本发明专利技术总体上涉及一种通过增材制造来制造药物产品的系统，该系统包括：供料模块，所述供料模块用于接收一组用于制造所述药物产品的打印材料；分流模块，所述分流模块包括分流板，其中，所述供料模块被配置成将与所述一组打印材料相对应的单个流输送到所述分流板；其中，所述分流板包括：多个通道，所述多个通道用于将所述单个流分成多个流；多个喷嘴；一个或多个控制器，所述一个或多个控制器用于基于所述多个喷嘴特定参数来控制所述多个喷嘴分配所述多个流以制造所述药物产品，其中，所述一组用于制造所述药物产品的打印材料在所述分流板中被加热到第一温度，并且在所述多个喷嘴中被加热到高于第一温度的第二温度。中被加热到高于第一温度的第二温度。中被加热到高于第一温度的第二温度。
High throughput and high precision pharmaceutical additive manufacturing system
【技术实现步骤摘要】
高通量和高精度的药物增材制造系统
[0001]本申请是申请号为202080004785.3、申请日为2020年7月30日、发 明名称为“高通量和高精度的药物增材制造系统”的中国专利技术专利申请的 分案申请。
[0002]本专利技术总体上涉及增材制造技术，并且更具体地涉及用于制造药物剂量单 元(例如，片剂、打印片)的高通量和高精度的3D打印技术。
技术介绍
[0003]增材制造，也被称为三维打印(“3D打印”)，是一种快速成型技术，涉 及将材料接合或固化以制造三维物体的过程。具体地，基于数字模型，通常逐 层地将材料添加在一起(诸如，将液体分子或粉末颗粒融合在一起)。计算机 系统操作增材制造系统，并控制材料的流动和打印喷嘴的运动，直到形成期望 的形状。当前，3D打印技术包括光固化技术、粉末粘结技术和熔融沉积建模 (FDM)技术。
[0004]在FDM工艺中，细丝形式的材料通过加热的喷嘴供料，该加热的喷嘴将 材料熔融到表面上。根据计算机系统的指示，表面或加热的喷嘴可以运动以将 熔融的材料分配成固定形状。其他增材制造方法利用非线状材料，该非线状材 料在通过打印喷嘴被分配之前被熔融并加压，但是这样的方法通常导致不期望 的从打印喷嘴的拉丝，特别是当熔融的材料具有高粘度时。
[0005]诸如FDM之类的适应性技术在用于制造药物剂量单元(例如，片剂、囊 片、打印片)时存在若干挑战：实现高通量，实现高精度/一致性，以及打印 具有复杂的结构和组成的药物剂量单元。例如，单喷嘴打印设备或多喷嘴打印 设备只能实现相对较低的通量。另一方面，通过同时操作多个打印设备来提供 并行打印的系统也是有缺陷的，因为多个打印设备造成了打印单元之间(例如， 在体积、形状、重量和/或组成上)的不一致性和低精度。这样的系统在制造 和维护方面也十分昂贵，并且效率低下且操作复杂。
[0006]特别地，在制药领域中需要的打印材料倾向于具有高粘度并且与低打印压 力有关。此外，当在打印过程中涉及多种类型的打印材料时，分配这些不同类 型的打印材料的喷嘴需要以协调的方式操作(例如，交替地打开和关闭)。传 统的3D打印系统无法协调多个喷嘴的操作，也无法以精确且一致的方式控制 多种类型的材料的释放。因此，传统的3D打印系统无法在相同批次或多个批 次中保持喷嘴输出的药物剂量单元之间高度的一致性。如果要制造的药物单元 由以特定结构布置的不同材料组成(例如，多个内芯部分包覆有外壳)，则上 述挑战更加复杂。
[0007]此外，当使用常规3D打印技术时，配置多个3D打印机一起工作以生产 一批药物剂量单元不能产生令人满意的结果。具体地，多个3D打印机之间的 不一致(例如，在硬件配置和软件配置方面)可能导致最终产品不一致，从而 不能满足质量标准。此外，涉及多个3D打印机之间的协调的系统通常操作效 率低并且维护成本高。
[0008]因此，需要这样的系统和方法：所述系统和方法用于以准确、精确和经济 高效的
方式3D打印药物剂量单元(例如，片剂、囊片、打印片)，同时随着 时间推移维持高通量。还需要一种可以协调多个3D打印机的操作以打印一批 药物剂量单元的系统。
技术实现思路
[0009]一种通过增材制造来制造药物产品的示例性系统，所述系统包括：供料模 块，所述供料模块用于接收一组打印材料；分流模块，所述分流模块包括分流 板，其中，所述供料模块被配置成将与所述一组打印材料相对应的单个流输送 到所述分流板；其中，所述分流板包括多个通道，所述多个通道用于将所述单 个流分成多个流；多个喷嘴；和一个或多个控制器，所述一个或多个控制器用 于基于多个喷嘴特定参数来控制所述多个喷嘴以分配所述多个流。
[0010]在一些实施例中，所述系统还包括打印平台，所述打印平台被配置成接收 所分配的所述多个流，其中，所述打印平台被配置成运动以形成一批所述药物 产品。
[0011]在一些实施例中，所述供料模块被配置成加热所接收的所述一组打印材料。
[0012]在一些实施例中，所述供料模块被配置成塑化所接收的所述一组打印材料。
[0013]在一些实施例中，所述供料模块包括活塞机构、螺杆机构、螺杆泵机构、 齿轮泵机构、柱塞泵机构或其任意组合。
[0014]在一些实施例中，所述多个通道形成第一接合部，所述第一接合部被配置 成将所述单个流分成两个流。
[0015]在一些实施例中，其中，所述多个通道形成第二接合部和第三接合部，所 述第二接合部和所述第三接合部被配置成将所述两个流分成4个流。
[0016]在一些实施例中，所述第一接合部被定位成高于所述第二接合部和所述第 三接合部。
