一种用于模拟漱口过程的透皮扩散池及透皮扩散实验仪

摘要

本发明公开了一种用于漱口过程的透皮扩散池及透皮扩散实验仪，属于透皮实验技术领域。透皮扩散池包括接收池和给药池，给药池上端设置有吹气装置，吹气装置包括基座、第一动力源、第一传动单元、第二传动单元、升降台、进气单元和控制模块；进气单元包括第二动力源和进气杆，进气杆上开有沿轴向贯穿的进气通孔，进气杆一端设置有气篮，进气通孔与气篮连通；另一端通过接气部件与第二动力源的输出端连接；进气杆穿过基座，使得气篮位于给药池中，接气部件上设置有用于连接外部气源的进气接口，当外部气源供气时，气体能够经进气通孔进入气篮，并通过气篮吹进给药池。本发明通过能够使扩散池中环境更接近漱口时口腔环境，从而透皮实验结果更加准确。

说明书

技术领域

本发明属于本发明属于透皮实验技术领域，具体涉及一种用于模拟漱口过程的透皮扩散池及透皮扩散实验仪。

背景技术

透皮扩散装置的实验的目的是研究药品穿透皮肤的速率，实验方法为将所需实验的皮肤夹持于扩散池，再将扩散池放置于透皮扩散装置中，通过对扩散池加热的方式，使皮肤上侧的待测药品透过扩散池的皮肤，浸润到皮肤下侧的生理盐水中，通过定期抽取检测溶媒中的浓度，分析药物透过皮肤的量，进行实验数据记录，最终进过多次评测获取平均数据。

目前，在透皮扩散实验时，常采用Franz扩散池，该类型的扩散池的结构如图1所示，包括接收池和给药池，在进行扩散实验时，给药池扣在接收池上，并且给药池与接收池连通，接收池上设置有取样孔，方便取样，给药池的上方连通大气，实验用的膜或皮肤夹在接收池与给药池之间，然后再采用管夹夹住。然而，在透皮扩散实验中，有一种实验是模拟漱口时的透皮扩散过程，根据生活经验可知，在漱口的过程中，漱口水在口中是不断翻滚的，漱口水会对口腔粘膜有一定的冲击力，并且，因为透皮扩散实验是在体外模拟，而体外模拟漱口时口腔粘膜的透皮扩散时，需要考虑较多的因素，例如如何保证水流能够对粘膜进行稳定的冲击，防止粘膜破损等等。实验过程发现，利用现有的扩散池模拟漱口时口腔粘膜的透皮扩散过程时，难以达到更好的实验效果。

发明内容

技术问题：本发明针对现有的透皮扩散池难以对漱口时口腔粘膜的透皮扩散过程进行有效模拟的问题，提供一种用于模拟漱口过程的透皮扩散池，利用该透皮扩散池，可以更贴近漱口时口腔环境，从而更加准确地对漱口过程中，口腔粘膜的透皮扩散过程进行模拟；进一步地，提供一种能够更加准确地对漱口过程中口腔粘膜的透皮扩散过程进行模拟的透皮扩散实验仪。

技术方案：本发明的用于模拟漱口过程的透皮扩散池，用于口腔粘膜透皮扩散实验，包括接收池和给药池，给药池扣设在接收池上端并与接收池连通，口腔粘膜设置在接收给药池和接收池之间，其特征在于，所述给药池上端设置有吹气装置，所述吹气装置包括：

基座，扣设于所述给药池上；

第一动力源，设于所述基座上；

第一传动单元，与所述第一动力源的输出端连接；

第二传动单元，设于所述基座上并与第一传动单元连接，第一动力源的动力通过第一传动单元将动力传递给第二传动单元；

升降台，设于所述第二传动单元上，所述第一动力源为升降台的上下运动提供动力；

进气单元，包括第二动力源和进气杆，所述第二动力源设于升降台上；所述进气杆上开有沿轴向贯穿的进气通孔，进气杆一端设置有气篮，所述进气通孔与气篮连通；另一端通过接气部件与第二动力源的输出端连接；进气杆穿过基座，使得气篮位于给药池中，所述接气部件上设置有用于连接外部气源的进气接口，当外部气源供气时，气体能够经进气通孔进入气篮，并通过气篮吹进给药池；

