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1、藥用玻璃包材簡介

什么是藥用玻璃包材？藥用玻璃包材是玻璃制品的重要組成部分，其性能及質(zhì)量要求均高于普通的玻璃制品，是藥品包裝的主要材料。

藥用玻璃包材的特點：（1）有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，較強的耐腐蝕性，較好的相容性，且對藥物無吸附或吸附較??；（2）具有優(yōu)良的保護性能，易密封，不透氣，不透濕，有一定的強度，能起到對藥品的保護作用。例如，不含抑菌劑的非終端滅菌的液體制劑，若包材密封性不好，產(chǎn)品無菌和細(xì)菌內(nèi)毒素將無法得到保障；（3)具有良好的耐熱性和高熔點，便于滅菌和消毒。例如，市場上售賣的維生素C注射液，其為終端滅菌產(chǎn)品，一般是100℃流通蒸汽15min，對玻璃制品的耐熱性要求較高；（4）表面光滑，方便清洗，無毒無異味，安全衛(wèi)生。（5）透明性好，美觀，對產(chǎn)品商業(yè)化的適應(yīng)能力較強；（6）易于造型，品種規(guī)格多樣。例如，市場上常用的玻璃包材有西林瓶、卡式瓶、安瓿瓶、預(yù)充針等，每種瓶子又可根據(jù)裝量大小進行細(xì)分，例如2ml西林瓶、7ml西林瓶等，可滿足各類規(guī)格制劑灌裝需求；（6）便宜易得，可回收。

藥用玻璃包材的種類及性質(zhì)：根據(jù)線性熱膨脹系數(shù)以及三氧化硼含量不同，并結(jié)合玻璃性能要求將藥用玻璃分為高硼硅、中硼硅、低硼硅、鈉鈣玻璃四類，不同材質(zhì)玻璃指標(biāo)對比見圖1[1]。

玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）水對玻璃的侵蝕：水對玻璃具有較強的侵蝕性，未經(jīng)任何處理的玻璃很容易發(fā)生水解。在抗水侵蝕方面，硼硅玻璃的穩(wěn)定性明顯高于鈉鈣玻璃。藥用玻璃按顆粒耐水性的不同，可分為Ⅰ類玻璃和Ⅲ類玻璃。Ⅰ類玻璃為高硼硅類玻璃，具有高耐水性；Ⅲ類玻璃為鈉鈣玻璃，具有中等耐水性。Ⅲ類玻璃制成的容器內(nèi)表面經(jīng)中性化處理后，可達到高耐水性，我們將其稱為Ⅱ類玻璃容器。但需要注意的是，此類玻璃制成的輸液瓶僅限使用一次，若反復(fù)使用，在清洗、消毒或滅菌時極易破壞經(jīng)處理的薄硅層而使其耐水性能降低。

（2）酸對玻璃的侵蝕：硅酸鹽玻璃對一般酸性介質(zhì)具有較好的抗侵蝕能力。由于酸是通過酸性溶液中的水的作用侵蝕玻璃，所以濃酸對玻璃的侵蝕能力低于稀酸。凡事均有例外，硅酸鹽玻璃對氫氟酸和磷酸抗腐蝕能力較弱，所以市面上氫氟酸和磷酸溶液一般不使用玻璃容器進行包裝，而選用塑料材質(zhì)容器，例如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等材質(zhì)的瓶子。

（3）堿對玻璃的侵蝕：硅酸鹽玻璃耐堿性較弱，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如其耐酸性和耐水性。堿有能力將玻璃完全溶解。實驗中常見到，配置好的高濃度氫氧化鈉溶液置于玻璃瓶中放置1天，可觀察到溶液中有許多亮晶晶的玻璃碎屑，該現(xiàn)象是堿溶液溶解玻璃的常見例子，細(xì)心的研發(fā)者在實驗中可能也有發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的。因此，實驗或生產(chǎn)過程中，不要長時間用玻璃容器盛裝堿液，極易引起液體制劑可見異物檢測不合格。

2、藥用玻璃包材的應(yīng)用

（1）模制瓶和管制瓶的應(yīng)用

常見的藥用玻璃容器按制作工藝可分為模制瓶和管制瓶。模制瓶是通過一定的模具將熔化的玻璃液倒入其中制成的產(chǎn)品；管制瓶是先將玻璃液拉成玻璃管，再用已經(jīng)拉制成型的玻璃管二次加工成型制造的產(chǎn)品，專門用于醫(yī)藥產(chǎn)品的包裝。常用模制瓶和管制瓶分類及常用玻璃瓶見圖1、圖2；其特點及常見應(yīng)用見表1。

（2)不同材質(zhì)玻璃的應(yīng)用

不同材質(zhì)玻璃在實際應(yīng)用過程中也有較深的學(xué)問。例如，高硼硅玻璃線性熱膨脹系數(shù)小，耐熱及耐沖擊性能較高，故制作低溫凍干粉針瓶較為理想。中硼硅玻璃也稱國際中心玻璃(5.0中性玻璃），在藥包材中用途較為廣泛，國際上注射液一般都采用中性玻璃。低硼硅玻璃是我國特有的藥用玻璃產(chǎn)品，由于這種玻璃與中性玻璃相比，硼含量較低，線性熱膨脹系數(shù)大，耐水性略低故制作安瓿質(zhì)量不太理想。與硼硅玻璃相比，鈉鈣玻璃易于熔制和加工，且價格低廉，多用于制造對耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性要求不高的玻璃制品。不同材質(zhì)玻璃管的常見應(yīng)用見圖4。

