[发明专利]一种在线监控药物生产混合过程的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种药物生产过程的监控方法及系统，尤其涉及的是一种对药物生产混合过程中进行在线监控的方法和系统。

背景技术

现有技术中，药物生产的混合过程是药物生产中一个必须的关键环节，是影响药品质量的关键单元操作之一。混合的目的是保证药物活性成份和其它各种添加剂的均匀分布，最终保证产品含量的一致性。混合中的物料比例和混合均匀程度将直接影响后续生产和药物质量，混合不完全或“过混合”都会带来产品含量的不均匀，从而导致成批药品产品不合格。对药物生产混合过程执行在线监控可以提高其质量和效率，为企业减少综合成本。

传统的避免混合不均匀的方法是在混合过程按经验值进行一段时间的混合操作后，停下混合罐，抽样到实验室进行分析，这种方法非常费时费力。

美国热电公司推出的Antaris Target专用混合过程在线检测仪，采用了近红外光谱(NIR)分析技术应用在在线检测药物生产的混合过程。该仪器能够直接安装于混合罐顶部，随混合罐一起转动，自动采集混合过程物料的NIR光谱，采用移动窗口平均算法计算光谱间的标准偏差，在工作站上实际显示物料吸收谱动态变换趋势图，通过建立校正模型还可以对特定指标含量随时间的变化进行在线检测。

上述现有技术中，人工取样分析方法不但费时费力，而且是凭借经验在非均匀离散时间点进行采样，这样获得的检测结果难以对混合过程的药物成份均匀度作出宏观表述，因此判决结果容易出现偏差。现有技术的美国热电公司所采用的Antaris Target专用混合过程在线检测仪，虽可以实时给出药物混合过程中的某些特征变化曲线，但均匀程度的最终判决依旧需要人通过观察特征变化曲线来给出，这样，在面对“临近均匀”、“过均匀”等临界情况时，人眼难以给出一个准确的结论和判断，因此，仍然容易导致生产过程的偏差，不能适应生产过程的自动化需求。

由此，现有技术存在缺陷，还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在线监控药物生产混合过程的方法及系统，综合现有技术不同方法的优缺点，考虑到药物生产过程的自动化需求设计提供一种在线监控方法和系统，用来实时检测药物生产的混合过程并自动对均匀程度给出判决，并以此为参照来控制混合罐电机的运转，保障药物生产中混合过程的质量。

本发明的技术方案包括：

一种在线监控药物生产混合过程的方法，其包括以下步骤：

A、在混合罐上的光学传感器检测混合物料的近红外吸光度光谱，并传送到近红外实时测量设备中；

B、所述近红外实时测量设备在特定采样周期内对光谱进行采样，并将采样数据发送到在线监控计算机；

C、所述在线监控计算机对采样数据进行处理，并得出混合过程均匀状态的判决结论；

D、所述在线监控计算机根据该判决结论形成控制指令，用于控制所述混合罐的电机来实时调整其运转状态。

所述的方法，其中，所述步骤C还包括：所述在线监控计算机对所述采样数据的处理包括前处理过程和后处理过程，所述前处理过程用于提取所述混合物料的特征序列，提供给后处理过程作为输入，并用作后处理过程的隐马尔可夫模型训练、检测序列。

所述的方法，其中，所述前处理过程采用光谱分析方法获得当前时刻的光谱特征，所述光谱特征包括：光谱差异度；混合物料各成份的浓度；主成份分析。

所述的方法，其中，所述光谱差异度的处理过程包括：

利用滑动窗口法计算n个连续采样时刻的吸光度平均标准偏差，计算方法如公式1、2所示：