一种自载二维码防伪药物及其制备和识别方法
【专利摘要】一种自载二维码防伪药物及其制备和识别方法，属于生物医药制备【技术领域】。该方法利用微加工工艺对基底进行二维码结构加工，采用聚二甲基硅氧烷对带二维码结构的底板进行反模，得到药物制备的固体模具。使用80000～120000分子量的聚乙烯醇倒入模具中形成载药层，再倒入药物溶液烘干即得到自载二维码的药物。利用所制备的药物可以应用于药物防伪领域。本发明所得到的自载二维码药物的优点在于首先使药物能够直接自身携带防伪信息，克服了印刷纸质标签的再仿制问题；其次避免了传统无线射频识别技术(RFID)下的电子标签所存在的安全性和有效性的影响；最后使药物防伪和药物识别过程进一步简单化、快速化、低成本化。
【专利说明】一种自载二维码防伪药物及其制备和识别方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种自载二维码防伪药物及其制备和识别方法，属于生物医药制备技 术领域。
【背景技术】
[0002] 如今，药物防伪已经成为医药领域内不可或缺的重要组成部分，是关系到每个人 的身体健康与国计民生的社会公共事业。
[0003] 在与制假者斗智斗勇的过程中，医药包装防伪技术也在不断地进步。根据材料的 不同，药盒上的防伪技术可分为：镭射防伪技术（镭射覆膜、定位镭射烫印非定位镭射印 烫、真彩色镭射光聚合物）、防伪油墨（热敏变色油墨、光变油墨等）、水印防伪纸、纤维复合 防伪纸、网络防伪（电话号码防伪、电码喷码防伪）等。从加工方式上可分为印刷防伪、制 版（版纹）防伪、贴标防伪、覆膜防伪、烫印防伪等。但即使是目前广泛引用的医药包装防 伪技术，也难逃不法分子复制伪造的厄运。防伪手段单一、科技含量不高、包材品种单一、医 药企业品牌保护意识不强等原因，使我国的医药行业的制假贩假依旧比较猖獗。随着二维 编码自动识别技术的更加深入与大力推广，这对药物防伪领域有着重要的指导意义。参考： 《医药防伪包装的利弊分析》，舒晨，2008。
[0004] 现有的药物电子标签普遍采用无线射频识别技术（RFID)，它通过射频信号自动识 别目标对象并获取相关数据，可通过外部材料读取数据。RFID技术在物流和供应链管理、 生产制造和装配、航空行李处理、邮件或快运包裹处理、文档追踪或图书馆管理等诸多领域 均有巨大的应用前景，在医药领域的众多方面，如医疗监护、药物追踪、医疗垃圾跟踪等有 极大的应用潜力。但在进行REID系统试点工程的过程中，美国食品及药物管理局（FDA)发 现其有如下的应用问题：1、RFID可能会影响药品和生物制品的质量、安全性和有效性，对 于生物医疗领域来说这是RFID最致命的一点，所以透彻了解无线射频是否会对药品和生 物制品的质量和使用造成安全隐患是FDA最为关注的问题之一；2、RFID使用过程中带来的 技术标准不统一，可能会影响识别的正确率和准确率；3、无线电使用的频率不同，可能导致 干扰和标签识读距离不足等问题。参考：《无线射频识别技术极其在药物防伪与追踪中的应 用》，陈锋，洪晓顺，2006。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是实现一种自载二维码防伪药物及其制备和识别方法，用以解决传 统医药防伪技术手段单一、容易仿制、成本较高、识别过程慢等问题。
[0006] 为了实现本发明的目的，本发明的技术方案如下：
[0007] 本发明提供的一种自载二维码防伪药物，其特征在于：所述药物自身带有药物信 息的二维码，该药物的剂型为片剂或胶囊。
[0008] 本发明提供了一种自载二维码防伪药物的制备方法，按如下步骤进行：
[0009] 1)、通过二维码自动生成软件生成一个带有药物信息的二维码；
[0010] 2)、使用微加工工艺在基底上进行二维码结构加工，对焦后进行刻蚀，得到带二维 码结构的底板；
