科创中国
一种在线监控药物生产混合过程的方法及系统
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2022-10-19 10:11:23
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 门松 | 2022-10-28 13:52:41
本发明公开了一种在线监控药物生产混合过程的方法及系统，其方法包括：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；在特定采样周期内对光谱进行采样，并将光谱采样数据发送到在线监控计算机；利用已知状态下的光谱采样数据对引入的隐马尔可夫模型进行训练，并对未知状态下的所述光谱采样数据进行判决处理，得出混合过程均匀状态的判决结论；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。本发明在线监控药物生产混合过程的方法及系统能够对药物生产混合过程中的多种特征序列进行处理，并自动给出均匀程度的判决结论，适合药物生产的自动化处理，保证了药物生产中混合过程的质量。
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，并将光谱采样数据发送到在线监控计算机；C、所述在线监控计算机利用已知状态下的所述光谱采样数据对引入的隐马尔可夫模型进行训练，具体包括：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光谱特征值序列，采用光谱分析方法获得当前时刻的光谱特征，包括光谱差异度、混合物料各成份的浓度和主成份分析；所述后处理过程包括利用已知状态下的光谱特征值序列对所述隐马尔可夫模型进行训练获得模型参数，对未知状态下的光谱特征值序列进行判决处理，得出混合过程均匀状态的判决结论，以实现所述混合物料的在线检测；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。
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勻分布，最终保证产品含量的一致性。混合中的物料比例和混合均勻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勻，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。
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一在线监控计算机，采用一通用计算机，并运行在线监控软件系统，用于利用已知状态下的所述光谱采样数据对引入的隐马尔可夫模型进行训练，具体包括：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光谱特征值序列，采用光谱分析方法获得当前时刻的光谱特征，包括光谱差异度、混合物料各成份的浓度和主成份分析；所述后处理过程包括利用已知状态下的光谱特征值序列对所述隐马尔可夫模型进行训练获得模型参数，对未知状态下的光谱特征值序列进行判决处理，获得混合物料的混合状态，并对所述电机发出调整控制指令，以实现所述混合物料的在线检测。
技术合作
本发明方法和系统的主要创新点在于运用前处理与后处理相结合的技术，自动给出药物生产混合过程中物料均勻程度的判决结论，基于近红外光谱的前端探测技术和基于隐马尔可夫模型的状态识别技术是数据处理的基础。因此，在前处理方法上可以考虑引入多种类多探测点的组网传感器探测技术，在后处理方法上可以考虑引入神经网络、信息融合等先进的数据处理技术。本发明的上述实施例不能被理解为对本发明专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。
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