一种多维度仿生的药物溶出检测设备及检测方法与流程

[0001]
本发明涉及药物溶出检测装置技术领域，尤其涉及一种多维度仿生的药物溶出检测设备及检测方法。


背景技术：

[0002]
口服药物的胃肠道吸收对于药物的治疗效果至关重要。其中，药物口服后在胃肠道中的崩解释放是胃肠道吸收的第一步，也是关键步骤。药物体外的溶出实验是一种在体外进行的药物胃肠道崩解释放的模拟评估实验。但是，目前现有的溶出实验的技术手段不能够模拟胃肠道中的肠道蠕动所带来的生理剪切力的变化对药物崩解释放的影响。此外，现有的仿生动态溶出仪器在进行ph值模拟时，会产生大量气泡，因此不能使用仿生的生理溶出液，因此降低胃肠道生理环境的仿生程度，综上，现有技术手段不能对胃肠道环境ph值变化、胃肠道液体、胃肠道剪切力等多个维度同时进行模拟，降低了模拟仿生程度。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的在于提供一种多维度仿生的药物溶出检测设备及检测方法，通过胃肠道生理环境、ph值变化和搅拌剪切变化三方面协同作用，提高该设备的胃肠道生理环境的仿生程度。
[0004]
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种多维度仿生的药物溶出检测设备，包括底座，以及，水浴箱，所述水浴箱内设有多个用于盛装胃肠道生理液的溶出杯，所述溶出杯上安装有封盖，所述封盖的下端面呈矩阵状的设有多个锥刺，所述锥刺向下延伸至溶出杯内，其下端不与溶出杯杯底抵接，且位于胃肠道生理液液面的上端；支架，所述支架安装于所述底座一侧，该支架上竖置有升降机构；搅拌机构，所述搅拌机构可上下滑移的设置于所述升降机构上，该搅拌机构穿过所述封盖伸入所述溶出杯内进行搅拌剪切；通气机构，所述通气机构与所述溶出杯相连通进行胃肠道生理液ph调整，其基本原理为通过向溶出杯中的液体中通入二氧化碳或二氧化碳与氧气混合气体（95%二氧化碳，5%氧气）和氦气来调节溶出杯中液体的ph值。增加液体二氧化碳通气量，二氧化碳溶于水，降低液体ph值，减少二氧化碳通气量，升高氦气通气量，二氧化碳水中溶解下降，液体ph值升高。。
[0005]
作为进一步的优化，所述锥刺的高度为溶出杯高度的二分之一至三分之二。
[0006]
作为进一步的优化，所述封盖中部位置处的锥刺高度大于其边侧位置处的锥刺高度。
[0007]
作为进一步的优化，所述升降机构包括升降电机、丝杠和滑轨，所述丝杆和滑轨固定于支架上，所述搅拌机构可竖直滑移的设置于滑轨上，且通过丝杠与升降电机传动相连。
[0008]
作为进一步的优化，所述搅拌机构包括安装架、驱动组件、搅拌杆和搅拌叶片，所
述安装架可上下滑移的固定于升降机构上，所述驱动组件设置于安装架上，该驱动组件与所述搅拌杆传动相连，所述搅拌杆伸入溶出杯内的一端安装有搅拌叶片。
[0009]
作为进一步的优化，所述驱动组件包括旋转电机、旋转轴、竖置伞齿轮和水平伞齿轮，所述搅拌杆可转动的设置于安装架上，该搅拌杆上安装有水平伞齿轮，所述旋转轴设置于旋转电机的输出端，该旋转轴上安装有竖置伞齿轮，所述竖置伞齿轮与所述水平伞齿轮相啮合。
[0010]
作为进一步的优化，所述水浴箱内设有用于水浴保温的加热器。
[0011]
作为进一步的优化，所述溶出杯内设有ph计。
[0012]
作为进一步的优化，所述水浴箱下端设有排水口和调节支撑脚。
[0013]
本发明还提供了一种多维度仿生的药物溶出检测方法，使用多维度仿生的药物溶出检测设备，包括如下步骤，s1)配置胃肠道生理液，将胃肠道生理液放置于水浴箱中的溶出杯中，水浴箱温度为37
±
0.5℃，将药物加入胃肠道生理液中；s2)将封盖盖合于溶出杯中，启动电源，搅拌机构根据溶出时长以不同搅拌速率对胃肠道生理液进行搅拌剪切，通气机构根据溶出时长通气对胃肠道生理液的ph值调节进行调节。
[0014]