[0011] 3)、将聚二甲基硅氧烷液体倒入带二维码结构的底板中，在0?-0. IMPa的气压下 常温抽真空30min?60min，至聚二甲基娃氧烧内没有气泡为止；
[0012] 4)、将抽完气泡的聚二甲基硅氧烷放入真空干燥箱中，在80°C?KKTC的温度下 烘烤120min?240min后取出，得到药物制备的固体模具；
[0013] 5)、将分子量为80000?120000的聚乙烯醇溶液倒入固体模具中，烘干或常温下 过夜，固化后制成载药层；
[0014] 6)、在载药层上倒入相应药物，烘干或常温下过夜，固化后制成自载二维码结构的 药物。
[0015] 本发明提供的上述制备方法中，其特征在于：所述药物信息包括药物名称、药物成 分、生产厂家、生产日期和保质期信息。所述基底为聚甲基丙烯酸甲酯、硅片或玻璃片。所 述的微加工工艺包括微机械加工工艺、激光加工工艺、光刻加工工艺或它们的组合。所制备 的二维码线宽在5 μ m?0. lcm之间，边长在100 μ m?2cm之间。
[0016] 本发明提供的一种自载二维码防伪药物的识别方法，其特征在于该方法按如下步 骤进行：
[0017] 1)、拍摄一幅自载二维码防伪药物上的二维码图像，作为图像处理的源图像；
[0018] 2)、对源图像进行处理，使用最大类间方差法得到源图像的灰度阈值，该灰度阈值 使源图像的类间方差最大；
[0019] 3)、从源图像第一个像素点从左往右、从上往下依次扫描，若该像素点灰度值大于 阈值，则将其灰度值赋值为255 ;若该像素点灰度值小于阈值，则将其灰度值赋值为0,从而 得到阈值分割后的图像；
[0020] 4)、从阈值分割后的图像第一个像素点从左往右、从上往下依次扫描，通过中值滤 波法使该像素点的灰度值取其邻域内灰度值的中值，得到去噪后的图像；
[0021] 5)、将去噪后的图像进行膨胀或腐蚀操作，得到用来识别的图像，若识别成功，弹 出药物信息窗口；若识别不成功，重复步骤4)直到药物信息窗口弹出为止。
[0022] 本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性的技术效果：第一、直接将药物与 二维码图形相结合，极大程度上避免了对于医药包装的仿制；第二、避免了传统无线射频识 别技术（RFID)下的电子标签所存在的安全性和有效性的影响；第三、本发明所用的制作材 料都是对生物体无毒无害的材料，安全性得到一定保障；第四、识别操作简单，快速，直接使 用普通智能手机就可以获知药物的真伪信息。
【专利附图】
【附图说明】
[0023] 图1是本发明在间接识别图像处理程序上的流程图。
[0024] 图2是载药层二维码结构的正视图。
[0025] 图3是载药层二维码结构的左视图。
[0026] 图4是载2%透明质酸的二维码结构药物示意图。
[0027] 图中：1_二维码结构；2-聚乙烯醇载药层；3-透明质酸药物层；101- "1"值像素 结构；102- "0"值像素结构。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
[0029] 本发明提供的一种自载二维码防伪药物是指该药物自身带有药物信息的二维码， 所述药物的剂型一般为片剂或胶囊。
[0030] 本发明提供的一种自载二维码防伪药物的制备方法，该方法按如下步骤进行：
[0031] 1)、通过二维码自动生成软件生成一个带有药物信息的二维码；
[0032] 2)、使用微机械加工工艺或激光加工工艺或光刻加工工艺在聚甲基丙烯酸甲酯 固体或硅片或玻片底板上进行二维码结构加工，对焦后进行刻蚀，得到带二维码结构的底 板；
[0033] 3)、使用聚二甲基硅氧烷液体倒入聚甲基丙烯酸甲酯固体或硅片或玻片底板中， 在0?-0. IMPa的气压下常温抽成真空30min?60min至聚二甲基硅氧烷内没有气泡为 止；
