用于儲存冷凍生物制品的高硼硅玻璃及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種用于儲存冷凍生物制品的高硼硅玻璃，包括下列重量百分含量的組份：ＳｉＯ２８０．６～８１％；Ｂ２Ｏ３１２～１２．４％；Ａｌ２Ｏ３２～２．４％；Ｒ２Ｏ４．１～４．５％；Ｆｅ２Ｏ３≤０．２％；ＣａＯ≤０．３％；其中，Ｒ為堿金屬元素。本發明專利技術的玻璃理化性能穩定、耐酸堿侵蝕、耐冷凍、耐熱急變，適于儲存冷凍生物制品。本發明專利技術還公開了高硼硅玻璃的制備方法，本方法合理、簡便，生產出的玻璃符合標準，填補了國內的空白。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種玻璃及其生產方法，尤其涉及一種儲存冷凍生物制品的高硼硅玻璃及其生產方法。
技術介紹
藥用玻璃包裝與一般工業玻璃產品不同，產品直接接觸藥品，有的還要進行較長時間的藥品貯存。因此藥用玻璃包裝的產品質量直接關系著藥品的質量，涉及人身的健康和安全，在包裝玻璃容器行業中，醫藥用玻璃容器是屬于技術指標最高、安全衛生要求最嚴的產品。近年來，國內高科技含量、高附加值的各類新藥、特藥及各類生物制劑、血液制品、疫苗類、凍干制劑等特殊藥品都對藥品玻璃包裝物的材質及性能方面在化學穩定性和生物相容性提出了更高的要求，國家食品藥品監督管理局相繼制定了藥品玻璃包裝材料的生產以及容器的國家標準。國內目前藥用玻璃包裝材料主要采用的是7.0乙級料類，這一類別的材料以及包裝制品已經不能適應藥品包裝的標準（如各類生物制劑、血液制品、疫苗類、凍干制劑等），出口的藥品因采用的包裝標準不同受到限制。國際標準采用的玻璃包裝材料是5.0甲級料和3.3硼硅酸鹽玻璃材料及包裝制品。為了適應國際市場的要求和加快與藥用玻璃包裝的國際標準接軌，2007年，國家食品藥品監督管理局制定了《3.3?硼硅玻璃藥用管國家藥品包裝容器（材料）標準（試行）》（3.3?Pengguiboli?Yaoyongguan?Pharmaceutical?tube?made?of?3.3?borosilicate?glass?）。但由于高硼硅藥用包裝玻璃生產工藝和原料配制要求較高，生產設備和生產工藝條件要求苛刻，加之國外企業對該技術的壟斷，目前國內儲存冷凍生物制品、血液制品等的高硼硅玻璃包裝材料主要依賴進口，國內規模化生產尚處于空白狀態。
技術實現思路
本專利技術為了克服現有技術的不足，提供了一種理化性能穩定、耐酸堿侵蝕、耐冷凍、耐熱急變、用于儲存冷凍生物制品的高硼硅玻璃。本專利技術還公開了本高硼硅玻璃的制備方法。本專利技術是通過下述技術方案來實現：一種用于儲存冷凍生物制品的高硼硅玻璃，其特征是包括下列重量百分含量的組份：SiO2?????????????????????????????????80.6~81%?；?B2O3????????????????????????????????12~12.4%?；Al2O3???????????????????????????????2~2.4%?；R2O??????????????????????4.1~4.5%；Fe2O3???????????????????????????????≤0.2%；CaO??????????????????????≤0.3%；其中，R為堿金屬元素。上述高硼硅玻璃中，所述R2O優選為Na2O。-->上述高硼硅玻璃的優選配方為（重量百分含量）：?SiO2??????????????????????????????????80.8%；?B2O3?????????????????????????????????12.2%；Al2O3?????????????????????????????????2.2%；Na2O??????????????????????4.3%；Fe2O3?????????????????????????????????≤0.2%CaO???????????????????????≤0.3%。上述高硼硅玻璃在20℃～300℃下的線熱膨脹系數為3.2±0.1×10-6K-1。上述用于儲存冷凍生物制品的高硼硅玻璃的制備方法，所用原料質量比為：石英砂：硼砂：硼酸：氫氧化鋁：食鹽=?150~300：38.1~76.2：10~20：6.8~11：0.4~0.8；其中，食鹽作為澄清劑；制備步驟如下：（1）?????混料：準確稱取各原料，然后將各原料混合均勻，使其均勻度大于等于98％；（2）?????熔制、澄清：將混合均勻后的原料輸入全電熔窯爐中，在冷料層150～200mm、熔化溫度1578-1582℃、玻璃液電阻值0.26-0.28Ω的條件下熔制、澄清；（3）?????成型：將熔制澄清好的玻璃液通過維羅法成型。?上述制備方法中，所用原料的優選質量比為：石英砂：硼砂：硼酸：氫氧化鋁：食鹽=196：48.5：13.6：8：0.5。本專利技術中SiO2來源于石英砂，Al2O3來源于氫氧化鋁，B2O3來源于硼砂和/或硼酸，Na2O來源于硼砂，K2O來源于碳酸鉀，這樣可以降低成本，為了使制得的玻璃理化性能優越，各原料純度要求盡量大。