摘要：从安瓿小容量注射剂人工目视检测的缺陷入手，结合使用湖南正中研制的ADJ1/20型安瓿注射液异物自动检查机的实践，分析了该机的性能检测，探讨了其特点与应用意义。
关键词：安瓿注射液异物自动检查机；安瓿注射剂；人工灯检；性能检测；应用意义
目前，在我国安瓿类小容量注射剂(下简为安瓿水针)的生产中，洗、烘、灌、封、印字、贴签等工序基础已实现了机械化与自动化。但是，对安瓿中异物的检测，除极少数企业耗巨资进口可见异物自动检测设备外，可以说，99.6%的生产企业仍停留在传统的人工目视检测的现状，这种落后的检测手段无法确保此类药品的质量，而且工人劳动强度大、正确率相对低，与现有全国年产约400亿支的安瓿水针生产规模不相匹配。然而，国外也只有德、日、意等几个厂商能生产可见异物自动检测设备，且其价格昂贵。虽然这几年国产其它的制剂设备已取得了长足进步，基本已能替代相应的进口，但国产安瓿注射液异物自动检查机的研发却较为缓慢。
北京四环制药有限公司以安瓿水针剂为主导产品，随着这几年国家药品监管部门对药品质量的要求更为严格，安瓿水针剂的可见异物检测正确率尤关重要，为此我们多年来一直寻觅国产的检测设备，直到2008年2月，由湖南正中制药机械有限公司研制的国产第1台可投入生产的ADJ1/20型安瓿注射液异物自动检查机(下简为安瓿异物检查机)的问世，使我们看到了希望，结合此设备在本公司试运行情况。笔者将从安瓿小容量注射剂人工目视检测的缺陷入手，结合我们对该机进行性能检测的实践来探究其的性能与应用意义。
1 安瓿小容量注射剂人工目视检测的缺陷
过去，我国对安瓿水针的可见异物检测一直依托人工在灯光下目视检测，在生产过程中，灯检工须对产品进行全数检查。由于长期在灯光下目测，灯检工被视为药厂高强度劳动工作，该工种招工也颇为困难，而且人工灯检还存在以下几方面缺陷：
（1）人工灯检对视力要求较高，并非人人都可胜任；
（2）生产效率低，每人每小时检查约1 000～2 000支；
（3）灯检人员视力不同，依据也不同，无统一判断标准；
（4）灯检工极易疲劳与思想情绪的影响，容易造成误检或漏检；
（5）人的视力有限，目视最大可见的微粒约为50～80 μm；
（6）对人的眼睛有一定损害。
可见，这种落后的检测方式无法从根本上保证药品质量持续处在高水平，也无法与现代大规模生产水平相适应，而且工人劳动强度大，长期从事灯检工作，对员工身体健康也会产生一些不利的影响。因此，湖南正中制药机械有限公司研制成功的国产安瓿异物检查机解决了多年困扰在安瓿水针生产企业中可见异物检查这道工序存在的难题。
2 安瓿注射液异物自动检查机简介
2.1 机器的组成
机器由进瓶装置、转动盘、压瓶旋转装置、制动装置、出瓶装置、光源检测部分、伺服系统、控制系统与机架等组成。
2.2 异物自动检查的原理
当被检安瓿送到输送带后，由输送带输瓶至进瓶拨轮，进瓶拨轮输送至连续旋转的瓶座上，并使被检安瓿高速旋转。进入光电检测前，通过刹车制动，被检安瓿虽停止旋转，而瓶内液体仍旋转。此时，被检安瓿进入光电检测检测区，光源照射到被检安瓿上，工业相机对被检安瓿进行高速拾取影像，经多幅影像处理进行比对判断。
若被检安瓿内液体含有可见异物，即可判定为不合格品，检测结果不受瓶壁影响，同时通过工业相机拾取影像还可判定液位是否满足工艺要求。为提高检查合格率，被检安瓿将再经过二次的重复检查，只要任何一次检查结果判定为不合格，则此被检安瓿将被视为不合格品。
此后，经三次工业相机拾取影像判定的安瓿转到出瓶拨轮处，经分瓶机构将合格品与不合格分别送入合格品储瓶区与不合格储瓶区。
3 对安瓿注射液异物自动检查机的性能检测
为了甄别安瓿异物检查机的可靠性，北京四环制药有限公司在2008年3月对湖南正中制药机械有限公司研制的ADJ1/20型安瓿异物检查机进行了性能检测。性能检测从四方面展开：一是按照国际制药行业流行的Knapp-Kushner效能比值测试程序进行检测；二是由灯检工挑出有代表性可见异物的安瓶由安瓿异物检查机进行检查，观察机器检查结果；三是对某药品进行批量性实机检查，以考察人机对比；四是机器连续运行稳定性考察。
检测产品为2 ml某安瓿注射剂，安瓿为透明玻璃。
3.1 用Knapp-Kushner效能比值测试程序检测
3.1.1 Knapp-Kushner效能比值测试程序的简介