[0034] 4)、将抽完气泡的聚二甲基硅氧烷放入真空干燥箱中，在80°C?KKTC的温度下 烘烤120min?240min后取出，得到药物制备的固体模具；
[0035] 5)、使用80000?120000分子量的聚乙烯醇溶液倒入固体模具中，常温下过夜晾 干固化后制成载药层；
[0036] 6)、在载药层上倒入相应药物，烘干或常温下过夜晾干固化后制成自载二维码结 构的药物。
[0037] 本发明对于所提供的自载二维码防伪药物的识别方法，该方法按如下步骤进行：
[0038] 1)、拍摄一幅自载二维码防伪药物上的二维码图像，作为图像处理的源图像；
[0039] 2)、使用最大类间方差法等方法获得源图像的灰度阈值，即从0到255的所有阈值 中，找出使类间方差g最大时的阈值。类间方差g的计算公式是g = ?，&*( μ ^ μ D2,其中 目标像素点占整幅图像的比例记为^，其平均灰度为μ ^，背景像素点占整幅图像的比例记 为^，其平均灰度为μ i ;
[0040] 3)、从源图像第一个像素点从左往右、从上往下依次扫描，若该像素点灰度值大于 阈值，则将其灰度值赋值为255 ;若该像素点灰度值小于阈值，则将其灰度值赋值为0,从而 得到阈值分割后的图像；
[0041] 4)、从阈值分割后的图像第一个像素点从左往右、从上往下依次扫描，通过中值滤 波法使该像素点的灰度值取其邻域内灰度值的中值，得到去噪后的图像；
[0042] 5)、将去噪后的图像进行膨胀或腐蚀操作，得到用来识别的图像，若识别成功，弹 出药物信息窗口；若识别不成功，重复步骤4)直到药物信息窗口弹出为止。
[0043] 为了更好的理解本发明，下面结合一个实例对本发明做进一步详细说明。但是本 发明保护范围不局限于实施例所表达的范围。
[0044] 下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如 无特殊说明，均可从商业途径获得。
[0045] 实施例1，制备载2%透明质酸的自载二维码防伪药物。
[0046] 具体制备方法如下：
[0047] 首先通过二维码制作生成器vl. 0版生成一个信息为"2%透明质酸"的2_X2_ 大小的二维码，然后将该二维码利用CAD制图软件转化为激光微工艺的C02激光雕刻机可 以识别的Dxf格式，并在corel drawl2下生成图纸。设置功率参数为4. 9、步速参数为6,在 Job control平台下进行刻蚀。放入一块lOmmX 10mm大小、厚度为2mm的聚甲基丙烯酸甲 酯基底，在基底上进行二维码结构加工，得到带2mmX 2mm大小的带二维码结构的底板。然 后将1毫升已配好的聚二甲基硅氧烷液体倒入聚甲基丙烯酸甲酯底板中，在-〇. IMPa的气 压下常温抽成真空30min以上，至聚二甲基硅氧烷内没有气泡为止；将抽完气泡的聚二甲 基硅氧烷放入真空干燥箱中，在80°C的温度下烘烤120min后取出，得到药物制备的固体模 具；将1毫升80000分子量的15%聚乙烯醇溶液倒入固体模具中，常温下过夜晾干固化后 制成载药层；在载药层上倒入1毫升2%透明质酸，常温下过夜晾干固化后制成载2%透明 质酸的二维码结构药物，结构如图4所示。
[0048] 实施例2,制备载1. 5%明胶的自载二维码结构药物。
[0049] 具体制备方法如下：
