Brevet FR2609804A1 — publié le 19880722

La présente invention concerne des perfectionnements à apporter aux cuves, dans le domaine de la photométrie photoélectrique, permettant d'effectuer des mesures d'absorbance très élevée en utilisant les instruments d'analyse spectrale des radiations lumineuses. Ces instruments sont caractérisés par un dispositif de dispersion de lumière visible ou invisible (c'est à dire ultra-violette, visible, infra-rouge). Ce dispositif permet d'isoler à volonté une partie des radiations émises par une source lumineuse appropriée, dans le but d'en étudier la composition, ou de l'utiliser en mesures d'absorption, de réflexion, de diffusion ou de réémission (spectrophotometrie, colorimetrie, fluorimetrie, détection de phosphorescence, luminescence, flamme). Cette invention est généralement utilisée sur des appareils photométriques, ayant un ou plusieurs faisceaux lumineux, pouvant effectuer des mesures galvanométriques, digitales, ou automatiques informatisées. Le résultat de ces mesures peut être qualitatif ou quantitatif, absolu ou relatif. La présente invention se caractérise par un dispositif comportant une cuve séparée au moins en deux parties indépendantes, chacune faisant fonction de cuve à circulation. Cette circulation est assurée dans le dispositif par l'intermédiaire de tubulures. Les deux parties ont la même traversée optique, ce qui permet de doubler le nombre de cuves à analyser avec peu -ou pas- de modifications techniques de l'appareil de mesure. Dans une variante, les deux parties ont des traversées optiques différentes. Dans ce cas, les deux parties sont mises en séries en connectant la sortie de la première axec l'entrée de la seconde. Le choix de la partie à utiliser pour l'analyse d'un produit est fait automatiquement ou manuellement en fonction de la Densité Optique du produit considéré (qui peut atteindre des D.O. très élevées), ce qui permet, entre autres, des dosages précis de produits en cours d'évolution, par commutations successives sur la partie la mieux adaptée, ceci sans dilution ni manipulation chimique. I1 est donné, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation se référant aux dessins ci annexés. Par exemple, dans les spectrophotomètres, les spectromètres ou les colorimètres, les mesures d'absorbance sont réalisées à l'aide de cuvettes en verre ou en quartz interposées entre la source et le récepteur, dans un compartiment de mesures ou compartiment porte-cuves. La figure 1 représente le schéma simplifié d'un spectrophotomètre. La figure 2 représente une cuve à circulation double. La figure 3 représente une cuve à circulation double, vue de dessus, les 2 parties ayant une traversée optique différente. La figure 4 représente une cuve à circulation double, vue de dessus, les 2 parties ayant la même traversée optique. Le schéma sur la figure 1 représente une description abrégée d'un spectrophotomètre qui pourra être utilisé avec la cuvette spéciale concernant ce brevet: une source (10) émet un rayon lumineux (11), qui, grâce à une optique appropriée, se focalise sur une fente d'entrée (12) et ensuite se projette sur un monochromateur (13) (réseau ou prisme, filtres interférentiels ou filtres colorés simples). Le monochromateur disperse et réfléchit un spectre de radiations qui se focalise sur la fente de sortie (14). Ce faisceau, issu de la fente, traverse un compartiment porte-cuves (15) et se projette ensuite sur le récepteur (16): photomultiplicateur, cellule photoélectrique ou à couche d'arrêt, récepteur à vide, etc... Ce récepteur transforme l'intensité lumineux J reçue en une énergie électrique qui est mesurée à l'aide d'un galc-iomètre, ou d'un voltmètre digital, ou d'une imprimante, ou d'un enregistreur, ou d'un ordinateur. Si l'on introduit dans le compartiment porte-cuves (6) une cuve contenant une solution liquide limpide, colorée ou non, le rayonnement de lumière monochromatique qui la traverse se trouve diminué plus ou moins selon la longueur d'onde du rayonnement en question. I1 existe une technique d'analyse optique par absorption lorsqu'on connait le spectre d'un produit à doser. En effet, grâce à la loi de Beer-Lambert, nous savons que l'absorption de la lumière monochromatique correspondant à la longueur d'onde du maximum d'absorption du produit est proportionnelle à la concentration du produit à doser et au trajet optique de la cuve à examiner. Un spectrophotomètre mesure, sur une solution, les paramètres suivants: T = 1/lo D.O. = log Io/I = E 1 C = log 1/T = - log T T = Transmission I = Intensité du rayon sortant Io = Intensité du rayon introduit DO = Densité Optique ou absorbance E = Coefficient d'extinction 1 = Traversée optique (épaisseur de la cuve) C = Concentration I1 suffit donc de graduer les appareils en D.O. pour obtenir des mesures qui varient d'une manière proportionnelle en fonction de C et de 1. On comprend que la précision et la réussite de ce type d'analyses optiques par absorption sont strictement liées à la qualité et aux côtes de la cuve dans laquelle on introduit le liquide à analyser. Généralement, on utilise des cuves carrées de 10 mm de traversée optique intérieure. Ces cuves peuvent être à circulation ou non. Si elles sont à circulation, elles sont équipées de 2 tubulures, l'une pour l'arrivée du liquide et l'autre pour la sortie du liquide. Cette technique est également utilisée dans les dosages pour contrôler la dissolution des médicaments. Cet essai analytique permet aux laboratoires de contrôle de qualité, de vérifier les médicaments, par exemple : la qualité du produit, l'action retardée de certains médicaments, etc.. I1 permet aux autres laboratoires (de recherche et de production) de choisir les formules les mieux adaptées pour obtenir la libération du principe actif dans les conditions plus adaptées aux résultats thérapeutiques recherchés. D'autre part, il permet également de s'assurer que le produit nouvellement fabriqué est analogue au précédent et conforme au produit original. En plus, il leur permet d'obtenir des informations précieuses au sujet de la stabilité dans le temps de leurs produits et de leur homogénéité. La norme de la Pro Pharmacopoea française (parution officielle USP/NF de Mai 1979), est très précise : elle impose une technologie bien définie tant én ce qui concerne l'appareillage que le mode opératoire. Les essais doivent être répétés au moins six fois pour chaque lot de fabrication. Ce lot doit ensuite être comparé aux lots précédents et à l'original sur un nombre d'échantillons non inférieur à trente. Si l'on considère la nécessité d'une référence (ou blanc), il faut donc pouvoir analyser au moins sept échantillons à la fois, voire huit si l'on veut comparer également un étalon connu. L'examen se fait comme suit -un comprimé contenant les mêmes principes actifs est introduit dans chacun des six agitateurs, -chaque agitateur est relié, par une tubulure en plastique, à une cuve à circulation et une pompe péristaltique provoque la circulation du liquide allant de l'agitateur à la cuve et revenant à l'agitateur. -la cuve à circulation se trouve dans le spectrophotomètre et permet d'obtenir les variations de D.O. qui se produisent, en fonction du temps, à partir du moment de l'introduction du comprimé dans l'agitateur. I1 faut, bien entendu, avant de commencer l'anÎyse, faire circuler dans toutes les cuves un liquide dans lequel a été dissous un comprimé ne contenant pas le principe actif. C'est par rapport à cette premiere analyse en blanc que l'on peut analyser ensuite les effets de la dissolution et sa vitesse. Une dernière cuve contenant un étalon connu (d'un précédent essai de dissolution) permet de vérifier le temps de cette dissolution. Etant donné que la plupart des spectrophotomètres ne peuvent pas mesurer avec précision les D.O. (densités optiques) supérieures à 2 ou 3 unités, et que la loi de Beer Lambert perd sa validité, selon les produits, à partir de 2 de D.O., il parait évident que l'on peut recourir à des cuves qui ont une traversée optique de moitié inférieure, par exemple, pour étudier une solution à D.O. élevée. I1 suffira , ensuite, de multiplier par deux le résultat pour avoir la valeur recherchée. Mais le problème devient encore plus complexe. En effet 10)souvent les valeurs de D.O. peuvent atteindre 10 et plus en fin d'expérience. 20)si l'on utilise des cuves avec traversée optique trop petite (2 mm, par exemple), on n'obtient pratiquement rien comme signal au départ de l'expérience, et il apparaît difficile de tracer une courbe. 