一种基于拉曼光谱的航天药物稳定性测试装置

摘要

本发明公开了一种基于拉曼光谱的航天药物稳定性测试装置,包括控制系统、多通道调光系统、多通道PID温控系统、样品舱自动旋转系统、多通道微型样品舱单元、微型拉曼光谱检测单元、拉曼光谱触控操作屏、主基座、第二支撑柱、支架，所述控制系统控制着所述多通道调光系统、多通道PID温控系统和样品舱自动旋转系统，所述多通道调光系统通过单向信号连接所述多通道微型样品舱单元，所述多通道PID温控系统通过双向信号连接所述多通道微型样品舱单元，所述样品舱自动旋转系统通过单向信号连接所述多通道微型样品舱单元。设置有微型拉曼光谱检测单元，使供试样品进行药物稳定性试验时可实时进行拉曼光谱快速无损检测，无需直接接触样品。

说明书

技术领域

本发明涉及药物检测分析领域，具体涉及一种基于拉曼光谱的航天药物稳定性测试装置。

背景技术

药物稳定性试验，是判断药物的物理和化学性质是否稳定的试验，对药物的有效期的界定有重要意义。是考察原料药或者成品药物制剂在不同温度，湿度，光线等影响下，随时间变化规律的试验方法，已在常规地面实验中广泛应用。随着近年我国载人航天项目的阶段性实施，中国特色的空间实验室系统有望于2022年投入运转，为了保障航天员的日常身体健康，航天药箱中会载有大量相关药物，由于重力及宇宙射线等环境因素的改变，亟需重新考察航天药箱内代表药物在空间环境中对温度、湿度、光线的影响下时间变化的新规律，并建立表征航天药箱内代表药物稳定性的关键指标。然而，常规地面实验的药物稳定性试验箱体积往往较笨重且能耗较高无法带入空间站中进行相关药物稳定性试验。此外，为了兼顾快速无损检测航天药箱中代表药物物质成分含量的需求，采用拉曼光谱检测技术是目前的理想选择，拉曼光谱分析法是基于拉曼散射效应，对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息，并应用于分子结构研究的一种分析方法。拉曼光谱技术与常规化学分析技术相比，具有无损、快速、环保、水的干扰性小、可检测同分异构物、无需制样且所需样品量少等特点，目前已在食品安全检测、药品检测、毒品检测、珠宝鉴定等领域得到了越来越多的应用。然而，为了在有限的仪器空间中实现自动化高灵敏拉曼光谱无损检测手段考察原料药物或制剂在温度、湿度、光线的影响下对时间变化的规律，需要将拉曼光谱检测技术与药物稳定性试验箱进行微型化整合，现有拉曼光谱仪和药物稳定性试验箱均难以满足上述要求。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种基于拉曼光谱的航天药物稳定性测试装置。

根据本申请实施例提供的技术方案，一种基于拉曼光谱的航天药物稳定性测试装置,包括控制系统、多通道调光系统、多通道PID温控系统、样品舱自动旋转系统、多通道微型样品舱单元、微型拉曼光谱检测单元、拉曼光谱触控操作屏、主基座、第二支撑柱、支架，所述控制系统控制着所述多通道调光系统、多通道PID温控系统和样品舱自动旋转系统，所述多通道调光系统通过单向信号连接所述多通道微型样品舱单元，所述多通道PID温控系统通过双向信号连接所述多通道微型样品舱单元，所述样品舱自动旋转系统通过单向信号连接所述多通道微型样品舱单元，所述微型拉曼光谱检测单元通过双向信号连接所述多通道微型样品舱单元，所述拉曼光谱触控操作屏通过单向信号连接所述微型拉曼光谱检测单元，所述样品舱自动旋转系统通过螺丝固定安装在所述主基座的一侧，所述多通道微型样品舱单元通过转轴安装在所述样品舱自动旋转系统上，所述第二支撑柱固接在所述主基座的另一侧，所述支架通过螺丝固定安装在所述第二支撑柱上，所述微型拉曼光谱检测单元通过螺丝固定安装在所述支架上；