控制模块，与第一动力源和第二动力源连接。

进一步地，所述接气部件包括外壳体、转动设置在外壳体中的连接套，所述连接套一端与进气杆连接，另一端与第二动力源的输出端连接；所述连接套与外壳体之间形成封闭的气室，连接套上设置有若干气孔；所述进气接口设置在外壳体上并与气室连通，气体能够通过气孔进入进气通孔中。

进一步地，所述第二传动单元包括设置在基座上的主动齿轮、环绕设置在主动齿轮外周并与主动齿轮啮合的至少两个从动齿轮，所述从动齿轮上设置有丝杆，所述升降台通过丝杆螺母设置在所述丝杆上，所述从动齿轮带动丝杆转动，驱动升降台上下运动。

进一步地，所述基座上开有第一通孔，所述主动齿轮下端面上形成有第一转轴，第一转轴上套设有第一轴承，第一转轴通过第一轴承设置在第一通孔中。

进一步地，所述主动齿轮中心开有第二通孔，第二通孔贯穿所述第一转轴，所述进气杆从第二通孔穿过主动齿轮。

进一步地，所述气篮向外吹气的流量恒定，气篮的匀速转动，气篮距离口腔粘膜的距离为H cm，气篮向上或向下运动的速度为V cm/s,在数值上，V＝kH，k取0.3～0.96。

进一步地，所述第一传动单元包括设置在第二动力源的输出端的主动轮、设置在主动齿轮上的从动轮，主动轮和从动轮通过传动带传动，从动轮中心开有第三通孔，所述进气杆从第三通孔穿过。

进一步地，所述搅拌装置还包括设置在基座上的保护壳，所述第一传动单元、第二传动单元均位于保护壳内部。

进一步地，所述给药池上设置有第一取样管和第一回流管，所述第一取样管一端与给药池连通，另一端开有第一取样口，第一取样管上设置有第一容腔，第一回流管的一端与给药池连通，另一端与第一容腔连通。

进一步地，所述接收池上设置有第二取样管，所述第二取样管一端与接收池连通，另一端开有第二取样口，第二取样管上设置有第二容腔。

进一步地，所述接收池上端面设置有若干环形凹槽，给药池下端面对应设置有若干环形凸起，当给药池扣在接收池上时，所述环形凸起嵌入相应的环形凹槽中。

进一步地，所述给药池下端设置有压力检测传感器，所述压力检测传感器与控制模块连接。

本发明的用于模拟漱口过程的透皮扩散仪，包括所述的透皮扩散池。

有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：

(1)本发明的扩散池，相对于现有技术，在给药池上端设置搅拌装置，基座、第一动力源、第一传动单元、第二传动单元、升降台、吹气单元和控制模块，通过吹气单元的转动和上下运动，从而能够对给药池进行吹气，进而可以实现在进行口腔粘膜在透皮扩散实验时，通过对给药池中的溶液进行吹气，使得给药池中的溶液环境更接近漱口时口腔中的环境，使得实验口腔粘膜透皮扩散实验的结果更加准确。

(2)利用本发明的接气部件，能够实现吹气单元转动的过程中，从进气杆中向气篮中进气，从而使得气体均是随着进气单元的运动而运动，使得进气单元的结构更加紧凑。

(3)本发明的第二传动单元包括主动齿轮、与主动齿轮啮合的至少两个从动齿轮，从动轮上设置丝杆，从而可以通过至少两个丝杆连驱动升降台上下运动，进而使得吹气单元上下运动的稳定性增加，进而提高了吹气的稳定性，使得给药池中环境更加接近漱口时口腔中的环境。

(4)本发明的给药池上设置有第一取样管，从而便于对给药池中的溶液进行取样测试；并进一步地，在第一取样管上设置有第一容腔，在缺乏合适的取样针头时，可以将扩散池倾斜，从而便于取样；并且设置第一回流管，便于吹气时溶液回流，避免溢出。

(5)本发明的接收池上设置有第二取样管，第二取样管上设置有与第二取样管连通的第二容腔，从而便于对接收池中的接收池中的溶液进行取样测试。

(6)本发明的接收池上端面设置有若干环形凹槽，给药池下端面对应设置有若干环形凸起，当给药池扣在接收池上时，环形凸起嵌入相应的环形凹槽中，不仅便于给药池与接收池的相互定位，并且利于密封，避免溶液外漏。