在世界制药工业中，通常利用Knapp-Kushner测试程序，来评估自动检测系统的检测效能。这种方法也被欧洲药典和美国FDA所承认，是基于检测系统效能与生产中任何一个测试或医药产品的挑选方法效能之间的比较。事实上，它是人工检测的性能评估过程，它是由许多产品做测试比较形成的，把这些执行结果与从自动系统得到的执行结果相比较。自动检测系统至少要与存在系统有相同的检测效能，无论存在的系统是人工，半自动还是其它自动化设备。它被认为是己知的性能比较参数，算法是基于不合格品的统计效能评估，它代表某一存在缺限的统计值。国外对灯检机检测性能评估多数采用此测试程序，意大利Brevetti C.E.A公司就是采用Knapp-Kushner测试程序评估全自动灯检机的检测效能的。
Knapp-Kushner测试程序与原理在此从略。
（1）质量因数概念FQi
FQi=（n/N）×10；
其中FQi=i号瓶子质量因数；n=剔除次数；N=总检测次数。
（2）传统手工方法检测所获得的质量因数FQA
手工检测瓶子的FQA介于7到10（剔除区域）将用于最终的剔除效能计算。
其中，i=质量因数FQA在（7≤FQA≤10）区间的瓶数。
(3)用自动检测系统测试这一批瓶子所得出的质量因数FQB
用自动检测系统测试 同一批瓶子，会得出FQB，计算求和：
其中，i=质量因数FQB在（7≤FQB≤10）区间的瓶数。
(4)效能比较与判定标准
以上的两种检测方法得出的两个求和结果做比较，得到如下公式：
［(FQB/FQA)［7,10］］
如果这个比率相同或高于1，即FQB/FQA＞1，则说明自动检测系统的检测是确实有效的，也就是好于传统的手工检测。
3.1.2 用Knapp-Kushner程序检测
用Knapp-Kushner程序对公司某安瓿产品检测，检测结果如表1所示。
表1 用Knapp-Kushner程序进行检测的结果
|
灵敏度的选择 |
FQB(机器检测的质量因数) |
FQA(人工检测的质量因数) |
FQB/ FQA
效能比较 |
判定标准 |
结论 |
|
35 |
545 |
107 |
5.09 |
FQB/FQA＞1 |
机器检测优于人工检测 |
3.2挑出有代表性可见异物的安瓿瓶由机器进行检查的试验
对我公司某安瓿产品，由灯检工挑出有代表性可见异物的安瓶药品共112支，把这些药品由安瓿异物检查机进行检查，观察机器检查结果，机器可见异物检查剔废率为99.1%，可认为机器检查是有效的，如表2所示。
表2 有代表性可见异物的安瓶药品112支进行机器检查情况
|
检试次数 |
灵敏度的选择 |
合格品数 |
不合格品数 |
平均剔废率 |
|
1 |
5 |
1 |
111 |
99.1 % |
|
2 |
5 |
0 |
112 |
|
3 |
5 |
1 |
110 |
3.3 批量性实机检查，以考察人机对比
对某药品进行批量性实机检查，以考察人机对比，该试验共进行18天。其试验分二步：
（1）每天一个班次，某药品批量性进入安瓿异物检查机检查，对机器检查出的合格品与不合格品再由人工复查，先机器检查再人工复查结果如表3所示。
其中：机检含废率=人工复查不合格数/机检合格品数；安瓿破损率=安瓿破损数/总检安瓿数。
（2）每天一个班次，先进行人工灯检，把已灯检合格的安瓿放入安瓿异物检查机检查，以检测人工灯检的漏检率，并对机检认为不合格品再由人工确认，将人工灯检合格品再进行机器检查的结果如表4所示。
其中：人工灯检的含废率=机检检测为不合格品再由人工确认为不合格品数/人工灯检合格品数。
经上述两步的批量试验与人工对比，我们认为机器检查效果优于人工灯检。
表3先机器检查再人工复查结果
|
时间 |
灵敏度
选择 |
总检安瓿数/支 |
机检合格品数/支 |
人工复查不合格数/支 |
安瓿破损数/支 |
机检含废率/（%） |
安瓿破损率/（%） |
|
5月28日 |
12 |
53 550 |
44 130 |
54 |
7 |
0.12 |
0.013 |
|
5月29日 |
12 |
50 990 |
43 132 |
68 |
5 |
0.16 |
0.010 |
|
5月30日 |
12 |
51 056 |
41 075 |
48 |
6 |
0.12 |
0.012 |
|
5月31日 |
12 |
50 976 |
40 118 |
55 |
8 |
0.14 |
0.016 |
|
6月2日 |
35 |
51 000 |
46 538 |
85 |
9 |