30)ce type d'analyse doit être fait sur huit cuves à la fois car la loi prévoit que, pour les contrôles, ce type de dosage doit être fait en six exemplaires plus un blanc et un étalon connu. Or la plupart des appareils existants ne disposent que de quatre, cinq ou six emplacements pour les cuves. La cuve (5), objet de ce brevet, résoud ces problèmes car dans l'emplacement prévu pour une cuve, nous pouvons placer une cuve à circulation double dans laquelle peut circuler le même liquide mais permettant l'analyse sur deux traversées optiques differentes (6)(8), par exemple 10 mm et 2 mm. En effet, cette cuve (5), représentée sur la figure 2, est divisée en deux parties (A) et (B) par une séparation centrale (9). Les parties (A) et (B) sont équipées de deux tubulures chacune, une pour l'arrivée du liquide et l'autre pour la sortie. La partie (A) et la partie (B) sont donc deux cuves indépendantes à circulation. Sur les figures 2, 3 et 4 sont représentées, l'arrivée du liquide de la partie A (1), la sortie du liquide de la partie A (2), l'arrivée du liquide de la partie B (3), la sortie du liquide de la partie B (4). Si l'on désire que le même liquide circule dans les deux parties, il suffira de brancher la sortie de la partie A (2) sur l'entrée de la partie B (3). Cette cuve spéciale peut également être divisée en 2 parties (A) et (B) ayant les mêmes côtes (fig.4), et donc les mêmes traversées optiques (6)(7), pour bénéficier de la possibilité de doubler le nombre des cuves en utilisant le même support métallique sans modification de l'appareil. Avec ces cuves, un appareil qui pouvait analyser 8 cuves par exemple, pourra en analyser 16 sans interruption (le processus de dissolution par agitation doit être ininterrompu et continu), avec les possibilités suivantes: 10)Pendant les premières lectures on utilise la partie de la cuve ayant une traversée optique de 10 mm (6). Dès que les valeurs atteignent ou dépassent 2 de DO, on utilise la partie de la cuve qui a une traversée optique de 2 mm (8)(et on multiplie alors par 5 les valeurs lues). Cette manipulation peut être, soit automatique (si l'appareil est automatisé ou piloté par ordinateur ou microprocesseur car, grâce au logiciel préprogrammé, toutes les opérations de déplacement des cuves, de lecture et de calculs sont faites automatiquement), soit manuelle. 20)D'autre part, il est également possible de réaliser des cuves avec deux traversées optiques égales (6ì(7), c'est-à-di-e qu'on a alors 16 cuves à disposition. On peut alors connecter 2 > stèmes de dissolution sur un même appareil (spectrophotomètre) sans apporter un quelconque changement dans la constitution mécanique des appareils. Les appareils qui disposent d'un vaste porte-cuves à 10 cuves pourront utiliser cette cuve double et disposeront alors de 20 cuves. Ils pourront donc utiliser 2 systèmes de dissolution indépendants même si l'un des deux doit analyser des DO très élevées. Dans ce cas, il y aura 13 cuves (1 blanc + 6 cuves doubles - Fig 3) à disposition du dosage qui risque d'atteindre des DO élevées, et 7 cuves (1 blanc + 3 cuves doubles) pour le dosage normal qui pourrait être fait avec cuves de 2, 5 ou 10 mm de traversée optique. 30)Finalement cette invention permet de doubler le nombre des cuves à examiner sans changer la mécanique des appareils existants. REVENDICATIONS l)Dispositif permettant des analyses de produits basées sur des principes d'absorption optique, caractérisé en ce qu'il consiste en une cuve (5) séparée au moins en deux parties (A)(B), indépendantes, chacune faisant fonction de cuve à circulation, cette circulation étant assurée dans le dispositif par l'intermédiaire de tubulures (1),(2),(3),(4). 2)Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les deux parties (A)(B) ont la même traversée optique (6)(7), ce qui permet de doubler le nombre de cuves à analyser avec peu -ou pas- de modifications techniques de l'appareil de mesure. 3)Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que, dans une variante, les parties (A) et (B) de dimensions différentes ont des traversées optiques différentes (6)(8). 4)Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que les parties (A) et (B) sont mises en série en connectant la sortie (2) de (A) avec l'entrée (3) de (B), le choix de la partie à utiliser pour l'analyse d'un produit étant fait automatiquement ou manuellement en fonction de la densité optique du produit considéré (qui peut atteindre des D.O. très élevées), ce qui permet entre autres des dosages précis de produits en cours d'évolution par commutations successives sur la partie la mieux adaptée, ceci sans dilution ni manipulation chimique. 5)Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que, dans une variante, les parties (A) et (B) communiquent de façon interne afin de disposer de traversées optiques différentes pour l'analyse d'un même échantillon.