(7)本发明的给药池下部设置有压力检测传感器，可以实时监控口腔粘膜的所承受的冲击力，避免在透皮扩散实验时，口腔粘膜被冲击破损。

(8)本发明的透皮扩散仪，包括本发明所提出的扩散池，利用该透皮扩散仪，能够模拟在漱口时口腔中的环境，从而有效的进行漱口时口腔粘膜的透皮扩散实验，使得结果具有更高的准确率。

附图说明

图1为现有技术中扩散池的剖视结构图；

图2为本发明的扩散池的剖视结构图(无吹气装置)；

图3为本发明的扩散池的正视图；

图4为本发明的扩散池的爆炸结构图；

图5为本发明的吹气装置的结构图(无保护壳)；

图6为本发明的吹气装置的爆炸结构图；

图7为本发明的吹气装置的爆炸结构图；

图8为本发明的进气杆和气篮结构图；

图9为本发明的接气部件的结构图；

图10为本发明的接收池的剖视图；

图11为本发明的给药池的剖视图。

图中有：100、接收池；110、第二取样管；111、第二取样口；120、第二容腔；130、环形凹槽；

200、给药池；210、第一取样管；211、第一取样口；220、第一容腔；230、环形凸起；240、第一回流管；

300、口腔粘膜；

400、磁性搅拌子；

500、吹气装置；

510、基座；511、第一通孔；512、安装孔；513、凸出部；

520、第一动力源；

530、第一传动单元；531、主动轮；532、传动带；533、从动轮；5331、第三通孔；

540、第二传动单元；541、主动齿轮；5411、第一转轴；5412、第一轴承；5413、第二通孔；542、从动齿轮；5421、第二转轴；5422、第二轴承；543、丝杆；

550、升降台；551、丝杆螺母；

560、进气单元；561、第二动力源；562、进气杆；5621、进气通孔；563、气篮；564、接气部件；5641、外壳体；5642、连接套；5643、气室；5644、气孔；5645、进气接口；565、支撑架；

570、保护壳；

600、压力检测传感器。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本发明作进一步的说明，其中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于说明，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

结合图2所示，本发明的透皮扩散池包括接收池100和给药池200，给药池200扣设在接收池100上端并与接收池100连通，在进行透皮实验时，口腔粘膜300设置在接收给药池200和接收池100之间，并在接收池100中放置磁性搅拌子400。而本发明相对于现有技术，区别在于，如图3和图4所示，给药池200上端设置有吹气装置400，从而能够通过向给药池200中吹气，使得给药池200中的溶液产生扰动，对口腔粘膜300产生一定的冲击力，从而更接近漱口时口腔中的环境，使得透皮扩散实验所得到的结果更加准确。根据生活经验，在漱口时，口腔中的漱口水除了是通过脸部肌肉运动使得漱口水扰动，还有就是通过气流使得漱口水扰动，因此通过向给药池200中吹气，使得给药池200中的环境能够更加接近口腔环境。具体地，如图5、6和7所示，本发明的吹气装置400包括：基座510、第一动力源520、第一传动单元530、第二传动单元540、升降台550、进气单元560、控制模块。

其中，基座510扣设在给药池200上端，具体的，在本发明的实施例中，在基座510下侧面设置环形的凸出部513，该环形的凸出部513能够嵌入给药池200中，从而可以将吹气装置500固定在给药池200上，并且在利用吹气装置500对给药池200中的溶液进行吹气时，可以避免溶液从给药池200上端溢出。

第一动力源520设置在基座510上，在本发明的实施例中，第一动力源520采用的是微型电机，因为具体的透皮扩散池的尺寸相对较小，利用微型电机作为动力源可以满足尺寸的需求。

第一传动单元530与第一动力源520的输出端连接，从而将第一动力源520输出的动力传递。

第二传动单元540设于所述基座510上并与第一传动单元530连接，第一动力源520的动力通过第一传动单元530将动力传递给第二传动单元540。具体的，在本发明的实施例中，第二传动单元540包括主动齿轮541、环绕设置在主动齿轮541外周并与主动齿轮541啮合的至少两个从动齿轮542，从动齿轮542上设置有丝杆543。具体的，在本发明的实施例中，在基座510上开有第一通孔511，主动齿轮541下端面上形成有第一转轴5411，第一转轴5411上套设有第一轴承5412，第一转轴5411通过第一轴承5412设置在第一通孔511中，从而使得主动齿轮能够更好的转动。同样，在本发明的实施例中，为了安装从动齿轮542，并且使得从动齿轮542能够良好的转动，在基座510上可有用于安装从动齿轮542的安装孔512，在从动齿轮542下端面上形成第二转轴5421，第二转轴5421上套设有第二轴承5422，第二转轴5421通过第二轴承5422设置在对应的安装孔512中。