0.18 |
0.018 |
|
6月3日 |
35 |
50 947 |
46 993 |
82 |
7 |
0.17 |
0.014 |
|
6月4日 |
35 |
50 965 |
46 187 |
54 |
9 |
0.12 |
0.018 |
|
6月5日 |
35 |
51 058 |
46 567 |
53 |
8 |
0.11 |
0.016 |
|
6月6日 |
35 |
50 922 |
46 529 |
70 |
2 |
0.15 |
0.004 |
|
6月7日 |
35 |
51 065 |
47 399 |
70 |
5 |
0.15 |
0.010 |
|
6月10日 |
35 |
51 180 |
46 881 |
62 |
3 |
0.13 |
0.006 |
|
6月12日 |
35 |
51 191 |
47 872 |
81 |
9 |
0.17 |
0.018 |
|
6月13日 |
35 |
51 010 |
47 971 |
89 |
2 |
0.19 |
0.004 |
|
6月14日 |
35 |
51 000 |
47 285 |
56 |
1 |
0.12 |
0.002 |
|
6月19日 |
35 |
51 178 |
47 492 |
35 |
6 |
0.07 |
0.012 |
|
6月20日 |
35 |
51 057 |
46 114 |
19 |
7 |
0.04 |
0.014 |
|
6月21日 |
35 |
50 948 |
46 773 |
23 |
5 |
0.05 |
0.010 |
|
6月23日 |
35 |
50 501 |
46 359 |
26 |
7 |
0.06 |
0.014 |
|
总计 |
天数 |
18天总检安瓿数/支 |
机检合格品总数/支 |
人工复查不合格总数/支 |
安瓿破损总数/支 |
平均机检含废率/（%） |
平均安瓿破损率/（%） |
|
18 |
920 318 |
825 415 |
1 030 |
106 |
0.12 |
0.012 |
表4.将人工灯检合格品再进行机器检查的结果
|
时间 |
人工灯检总安瓿数/支 |
机检检测为不合格品再由人工确认为不合格品数/支 |
人工灯检的含废率/（%） |
|
5月30日 |
14 980 |
69 |
0.46 |
|
5月31日 |
15 240 |
71 |
0.47 |
|
6月2日 |
14 928 |
77 |
0.52 |
|
6月3日 |
15 120 |
73 |
0.48 |
|
6月4日 |
14 990 |
72 |
0.48 |
|
6月5日 |
14 960 |
69 |
0.46 |
|
6月6日 |
14 880 |
76 |
0.51 |
|
6月7日 |
15 010 |
62 |
0.41 |
|
6月10日 |
14 640 |
59 |
0.40 |
|
6月12日 |
14 930 |
81 |
0.54 |
|
6月13日 |
15 004 |
86 |
0.57 |
|
总计 |
人工灯检安瓿累计数/支 |
机检检测为不合格品再由人工确认为不合格品总数/支 |
平均人工灯检的含废率/（%） |
|
164 682 |
795 |
0.48 |
3.4 机器连续运行稳定性考察
除了上述三项的检测后，还需对安瓿异物检查机连续稳定性的考核，在2008年6月16日至6月18日连续检查某安瓿注射剂产品6个批号(20080610-1、20080610-2、20080611-1、20080611-2、20080612-1、20080612-2)共45支，且对机器检查合格品进行人工复查，机器检查结果如表5所示。
表5机器连续检查结果
|
时间 |
批号
|
总检安瓿数/支 |
机检合格品数/支 |
人工复查不合格数/支 |
安瓿破损数/支 |
机检含废率/(%) |
安瓿破损率/(%) |
|
6月16日 |
20080610-1 |
76 196 |
72 006 |
58 |
6 |
0.08 |
0.008 |
|
6月16日 |
20080610-2 |
75 135 |
68 414 |
98 |
8 |
0.14 |
0.011 |
|
6月17日 |
20080611-1 |
76 211 |
70 489 |
57 |
7 |
0.08 |
