具有带标记元件的主体的容器及其制造方法

文档序号:623489 发布日期:2021-05-11 浏览:12次 >En<

阅读说明:本技术 具有带标记元件的主体的容器及其制造方法 (Container having a body with a marking element and method for manufacturing the same ) 是由 O·苏赫 B·汉兹格尔 F·毛瑞尔 P·托马斯 于 2020-11-03 设计创作,主要内容包括:本发明涉及用于盛放至少一种药物组合物的容器,该容器具有携带至少一个标记元件的主体,同时还涉及一种制造容器的方法,优选地是制造根据本发明的容器的方法。(The present invention relates to a container for containing at least one pharmaceutical composition, the container having a body carrying at least one marking element, and to a method of manufacturing a container, preferably a container according to the present invention.)

具有带标记元件的主体的容器及其制造方法

技术领域

本发明涉及可盛放至少一种药物组合物的容器,该容器的主体具有至少一个标记元件,同时还涉及一种制造容器的方法,其优选地是制造根据本发明的容器的方法。

背景技术

在现有技术中,诸如西林瓶、注射器、药筒等已是众所周知的用于盛放药物组合物的容器。此类容器通常须配备有能够将该单个容器从多个其他容器中识别出来的装置。这对于例如填充、按路线输送、存储、调度过程中对容器的自动化处理的目的,以及确保容器的质量和安全标准是重要的,这些标准对每个容器在其使用周期间的可追踪性有很高的要求。通常,该识别装置被设计为标记元件的形式,该标记元件随后被用来满足上述要求。

目前通常是将标签粘贴至每个容器,并且在标签上印有例如条形码的唯一识别码。另一种应用方式则是利用墨水通过印刷工艺将唯一识别码直接转印到容器上。因此,这两种方法都需要打印代码。只要在容器和唯一识别码之间建立了链接,那么通过读取相应的唯一识别码就可以识别出该容器。

但是,在使用中,将标签粘在表面或使用打印机打印代码在使用过程中通常慢且复杂,因而经常代表着生产线中的瓶颈。而且,这些所打印代码的尺寸通常受打印方式所限无法充分缩小以创建所需的小代码。尤其对于小型容器而言,其很难甚至是无法提供足够大的区域以在其上粘贴标签。通常,容器的几何结构较为复杂,这也使得贴标签或利用打印机以在其上设置识别码变得困难。

此外,实践已证明,如果容器碰到水或是在其他极端条件下,在进一步处理或使用该容器时会存在其标签脱落或其上直接通过墨水印制的代码消失的风险。另外,根据上述已知技术所设置的代码还普遍存在随时间流逝而褪色的问题。

这些缺点会导致因标签完全丢失或标签不再可读而无法再识别的容器只得被弃用。这尤其是在不允许使用标识不明的物质的制药领域。然而,也特别地在该领域,扔掉包括相应组合物的容器相当昂贵。除此之外,标识不明确的容器可能会导致系统停机或至少需要额外的资源。无论如何,使用上述常规的标记元件可能会导致服务成本增加。

甚至更严重地,由唯一标识码的消失导致对容器的错误识别,进而导致分配错误。最糟的是,这可能会导致患者的严重健康风险。

在本领域中,众所周知,可以例如通过激光烧蚀等技术将诸如标记元件的信息直接雕刻在容器表面上。在容器上以上述方式设置标记元件的生产过程确实较为经济,并且具有耐久和可靠方面的优势。但是,对于制药工业所用的诸如玻璃西林瓶等玻璃容器,在处理、加工和运输过程中,其通常会较为典型地受到轴向压缩和侧向压缩等载荷。这就要求容器必须足够坚固以承受上述典型的载荷。鉴于在表面雕刻标记元件代表着对容器的损伤,因此在容器要承受上述载荷的应用中通常不考虑此类标记元件。

本发明的目的是通过提供一种具有标记元件的容器来克服上述缺点,此类标记元件一方面易于制造且廉价,另一方面其不仅可靠耐用而且无失效危险,并且特别适用于具有不同尺寸和几何结构的多种容器。本发明的另一个目的是提供一种制造具有此类标记元件的容器的方法。

发明内容

根据第一方面,本发明通过用于盛放至少一种药物组合物的容器来解决上述问题。该容器包括主体,该主体包括在至少一个位置处的至少一个能够用于识别该容器的标记元件,其中该主体的在所述位置处的至少一个应力参数具有小于或等于至少一个阈值的值;其中该阈值得自和/或能够得自至少一次模拟的至少一个模拟结果,该模拟基于具有或不具有该标记元件的主体的至少一个表面和/或体积区域的应力参数的有限元方法;其中至少一个平均值通过或能够通过对该主体的至少一部分表面和/或体积区域的应力参数进行的所述模拟来获得;其中该阈值是该平均值与该平均值的该平均值的绝对值的1000%以下之和。

因此,本发明是基于如下令人惊讶的发现:如果标记元件的位置选择为使得该标记元件位置处的一个或多个应力参数被限制为特定阈值,则仍可以例如通过材料烧蚀等使得材料弱化的技术将标记元件设置在容器上,优选地在其主体上。因此,在满足该标准的位置处,可以将标记元件永久性地雕刻到容器中,同时还能确保容器的高强度,而不必管该标记元件对主体的结构的损伤。

同时已经发现,如果是基于优选地载有标记元件的相应容器的应力参数的模拟结果来设置阈值,则可以通过一般通用有效的方式来限定该阈值。这是有益的,即由于仅需模拟模型,即使这些容器的几何结构、外形、尺寸和材料完全不同,本发明的构思仍可应用于所有类型的容器。因此,该方法的应用较为灵活且通用。

确实,现在产品的设计一般是通过各自的三维模型进行,因此建立相应模型以进行本发明所述的模拟无需付出额外的成本。这就使得该方法更为令人关注,因为它可以轻松地集成到现有结构中。

更为具体地,令人惊讶地发现,通过模拟来获得相应应力参数的平均值不仅优选且相当可靠,可用于确定阈值所参照的参考值。

总的来说,可以利用诸如激光烧蚀或蚀刻等优选的标记技术在容器上(优选在其主体上)设置标记元件。这些技术不仅使得制造出非常小的标记元件成为可能,甚至还能在不对制造过程进行大规模改变的前提下用于复杂的几何结构。这不仅能以较低的成本制造容器,还为主体保留了较高的设计灵活性。这是准确的,因为激光加工等技术不限于用来提供标记元件的任何表面几何结构。

根据本发明的构思,可以将标记元件雕刻到主体的材料中,所以,标记元件还非常耐用,因而具有可靠性且无失效危险。出于同样的原因,也不会产生标记元件褪色、剥落或消失等问题。

进一步的分析揭示了本发明令人惊讶之处还在于,在通过去除主体的材料以在确认的位置处设置标记元件时,尽管材料被去除,但整个容器的载荷强度并未严重损失,且优选没有损失。因此,尽管材料被弱化,但是仍然可以保证容器的稳定性。换句话说,根据本发明所确认的位置似乎对刻印标记元件而造成的损伤并不敏感。

该分析还表明,从实践角度,无论是针对具有或不具有标记元件的模型容器进行模拟,基于其模拟结果所确认的位置总是稳定的。换句话说,基于本发明构思,如果针对不具有标记元件的模型容器进行的第一模拟生成了标记元件的特定优选位置,那么,针对在该优选位置处设置有标记元件的模型容器所进行的第二模拟所生成的标记元件的优选位置也即是该位置。

众所周知,任何现有技术的软件工具都可用于执行本发明所述的方法涉及的模拟,该软件工具不仅能够对要应用标记元件的容器进行建模,还能够针对所研究的应力参数对该模型进行有限元分析模拟。例如,可以使用由达索公司(DASSAULT Systems SimuliaCorporation)在2017年11月7日发布的2018版商用有限元分析软件ABAQUS来进行上述模拟,其模拟结果可以进一步被应用或者可在本发明上下文中被利用。

众所周知,通过对应力参数的模拟获得的平均值可以是合适的任何种类的平均值,例如平均值或加权平均值。同样,众所周知,当使用有限元分析时,会对网格的元件的每个节点计算应力。通常,元件大小不同(例如,西林瓶的网格在底部和跟部具有不同的大小),因此可以使用对应于节点的“逻辑元件区域”加权计算应力的平均值。本领域技术人员能够理解,“逻辑元件区域”可以考虑了分配给各个节点的表面区域的百分比。这意味着,例如,与模拟模型的拐角相比,边缘处节点的“逻辑元件区域”会更大。

本领域技术人员还能够清楚地理解,标记元件的“位置”会具有一定的空间扩展性。优选地,它可以在二维或三维上进行扩展。例如,标记元件的位置可以是烧蚀其上设置有该标记元件的主体的特定尺寸的表面区域(例如,通过激光烧蚀技术或蚀刻等)。当然,如果需要的话,该位置也可以理解为设置有标记元件的三维体积元件。