所述多通道微型样品舱单元包括微型样品舱、圆环支架、防对流罩、第一支撑柱、转接电路板、转盘基座、转轴，所述转轴穿过所述圆环支架和所述转盘基座的圆心位置固接在所述样品舱自动旋转系统上，所述转盘基座安装在所述转轴的下端，所述第一支撑柱固接在所述所述转盘基座上，所述圆环支架固接在所述第一支撑柱上，所述微型样品舱均匀设置在所述圆环支架上，所述防对流罩设置在所述圆环支架的下方且与上方所述微型样品舱中样品腔的垂直轴心对齐，所述转接电路板通过导线与所述连接转轴和所述微型样品舱相接。

本发明中，所述微型样品舱的数量大于等于3个，所述多通道微型样品舱单元可围绕所述转轴的轴心进行360度旋转。

本发明中，所述微型样品舱包括样品舱主体、发光组件、贴片式发热元件，所述发光组件设置在所述样品舱主体后方，所述贴片式发热元件设置在所述样品舱主体左侧右侧中的一侧。

本发明中，所述样品舱主体包括长方形通光窗口、圆形检测窗口、腔体，所述腔体上下贯通在所述样品舱主体的内部，所述长方形通光窗口设置在所述样品舱主体的后端，所述圆形检测窗口设置在所述样品舱主体的前端，所述腔体直径范围为10-15mm。

本发明中，所述发光组件包括匀光腔、背板、隔离柱、LED发光模块、LED固定板、散热片，所述LED发光模块通过所述背板、所述隔离柱以及所述LED固定板夹持固定在所述匀光腔上。

本发明中，所述LED发光模块采用DP65标准LED光源，并在LED基板上集成了恒流控制电路，所述匀光腔的内腔表面为白色且高度优选为20-35mm。

本发明中，所述微型拉曼光谱检测单元内部集成有微型激光模块与微型光谱仪模块。

本发明中，所述微型拉曼光谱检测单元包括光学检测镜头，所述光学检测镜头的光学轴心与旋转至此位置的所述圆形检测窗口的中心垂直对齐。

综上所述，本申请的有益效果：模块化设计有多个独立的微型样品舱，彼此相互物理隔离，每个微型样品舱通过设置贴片式发热元件以及发光组件可对微型样品舱中样品进行灵活的温度和光照条件调节。微型样品舱单元采用旋转设计，在有限的空间集成了6个微型样品舱，根据检测需求目标样品自动旋转至检测窗口，灵活方便。设置有微型拉曼光谱检测单元，使供试样品进行药物稳定性试验时可实时进行拉曼光谱快速无损检测，无需直接接触样品。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的整体结构框图；