更进一步地，当溶出时长为0-30min时，胃肠道生理液的ph值为1.2，搅拌速率为120rpm，此时模拟胃部溶出环境；当溶出时长为30-60min时，胃肠道生理液的ph值为6.8，搅拌速率为65rpm，此时模拟前端小肠溶出环境；当溶出时长为60-120min时，胃肠道生理液的ph值为7.4，搅拌速率为75rpm，此时模拟后端小肠溶出环境；当溶出时长为120-240min时，胃肠道生理液的ph值为6.5，搅拌速率为100rpm，此时模拟大肠溶出环境。
[0015]
与现有技术相比，本发明具有以下的有益效果：本发明通过锥刺将调节ph值时溶出杯内产生的气泡刺破，使药物溶出环境所使用的胃肠道液体更加贴近于胃肠道生理环境，通过内置程序控制搅拌机构对胃肠道液体的搅拌剪切模拟胃肠道的蠕动，综上，通过胃肠道生理环境、ph值变化和搅拌剪切变化三方面协同作用，提高该设备的胃肠道生理环境的仿生程度。
附图说明
[0016]
图1为本发明的结构图。
[0017]
图2为本发明封盖和锥刺的结构图。
[0018]
图3为本发明另一种实施例封盖的结构图。
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图4为本发明另一种实施例调节部和锥刺的结构图。
[0020]
图5为本发明搅拌机构的结构图。
[0021]
图6为本发明搅拌叶片转速速率变化曲线。
[0022]
图中，1.底座；2.水浴箱；3.溶出杯；41.封盖；411.中心孔；4111.内螺纹；412.侧孔；413.限位环；431.安装板；432.导筒；4321.外螺纹；4322.穿孔；42.锥刺；5.升降机构；6.搅拌机构；61.安装架；62.旋转电机；63.旋转轴；64.竖置伞齿轮；65.搅拌杆；66.水平伞齿轮；67.搅拌叶片；68.ph计插口；69.触摸屏。
具体实施方式
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以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
[0024]
如图1至3所示，一种多维度仿生的药物溶出检测设备，包括底座1，以及水浴箱2，水浴箱可选择透明材质型，水浴箱2内设有多个用于盛装胃肠道生理液的溶出杯3，亦可选用透明材质型，溶出杯3上安装有封盖41，封盖41的下端面呈矩阵状的设有多个锥刺42，锥刺42向下延伸至溶出杯3内，且不与溶出杯3杯底抵接；支架安装于底座1一侧，该支架上竖置有升降机构5；搅拌机构6可上下滑移的设置于升降机构5上，该搅拌机构6穿过封盖42伸入溶出杯3内进行搅拌剪切；通气机构与溶出杯3相连通进行胃肠道生理液ph调整。
[0025]
在溶出杯内加入胃肠道生理液（胃肠道生理液的具体配方可参见manuel ibarra, cristian valiante, patricia sope
ñ
a, alejandra schiavo, marianela lorier, marta v
á
zquez, pietro fagiolino, integration of in vitro biorelevant dissolution and in silico pbpk model of carvedilol to predict bioequivalence of oral drug products, european journal of pharmaceuticalsciences, 10.1016/j.ejps.2018.03.032, 118, (176-182), (2018).），实现对胃肠道液体的模拟，在进行ph值模拟时，会通过通气机构对溶出杯内的胃肠道液体通气以实现ph值的变化，但常规的装置在通气过程中会产生大量气泡，此种状态则不能使用仿生的生理溶出液，会降低胃肠道生理环境的仿生程度，因此，为防止剪切作用产生的大量气泡，可以通过封盖上的锥刺将溶出杯内的气泡刺破，使药物溶出环境更加贴近于胃肠道生理环境；同时通过通气机构进行通气等手段实时模拟胃肠道的ph值变化（具体参见merchant, h., frost, j., & basit, a. (2014). ipc