0.009 |
|
6月17日 |
20080611-2 |
75 540 |
68 013 |
44 |
7 |
0.07 |
0.009 |
|
6月18日 |
20080612-1 |
76 208 |
70 868 |
41 |
8 |
0.06 |
0.010 |
|
6月18日 |
20080612-2 |
75 001 |
68 818 |
50 |
5 |
0.07 |
0.007 |
|
总计 |
|
454 291 |
418 608 |
348 |
41 |
平均0.08 |
平均
0.009 |
3.5 安瓿注射液异物自动检查机性能检测结论
通过上述安瓿异物检查机的四项可投入生产性的检测，我们对此机得出下列结论：
(1)该机的检测系统检测是确实有效的，好于传统的人工检测。
(2)机械性能能稳定、检测效果好、破损率低。
4 安瓿注射液异物自动检查机的特点与应用意义
4.1 安瓿异物检查机的特点
根据我们对日本Eisai、德国Seidenader、意大利Brevetti C.E.A三家自动灯检厂商的产品调研，湖南正中制药机械有限公司的ADJ1/20型安瓿异物检查机具有如下的创新：
（1）独创了压瓶旋转急停装置、同步检查技术，破瓶率低，解决了光电检测与影像处理在安瓿注射剂生产中异物检查的应用；
（2）采用多组光电检测装置，对被检安瓿内旋转液体影像经行多帧高速拾取，检测分辨率高、速度快。
（3）基于工控机开发的实时控制软件采用人工智能方法，能对数字影像进行实时分析比对，工艺参数可追溯，符合GMP的要求；
（4）采用被欧洲药典和美国FDA所承认的Knapp-Kushner测试程序，使主要功能具有可验证性。
同时，根据我们的使用实践，认为该机具有如下特点：
（1）该机的高分辨率，每幅影像相当于检测区域放大50倍，由于在被检测物体上打强光，杂质的可视性更强，因此检测精度远远高于人工灯检。同时，检测精度可调节；
（2）通过旋转和制动被检测物体相应的座轴，可使被检测物体旋转和制动，这样被检测物体旋转和制动的冲击非常小，破瓶率极低；
（3）被检测物体相应的座轴采用通孔，当检测物体运动到检测区进行连续监测时，通过两种方式实现被检测物体、摄像头和光源的相对静止，能够保证摄像头清楚的采集到被检测物体的图像，使得机器检测精度提高；
（4）通过更换进瓶拨轮、出瓶拨轮和绞龙、压轴顶盖，调节压轴卡箍前后位置，可以迅速更换被检测物体的规格，应用非常方便；
（5）可储存一定时间内的检查数据，并带有打印接口。
4.2 安瓿注射液异物自动检查机的应用意义
4.2.1 提高了安瓿注射液的产品质量
对生产安瓿水针企业而言，准确对可见异物进行检测是确保产品质量的关键工序之一，把这道工序交给比人可靠性更好的机器才能更好地保障产品质量的均一。同时，由于安瓿异物检查机有着人工灯检所不能达到的检查效力，从而能更好地为企业的产品质量提供保障。
（1）机器没有情绪变化和疲劳，检测稳定、客观；
（2）由于机器能放大50倍检查，从上述性能检测数据也能看到机器检查质量优于人工灯检；
（3）提高且保证了药品出厂质量，对药品生产者和消费者都有利。
4.2.2 降低了生产成本与劳动力
安瓿异物检查机最多需2名操作人员(如能与前工序连成输送线的话，只需1名操作人员)，机器检查速度约为8 500支/h。按每天工作8 h计，机器1天可检查安瓿68 000支，而一般灯检工检查速度为14 000～15 000支/天，则1台机器检速度相当于4.5～5名灯检工。(1)以每天生产68 000支安瓿产量来计，每年能降低生产成本8～10.5万元；(2)以按每天工作8 h计，所减少灯检工工酬开支的话，7～8年就能收回机器的投资。对每天工作16 h计的话，3.5～4年就能收回机器的投资。
同时，采用机器检测大大降低了灯检工的劳动强度，节省了人员，有利于药品生产者的管理。
5 结语
本文从安瓿小容量注射剂人工目视检测的缺陷入手，结合北京西环制药有限公司使用湖南正中制药机械有限公司研制的ADJ1/20型安瓿异物检查机的实践，分析了该机的性能检测，探讨了其特点与应用意义。可投入使用的安瓿异物检查机对制药企业而言，在提高安瓿注射剂产品质量的同时，既降低了生产成本又降低劳动力，提升了整个制药企业的生产水平。
收稿日期：2008-08-26
作者简介：章晶(1965—)，女，高级工程师，车间主任，主要研究方向：制药制剂生产技术与管理。