所需狀態(tài)時，如已形成了均勻的混合物時，監(jiān)視裝置就將一個信號傳送到驅(qū)動源從而使容器停止旋轉(zhuǎn)或振動。
文檔編號B01F15/00GK1400921SQ0180513
公開日2003年3月5日 申請日期2001年2月12日 優(yōu)先權日2000年2月17日
發(fā)明者A·M·阿夫南, R·S·奇澤姆 申請人:阿斯特拉珍尼卡英國有限公司