用于药物片剂及可摄取材料的可验证涂层

摘要

本发明提供一种用于丸剂、片剂及其它可摄取材料的可验证且机器可读涂层。本发明还涉及验证所述涂层的方法。所述涂层由粒子网格形成，所述粒子经堆叠以导致选择性衍射，使得每一丸剂或片剂具有光学特征标记。可读取并验证与每一涂层相关联的所述特征标记。在一个实施例中，所述粒子为实质上球形且自组织的。在一个实施例中，使用通常被认为安全GRAS的材料来形成所述粒子。

说明书

背景技术

本发明一股来说涉及用于丸剂、片剂及其它可摄取材料的涂层。更具体来说，本发 明涉及一种用于丸剂、片剂及其它可摄取材料的可验证涂层，其用于识别所述涂层已作 为真正材料沉积于其上的基础材料。

伴随廉价现代技术进步的广泛使用而来的是几乎关于任何事物进行重复、改变、更 改及分配的能力。许多执法组织已将伪造称为21世纪的犯罪。产品伪造是严重且逐渐 增加的威胁。许多企业正采取措施来抵抗伪造者，但其未开发出全面、系统性且具成本 效益的解决方案来防止伪造。由于前进的伪造技术，传统防伪技术变得废弃。另外，已 在打击伪造上花费大量资源的政府及企业经历了很少的成功。此外，担负着应对暴力犯 罪的努力的执法机关不具有充分资源来打击伪造犯罪。举例来说，拥有知名名牌的公司 可能已花费数年来开发及促进其商品的优越质量以建立公众信誉且可能不能够阻止伪 造者或新来公司产品低劣质量商品。

伪造还延伸到医疗及药物领域，其中伪造可对公众健康造成严重威胁及危险。举例 来说，可容易地伪造例如囊封于片剂中的口服药物的商品。随着药物化合物及药品的数 目增加，竞争者之间开发品牌亲和力的努力同样增加。通常，许多药品作为由压片机形 成的白色或彩色片剂销售。这些片剂在片剂的表面中或在所述表面上形成有图案、编号、 字母、形状或组合。这些识别特征打算识别来源及(有时)剂量。其通常难以读取、可被 伪造且不减少在医院及药房在填写药方时发生的错误。此本质的伪造特别不利于药品的 原始制造商的利益，这是因为此消极地影响其产品的销售，但此还允许可疑药品的广泛 且不安全散播。因此，公众及制造商两者均面临严重健康及医疗结果以及相对于公众的 责任，这是因为消费者可能被销售其未知的伪造灰色商品(例如伪造药品)。

举例来说，一个此类困难在于特别是在药品本身未以使得明确地确定其真实性的方 式标记的情况下确定药品的起源。此通常为关于片剂的情形。问题是，虽然含有片剂的 包装物可包含源指定码及其它识别品牌或实验室记号，但片剂本身未被指派此代码且可 因此容易地重新包装以隐藏其分销渠道。此外，此代码或标记的缺乏不能帮助识别负责 的经销商执照持有者。通常，恰当地标记及销售片剂容器及包装物使得可通过某一ID 号识别制造来源。由于容器为密封的，因此将预期容器内部的片剂(举例来说)匹配容器 上的批号。遗憾地，随着药物治疗的成本升高，诱惑增加：国内及国际制造商或供应商 用较廉价通用版本或更差低劣质量或者伪造药品代替容器的片剂中的一些或所有片剂、 接着密封容器且将其作为含有来自原始名牌的片剂流通。虽然一些消费者可注意到药物 治疗不如预期有效，但很可能将不怀疑所述交换。无论如何，商业利润丰厚。然而，名 牌产品的制造商实际上蒙受销售损失，且更坏的是失去其一些信誉，这是因为消费者错 误地责备名牌制造商质量差，但所述制造商对所述质量不具有控制。如果消费者在医学 上遭受所交换药物治疗，那么名牌的诚信受损，更不用说制造商面临的严重法律及产品 责任。另外，消费者未得到他或她支付溢价的名牌产品。出现此问题的一个原因为消费 者无法查核容器中的片剂是否为由标签制造商制作的恰当片剂。

为应对此问题，已提出用于验证药品及固体药物商品的许多方法，但这些方法中无 一者证明是完全令人满意的。特定来说，此类所提出的方法并不提供有效确保安全的反 盗版制止措施，这是因为许多地方可被篡改。举例来说，将条形码应用于片剂的表面上 可容易地被篡改。此类微条形码及片剂上的条形记号的管理、正常印刷程序(例如滚轮旋 转方法)、片剂的喷墨印刷为众所周知的但不能确保安全以防止仿造且可由于以下因素而 实施起来劳动强度大：药物药品的不同孔隙率、片剂的活性成分的不同质量、不同厚度、 片剂的吸收及平滑度、各种类型的不同片剂的非平面小表面等。此意味着所有这些因素 作用于且影响验证及标记的质量。