此外,众所周知,标签和墨水可能是潜在的污染源并且还可能产生小颗粒,这不适用于洁净室环境。所以,使用雕刻的标记元件还可以满足洁净室条件。

根据一个实施例,替代地或附加地,优选地,容器的厚度、优选地容器的底部的厚度可以在0.6毫米至1.7毫米之间。

根据一个实施例,替代地或附加地,优选地,标记元件雕刻到容器表面的深度、优选地雕刻到容器外表面的深度为1到2微米之间。

根据一个实施例,替代地或附加地,优选地,标记元件雕刻到容器表面的深度、优选地雕刻到容器外表面的深度小于容器厚度的10%,优选地,小于容器底部的最大厚度的10%。

根据一个实施例,优选地,该阈值可以是平均值与该平均值的绝对值的900%之和、是平均值与该平均值的绝对值的800%之和、是平均值与该平均值的绝对值的700%之和、是平均值与该平均值的绝对值的600%之和、是平均值与该平均值的绝对值的700%之和、是平均值与该平均值的绝对值的400%之和、是平均值与该平均值的绝对值的300%之和、是平均值与该平均值的绝对值的200%之和、或者是平均值与该平均值的绝对值的100%之和。

根据一个实施例,替代地或附加地,优选地,该容器可以是西林瓶,而且该平均值是通过或者可以通过模拟至少一部分以下各部分的应力参数来获得:西林瓶的圆柱形壁部、西林瓶的底部和/或西林瓶的跟部。

根据一个实施例,替代地或附加地,优选地,主体上标记元件所在的位置部分地或完全地位于用于进行应力参数模拟的主体的表面和/或体积区域内。

根据一个实施例,替代地或附加地,优选地,该主体在所述位置处的至少一个应力参数的值分别小于或等于该至少一个阈值的90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%或10%。

根据一个实施例,替代地或附加地,可以特别优选地对下述特征进行组合:

一种用于盛放至少一种药物组合物的容器,该容器包括主体,该主体包括在至少一个位置处的至少一个能够用于识别该容器的标记元件,其中该主体的在所述位置处的至少一个应力参数的值小于或等于至少一个阈值;其中该阈值得自和/或能够得自至少一次模拟的至少一个模拟结果,该模拟基于具有或不具有该标记元件的主体的至少一个表面区域的应力参数的有限元方法;其中至少一个平均值通过或能够通过对该主体的至少一部分表面区域的应力参数的模拟来获得;其中该阈值是该平均值与该平均值的绝对值的1000%以下之和。

一种用于盛放至少一种药物组合物的容器,该容器包括主体,该主体包括在至少一个位置处的至少一个能够用于识别该容器的标记元件,其中该主体的在该位置处的至少一个应力参数的值小于或等于至少一个阈值;其中该阈值得自基于至少一次模拟的至少一个模拟结果,该模拟基于具有或不具有该标记元件的主体的至少一个表面区域的应力参数的有限元方法;其中至少一个平均值通过或能够通过对该主体的至少一部分表面区域的应力参数的模拟来获得;其中该阈值是该平均值与该平均值的绝对值的1000%以下之和。

一种用于盛放至少一种药物组合物的容器,该容器包括主体,该主体包括在至少一个位置处的至少一个能够用于识别该容器的标记元件,其中该主体的在该位置处的至少一个应力参数的值小于或等于至少一个阈值;其中该阈值能够得自至少一次模拟的至少一个模拟结果,该模拟基于具有或不具有该标记元件的主体的至少一个表面区域的应力参数的有限元方法;其中至少一个平均值通过或能够通过对该主体的至少一部分表面区域的应力参数的模拟来获得;其中该阈值是该平均值与该平均值的绝对值的1000%以下之和。

一种用于盛放至少一种药物组合物的容器,该容器包括主体,该主体包括在至少一个位置处的至少一个能够用于识别该容器的标记元件,其中该主体的在该位置处的至少一个应力参数的值小于或等于至少一个阈值;其中该阈值得自和/或能够得自至少一次模拟的至少一个模拟结果,该模拟基于具有或不具有该标记元件的主体的至少一个体积区域的应力参数的有限元方法;其中至少一个平均值通过或能够通过对该主体至少一部分的体积区域的应力参数的模拟来获得;其中该阈值是该平均值与该平均值的绝对值的1000%以下之和。

一种用于盛放至少一种药物组合物的容器,该容器包括主体,该主体包括在至少一个位置处的至少一个能够用于识别该容器的标记元件,其中该主体的在该位置处的至少一个应力参数的值小于或等于至少一个阈值;其中该阈值得自至少一次模拟的至少一个模拟结果,该模拟基于具有或不具有该标记元件的主体的至少一个体积区域的应力参数的有限元方法;其中至少一个平均值通过或能够通过对该主体至少一部分的体积区域的应力参数的模拟来获得;其中该阈值是该平均值与该平均值的绝对值的1000%以下之和。

一种用于盛放至少一种药物组合物的容器,该容器包括主体,该主体包括在至少一个位置处的至少一个能够用于识别该容器的标记元件,其中该主体的在该位置处的至少一个应力参数的值小于或等于至少一个阈值;其中该阈值能够得自至少一次模拟的至少一个模拟结果,该模拟基于具有或不具有该标记元件的主体的至少一个体积区域的应力参数的有限元方法;其中至少一个平均值通过或能够通过对该主体至少一部分的体积区域的应力参数的模拟来获得;其中该阈值是该平均值与该平均值的绝对值的1000%以下之和。

根据第二方面,本发明通过一种用于盛放至少一种药物组合物的容器来解决上述问题。该容器包括主体,其中该主体包括在至少一个位置处的至少一个能够识别该容器的标记元件,其中该主体在该位置处的至少一个应力参数的值小于或等于至少一个阈值;以及其中该阈值是小于或等于300MPa的固定值。

本发明进一步基于如下令人惊讶的发现:如果标记元件的位置选择为使得该标记元件位置处的一个或多个应力参数被限制为特定阈值,则可以例如通过材料烧蚀等使得材料弱化的技术将标记元件设置在容器上、优选地设置在其主体上。因此,在满足该标准的位置处,可以将标记元件永久性地雕刻到容器中,同时还能确保容器的高强度,而不必管该标记元件对主体的结构的损伤。

而且,也已发现,在许多实践方面中将阈值设置为固定值是一个有益的估算。该方法可以通过一种极易上手的标准来简单且直接地确认标记元件的优选位置,同时,实践也证明该方法所生成的结果较为可靠。

因此,即使没有容器的模型或者如果由于其它原因没有应力参数的模拟结果,也仍然可以在容器上选择不会对容器的稳定性产生较大影响的位置设置标记元件。

例如,固定值可以基于过去已被证明是可靠的经验值来确定。特别地,固定值是或可以从其他实验和/或分析中得出。例如,优选地,该固定值是或可以从对容器进行的断口分析中得出,该容器由于在标记元件的位置处施加外力而破损。

例如,对多个样本容器进行的第一断口分析所获得的固定值在70MPa至235MPa之间。

例如,对多个样本容器进行的第二断口分析所获得的固定值在80MPa至280MPa之间。

关于基于应力参数来选择位置而产生的其他优点,可参考上述本发明的第一方面所提供的注释,这些注释加以必要的修改也同样适用于此处。

根据本发明的第三方面,通过多个第一玻璃容器来解决上述问题,其中每个玻璃容器均具有主体,该主体包括以下主体部分:

i)玻璃管,其具有第一端和另一端,其中该玻璃管的特征在于纵轴Ltube以及其在从顶部到底部的方向上包括:

ia)位于该玻璃管的第一端的顶部区域,其中该顶部区域的外径为dt;

ib)接在该顶部区域之后的接合区域;

ic)接在该接合区域之后的颈部区域,其中该颈部区域的外径为dn,且dn<dt;

id)接在该颈部区域之后的肩部区域;

ie)接在该肩部区域之后的并且延伸到该玻璃管的另一端的主体区域,其中该主体区域中玻璃的厚度为1b,外径为db,且db>dt;以及

(ii)在另一端封闭该玻璃管的玻璃底部;

其中至少一个标记元件被雕刻到至少一个主体部分的至少一个表面中;

其中在此所描述的轴向压缩试验或侧向压缩试验中,使第一多个玻璃容器中50%的玻璃容器在轴向压缩或侧向压缩下发生破损的载荷分别为至少1200N的轴向压缩和至少900N的侧向压缩;其中在此所描述的轴向压缩试验或侧向压缩试验中,使第二多个玻璃容器中50%的玻璃容器在轴向压缩或侧向压缩下发生破损的载荷分别为至少1200N的轴向压缩和至少900N的侧向压缩;其中该第二多个玻璃容器中的玻璃容器与该第一多个玻璃容器中的玻璃容器相同,只是缺少标记元件;其中该第一多个玻璃容器所包括的玻璃容器的数量与该第二多个玻璃容器所包括的玻璃容器的数量相同。

本发明因此基于如下令人惊讶的发现:如果标记元件的位置选择为使得当评估在一定的预定载荷下容器发生破损的可能性时,具有标记元件的容器与不具有标记元件的容器之间在统计上没有显著差异,则可以例如通过材料烧蚀等使得材料弱化的技术将标记元件设置在容器上、优选地设置在其主体上。