藥用玻璃包材應(yīng)用的注意事項

（1）藥用玻璃容器應(yīng)清潔透明，以利于注射液可見異物、雜質(zhì)以及變質(zhì)情況的檢測。一般藥物應(yīng)選擇無色玻璃，當(dāng)藥物對光不穩(wěn)定，有避光需求時，可選用棕色透明玻璃，不宜選擇其他顏色玻璃。

（2）普通無色玻璃具有透光性，琥珀色（棕色）玻璃瓶配方中含有鐵鹽，能阻止波長在470nm以下的光透過，但需要注意的是如藥品中所含成分易受鐵的催化發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，則不能使用琥珀色玻璃；藍(lán)色玻璃容器和綠色玻璃容器能透過很強的紫外光，如包裝藥物對光敏感，該類玻璃不能避免藥物的光學(xué)降解。因此，需光敏感性藥物在玻璃選擇時應(yīng)當(dāng)慎重，既要考慮到玻璃包材的避光性能，又要考慮到其化學(xué)穩(wěn)定性。

（3）根據(jù)制劑特性及制作工藝進行玻璃容器選擇。經(jīng)高溫滅菌或冷凍干燥的產(chǎn)品應(yīng)選擇熱穩(wěn)定性較好、機械強度較高的玻璃容器。能夠承受熱壓滅菌時產(chǎn)生的較高壓力差，并避免在生產(chǎn)、運輸、貯存過程中所造成的破損。

（4）應(yīng)具有良好的臨床使用性，如安瓿瓶折斷力應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)，不與藥物發(fā)生反應(yīng)，無玻璃碎屑脫落，不影響產(chǎn)品pH等。

3、藥用玻璃包材的選擇

目前鈉鈣玻璃、低硼硅玻璃、中硼硅玻璃、高硼硅玻璃在市場上均有使用。由于鈉鈣玻璃和低硼硅玻璃制作工藝簡單，成本較低，具有較高的價格優(yōu)勢（見圖5）[2]，目前在國內(nèi)市場應(yīng)用較為廣泛（見圖6）[3]。但是由于鈉鈣/低硼硅玻璃的固有特點，導(dǎo)致其疏水性較弱，穩(wěn)定性較差，應(yīng)用范圍受限。2017年12月我國頒布《已上市化學(xué)仿制藥(注射劑)一致性評價技術(shù)要求(征求意見稿)》指出，直接接觸藥品的包材和容器應(yīng)當(dāng)符合總局頒布的包材標(biāo)準(zhǔn)，不建議使用鈉鈣玻璃和低硼硅玻璃。因此，鈉鈣玻璃被市場淘汰是大勢所趨，低硼硅玻璃是中國特色，只在國內(nèi)生產(chǎn)使用，國外并不認(rèn)可，一定程度上限制了我國藥品的國際化進程。

每支中硼硅玻璃價格比鈉鈣/低硼硅玻璃高0.3-0.7元，在價格上不占優(yōu)勢，但是其與藥物不發(fā)生反應(yīng)，利于產(chǎn)品穩(wěn)定，可節(jié)研發(fā)時間和研發(fā)成本，另一方面也有利與后期市場的推廣，這些都是鈉鈣玻璃和低硼硅玻璃所不能比擬的。雖然低硼硅玻璃目前在國內(nèi)仍有較高的市場份額，但是隨著我國創(chuàng)新藥國家化進程的加快，仿制藥一致性評價的需求，加上政策加持，中硼硅玻璃市場份額將逐步擴大，必將取樣鈉鈣/低硼硅玻璃。

因此，建議廣大研發(fā)人員在進行包材篩選時需充分考慮到不同包材的化學(xué)穩(wěn)定性及后期產(chǎn)品推廣的地域性，防止選用包材不適合影響產(chǎn)品國際化的推進和一致性評價的通過，盡量減少包材變更，以節(jié)約研發(fā)成本，節(jié)約研發(fā)時間。

4、總結(jié)

藥用玻璃是直接接觸藥品的包裝材料，在藥物的研發(fā)和生產(chǎn)過程中，應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識到包材對產(chǎn)品的重要性，了解不同材質(zhì)玻璃的特點及未來發(fā)展方向，并指導(dǎo)實際應(yīng)用，在研發(fā)和生產(chǎn)時選用合適的包材灌裝藥物，不僅要保證藥品的穩(wěn)定、安全、有效，還要保證藥物適合推廣，走向全球，造福更多患者。當(dāng)然，實現(xiàn)包材合理、高效應(yīng)用，淘汰落后產(chǎn)能，讓包材面對全球化，藥品走向全球化，還需我輩持續(xù)努力。

參考文獻：

[1] 《中國藥典2020》

[2] 《玻璃包材全面升級中硼硅，行業(yè)成本增加上百億元》20191220、力諾特玻招股說明書、華泰研究

[3] 藥玻行業(yè)大變局：中硼硅百億替換市場可期，國產(chǎn)藥玻必爭之地https://baijiahao.baidu.com/s?id=1711938944914694075&wfr=spider&for=pc