因此，这些先前已知的方法并不提供充足验证且通常可被聪明的篡改、拷贝、电子 欺骗或其它先进伪造技术打败。因此需要一种可以可靠地验证但难以拷贝或伪造的涂层 材料。还需要一种具有针对真正药物材料的检验来说可为可验证的特定光学特征标记的 涂层。又需要一种具有为机器可读的以提供与来源、剂量及药品类型相关的经编码信息 的特定光学特征标记的涂层。

发明内容

在此方面，本发明提供一种用于丸剂、片剂及其它可摄取材料的涂层，所述涂层为 可验证的且用于识别所述涂层已作为真正材料沉积于其上的基础材料及其剂量。因此， 本发明还涉及用于验证所述涂层及因此所述涂层安置于其上的所述材料的方法及装置。

本文中所揭示的所述涂层为机器可读的且可将可经读取以指示来源、剂量及药品类 型的独特信息编码。所述涂层由经堆叠以导致光的选择性衍射的粒子网格形成。因此， 每一涂层具有可读取及验证的光学特征标记。

在一个实施例中，所述粒子为实质上球形的。所述涂层可包含一个或一个以上粒子 层。在一个实施例中，所述粒子的所述堆叠经配置以形成网格。所述网格经定大小以将 不同波长的光衍射成不同角度。在一个实施例中，用于施涂到可摄取材料的所述涂层或 衬底的所述粒子为自组织的。

因此，本发明的目标为提供一种可以可靠地验证但难以拷贝或伪造的涂层材料。本 发明的另一目标为提供一种具有可针对真正药物材料的检验为可验证的特定光学特征 标记的涂层。本发明的又一目标为提供一种具有为机器可读的以提供与来源、剂量及药 品类型相关的经编码信息的特定光学特征标记的涂层。

这些目标与本发明的其它目标连同表征本发明的各种新颖特征一起在本发明所附 且形成本发明的一部分的权利要求书中特别指出。为了对本发明、其操作优点及通过其 使用获得的特定目标的更好理解，应参考其中图解说明本发明的优选实施例的所附图式 及描述性内容。

附图说明

在图解说明用于执行本发明的目前预期的最佳模式的图式中：

图1是其上有本发明的涂层的片剂的图像；

图2A到2B是使用多个粒子坚固的示范性涂层的放大图；

图3是由两个球形粒子层形成的示范性涂层；

图4是由多个涂层产生的多个衍射峰值的图解；及

图5是根据本发明的用于测试及验证经涂覆材料的系统的描绘。

具体实施方式

现在参考图式，揭示一种用于丸剂、片剂及其它可摄取材料的涂层，其为可验证的 且用于识别所述涂层已作为真正材料沉积于其上的基础材料。因此，本发明还涉及用于 验证涂层及因此验证所述涂层安置于其上的材料的方法及装置。

本文中所揭示的涂层为机器可读的且可将可经读取以指示来源、剂量及药品类型的 独特信息编码。涂层由经堆叠以导致光的选择性衍射的粒子网格形成。因此，每一涂层 具有可读取及验证的光学特征标记。如图1处可看出，此涂层形成呈现给用户的不同外 观以及可控制的特定光学特征标记两者。如下文所描述，其上形成有涂层的片剂或丸剂 展现不同的对观看者有视觉吸引力且非常难以复制的乳白色或珠光色光泽。在一个实施 例中，涂层致使片剂或丸剂看起来像合成蛋白石或珍珠。独特外观在视觉上引人注目且 不同于常规丸剂或片剂涂层。

涂层可由各种纳米级及微米级材料形成。在一个实施例中，涂层由一个或多个纳米 粒子层形成。在一个实施例中，粒子为自组织的。举例来说，在一个实施例中，粒子可 为球形或实质上球形的。此外，如下文所论述，粒子可全部为实质上相同大小或具有共 同尺寸(例如直径)，或者可使用不同大小的粒子层。图2A及2B中展示两个图像，其展 示由多个粒子形成的示范性涂层。

特定来说，图2A及2B为示范性涂层的电子显微镜图像。涂层为可验证且机器可读 的。图2B展示图2A的图像的区域的放大图。从两个图，作为衍射光栅操作的网格或周 期性结构产生个别粒子的紧密装填。作为自组织及组装过程的结果形成涂层。可使用此 过程控制及调整网格图案的大小及性质。当用电磁辐射照明时，在涂层处发生在特定波 长下的光的衍射。在整个内建周期性期间按可见光的波长的分率的比例控制此衍射的光 谱位置。可使用微米级粒子形成具有近红外光特征标记的类似结构。粒子自组织成网格 发生在整个溶剂的蒸发期间，且紧密填装驱动有序状态。