升降台550，通过丝杆螺母551设置在丝杆543上，从动齿轮542转动带动丝杆543转动，能够驱动升降台550上下运动。

具体地，第一动力源520输出的动力通过第一传动单元530传递给第二传动单元540，然后通过第二传动单元540驱动升降台550上升或者下降。

在本发明的实施例中，第一传动单元530包括设置第一动力源520的输出端的主动轮531、设置在主动齿轮541上的从动轮533，主动轮531和从动轮533通过传动带532传动。当第一动力源520工作时，带动主动轮531转动，然后通过传动带532带动从动轮533转动，从动轮533带动主动齿轮541转动，主动齿轮541与从动齿轮542啮合，从而驱动从动齿轮542转动，从动齿轮542转动时，带动设置在从动齿轮542上的丝杆543转动，丝杆543转动时，将转动转换为丝杆螺母551的直线运动，从而驱动升降台550上下运动。

在本发明的实施例中，从动齿轮542至少两个，从而丝杆543也至少两个，而所有的从动齿轮542都是通过一个主动齿轮541驱动的，从而所有的从动齿轮542同步转动，故而所有的丝杆543依然同步转动，保证了升降台550上下运动的过程稳定性，进而保证了吹气过程的稳定性。

例如在本发明的一个实施例中，如图5～7所示，共设置了4个沿主动齿轮541外周均匀设置从动齿轮542，从而具有4个丝杆543同步转动驱动升降台550上下运动，使得升降台剩下运动时稳定性更好，并且进一步保证了在进行吹气动作时的稳定性。

进气单元560包括第二动力源561和进气杆562，第二动力源561设于升降台550上。如图8所示，进气杆562上开有沿轴向贯穿的进气通孔5621，进气杆562一端设置有气篮563，进气通孔5621与气篮563连通；另一端通过接气部件564与第二动力源561的输出端连接；进气杆562穿过基座510，使得气篮563位于给药池200中，所述接气部件564上设置有用于连接外部气源的进气接口5645，当外部气源供气时，气体能够经进气通孔5621进入气篮563，并通过气篮563中吹进给药池200。

具体地，在本发明的实施例中，如图9所示，接气部件564包括外壳体5641、转动设置在外壳体5641中的连接套5642，连接套5642一端与进气杆562连接，另一端与第二动力源561的输出端连接；连接套5642与外壳体5641之间形成封闭的气室5643，连接套5642上设置有若干气孔5644，所述进气接口5645设置在外壳体5641上并与气室5643连通，气体能够通过气孔5644进入进气通孔5621中。

如图5所示的实施例中，接气部件564位于升降台550上侧，此时，可将接气部件564粘接在升降台550上侧面，然后通过支撑架565将第二动力源561设置在升降台550上。当第二动力源561工作时，第二动力源561通过连接套5642带动进气杆562转动，进而带动气篮563转动，同时气体进入气室5643，然后从气孔5644进入进气通孔5621，然后进入气篮563，最后从气篮563吹入给药池200，从而实现了气篮563运动的同时，气体的进入。因此，当升降台550上下运动时，会带动吹气单元560上下运动，从而能够调整气篮563在给药池200中的位置，同时在气篮563转动时也可以上下运动，使得给药池200中的环境更加贴近漱口时口腔中的环境，从而使得透皮扩散实验结果具有更高的准确性。

为了减少吹气装置500的体积，使得吹气装置500的结构更加紧凑及具有更好的结构稳定性，在本发明的实施例中，主动齿轮541中心开有第二通孔5413，第二通孔5413贯穿第一转轴5411，并且，第一传动单元530的从动轮533中心开有第三通孔5331，所述进气杆562能够从第二通孔5413穿过主动齿轮541，从第三通孔5331穿过从动轮533，即使得进气杆562、主动齿轮541和从动轮533处于同轴的状态。