图2为本发明的核心功能整体结构示意图；

图3为本发明的核心功能整体结构俯视图；

图4为本发明的微型样品舱单元结构示意图；

图5为本发明中微型样品舱单元结构半剖图。

图中标号：控制系统－1，多通道调光系统－2，多通道PID温控系统－3，样品舱自动旋转系统－4，多通道微型样品舱单元－5，微型拉曼光谱检测单元－6，拉曼光谱触控操作屏－7，主基座－8，第二支撑柱－9，支架－10，微型样品舱－51，圆环支架－52，防对流罩－53，第一支撑柱－54，转接电路板－55，转盘基座－56，转轴－57，样品舱主体－510，发光组件－511，贴片式发热元件－512，匀光腔－514，背板－515，隔离柱－516，LED发光模块－517，LED固定板－518，散热片－519，长方形通光窗口－520，圆形检测窗口－521，腔体－522，光学检测镜头－61；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1-图5所示，一种基于拉曼光谱的航天药物稳定性测试装置,包括控制系统1、多通道调光系统2、多通道PID温控系统3、样品舱自动旋转系统4、多通道微型样品舱单元5、微型拉曼光谱检测单元6、拉曼光谱触控操作屏7、主基座8、第二支撑柱9、支架10，所述控制系统1控制着所述多通道调光系统2、多通道PID温控系统3和样品舱自动旋转系统4，所述多通道调光系统2通过单向信号连接所述多通道微型样品舱单元5，所述多通道PID温控系统3通过双向信号连接所述多通道微型样品舱单元5，所述样品舱自动旋转系统4通过单向信号连接所述多通道微型样品舱单元5，所述微型拉曼光谱检测单元6通过双向信号连接所述多通道微型样品舱单元5，所述拉曼光谱触控操作屏7通过单向信号连接所述微型拉曼光谱检测单元6，所述样品舱自动旋转系统4通过螺丝固定安装在所述主基座8的一侧，所述多通道微型样品舱单元5通过转轴安装在所述样品舱自动旋转系统4上，所述第二支撑柱9固接在所述主基座8的另一侧，所述支架10通过螺丝固定安装在所述第二支撑柱9上，所述微型拉曼光谱检测单元6通过螺丝固定安装在所述支架10上；所述多通道微型样品舱单元5包括微型样品舱51、圆环支架52、防对流罩53、第一支撑柱54、转接电路板55、转盘基座56、转轴57，所述转轴57穿过所述圆环支架52和所述转盘基座56的圆心位置固接在所述样品舱自动旋转系统4上，所述转盘基座56安装在所述转轴57的下端，所述第一支撑柱54固接在所述所述转盘基座56上，所述圆环支架52固接在所述第一支撑柱54上，所述微型样品舱51均匀设置在所述圆环支架52上，所述防对流罩53设置在所述圆环支架52的下方且与上方所述微型样品舱51中样品腔的垂直轴心对齐，所述转接电路板55通过导线与所述连接转轴57和所述微型样品舱51相接。所述微型样品舱51的数量大于等于3个，所述多通道微型样品舱单元5可围绕所述转轴57的轴心进行360度旋转，所述圆环支架52和所述防对流罩53的材质为导热系数小于1W/m·K的材料。所述微型样品舱51包括样品舱主体510、发光组件511、贴片式发热元件512，所述发光组件511设置在所述样品舱主体510后方，所述贴片式发热元件512设置在所述样品舱主体510左侧右侧中的一侧，所述样品舱主体510的材质为铝、铜导热性能良好的导体。根据权利要求3所述的一种基于拉曼光谱的航天药物稳定性测试装置，所述样品舱主体510包括长方形通光窗口520、圆形检测窗口521、腔体522，所述腔体522上下贯通在所述样品舱主体510的内部，所述长方形通光窗口520设置在所述样品舱主体510的后端，所述圆形检测窗口521设置在所述样品舱主体510的前端，所述腔体522直径范围为10-15mm，所述长方形通光窗口520和所述圆形检测窗口521的材质为石英。根据权利要求3所述的一种基于拉曼光谱的航天药物稳定性测试装置，所述发光组件511包括匀光腔514、背板515、隔离柱516、LED发光模块517、LED固定板518、散热片519，所述LED发光模块517通过所述背板515、所述隔离柱516以及所述LED固定板518夹持固定在所述匀光腔514上，所述匀光腔514和所述背板515的材质为导热系数小于1W/m·K的材料。根据权利要求5所述的一种基于拉曼光谱的航天药物稳定性测试装置，所述LED发光模块517采用DP65标准LED光源，并在LED基板上集成了恒流控制电路，所述匀光腔514的内腔表面为白色且高度优选为20-35mm。所述微型拉曼光谱检测单元6内部集成有微型激光模块与微型光谱仪模块。所述微型拉曼光谱检测单元6包括光学检测镜头61，所述光学检测镜头61的光学轴心与旋转至此位置的所述圆形检测窗口521的中心垂直对齐。

模块化设计有多个独立的微型样品舱，彼此相互物理隔离，每个微型样品舱通过设置贴片式发热元件以及发光组件可对微型样品舱中样品进行灵活的温度和光照条件调节。微型样品舱单元采用旋转设计，在有限的空间集成了6个微型样品舱，根据检测需求目标样品自动旋转至检测窗口，灵活方便。设置有微型拉曼光谱检测单元，使供试样品进行药物稳定性试验时可实时进行拉曼光谱快速无损检测，无需直接接触样品。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理等方案的说明。同时，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。