[0017]在一些实施例中，所述第一接合部、所述第二接合部和所述第三接合部位 于同一平面上。
[0018]在一些实施例中，所述分流板可拆分成多个部件，其中，所述多个部件被 配置成通过一个或多个螺钉被固定保持在一起。
[0019]在一些实施例中，所述多个喷嘴中的喷嘴包括加热器。
[0020]在一些实施例中，所述多个喷嘴中的喷嘴包括绝热结构。
[0021]在一些实施例中，所述多个喷嘴包括多个针阀机构。
[0022]在一些实施例中，所述多个针阀机构中的针阀机构包括：供料通道，所述 供料通道延伸穿过相应的所述喷嘴，其中，所述供料通道在所述喷嘴的远端处 渐缩；和针，其中，所述针的远端被配置成当所述针阀机构处于关闭位置时接 触并密封所述供料通道，以及其中，所述针的远端被配置成缩回以允许分配打 印材料流。
[0023]在一些实施例中，所述针的运动由一个或多个致动器驱动。
[0024]在一些实施例中，所述一个或多个致动器包括直线电机。
[0025]在一些实施例中，所述针的运动是手动控制的。
[0026]在一些实施例中，所述针是第一针，所述多个喷嘴包括联接到所述第一针 和第二针的单个板，并且其中，所述单个板的运动引起所述第一针和所述第二 针的运动。
[0027]在一些实施例中，所述多个喷嘴特定参数中的参数包括相应喷嘴的打开量。
[0028]在一些实施例中，所述一个或多个控制器被配置成基于与所述相应喷嘴相 对应的所述批中的单元的重量来调节所述相应喷嘴的所述打开量。
[0029]在一些实施例中，所述一个或多个控制器被配置成基于一种或多种机器学 习算法来调节所述相应喷嘴的所述打开量。
[0030]在一些实施例中，所述一个或多个控制器被配置成控制所述多个喷嘴处的 温度或压力。
[0031]在一些实施例中，所述温度通过温度控制设备来控制，所述温度控制设备 包括一个或多个加热部件、一个或多个冷却设备或其组合。
[0032]在一些实施例中，所述多个喷嘴处的温度高于所述供料模块处的温度。
[0033]在一些实施例中，所述多个喷嘴处的温度高于所述分流板处的温度。
[0034]在一些实施例中，所述一个或多个控制器被配置成控制所述一组打印材料 的供料速度。
[0035]在本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种通过增材制造来制造药物产品的系统，所述系统包括：供料模块，所述供料模块用于接收一组用于制造所述药物产品的打印材料；分流模块，所述分流模块包括分流板，其中，所述供料模块被配置成将与所述一组打印材料相对应的单个流输送到所述分流板；其中，所述分流板包括多个通道，所述多个通道用于将所述单个流分成多个流；多个喷嘴；和一个或多个控制器，所述一个或多个控制器用于基于多个喷嘴特定参数来控制所述多个喷嘴分配所述多个流以制造所述药物产品，其中，所述一组用于制造所述药物产品的打印材料在所述分流板中被加热到第一温度，并且在所述多个喷嘴中被加热到高于第一温度的第二温度。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括打印平台，所述打印平台被配置成接收所分配的所述多个流，其中，所述打印平台被配置成移动以形成一批所述药物产品。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分流板可拆分成多个部件以暴露所述多个通道的内表面，其中，所述多个部件被配置成通过一个或多个螺钉被固定保持在一起。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个喷嘴包括多个针阀机构，并且其中所述多个针阀机构中的针阀机构包括：供料通道，所述供料通道延伸穿过相应的所述喷嘴，其中，所述供料通道在所述喷嘴的远端处渐缩；和针，所述针的远端被配置成当所述针阀机构处于关闭位置时接触并密封所述供料通道，以及所述针的远端被配置成缩回以允许分配打印材料流。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个喷嘴特定参数中的参数包括相应喷嘴的打开量，所述一个或多个控制器被配置成基于与所述相应喷嘴相对应的药物产品的重量来调整所述相应喷嘴的所述打开量。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述一个或多个控制器被配置成控制所述多个喷嘴处的温度或压力。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个喷嘴处的温度高于所述供料模块处的温度。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个流的流路径是几何对称的。9.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述分流板的所述多个通道的直径大于所述多个喷嘴的供料通道的直径。10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述供料模块...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘海利，邓飞黄，吴伟，李人杰，成森平，李霄凌，
申请(专利权)人：南京三迭纪医药科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。