这种方法允许提供一种用于容器的标记元件,而不会具有因容器破损而产生不良品的缺点。

因此,该方法能够提供一种具有标记元件的容器、优选地西林瓶,其与没有该标记元件的相同容器具有相同的强度和相同的破裂特性。

在第一和第二方面的一个实施例中,替代地或附加地,优选地,应力参数是由以下各项组成的组中的至少一个参数:第一主应力、机械诱生拉应力、机械诱生压应力、热生成应力和/或化学生成应力。

通过选择机械诱生拉应力作为应力参数可以选择优选的位置,使得仅存在低于阈值的机械诱生拉应力。已经证明这是有益的,因为特别地对于玻璃制成的容器(或主体)而言,拉应力越大,容器在相应区域中越不稳定。因此,优选的是机械诱生拉应力不大于特定值的区域。例如,如果阈值取值为100MPa,那么此时,机械诱生拉应力必须在0到100MPa的范围内(请注意,该机械诱生拉应力应取正值)。

通过选择机械诱生压应力作为应力参数可以选择优选的位置,使得仅存在低于阈值的机械诱生压应力。已经证明这是有益地,因为特别地对于玻璃制成的容器(或主体)而言,压应力负值越大,容器在相应区域中越稳定。因此,优选的是机械诱生压应力不大于特定值的区域。例如,如果阈值取值为-50MPa,那么,此示例中的机械诱生压应力必须在-∞到-50MPa的范围内(请注意,机械诱生压应力应取负值;并且由于阈值为负,因此其取值范围从负无穷大MPa到-50MPa)。通常,容器的压应力不会小于-3000MPa、-2000MPa或-1000MPa。

通过选择第一主应力作为应力参数,可以进行组合分析,因为根据符号,物体表面特定点处的第一主应力可以是压应力也可以是拉应力。由于该第一主应力允许考虑上述两种应力,因此可以进行非常实际的评估。例如,可以对某个表面区域上第一主应力的平均值进行评估。该平均值可用于指示各个区域是否存在更多的拉应力或压应力。存在的拉应力越多,则表面区域上拉应力的总和越大,进而平均值的正值越大(或负值越小),而存在的压应力越多,则平均值的负值越大(或正值越小)。这也可进而用于确定阈值,例如,该阈值越小,则平均值越小。而且,对于较小的阈值,标记元件也可被更深地雕刻到表面中。

如果选择热生成应力和/或化学生成应力作为相应的应力参数,则可以考虑对容器或主体进行特殊处理。特别地,应当注意,在容器上设置标记元件后,回火有益于减小或消除应力。

根据一个优选实施例,应力参数可以是机械诱生拉应力和机械诱生压应力。

根据第一以及第二方面的一个实施例,替代地或附加地,优选地,(i)机械诱生拉应力是在使用期间的机械诱生拉应力;(ii)机械诱生压应力是在使用期间的机械诱生压应力;(iii)热生成应力是拉应力和/或压应力,其优选地存在于主体的体积和/或表面中;和/或(iv)化学生成应力是拉应力和/或压应力,其优选地存在于主体的体积和/或表面中。

这允许限定应力参数,使得将实际条件考虑在内。这意味着例如在使用期间中(相对于机械诱生应力)或在出现应力的相应位置(相对于所生成的应力)。这进而允许进行更精确的分析,从而确认设置标记元件的更可靠的位置。

根据一个实施例,替代地或附加地,优选地,可以对以下特征进行组合:机械诱生拉应力是使用期间的机械诱生拉应力;机械诱生压应力是使用期间的机械诱生压应力;热生成应力是拉应力,其优选地存在于主体的体积中;热生成应力是拉应力,其优选地存在于主体的表面;热生成应力是压应力,其优选地存在于主体的体积中;热生成应力是压应力,其优选地存在于主体的表面;化学生成应力是拉应力,其优选地存在于主体的体积中;化学生成应力是拉应力,其优选地存在于主体的表面;化学生成应力是压应力,其优选地存在于主体的体积中;和/或化学生成应力是压应力,其优选地存在于主体的表面。

根据一个优选实施例,机械诱生拉应力是在使用期间的机械诱生拉应力,以及机械诱生压应力是在使用期间的机械诱生压应力。

根据第一、第二以及第三方面的一个实施例,替代地或附加地,优选地,主体在所述位置处的应力参数的值在至少一个状态条件下小于或等于阈值,其中优选地模拟在该状态条件下进行。

通过将某些环境变量设置为特定值,能够在更限定的框架下对应力参数进行分析。因此可以改善应力参数的可靠性和可再现性,从而优化标记元件的识别位置。

根据第一、第二以及第三方面的一个实施例,替代地或附加地,优选地,该状态条件包括:(1)主体的环境压力为1bar;和/或(2)径向地和/或轴向地向该主体的至少一部分上施加至少一个力,优选地以主体破损强度的极限。

规定环境压力为状态条件导致用于使用容器的多种应用的真实场景,此外,它允许高度再现性。

规定力为状态条件,则可以在明确的场景中对容器进行评估。例如,可以考虑到某些事件(例如容器破损)发生之前的极端情况。因此,可以确保在这种极端条件所得到的位置仍是优选的位置。

根据一个实施例,替代地或附加地,可以特别优选地对下述特征进行组合:

该状态条件包括:主体的环境压力为1bar;该状态条件包括优选地以主体破裂强度的极限径向地向该主体的至少一部分上施加至少一个力;和/或该状态条件包括以主体破裂强度的极限轴向地向该主体的至少一部分上施加至少一个力。

根据一个优选实施例,状态条件是以主体破损强度的极限轴向地向该主体施加至少一个力。

在第二方面的一个实施例中,替代地或附加地,优选地,该固定值在50至300MPa之间、优选地在100至200MPa之间、更优选地为150MPa。

在不同的情形下,优选地,在使用期间施加到容器的载荷(其数值和/或类型)不同的情形下,固定值可以被适配为更实际地反映情况。

根据一个优选实施例,拉应力的固定值为150MPa,压应力的固定值为-500MPa。

根据第一、第二以及第三方面的一个实施例,替代地或附加地,优选地,(i)主体的两个或更多个应力参数中的每个参数的值均小于或等于相应的两个或更多个阈值,优选地在完全相同或至少部分不同的两个或更多个状态条件下;和/或(ii)在至少部分不同的两个或更多个状态条件下,主体的应力参数的值小于或等于两个或更多个阈值。

因此,不仅可以基于单一的应力参数,还可以基于两个甚至更多的应力参数来确认标记元件的位置。例如,可以将机械诱生拉应力作为第一应力参数,并将机械诱生压应力作为第二应力参数。在这种情况下,还可以设定两个相同或不同的阈值。例如,可以规定针对第一应力参数的第一阈值和针对第二应力参数的第二阈值,其中例如第二阈值可以小于第一阈值(例如,该第二阈值为负值,如-50MPa,而第一阈值为正值,如+100MPa)。

如果规定了状态条件,同样也加以必要的修改而施用于状态条件。例如,既可以在相同状态条件下,也可以在不同状态下,观察第一和第二应力参数。

相应地,可以规定具有一个或更多个阈值并且没有或具有一个或更多个不同状态条件的多于两个应力参数。

众所周知,当然,物体表面的单个点处仅存在拉应力或压应力。例如,可以通过评估第一主应力来确定每个点处的第一主应力是具有正值还是负值,其分别对应于该点处的拉应力或压应力。然而,根据本发明,也可以仅规定单个应力参数,该参数例如提供仅用于拉应力或仅用于压应力的值。例如,可以通过仅保留第一主应力的正值和零值而丢弃负值来获得对应于拉应力的单个应力参数的值。因此,表面上承受压应力的点将不会有助于评估该单个应力参数。而且,此类单个应力参数可以用作上文讨论的第一或第二应力参数。

在利用多于一个状态条件的情况下,本领域技术人员可以理解,还可以包含相应数量的模拟。在某些情况下,同一状态条件下的多个应力参数仅需进行一次模拟。

该方法在各情况下属于一种高度灵活的方法,其可以考虑到当下情形下的多个不同方面,同时还可以从本发明的总体发明构思中受益。

根据一个优选实施例,在以破损极限向容器施加轴向载荷的相同状态条件下,第一应力参数是拉应力,第二应力参数是压应力。可以在该状态条件下进行单次模拟以获得第一和第二应力参数相应的第一和第二阈值。

根据第一、第二以及第三方面的一个实施例,替代地或附加地,优选地,该主体(i)至少部分地设计为中空主体和/或管状主体;(ii)具有至少一个封闭端、两个开放端和/或至少一个开口;和/或(iii)具有至少一个内表面,该内表面在容器盛放药物组合物时接触或能够接触该组合物;和/或该主体具有至少一个外表面,该外表面在容器盛放药物组合物时不与该组合物接触,其中标记元件的位置延伸跨越该内表面和/或外表面的至少一个区域。

如果标记元件的位置延伸跨越该内表面和/或外表面,则由于表面可以直接进行写入和读取,该标记元件的制造和读取也会变得容易。

根据一个实施例,替代地或附加地,可以特别优选地对下述特征进行组合:

该主体设计为至少部分地中空主体;该主体设计为至少部分地管状主体;该主体具有至少一个封闭端;该主体具有两个开放端;该主体具有至少一个开口;该主体具有至少一个内表面,该内表面在容器盛放药物组合物时与该组合物接触,以及具有至少一个外表面,该外表面在容器盛放药物组合物时不与该组合物接触,其中标记元件的位置延伸跨越该内表面和/或外表面的至少一个区域;该主体具有至少一个内表面,该内表面在容器盛放药物组合物时与该组合物接触,其中标记元件的位置延伸跨越该内表面的至少一个区域;该主体具有至少一个外表面,该外表面在容器盛放药物组合物时不与该组合物接触,其中标记元件的位置延伸跨越该外表面的至少一个区域;该主体具有至少一个内表面,该内表面在容器盛放药物组合物时能够与该组合物接触,以及具有至少一个外表面,该外表面在容器盛放药物组合物时不与该组合物接触,其中标记元件的位置延伸跨越该内表面和/或外表面的至少一个区域;该主体具有至少一个内表面,该内表面在容器盛放药物组合物时能够与该组合物接触,其中标记元件的位置位于该内表面的至少一个区域;和/或该主体具有至少一个外表面,该外表面在容器盛放药物组合物时不与该组合物接触,其中标记元件的位置延伸跨越该外表面的至少一个区域。

根据一个优选实施例,将该主体设计为中空的管状主体,其具有至少一个封闭端和至少一个开口,例如西林瓶。根据一个优选实施例,标记元件设置在外表面上。根据一个优选实施例,该主体具有两个开放端,例如用于注射器。

根据第一、第二以及第三方面的一个实施例,替代地或附加地,优选地,该主体具有至少一个壁部,优选地,该壁部在内表面和外表面之间至少部分地封闭,其中标记元件的位置至少部分地延伸跨越该壁部内的至少一个体积区域。

根据一个实施例,该主体包括如下主体部分:

(i)玻璃管,其具有第一端和另一端,其中该玻璃管的特征在于纵轴Ltube以及其在从顶部到底部的方向上包括:

ia)位于该玻璃管的第一端的顶部区域,其中该顶部区域的外径为dt;

ib)接在该顶部区域之后的接合区域;

ic)接在该接合区域之后的颈部区域,其中该颈部区域的外径为dn,且dn<dt;

id)接在该颈部区域之后的肩部区域;以及

ie)接在该肩部区域之后并延伸至该玻璃管的另一端的主体区域,其中该主体区域中玻璃的厚度为lb,外径为db,且db>dt;

(ii)在该另一端封闭该玻璃管的玻璃底部。

如果标记元件延伸跨越壁部内的体积区域,则可以进一步保护该标记元件免受由于处理处理或其他作用造成的损伤、优选机械损伤,从而使得该标记元件更为耐用。

根据第一、第二以及第三方面的一个实施例,替代地或附加地,优选地,投影标记元件的扩展优选地在投影至至少一个2D平面时在至少一个维度上、优选地在两个或三个维度上的尺寸小于容器在相应的一个或多个方向上的最大尺寸和/或容器的整体最大尺寸,其中优选地如果标记元件的尺寸不大于0.8或2毫米,或者小于分别所比较尺寸的90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%、10%、5%、3%、1%、0.1%、0.01%和/或0.001%,则表示该标记元件的尺寸是小的。

小尺寸的标记元件允许为那些空间有限的主体设置标记元件。上述2D平面可以例如是平行于主体表面的平面。标记元件在2D平面上的投影能够使其不再具有第三维度尺寸,例如标记元件不再具有深度尺寸。换句话说,优选地,标记元件在2D平面上的投影能够评估该标记元件的不在主体的设置该标记元件的壁厚方向上延伸的两个维度。

根据一个实施例,替代地或附加地,可以特别优选地对下述特征进行组合:

当优选地在至少一个2D平面上投影时,标记元件在至少一个维度上、优选地在两个或三个维度上的尺寸小于容器在相应的一个或多个方向上的最大尺寸,其中优选地如果标记元件的尺寸不大于0.8或2毫米,则表示该标记元件的尺寸是小的;当优选地在至少一个2D平面上投影时,标记元件在至少一个维度上、优选地在两个或三个维度上的尺寸小于容器在相应的一个或多个方向上的最大尺寸,其中优选地如果标记元件的尺寸小于所比较尺寸的10%、5%、3%、1%、0.1%、0.01%和/或0.001%,则表示该标记元件的尺寸是小的;当优选地在至少一个2D平面上投影时,标记元件在至少一个维度上、优选地在两个或三个维度上的尺寸小于容器的整体最大尺寸,其中优选地如果标记元件的尺寸不大于0.8或2毫米,则表示该标记元件的尺寸是小的;和/或当优选地在至少一个2D平面上投影时,标记元件在至少一个维度上、优选地在两个或三个维度上的尺寸小于容器的整体最大尺寸,其中优选地如果标记元件的尺寸小于所比较尺寸的10%、5%、3%、1%、0.1%、0.01%和/或0.001%,则表示该标记元件的尺寸是小的。

根据一个优选实施例,标记元件的最大尺寸小于或等于2毫米。

根据第一、第二以及第三方面的一个实施例,替代地或附加地,优选地,标记元件被雕刻到主体的至少一个表面、优选地雕刻到内表面和/或外表面,其中标记元件位于主体的底部、优选地位于该底部的中心,和/或其中当优选地在至少一个2D平面上投影时,标记元件包括至少一个一维数据代码、至少一个二维数据代码和/或至少一个三维数据代码,优选地该数据代码可用于容器的识别。

雕刻的标记元件不仅耐用还易于制造,例如其可以通过至少一种激光器和/或激光烧蚀技术进行制造。激光器的优选类型是二极管泵浦固体(Diode Pumped Solid State,DPSS)激光器、光纤激光器或闪光灯泵浦固体激光器。实际上,也可特别优选为紫外激光器,其优选地具有250至500nm的波长。此类激光器因为快速可靠且能够制造小型结构而可适用于烧蚀技术。但是,也可以优选地使用波长在250至600nm之间的激光器。在某些实施例中,也可以采用CO2二氧化碳激光器。

如果标记元件位于主体的底部、优选地靠近底部的中心、更优选地位于底部的中心,则可以轻松地从始终位于视野内的容器下方读取到该标记元件。

由于不同的代码类型能够编码的数据量不同,因此在选择相应一维或多维数据代码时能够符合数据密度、数据处理、冗余等方面的要求。此外,因为不同类型的代码意味着对主体会造成不同程度的损伤,进而也会对容器产生不同的影响。

上述2D平面可以例如是平行于主体表面的平面。将标记元件投影至2D平面能够使其不再具有第三维尺寸,例如,标记元件不再具有深度尺寸,从而能够更清晰地评估标记元件的尺寸。

根据一个实施例,替代地或附加地,优选地,可以对下述特征进行组合:标记元件被雕刻到主体的至少一个表面中、优选地雕刻到内表面中,其中标记元件位于主体的底部、优选地位于该底部的中心;当优选地在至少一个2D平面上投影时,标记元件包括至少一个一维数据代码,优选地该数据代码可用于容器的识别;标记元件被雕刻到主体的至少一个表面中、优选地雕刻到外表面中,其中标记元件位于主体的底部、优选地位于该底部的中心;当优选地在至少一个2D平面上投影时,标记元件包括至少一个二维数据代码,优选地该数据代码可用于容器的识别;标记元件被雕刻到主体的至少一个表面中、优选地雕刻到内表面中,其中标记元件位于主体的底部、优选地位于该底部的中心;当优选地在至少一个2D平面上投影时,标记元件包括至少一个三维数据代码,优选地该数据代码可用于容器的识别;标记元件被雕刻到主体的至少一个表面中、优选地雕刻到外表面中,其中标记元件位于主体的底部、优选地位于该底部的中心;当优选地在至少一个2D平面上投影时,标记元件包括至少一个一维数据代码,优选地该数据代码可用于容器的识别;标记元件被雕刻到主体的至少一个表面中、优选地雕刻到外表面中,其中标记元件位于主体的底部、优选地位于该底部的中心;当优选地在至少一个2D平面上投影时,标记元件包括至少一个二维数据代码,优选地该数据代码可用于容器的识别;和/或标记元件被雕刻到主体的至少一个表面中、优选地雕刻到外表面中,其中标记元件位于主体的底部、优选地位于该底部的中心;当优选地在至少一个2D平面上投影时,标记元件包括至少一个三维数据代码,优选地该数据代码可用于容器的识别。

根据一个优选实施例,标记元件被雕刻到主体的至少一个外表面中。

根据第一、第二以及第三方面的一个实施例,替代地或附加地,优选地,当优选地在至少一个2D平面上投影时,该数据代码包括多个点状元件和/或线状元件,其优选地为至少一个矩阵代码的形式,优选为至少一个点矩阵代码。点和线不仅易于制造而且可读性稳定。

上述2D平面可以例如是平行于主体表面的平面。标记元件在2D平面上的投影能够使其不再具有第三维尺寸,例如,标记元件不再具有深度尺寸,从而能够更清晰地评估数据代码所包括的元件。