no. gb2509286. apparatus and method for testing medicaments. (patent no. 2509286)）；通过内置程序控制搅拌机构对胃肠道液体的搅拌剪切模拟胃肠道的蠕动，综上，通过上述胃肠道生理环境、ph值变化和搅拌剪切变化三方面协同作用，提高了该设备的胃肠道生理环境的仿生程度。
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锥刺42的高度为溶出杯3高度的二分之一至三分之二，通常设置锥刺下端面一般位于胃肠道生理液液面上方0.5cm处。
[0027]
封盖41中部位置处的锥刺高度大于其边侧位置处的锥刺高度，对于胃肠道液体搅拌剪切过程中，溶出杯中部液面一般会低于其边侧部液面，因此相适应的设置锥刺的高度，更加有利于刺破通气过程和搅拌过程中产生的气泡。
[0028]
封盖41上设有中心孔411，搅拌杆穿过中心孔后伸入溶出杯内，该封盖上还设有一个或多个贯穿其本体的侧孔412，均可用于通过导管伸入后取样或/和补液、或通气结构通气进行ph值调节。
[0029]
如图3至4所示，在另外一种实施例中，还包括安装部，安装部包括安装板431和导筒432，锥刺设置于安装板的下端面，导筒设置于安装板的中心处，且具有贯穿其本体和安装板的穿孔4322，导筒的周身设有外螺纹4321，与之相适应，封盖的中心孔411周身设有内螺纹4111，导筒通过旋接的方式安装于封板的中心孔内，通过外螺纹与内螺纹的匹配，可以实现锥刺下端面高度的调节，因而可以实时调整其刺破气泡。此时，搅拌杆穿过中心孔伸入溶出杯，侧孔412位于安装板的相对外侧，并不会阻碍取样或补液。另外，可在封板的周身侧边设置限位环413，套设于溶出杯上进行限位，可以防止实施调节安装部时产生位置偏移。
[0030]
升降机构5包括升降电机、丝杠和滑轨，丝杆和滑轨固定于支架上，搅拌机构可竖直滑移的设置于滑轨上，且通过丝杠与升降电机传动相连，升降机构为常规设置，其具体部件未示出，亦可选用具有同样升降功能的机构替代，如升降电缸等。
[0031]
搅拌机构6包括安装架61、驱动组件、搅拌杆65和搅拌叶片67，安装架61可上下滑移的固定于升降机构5上，驱动组件设置于安装架61上，该驱动组件与搅拌杆65传动相连，搅拌杆65伸入溶出杯3内的一端安装有搅拌叶片67。
[0032]
驱动组件包括旋转电机62、旋转轴63、竖置伞齿轮64和水平伞齿轮66，搅拌杆65可转动的设置于安装架61上，该搅拌杆65上安装有水平伞齿轮66，旋转轴63设置于旋转电机62的输出端，该旋转轴63上安装有竖置伞齿轮64，竖置伞齿轮64与水平伞齿轮66相啮合；实现两种转动形式转换；亦可通过其他机构，如同步带等实现转动形式的转换。
[0033]
水浴箱2内设有用于水浴保温的加热器，使水浴温度保持在37
±
0.5℃，以保证溶出杯内胃肠道液体的温度更加符合人体温度。
[0034]
溶出杯3内设有ph计，ph计通过ph计插口68连接主机。
[0035]
水浴箱2的下端设有排水口和调节支撑脚。
[0036]
本发明通过主程序的设计，通过触摸屏69进行人机交互，设定药物溶出时长、ph值、搅拌叶片转速之间的对应关系，以模拟药物在胃肠道内不同位置处的溶出环境，具体如下表所示，搅拌叶片转速变化曲线具体可见图4所示，对于药物进入胃肠道后不同时间所在的位置，通过ph值和转速的变化，可以多维度仿生药物溶出环境。
[0037]
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。