控制模块与第一动力源520和第二动力源561连接，从而能够对第一动力源520和第二动力源561进行控制。并且对于控制模块，可以设置在基座510上，或者是一个单独的外接模块，在进行实验时，在于两个动力源连接。控制模块可以包括控制器和触摸屏，从而可以根据实验需求控制两个动力源的动作。

进一步地，当在给药池200上设置吹气装置500，随之带来的一个问题是不便于给药池200取样，因此为了解决取样的问题，在给药池200上设置有第一取样管210，第一取样管210一端与给药池200连通，另一端开有第一取样口211，具体地，如图2所示，第一取样管210向上倾斜，且第一取样口211高于给药池200的上端面。在现有的扩散池结构中，取样管的尺寸都相对较长，这也导致所需的取样器的针头较长，才能够进行取样，因此为了便于取样，在第一取样管210上设置有第一容腔220，第一容腔220与第一取样管210连通，当在取样器的针头较短时，可以在取样时，将扩散池倾斜，使给药池200中溶液进入第一容腔220，然后缩短了取样器的取样距离，从而便于取样。然而，在向给药池200中吹气时，如果气流过大，会将溶液从取样口吹出，因此，在本发明的实施例中，给药池200上设置第一回流管240，第一回流管240的一端与给药池200连通，另一端与第一容腔220连通，从而在吹气时，使得溶液能够回流，避免溢出。

基于相同的目的，在本发明的实施例中，接收池100上设置有第二取样管110，第二取样管110一端与接收池100连通，另一端开有第二取样口111，并且第二取样管110向上倾斜，第二取样口111的位置高于接收池100的上端，避免了实验是溶液从取样口溢出。为了便于取样，在第二取样管110上设置有第二容腔120，第二容腔120与第二取样管110连通。

进一步地，对于目前的扩散池，给药池200是直接扣在接收池100上，然后用管夹夹住的，但是这样的结构，存在很多问题，一方面是必须准确的将给药池200扣在接收池100上，才能保证在用管夹夹住的时候避免给药池200和接收池100的位置不会发生较大变动，而且对实验人员的操作提出了较高的要求；另一方面，溶液容易从给药池200和接收池100间的间隙漏出，特别是在给药池200中的溶液发生扰动时，溶液更容易漏出。因此为了解决上述的问题，本发明的实施例中，如图10所示，接收池100上端面设置有若干环形凹槽130，如图11所示给药池200下端面对应设置有若干环形凸起230，当给药池200扣在接收池100上时，参见图2，环形凸起230嵌入相应的环形凹槽130中。通过设置环形凸起230与环形凹槽130，一方面，环形凸起230与环形凹槽130之间相互定位，能够在实验时，快速地将给药池200扣在接收池100上，并且给药池200和接收池100的相对位置不会发生变动；另一方面，当用管夹夹住后，因为环形凸起230与环形凹槽130的存在，避免了溶液漏出，特别是在环形凸起230与环形凹槽130的数量超过1个时，更是构成了迷宫密封结构，进一步减少了漏液。

进一步地，为了更好地模拟漱口时口腔中的环境，在本发明的实施例中，所述气篮563能够实现如下动作，气篮563向外吹气的流量恒定，气篮563匀速转动，气篮563距离给药池200下端面的距离为H cm，气篮563向上或向下运动的速度为V cm/s,在数值上，V＝kH，其中，H＞0，k取0.3～0.95，实现气篮563在向上运动时为匀加速运动，在向下运动时为匀减速运动。

进一步地，由于在离体实验时，口腔粘膜300所能承受的冲击压力是有限的，为了避免在实验过程中，因为给药池200中溶液扰动可能会导致口腔粘膜300所承受的压力过大，为了避免口腔粘膜300发生破损，在本发明的实施例中，在给药池的下部设置有压力检测传感器600，检测压力传感器600与控制模块连接。在进行实验时，可以提前测试口腔粘膜所能承受的最大冲击力P

基于本发明所提出的扩散池，还提供了一种透皮扩散仪，该实验仪包括所提出的扩散池以及水浴箱，利用该扩散仪，可以进行模拟漱口时口腔粘膜的透皮扩散过程，相对于现有的实验仪，可以得到更加准确的实验结果。

上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。