根据一个优选实施例,数据代码包括矩阵代码形式的多个点状元件和线状元件。

根据第一、第二以及第三方面的一个实施例,替代地或附加地,优选地,(i)标记元件通过和/或能够通过至少一种激光烧蚀技术、至少一种蚀刻技术,优选为至少一种干法蚀刻技术、至少一种光刻技术、至少一种喷砂技术和/或至少一种表面改性技术来制造,而无需先用至少一种激光器烧蚀材料然后再用等离子体进行至少一次处理;和/或(ii)可以通过至少一个照相机和/或光来读取标记元件,其中该光优选地是由至少一个激光器和/或至少一个发光二极管发射的光,而且该光优选地具有可见、红外和/或紫外光谱中的波长。

诸如CO2二氧化碳激光器、二极管泵浦固体(DPSS)激光器、光纤激光器或闪光灯泵浦固体激光器等激光器是可商购的,从而使得实现方式更为直接。实际上,也可特别优选为紫外激光器,其优选地具有250至500nm的波长。此类激光器由于快速可靠且能够制造小型结构可适用于烧蚀技术。但是,也可以优选地使用波长在250至600nm之间的激光器。此外,也可优选地利用干法蚀刻技术,因为该技术在应用过程中不会产生污染物,所以其特别适用于药物容器领域。

机器可读标记元件能够使得容器所涉及的操作实现自动化。例如,借助于可通过照相机和/或光源进行读取的标记元件,能直接实现读取过程的商用方案是可行的。

根据一个实施例,替代地或附加地,优选地,可以对下述特征进行组合:标记元件通过至少一种激光烧蚀技术、至少一种蚀刻技术,优选为至少一种干法蚀刻技术、至少一种光刻技术、至少一种喷砂技术,至少一种表面改性技术来制造,而无需先用至少一种激光器烧蚀材料然后再用等离子体进行至少一次处理;标记元件可以通过至少一种激光烧蚀技术、至少一种蚀刻技术、优选地至少一种干法蚀刻技术、至少一种光刻技术、至少一种喷砂技术和/或至少一种表面改性技术来制造,而无需先用至少一种激光器烧蚀材料然后再用等离子体进行至少一次处理。

根据一个实施例,替代地或附加地,优选地,可以对下述特征进行组合:可以通过至少一个照相机来读取标记元件;可以通过光来读取标记元件,其中该光优选地是由至少一个激光器发射的光,而且优选地该光具有可见光谱中的波长;可以通过至少一个照相机来读取标记元件;可以通过光来读取标记元件,其中该光优选地是由至少一个激光器发射的光,而且优选地该光具有红外光谱中的波长;可以通过至少一个照相机来读取标记元件;可以通过光来读取标记元件,其中该光优选地是由至少一个激光器发射的光,而且优选地该光具有紫外光谱中的波长;可以通过光来读取标记元件,其中该光优选地是由至少一个发光二极管发射的光,而且优选地该光具有可见光谱中的波长;可以通过光来读取标记元件,其中该光优选地是由至少一个发光二极管发射的光,而且优选地该光具有红外光谱中的波长;和/或可以通过光来读取标记元件,其中该光优选地是由至少一个发光二极管发射的光,而且优选地该光具有紫外光谱中的波长。

根据一个优选实施例,通过或可以通过至少一种激光烧蚀技术来制造该标记元件。

根据第一、第二以及第三方面的一个实施例,替代地或附加地,优选地,该容器,优选地,其主体:(i)包括玻璃和/或至少一种聚合物材料或由其组成,优选地玻璃可以是诸如铝硅酸盐玻璃和/或硼硅酸盐玻璃的硅酸盐玻璃;和/或(ii)至少部分地设计为注射器的形式、药筒的形式、西林瓶的形式和/或其他药物容器的形式,其中优选地该主体的底部至少部分地具有凹形形状,以及其中优选地在该主体底部至少一个点处的密切圆的中心设置在相对于该主体底部与主体相对的侧。

如果将容器(优选地,将其主体)设计成具有凹形形状的底部,则雕刻到该底部中的代码、优选的雕刻到该底部外表面中的代码能够被更好地保护以免受机械损伤。

根据一个实施例,替代地或附加地,优选地,可以对下述特征进行组合:容器、优选地主体:包括玻璃或由玻璃组成,优选地该玻璃可以是诸如铝硅酸盐玻璃的硅酸盐玻璃;包括硼硅酸盐玻璃;包括至少一种聚合物材料;设计为至少部分地注射器管的形式;设计为至少部分地药筒的形式;设计为至少部分地西林瓶的形式;设计为至少部分地其他药物容器的形式;设计为至少部分地药筒的形式,其中该主体的底部具有至少部分地凹形形式,其中优选地在该主体底部至少一个点处的密切圆的中心设置在相对于该主体的底部与容器相对的侧;设计为至少部分地西林瓶的形式,其中该主体的底部具有至少部分地凹形形式,其中优选地在该主体底部至少一个点处的密切圆的中心设置在相对于该主体的底部与容器相对的侧;和/或设计为至少部分地其他药物容器的形式,其中该主体的底部具有至少部分地凹形形式,其中优选地在该主体底部至少一个点处的密切圆的中心设置在相对于该主体的底部与容器相对的侧。

根据一个优选实施例,容器包括玻璃或由玻璃组成,并且设计为西林瓶的形式。

根据第一、第二以及第三方面的一个实施例,替代地或附加地,优选地,在优选地设置该标记元件的位置处至少部分地对该主体执行回火操作,其中优选地该回火操作在300℃至400℃之间的温度下进行和/或持续10分钟至25分钟。

通过相应的回火,可以防止裂纹、优选微小裂纹在主体上形成或进一步延展。此外,已经观察到,相应的回火能够清洁容器、优选清洁主体,这一特征在药物容器领域中特别实用。优选地,回火具有杀菌作用,从而使得容器变得无菌、优选使得主体变得无菌,这在药物容器领域中也特别实用。

根据一个实施例,替代地或附加地,优选地,可以对下述特征进行组合:优选地在标记元件的位置处至少部分地对主体执行回火操作;优选地在标记元件的位置处至少部分地对主体执行回火操作,优选地该回火操作在300℃至400℃之间的温度下进行并持续10分钟至25分钟;优选地在标记元件的位置处至少部分地对主体执行回火操作,该回火操作在300℃至400℃之间的温度下进行;优选地在标记元件的位置处至少部分地对主体执行回火操作,该回火操作持续10分钟至25分钟。

根据第四方面,本发明通过一种制造用于盛放至少一种药物组合物的容器来解决上述问题,该方法包括以下步骤:

-提供至少一个主体,优选地该主体为至少部分地中空的,且具有至少一个封闭端、两个开放端和/或至少一个开口;

-确认在该主体上的至少一个位置,在该至少一个位置主体具有至少一个应力参数,该应力参数优选地在至少一种状态条件下具有小于或等于至少一个阈值的值;

其中该阈值得自和/或可以得自至少一次模拟的至少一个模拟结果,该模拟基于具有或不具有该标记元件的主体的至少一个表面和/或体积区域的应力参数的有限元方法;其中至少一个平均值通过或能够通过对该主体的至少一部分表面和/或体积区域的应力参数的模拟来获得;其中阈值是该平均值与该平均值的绝对值的1000%以下之和。

-在所确认的位置处设置至少一个标记元件,该标记元件能够用于识别容器。

本发明基于如下令人惊讶的发现:如果标记元件的位置选择为使得该标记元件位置处的一个或多个应力参数被限制为特定阈值,则在制造容器的过程中,可以例如通过材料烧蚀等使得材料弱化的技术将标记元件设置在容器上、优选地设置在其主体上。因此,在满足该标准的位置处可以将标记元件永久性地雕刻到容器中,同时还能确保容器的高强度,而不必管该标记元件对主体的结构的损伤。

关于基于应力参数来选择位置而产生的其他优点,可参考上述本发明的第一方面所提供的注释,这些注释加以必要的修改也同样适用于此处。

根据第四方面的一个实施例,替代地或附加地,优选地,在主体上确认该位置包括以下步骤:

-评估主体的模拟结果并确认至少一个区域,在该区域中应力参数具有小于阈值的值、优选地平均值;和

-选择位置,使其至少部分地位于所确认的区域中。

所确认为标记元件的优选位置的区域可以选择为使得对该区域的模拟所获得的应力参数的至少一个值满足阈值标准。因此,该区域中每个点都满足阈值标准。

替代地,优选位置可以选择为使得对该区域的模拟所获得的应力参数的平均值满足阈值标准。在这种情况下,所确认的区域中的个别点可能不满足标准,但是,平均来看,该区域可以满足该标准,这是一种实用且更稳妥的方法。