[0050] 首先通过二维码制作生成器vl. 0版生成一个信息为" 1. 5%明胶"的ImmX 1mm大 小的二维码，然后将该二维码利用Solidworks制图软件倒入与微机械雕刻机连接的计算 机中。放入一块5_X 5mm大小、厚度为1mm的娃片，在底板上进行二维码结构加工，得到带 2_X2mm大小的二维码结构的固体底板。然后将lml已配好的聚二甲基硅氧烷液体倒入 聚甲基丙烯酸甲酯底板中，在-〇. 〇5MPa的气压下常温抽成真空60min以上至聚二甲基硅氧 烷内没有气泡为止；将抽完气泡的聚二甲基硅氧烷放入真空干燥箱中，在l〇〇°C的温度下 烘烤lOOrnin后取出，得到药物制备的固体模具；将1毫升120000分子量的15%聚乙烯醇 溶液倒入固体模具中，常温下过夜晾干固化后制成载药层；在载药层上倒入1毫升1. 5%明 胶，常温下过夜晾干固化后制成载1. 5%明胶的二维码结构药物。
[0051] 实施例3,识别载1. 5%明胶的自载二维码结构药物。
[0052] 具体识别方法如下：
[0053] 将上述制好自载二维码的药物放置在光线充足的地方拍摄得到图像，在MATLAB 编译环境下调用核心函数graythresh、medfilt2、imdilste，分别实现阈值分割、中值滤波、 膨胀图像操作，得到处理后的图像并使用红外摄像头识别。识别成功，弹出药物信息的窗 □。
【权利要求】
1. 一种自载二维码防伪药物，其特征在于：所述药物自身带有药物信息的二维码，该 药物的剂型为片剂或胶囊。
2. -种自载二维码防伪药物的制备方法，其特征在于该方法按如下步骤进行： 1) 、通过二维码自动生成软件生成一个带有药物信息的二维码； 2) 、使用微加工工艺在基底上进行二维码结构加工，对焦后进行刻蚀，得到带二维码结 构的底板； 3) 、将聚二甲基硅氧烷液体倒入带二维码结构的底板中，在0?-0. IMPa的气压下常温 抽真空30min?60min，至聚二甲基娃氧烧内没有气泡为止； 4) 、将抽完气泡的聚二甲基硅氧烷放入真空干燥箱中，在80°C?KKTC的温度下烘烤 120min?240min后取出，得到药物制备的固体模具； 5) 、将分子量为80000?120000的聚乙烯醇溶液倒入固体模具中，烘干或常温下过夜， 固化后制成载药层； 6) 、在载药层上倒入相应药物，烘干或常温下过夜，固化后制成自载二维码结构的药 物。
3. 根据权利要求2所述的一种自载二维码防伪药物的制备方法，其特征在于：所述药 物信息包括药物名称、药物成分、生产厂家、生产日期和保质期信息。
4. 根据权利要求2所述的一种自载二维码防伪药物的制备方法，其特征在于：所述基 底为聚甲基丙烯酸甲酯、硅片或玻璃片。
5. 根据权利要求2所述的一种自载二维码防伪药物的制备方法，其特征在于：所述的 微加工工艺包括微机械加工工艺、激光加工工艺、光刻加工工艺或它们的组合。
6. 根据权利要求2所述的一种自载二维码防伪药物的制备方法，其特征在于：所制备 的二维码线宽在5 μ m?0. lcm之间，边长在100 μ m?2cm之间。
7. -种自载二维码防伪药物的识别方法，其特征在于该方法按如下步骤进行： 1) 、拍摄一幅自载二维码防伪药物上的二维码图像，作为图像处理的源图像； 2) 、对源图像进行处理，使用最大类间方差法得到源图像的灰度阈值，该灰度阈值使源 图像的类间方差最大； 3) 、从源图像第一个像素点从左往右、从上往下依次扫描，若该像素点的灰度值大于灰 度阈值，则将该像素点的灰度值赋值为255 ;若该像素点灰度值小于阈值，则将其灰度值赋 值为0,从而得到阈值分割后的图像； 4) 、从阈值分割后的图像第一个像素点从左往右、从上往下依次扫描，通过中值滤波法 使该像素点的灰度值赋值为该像素点邻域内灰度值的中值，得到去噪后的图像； 5) 、将去噪后的图像进行膨胀或腐蚀操作，得到用来识别的图像，若识别成功，弹出药 物信息窗口；若识别不成功，重复步骤4)直到药物信息窗口弹出为止。
【文档编号】A61J3/07GK104095827SQ201410320278
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】刘冉, 费捷 申请人:清华大学