眾所周知，國際標準ISO?12775-1997已明確藥用玻璃主要有三種：1、國際中性玻璃a=（4～5）×10-6K-12、3.3硼硅酸鹽玻璃（3.3±0.1）×10-6K-1。?????3、鈉鈣玻璃（8～10）×10-6K-1。其中，第一種玻璃，現在國際上通用的是5.0甲級料，國內少數廠家生產甲級料安瓿和小瓶，但所需玻璃管絕大部分自德國SCHOTT公司和意大利KIMBLE公司進口；第三種玻璃，由于玻璃本身化學穩定性較差，在盛裝藥液前容器內表面需進行強化處理，主要是硫化處理，以增強對藥液的抗侵蝕性，此種玻璃僅用于葡萄糖注射液等少數幾種普通藥液。而第二種玻璃，即3.3硼硅藥用包裝玻璃，目前國內生產還是空白。現在，許多高檔的疫苗制劑、生物制劑及凍干制劑采用3.3硼硅玻璃或5.0甲級料，而3.3硼硅玻璃更適用于凍干制劑，因為它的膨脹系數更低，抗溫度急變性能優于5.0甲級料。且3.3硼硅玻璃的機械強度要優于其他藥包材玻璃，不同劑型的藥品在生產及裝卸運輸過程中都要不可避免的經受一定的抗機械沖擊，藥用玻璃瓶容器的機械強度除了和瓶型、幾何尺寸、熱加工等有關外，玻璃材質對其機械強度也有一定的影響，因此，3.3硼硅玻璃是醫用包裝材料的最佳選擇。本專利技術所得玻璃為3.2硼硅玻璃，其理化特性為：線熱膨脹系數（20℃～300℃）為3.2±0.1×10-6K-1。制品于－45±2℃冷凍24小時無破裂，于高壓鍋中150±1℃保溫60±1min放氣后取出立即投入20～25℃水中無破裂。本玻璃達到了藥用玻璃容器的要求，而且可在150±1℃保溫60±1min放氣后取出立即投入20～25℃水中無破裂，比國家標準中要求的120℃保溫60±1min放氣后取出立即投入20～25℃水中無破裂升高了30℃。本專利技術的玻璃化學穩定性強，抗冷凍性、抗酸、堿及耐侵蝕能力強，具有耐水性、耐-->熱急變性，機械強度大，優于5.0中性硼硅玻璃。本專利技術不但能完全滿足中高檔藥品包裝材料的要求，而且能滿足需冷藏和高壓滅菌的生物、血液制品的包裝要求，可用于包裝生物制劑、血液制劑、疫苗、新特藥。本專利技術盡可能的減少了玻璃中雜質的存在，食物制得的玻璃在理化性能上超過現有的玻璃，玻璃中各組分的含量變化對玻璃的性能影響十分大，本專利技術精選了最佳組分配方，通過最合理、簡便的生產工藝，生產出了各項指標均達到或超過了YBB00022005-2和YBB00062005－2標準的硼硅藥用包裝玻璃，本玻璃理化特性好、機械強度高，完全符合藥用玻璃容器的要求，填補了國內的空白。具體實施方式下面通過具體實施例對本專利技術進行進一步闡述，應該明白的是，下述說明僅是示例性的，并不對本專利技術進行闡述。本專利技術中各原料成分盡量選擇純度高的，本實施例中選用的各原料的純度、粒度、雜質含量如下：石英本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于儲存冷凍生物制品的高硼硅玻璃，其特征是包括下列重量百分含量的組份：ＳｉＯ↓［２］８０．６～８１％；Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］１２～１２．４％；Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］２～２．４％；Ｒ↓［２］Ｏ４．１～４．５％；Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］≤０．２％；ＣａＯ≤０．３％；其中，Ｒ為堿金屬元素。

【技術特征摘要】
1.一種用于儲存冷凍生物制品的高硼硅玻璃，其特征是包括下列重量百分含量的組份：SiO2????????????????????????????????80.6~81%?；??B2O3???????????????????????????????12~12.4%?；Al2O3??????????????????????????????2~2.4%?；R2O??????????????????????4.1~4.5%；Fe2O3??????????????????????????????≤0.2%；CaO?????????????????????≤0.3%；其中，R為堿金屬元素。2.根據權利要求1所述的高硼硅玻璃，其特征是：所述R2O為Na2O。3.根據權利要求2所述的高硼硅玻璃，其特征是包括下列重量百分含量的組份：SiO2???????????????????????????????80.8%；??B2O3??????????????????????????????12.2%；Al2O3?????????????????????????????2.2%；N...

【專利技術屬性】
技術研發人員：薛俊田，楊中辰，史生宏，張建忠，朱琪，李曄，孫慶偉，
申請(專利權)人：濟南力諾玻璃制品有限公司，
類型：發明
國別省市：88[中國|濟南]