在一个实施例中，涂层包含并非通常认为安全(GRAS)的材料的表面功能化的聚苯乙 烯纳米球。然而，当对丸剂或其它可摄取材料产生这些涂层时，使用GRAS纳米材料。 在一个实施例中，GRAS材料可包含但不限于交联聚乳酸及类似生物聚合物。其它GRAS 材料可包含虫胶、玉米蛋白质、纤维素衍生物及其它材料。涂层可使用各种材料制成且 包含多个粒子层或仅一个粒子层。

图3中展示由两个球形粒子层形成的用于丸剂片剂或其它可摄取材料的涂层的实 例。如所展示，涂层包含：顶部层，其包含具有共同尺寸d1的两个粒子层；及底部层， 其包含具有比d1小的共同尺寸d2的单个粒子层。在一个实施例中，球体的堆叠几何形 状可经调整以调谐从涂层反射的光学特征标记。不同大小的粒子还可混合在一起，只要 网格导致以针对涂层验证合意的方式使光衍射即可。

在一个实施例中，形成涂层的粒子可在大小上轻微地变化，但经制作为保持在特定 大小分布内。在一个实施例中，中心到中心粒子距离或粒子直径为衍射光栅的网格间距。 因此，粒子布置及大小允许网格几何形状经调谐以选择性地背向散射光。因此，网格的 一个尺寸通常经选择为将满足布拉格(Bragg)散射条件的波长的分率。在一个实施例中， 涂层包括具有近似网格间距的直径的多个球形粒子，所述网格间距相对于光的波长定大 小使得满足布拉格散射条件。当电磁辐射冲击于涂层上时，可由检测器接收及处理的反 射信号在相反方向上传播。部分地，本发明的一个实施例通过改变用于形成涂层的粒子 的直径或另一尺寸而选择性地调谐网格间距。此允许针对不同应用改变不同涂层的光学 特征标记。

举例来说，具有三个不同剂量的药品可使用三个不同涂层，所述三个不同涂层并入 经定大小以产生与三个剂量相关的不同信号的粒子。可使用多个或嵌套的涂层来进一步 修改总体涂层的光学特征标记。因此，涂层可包含两个经堆叠粒子层，其中每一层中的 粒子具有不同大小。在一个实施例中，当光照射于双层涂层上时，检测两个反射率尖峰。 此允许通过调整在照明给定涂层时针对其检测的光学特征标记的峰值及谷值分布曲线 而形成各种类型的代码。

通过控制网格间距以及面向中心的立方(FCC)晶体平面相对于丸剂表面的定向，可 秘密地形成窄带光谱衍射峰值。因此，各种几何参数可经调整以形成衍射峰值的不同布 置。在一些实施例中，可在检测来自给定涂层的光学特征标记时使用白色光照明。通过 针对所展示的三个不同涂层使用如图4中所展示的个别特征标记或通过做出不同涂层的 组合，可形成秘密机器可读代码。这些独特代码可存储于数据库中且与任何数目个所关 注的参数相关联。举例来说，所述代码可用于保证产品的真实性以及相同化合物的特定 变化形式的剂量。

图5描绘适合于在医院、药房或者其中可测试或验证其上安置有如本文中所描述的 涂层实施例的可摄取材料(例如丸剂105)的制造设施处使用的系统100。丸剂105使用分 类器107(例如漏斗或其它丸剂105递送装置)分类且沉积于容器110(例如药方容器)中。 当将每一丸剂105暴露于可为规则白色光的源115时，读取器或检测器120读取由涂层 散射的光学特征标记。这些读取器120能够检验机器可读涂层为真实的且还检验与施涂 到每一丸剂的涂层的光学特征标记相关联的其它信息。因此，在将每一药方或丸剂105 的负载存储于容器110中之前，可检验药品的类型、其来源、其剂量、期满日期及其它 信息。此外，鉴于特征标记及检测器的光学本质，扫描及检验的过程可非常迅速地(例如 在实时基础上)发生。

因此可看出，本发明提供一种可以可靠地验证但难以拷贝或伪造的涂层材料。此外， 本发明提供一种具有特定光学特征标记的涂层，所述特定光学特征标记可针对真正药物 材料的检验为可验证的，同时为机器可读的以提供与来源、剂量及药品类型相关的经编 码信息。

尽管本文中展示及描述体现本发明的某种特定结构，但所属领域的技术人员将显而 易见，可在不背离基础发明性概念的精神及范围的情况下做出对各部分的各种修改及重 新布置，且除了所附权利要求书的范围所指出的情况以外，基础发明性概念不限于所展 示及描述的本文中的特定形式。