根据第四方面的一个实施例,替代地或附加地,优选地,设置标记元件可以包括如下步骤:在所确认的位置处烧蚀和/或蚀刻主体至少一个表面区域的材料,其中优选地通过至少一个第一激光器、至少一种蚀刻技术、优选至少一种干法蚀刻技术、至少一种光刻技术、至少一种喷砂技术、至少一种表面改性技术去执行该烧蚀和/或蚀刻,而无需先用至少一种激光器烧蚀材料然后再用等离子体进行至少一次处理,和/或在所确认的位置处处理主体的至少一个体积区域从而生成标记元件,优选地通过第一激光器进行该处理,该标记元件优选地是数据代码,优选通过至少一个照相机和/或光来读取该数据代码,其中该光优选地是由至少一个第二激光器和/或至少一个发光二极管发射的光,优选地该光具有可见、红外和/或紫外光谱中的波长;其中该第一激光器优选地(i)是二极管泵浦固体(DPSS)激光器、光纤激光器、紫外激光器、二氧化碳激光器或闪光灯泵浦固体激光器,(ii)是脉冲激光器,优选(a)具有在100ps和500ns之间、优选100ns的脉冲持续时间,(b)具有在1到500μJ之间的脉冲能量,(c)具有在10到400kHz之间的脉冲重复率,和/或(d)具有在1到100瓦之间、优选5瓦的RMS功率,和/或(iii)波长在250至600nm之间、优选368nm。

在制药领域,优选使用诸如二氧化碳激光器、二极管泵浦固体(DPSS)激光器、光纤激光器或闪光灯泵浦固体激光器等激光器,因为它允许制造非常小的结构。实际上,也可特别优选为紫外激光器,其优选地具有250至500nm的波长。此类激光器由于快速可靠且能够制造小型结构适用于烧蚀技术。但是,也可以优选地使用具有在250至600nm之间的波长的激光器。

在制药领域,也可以优选使用干法蚀刻技术,因为其不会产生污染。干法蚀刻和激光都是基于等离子体/固体间的相互作用。

根据第四方面的一个实施例,替代地或附加地,优选地,设置标记元件可以包括如下步骤:在所确认的位置处烧蚀和/或蚀刻主体至少一个表面区域的材料,其中可以优选地通过至少一个第一激光器、至少一种蚀刻技术、优选为至少一种干法蚀刻技术、至少一种光刻技术、至少一种喷砂技术、至少一种表面改性技术去执行所述烧蚀和/或蚀刻,而无需先用至少一种激光器烧蚀材料然后再用等离子体进行至少一次处理,和/或在所确认的位置处处理主体的至少一个体积区域从而生成标记元件,优选地用第一激光器进行该处理,其中标记元件优选地是数据代码,其可以通过至少一个照相机和/或光来读取,其中该光优选地是由至少一个第二激光器和/或至少一个发光二极管发射的光,优选地该光具有可见、红外和/或紫外光谱中的波长,其中该第一激光器优选地(i)是二极管泵浦固体(DPSS)激光器、光纤激光器、紫外激光器、二氧化碳激光器或闪光灯泵浦固体激光器,(ii)是脉冲激光器优选(a)具有在100ps和500ns之间、优选100ns的脉冲持续时间,(b)具有在1到500μJ之间的脉冲能量,(c)具有在10到400kHz之间的脉冲重复率;和/或(d)具有在1到100瓦之间、优选5瓦的RMS功率,和/或(iii)具有在250至6500nm之间、优选368nm的波长。

通过相应的回火,可以防止主体内的裂纹、尤其微小裂纹进一步扩展。此外,已经观察到,相应的回火导致清洁容器、优选清洁主体,这一特征在药物容器领域中特别实用。

根据一个实施例,设置标记元件优选地包括以下步骤:在所确认的位置处烧蚀主体至少一个表面区域的材料。

根据一个实施例,特别优选地使用紫外激光器。

根据第四方面的一个实施例,替代地或附加地,优选地,该方法还包括如下步骤:优选地在标记元件的位置处至少部分地对主体执行回火操作,优选地该回火操作在300℃至400℃之间的温度下进行和/或持续10分钟至25分钟。

本领域技术人员清楚地理解,根据本发明的第一、第二和第三方面中的任何一个方面所公开的结构特征也可以服从本发明第四方面的特征。

下文将讨论本发明的其他相关方面。

如上所述,对于制药行业所用的诸如玻璃西林瓶等玻璃容器,在处理、加工和运输过程中,其通常也较为典型地会受到轴向压缩和侧向压缩等载荷。上述两种类型的压缩都会产生压应力和/或拉应力。优选地,这些应力发生在容器(优选主体)的外表面和/或内表面。

根据一个实施例,该容器、优选主体是西林瓶。

根据一个实施例,替代地或附加地,西林瓶的尺寸可以为2R、4R、6R、8R、10R、15R、20R、25R、30R、50R或100R。

根据一个实施例,替代地或附加地,这两种类型的载荷均可能存在于容器的、优选主体的不同表面和/或体积区域中。例如,侧向压缩存在于颈部的区域中和/或轴向压缩存在于底部的区域中。

特别要注意的是,轴向和侧向的压缩强度均可以通过适当的强度实验来验证。例如,例如西林瓶的轴向压缩强度可以基于DIN EN ISO 8113:2004,通过施加载荷率恒定的轴向压缩载荷直至样本损坏的方法来测定。而西林瓶的侧向压缩强度则可以通过施加载荷率恒定的径向(直径向/侧向)压缩载荷直至样本损坏的方法来测定。

关于轴向压缩,发明人特别确认了如下情形:例如,在包装容器的过程中,容器会承受来自上方的压力,从而轴向压缩。这是例如容器间彼此堆叠就会产生上述情形。此外,在冷冻干燥(冻干)期间,也常会存在轴向压缩。这是因为在冷冻干燥的一种应用中会将保持器附接至容器上以保持该容器,该容器例如优选为玻璃西林瓶的西林瓶,这引起对该容器施加轴向压缩形式的机械应力。在冷冻干燥的另一种应用中,替代地或附加地,会将容器放在冷却板上并从上方进行按压,这引起对该容器施加轴向压缩形式的机械应力。同样,当优选地使用钳口封闭件封闭容器时,也会存在轴向压缩。

当然,不管是轴向压缩还是侧向压缩,都可能会存在拉应力。并且,在轴向压缩和侧向压缩两种情况下,压应力都会存在。

众所周知,轴向压缩在轴向载荷下发生。众所周知,侧向压缩在侧向载荷下发生。

关于侧向压缩,发明人特别确认了如下情形:例如,在处理容器期间,在容器内会存在侧向压缩。

作为一种倾向可以说,拉应力低的位置可优选地用于设置标记元件,和/或压应力的绝对值高的位置可优选地用于设置标记元件。注意,拉应力的值是正值,而压应力的值是负值。因此,压应力绝对值高就意味着有较高的压应力。

特别地,发明人还发现,根据一个实施例,具有上至150MPa的拉应力的位置处仍可以考虑作为设置标记元件的优选位置。

在本发明的上下文内,本领域技术人员认为合适的每种药物组合物均被考虑在内。药物组合物是包括至少一种活性成分的组合物。优选地,该活性成分可以是疫苗、抗体或其他生物试剂。该药物组合物可以是流体、固体或其组合,其中优选地为流体组合物。优选的固体组合物可以是例如粉末等颗粒、多种片剂或多种胶囊。进一步优选的药物组合物可以是非口服的,即意指通过口服之外的途径给药的组合物。非口服给药可以通过注射或者通过插入留置导管来实施,或注射例如使用针头(通常是皮下注射针头)和注射器实施。

下文将讨论与容器有关的其他相关方面。为了进行讨论,此处假设优选地由玻璃制成容器、优选制成其主体。此外,还假定容器优选地设计为西林瓶的形式。但是,当然,其他所有类型的容器也是可能的。

上述药物玻璃容器应具有足够高的强度,尤其在要将它们放入会向西林瓶施加较大轴向载荷的自动压盖机中的情况下。在科学实验室或医疗机构的自动采样机中使用玻璃西林瓶,或者在封盖、运输和存储玻璃西林瓶过程中,可观察到更高的轴向载荷。除了需对轴向载荷有一定的抵抗力外,玻璃容器还应具有足够高的破裂强度。例如,破裂压力测试可适用于评估冻干过程中容器的强度,以找到容器内表面或外表面上最薄弱的点。如果将药物制剂装入玻璃容器后需要冻干,则药物玻璃容器的破裂强度就很重要。

由于玻璃容器在制药业中的使用在施加机械应力或压力变化时仅允许非常低的损坏率,因此用于盛放药物制剂的玻璃容器应具有足够高的强度,特别是能够承受高轴向载荷的能力和具有足够高的破裂强度。

此外,它还应具有在下述的侧向压缩测试中承受住一定的压力的能力。

在制药业中,容器是药品的初级包装。玻璃容器是传统材料中最常用的,因其可确保稳定性、可见性、耐用性、坚硬度、耐湿性,而且易于封盖和且较为经济。当前市场上的药用玻璃容器包括由玻璃管制成的玻璃容器和吹塑玻璃容器。

用于药物包装的玻璃西林瓶必须通过许多机械测试。例如,在科学实验室或医疗机构的自动采样机中使用玻璃西林瓶,或者在封盖、运输和存储玻璃西林瓶过程中,需要通过所谓的“垂直压缩测试”(也即“轴向压缩测试”)来确定该玻璃西林瓶的高轴向载荷。除了需对轴向载荷有一定的抵抗力外,玻璃容器还应具有足够高的破裂强度,其可通过所谓的“破裂压力测试”来确定。例如,如果将药物制剂装入玻璃容器后需要冻干,则破裂压力测试适用于找到容器内表面或外表面上最薄弱的点。

通常用于确定玻璃西林瓶机械强度的另一种常用的机械测试是所谓的“侧向压缩测试”。例如,可以通过该测试来确定在去热原隧道中运输的过程中或在灌装线上运输的过程中特定的背压可能对玻璃西林瓶产生的影响。在该测试中,可以将玻璃西林瓶置于测试工具的上部和下部之间,如图4a所示(下文将进行更详细的描述),而后,将预定载荷直接施加至玻璃西林瓶的主体区域。

根据本发明的玻璃容器或根据本发明的多个玻璃容器中所包括的玻璃容器可以具有本领域技术人员认为在本发明的上下文中合适的任何尺寸或形式。优选地,玻璃容器的顶部区域包括开口,通过该开口可以将药物组合物放入玻璃容器的内部体积中。玻璃容器包括如下容器部分:玻璃管,其具有第一端和另一端;以及玻璃底部,其在该另一端封闭该玻璃管。优选地,玻璃容器是一件式设计,其通过提供玻璃管并封闭该玻璃管的一端部(即该端部会成为玻璃容器的开口)而制备,由此可以得到顶部区域、接合区域、颈部区域和肩部区域,然后对该玻璃管的另一端进行成形从而获得闭合的玻璃底部。优选地玻璃容器是药物玻璃容器、更优选地是选自西林瓶、安瓿或其组合中之一,其中其特别优选地是西林瓶。

容器的玻璃可以是任何类型的玻璃,其可以由技术人员认为适合于本发明上下文的任何材料或材料的组合组成。优选地,该玻璃适合于包装药物。根据《欧洲药典》(2011年第7版)第3.2.1节中对玻璃类型的定义,该玻璃特别优选地为I型、更优选I b型。附加地或替代地,该玻璃可以选自由硼硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃、钠钙玻璃和熔融石英构成的组,或可以是其中至少两种的组合。根据该文件中的使用说明,在每种情况下基于玻璃的总重量,铝硅酸盐玻璃中Al2O3的含量大于8重量%、优选大于9重量%、特别优选其含量在9重量%至20重量%之间。在每种情况下基于玻璃的总重量,优选的铝硅酸盐玻璃中B2O3的含量小于8重量%、优选最大7重量%、特别优选其含量在0重量%至7重量%的范围内。根据该文件中的使用说明,在每种情况下基于玻璃的总重量,硼硅酸盐玻璃中B2O3的含量至少为1重量%、优选至少为2重量%、更优选至少3重量%、更优选至少4重量%、进一步优选至少5重量%、特别优选其含量在5重量%至15重量%的范围内。在每种情况下基于玻璃的总重量,优选的硼硅酸盐玻璃中Al2O3的含量小于7.5重量%、更优选小于6.5重量%、特别优选其含量在0重量%至5.5重量%的范围内。另一方面,在每种情况下基于玻璃的总重量,硼硅酸盐玻璃中Al2O3的含量在3至7.5重量%的范围内、优选在4至6重量%的范围内。

进一步优选地,根据本发明的玻璃基本上不含硼(B)。其中“基本上不含B”是指不含有意添加到玻璃组合物中的B的玻璃。这意味着B仍可以作为杂质存在,在每种情况下基于玻璃的总重量,B的含量优选地不超过0.1重量%、更优选不超过0.05重量%。

轴向载荷和破裂压力

西林瓶的用于抵抗轴向压缩的机械抗力可通过根据DIN EN ISO 8113:2004(“玻璃容器–垂直载荷抗力–测试方法”)进行的垂直载荷强度测试来确定其中可以沿轴向施加压缩力,并以500N/min的恒定载荷速率增加压力,直到容器破损。

西林瓶的用于抵抗内部压力的机械抗力可通过根据DIN EN ISO 7458:2004(“玻璃容器-内部压力抗力-测试方法”)进行的破裂强度测试来确定其中可以从西林瓶内部施加液压力,并以5.8bar/s的恒定载荷速率增加该压力,直到容器破损。

侧向压缩测试

西林瓶主体部分的用于对抗直径压缩的机械抗力可以通过改自DIN EN ISO8113:2004(“玻璃容器–垂直载荷抗力–测试方法”)的直径向载荷强度测试来确定,其中可以在西林瓶主体外表面几何结构的两个相对位置处施加直径(径向)方向的压缩力。该压缩力使用通用测试机以1500N/min的恒定载荷速率增加,直到使容器破损为止(破损以在力-时间图F(t)中的急剧下降再次被检测到)。直径载荷由两个相对的单轴凹形钢表面来施加,在该两个表面之间西林瓶的主体部分平行于该轴线放置。凹形表面之一被构造为能够进行自我调节,以能够补偿几何不规则性。两个钢表面的凹面半径比主体部分外径的半径大25%,使得载荷沿着两条相对线施加。凹形钢表面的宽度选择为大于西林瓶主体部分的高度。

颈部挤压测试

西林瓶颈部的用于对抗直径压缩的机械抗力可以通过改自DIN EN ISO8113:2004(“玻璃容器–垂直载荷抗力–测试方法”)的直径载荷强度测试来确定,其中可以在西林瓶颈部外表面几何结构的两个相对位置处施加直径(径向)方向压缩力。该压缩力使用通用测试机以2000牛/分的恒定载荷速率增加,直到使容器破损为止(破损以在力-时间图F(t)中的急剧下降被检测)。直径载荷由两个相对的单轴凹形钢表面来施加,在该两个表面之间西林瓶的颈部平行于该轴线放置。凹形表面之一被构造为能够进行自我调节,以能够补偿几何不规则性。两个钢表面的凹面半径比颈部外径的半径大25%,使得载荷沿着两条相对线施加。凹形钢表面的宽度选择为略小于西林瓶颈部的高度。

附图说明

结合附图和根据优选实施例的以下详尽描述,可以使得本发明的各个方面对于本领域技术人员变得显而易见。

图1示出了根据本发明的第一、第二和第三方面的在底部具有标记元件的容器;

图2a-2c示例性地示出了雕刻到玻璃中的不同标记元件;

图3a示出了用于轴向压缩测试的装置的图示;

图3b示例性地示出了在轴向压缩测试中样本外表面上的应力分布的等高线图;

图4a示出了用于侧向压缩测试的装置的图示;

图4b示例性地示出了在侧向压缩测试中样本外表面上的应力分布的等高线图;

图5示出了具有不同部分的西林瓶模型的透视剖视图;

图6a示出了在轴向压缩下图5所示西林瓶的应力分布的等高线图;

图6b示出了在轴向压缩下图5所示西林瓶圆柱形壁部的应力分布的等高线图;

图6c示出了在轴向压缩下图5所示的西林瓶跟部的应力分布的等高线图;

图6d示出了在轴向压缩下图5所示的西林瓶底部的应力分布的等高线图;

图7a示出了在侧向压缩下图5所示西林瓶的应力分布的等高线图;

图7b示出了在侧向压缩下图5所示西林瓶圆柱形壁部的应力分布的等高线图;

图7c示出了在侧向压缩下图5所示的西林瓶跟部的应力分布的等高线图;

图7d示出了在侧向压缩下图5所示的西林瓶底部的应力分布的等高线图;以及

图8是根据本发明的第四方面的方法的流程图。

具体实施方式

图1示出了西林瓶形式的容器,具有在西林瓶的底部的标记元件。

图2a示出了标记元件的近视图。出于演示目的,此处的标记元件被雕刻到玻璃基板中。

图2b示出了被雕刻到玻璃西林瓶的底部外表面中的另一标记元件。从在附图中的说明可以推断出标记元件的尺寸。标记元件在第一方向上的尺寸是1.18毫米。由于标记元件是正方形的,因此其在第二方向上的尺寸也为1.18毫米。

图2c示出了被雕刻到玻璃西林瓶的底部外表面中的另一标记元件。从在附图中的说明可以推断出标记元件的尺寸。标记元件在第一方向上的尺寸是1.22毫米。由于标记元件是正方形的,因此其在第二方向上的尺寸也为1.22毫米。

图3a示出了用于轴向压缩测试的装置的图示。该装置可以用于检查轴向压缩强度。诸如玻璃西林瓶1a的轴向压缩强度可以基于DIN EN ISO 8113:2004通过施加载荷率恒定的轴向压缩载荷F直至样本(西林瓶1a)损坏来测定。在此,西林瓶1a被夹在可自调节钢板3a和刚性钢板5a之间。

图3b示出了在轴向压缩下2mL的管状玻璃西林瓶外表面上的应力分布的示例性等高线图,这可通过图3a所示的轴向压缩测试获得。

图4a示出了用于侧向压缩测试的装置的图示。该装置可以用于检查侧向压缩强度。诸如玻璃西林瓶1b的侧向压缩强度可以基于改自DIN EN ISO8113:2004(具体请参见上文关于侧向压缩测试的部分)通过施加载荷率恒定的侧向压缩载荷F直至样本(西林瓶1b)损坏来测定。在此,西林瓶1b被夹在可自调节钢板3b和刚性钢板5b之间。

图4b示例性地示出了在侧向压缩下2mL的管状玻璃西林瓶外表面上的应力分布的等高线图,这可通过图4a所示的侧向压缩测试获得。

从图3b和图4b可以推断出,上述两种载荷在西林瓶基部外表面的中心产生相对较低的拉应力(或者它们产生均匀的压应力)。这指示了此处是进行激光打标的首选位置。

对此,需要注意的是,玻璃的强度可以看作是对其表面质量的推测,因此,玻璃的强度会随处理、加工和运输中表面条件的变化而变化。但通常,玻璃产品的(拉伸)强度值在大约30到70MPa之间。因此,可进行激光打标的强度的合理规格下限为70MPa的拉应力值。根据西林瓶的几何结构和载荷情况不同,在西林瓶基部外表面上产生70MPa的拉应力所需要的压缩力大小也不同。

从图中可以明显得出,在不同的载荷下存在不同的临界区域。然而,本发明的构思能够通过模拟结果来确认位置,所以仅存在较低的拉应力(或均匀的压应力),进而能够在没有降低西林瓶稳定性的风险的情况下在相应位置处设置标记元件。这是符合实践的,因为必须要避开具有拉应力的位置,而在具有压应力的位置处设置标记元件是有益的。

无论如何,基于模拟结果,还可以确定应力参数的平均值,该平均值又可以用作设置根据本发明的阈值的相对值(事实上,该平均值可用作计算总和的基础,而总和又与阈值有关)。这还说明,基于使用过程中可能施加到容器(例如西林瓶、优选地如图3a和图4a所示的西林瓶)上的载荷,各个模拟数据可以用于确定阈值。这构成了相当灵活的方法。

换句话说,如果诸如图3b和4b所示的结果是通过模拟需要进行标记的西林瓶而获得的,那么可以根据从分布图所得到的平均值在西林瓶的底部限定优选的位置。例如,在第一状态条件下(例如是轴向压缩)具有低于第一阈值的拉应力以及在第二状态条件下(例如是侧向压缩)具有低于第一阈值的拉应力的西林瓶底部的区域可能是优选的位置。和/或,例如,在特定状态条件下(例如轴向或侧向压缩)第一主应力小于某个阈值的西林瓶底部的区域可能是优选的位置。

图5示出了西林瓶7的模型的透视剖视图。在一个实施例中,由于关于标记元件的可读取性等的规定,标记元件必须设置在容器(优选地以西林瓶7的形式)的预选部分上。该预选部分可以是例如西林瓶的圆柱形壁部9、西林瓶的跟部11或西林瓶的底部13。有利的是将模拟限制在容器的相应部分上,使得在确定平均值进而确定阈值时仅需考虑该部分的值。

图6a至6d以及图7a至7d分别示出了在轴向压缩和侧向压缩下第一主应力分布的不同等高线图,下文将进行详述。选择用于图6a-6d和图7a-7d的关键代码(code of thekey)使得仅拉应力从亮到暗地示出。压应力(值小于零)所对应的区域较亮。鉴于等高线图中均示出了第一主应力,这意味着无论应力方向为何,每个点的最大应力均被示出。虽然每个等高线图仅示出了整个元件的四分之一,但这已足够了,因为该元件是旋转对称的。

对于轴向压缩:

图6a示出了如图5所示的整个西林瓶7的等高线图。根据该分布,可以计算得到第一主应力的平均加权值为15.7MPa。

图6b示出了仅如图5所示西林瓶7的圆柱形壁部9的等高线图。根据该等高线图的分布,可以计算得到第一主应力的平均加权值为17.6MPa。

图6c示出了仅如图5所示西林瓶7的跟部11的等高线图。根据该分布,可以计算得到第一主应力的平均加权值为22.2MPa。

图6d示出了仅如图5所示西林瓶7的底部13的等高线图。根据该分布,可以计算得到第一主应力的平均加权值为-4.3MPa。

对于侧向压缩:

图7a示出了入图5所示的整个西林瓶7的等高线图。根据该分布,可以计算得到第一主应力的平均加权值为28.0MPa。

图7b示出了仅如图5所示西林瓶7的圆柱形壁部9的等高线图。根据该分布,可以计算得到第一主应力的平均加权值为26.9MPa。

图7c示出了仅如图5所示西林瓶7的跟部11的等高线图。根据该分布,可以计算得到第一主应力的平均加权值为19.8MPa。

图7d示出了图5所示西林瓶7的底部13的等高线图。根据该分布,可以计算得到第一主应力的平均加权值为43.4MPa。

通过对图6a-6d和7a-7d的估算,可以发现取决于标记元件应设置在西林瓶7的部分,根据图6a-6d和7a-7d的等高线图所示的模拟,可以得到不同应力值,因而不同的平均加权值。此外,轴向压缩和侧向压缩的结果进而平均值不同。这又意味着取决于标记元件设置在西林瓶7上的部分,获得不同的阈值。或者换句话说,对于西林瓶7的不同部分,被确认为“优选地”能够设置标记元件的区域可以具有不同的应力值,因此不同的平均值,进而不同的阈值。因此,尽管某一阈值可以用于确定侧向压缩下底部上的优选位置,但它可能不适用于确定侧向压缩下另一部分上的优选位置。

实际上,这清楚地表明,由于相对于平均值限定阈值,因此本发明构思的适用可以无需考虑相应容器的几何结构、尺寸和形状。

例如,假设前提是必须在西林瓶7的底部13上设置标记元件(例如,由于西林瓶的其他部分不可读取而无法用于写入和/或读取标记元件),则可以将相关应力参数作为第一主应力,并将状态条件设为侧向压缩力1700N,最后,将阈值设定为平均加权平均值(即,通过模拟获得的平均加权平均值)与该平均加权平均值的绝对值的100%之和。因此,为了确定能够设置标记元件的位置,对西林瓶7的底部13进行了针对第一主应力的模拟,在模拟中施加了1700N的侧向压力。

然后,通过模拟生成如图7d所示的等高线图。由此,可以得出第一主应力的平均加权值为43.4MPa(具体请参见上文)。最后,可以将阈值限定为43.4MPa加43.4MPa的100%,得到86.8MPa。如从图7d所示的等高线图可以看出,底部13的右半部分(图7d中的区域15)较亮,因此其可以是设置标记元件的合适位置。相反,图7d所示的底部13的左上角(图7d中的区域17)较暗,且其值超过170MPa,因此无法满足阈值标准并且不应在该位置处设置标记元件。

当然,以上仅为示例,用于说明本发明的方法的适宜应用。

图8是根据本发明的第四方面的方法100的流程图。

在步骤101中,提供至少一个主体,该主体至少部分地为中空的并且具有至少一个封闭端并设置有至少一个开口。例如,该主体可以是以图5的模型所示的西林瓶。

在步骤103中,确认在主体上的至少一个位置,该主体在该位置上具有至少一个应力参数,优选地在至少一种状态条件下,该应力参数的值小于或等于至少一个阈值;其中该阈值得自和/或能够得自至少一次模拟的至少一个模拟结果,该模拟基于具有或不具有该标记元件的主体的至少一个表面区域的应力参数的有限元方法;其中至少一个平均值通过或能够通过对该主体至少一部分表面区域的应力参数的模拟来获得;其中阈值是该平均值与该平均值的绝对值的1000%以下之和。例如,该应力参数可以是第一主应力。

例如,该状态条件可能是1700N的侧向压缩。例如,该主体的第一表面可以是主体底部的表面。例如,该阈值可以是如上述基于图7d所得出的86.8帕。

在步骤103所包括的步骤103a中,评估主体的模拟结果并且确认应力参数的平均值小于阈值的至少一个区域。

例如,该区域可以是西林瓶主体底部的右半部分15,请参见图7d。

在步骤103所包括的步骤103b中,选择该位置以使得该位置至少部分地位于所确认的区域内。

在步骤105中,设置至少一个标记元件,该标记元件在所确认的位置处能够用于识别容器。

在步骤105所包括的步骤105a中,在所确认的位置处,通过至少一个第一激光器来烧蚀主体的至少一个表面区域的材料。例如,该步骤可以通过紫外线激光器来执行。

在步骤107中,至少部分地对该主体执行回火操作。

当然,即使以上参考附图所讨论的优选实施例是指某种产品,例如西林瓶或注射器,本领域技术人员也清楚地理解,所讨论的方面也相应地适用于其他形状、几何结构和尺寸的容器。

本发明的原理和操作方式已经通过本发明的优选实施例进行了解释和说明。然而,必须理解的是,在不脱离本发明的精神或范围的情况下,也能够以不同于具体上文所说明和图示的方式实施本发明。

附图标记列表

1a、1b 西林瓶

3a、3b 钢板

5a、5b 钢板

7 西林瓶

9 壁部

11 跟部

13 底部

15 区域

17 区域

100 流程图

101-107 步骤

F 载荷(力)

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