一、產品分類情況
根據中國醫(yī)藥包裝協會2021年8月2日發(fā)布并實施的《藥用玻璃容器分類和應用指南(2021)》,藥用玻璃容器按照材質、性能、成型工藝、成型后表面處理、形制等進行分類。
1.按材質分類
按照玻璃材質,
藥用玻璃可以分為石英玻璃、硼硅玻璃、鋁硅玻璃、鈉鈣硅玻璃四類。每類玻璃的化學組成并不恒定,可在一定范圍內波動,同類型玻璃化學組成允許有差異。
2.按性能分類
(一)按玻璃容器內表面耐水性分類
藥用玻璃容器按玻璃內表面耐水性可分為I類玻璃、Ⅱ類玻璃、Ⅲ類玻璃。
(二)按遮光性分類
藥用玻璃容器分為無色和有色兩種。有色玻璃具有遮光性能,如棕色玻璃等。
3.按成型工藝分類
按照成型工藝的不同,藥用玻璃容器分為管制瓶和模制瓶。
管制藥用玻璃容器有管制注射劑瓶(西林瓶)、安瓿、筆式注射器套筒(卡式瓶)、預灌封注射器針管、管制口服液瓶、管制藥瓶等。
模制的藥用玻璃容器有輸液瓶、注射劑瓶(西林瓶)及藥瓶等。
4.按成型后表面處理分類
為改善某些性能對成型后的藥用玻璃容器進行表面處理,可分為中性化、硅化、二氧化硅鍍膜、化學強化、冷端涂層和熱端涂層等處理。
5.按形制分類
藥用玻璃容器按形制分為安瓿、注射劑瓶(西林瓶)、輸液瓶、預灌封注射器、筆式注射器用玻璃套筒(卡式瓶)、管制口服液瓶、玻璃藥瓶等。
二、行業(yè)產品特性分析
中硼硅玻璃產品具有膨脹系數小,耐極冷極熱性強、機械強度高,抗沖擊性強、化學穩(wěn)定性好,耐酸耐堿耐水級別高等優(yōu)勢。
中硼硅玻璃瓶在我們日常的生活里面使用的還是比較普遍的,而它比較大的優(yōu)點便是耐熱性高,和普通的玻璃相比較,可以承受沖擊,高溫。哪怕你是將硼硅玻璃加熱后放置在冷水中,硼硅玻璃也是不會炸裂的。許多人為了測試硼硅玻璃,都親自測試過。并且將硼硅玻璃放在明火上燒20分鐘左右都是沒有問題的。
中硼硅玻璃瓶的工藝熔化溫度高(1680℃),一般選用適當的澄清劑、使用質量較高的耐火材料、采用電輔助加熱和全電熔技術;玻璃液的分層;提高下層玻璃液的溫度,以改變其流動性減少分層,并采用爐底排料裝置;玻璃液易分相,選擇合適的玻璃成份,合理的加工工藝。中性玻璃則是公認的藥包材的玻璃,由于這種玻璃的抗水、抗酸、抗堿能力均不錯,可以說具有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,作為藥包材,對確保藥品質量比較好。
中硼硅玻璃瓶還具有比較低的線脹系數,所以它的熱穩(wěn)定性比較好。同時它的硬度大,抗磨耗性好,相同條件下只有一般玻璃磨耗性的四分之一,制品表面損傷小,使用壽命長。導熱性高,由于中硼硅玻璃不會被腐蝕生成氧化膜,因此它的導熱性能高。電阻率大,由于中硼硅玻璃組成中一價金屬離子少,因而介電常數小,電阻率高,是一種比較好的電真空玻璃?;瘜W穩(wěn)定性好,這種玻璃對水和酸的侵蝕有著較強的抵抗能力,但抗堿性差。
三、國際中硼硅玻璃技術發(fā)展趨勢
當前,在控制技術上,硼硅酸鹽玻璃的前窯拉管技術基本被海外國家壟斷。管制工藝的步驟比較多,難度也比較高,要先后經歷兩次成型:首先要把熔化狀態(tài)的玻璃液拉成細長管狀,成型一次;接著通過對這個玻璃管進行再加工,經歷加熱制底、制頸等工序,最終二次成型,才能生產出一個管制瓶。但這種工藝生產出來的瓶子相對更薄,容量更小,較為美觀。包括疫苗在內的許多生物制劑藥瓶相對傾向于采用這種工藝。
2021年12月,國家發(fā)布《國家藥品安全促進高質量發(fā)展“十四五”規(guī)劃》,明確進一步落實審批制度改革要求,持續(xù)推進仿制藥一致性評價,提升仿制藥質量。已成為國家藥品和醫(yī)療器械審批制度改革的重要改革目標之一。
因此,國內企業(yè)要不斷加大研發(fā)力度,早日實現中硼硅玻璃產品的國產替代,占領國際市場。
四、國內中硼硅玻璃技術水平現狀
中硼硅玻璃熔點高,而且液態(tài)時粘度高。因此。無論是壓模、拉管或成型難度都遠高于普通玻璃。
中硼硅玻璃的模制技術相對簡單,近年來,國內醫(yī)藥玻璃已經實現了技術突破,中硼硅模制瓶整體價格將會進一步下降。在管制工藝方面,中硼硅玻璃前段窯爐拉管技術,除了少數企業(yè),基本被海外壟斷。根據中國生化制藥工業(yè)協會于2022年4月13日出具的《證明》顯示,四星玻璃所生產的藥用中性硼硅玻璃管于2019年至2021年的國內市場占有率為24.9%、32.2%和39.6%,在市場占有率逐年提高的同時保持著國內市場占有率第一,邁出了藥用中硼硅玻璃管國產替代進口的一大步。國內雖然有近百家從事藥用玻璃包裝的公司,但在進行中硼硅玻璃管的自主研發(fā)過程中,絕大多數依然沒有完全解決氣泡線、結瘤和外徑穩(wěn)定性等問題,因此也沒有能實現中硼硅管制瓶的量產。
目前,國內多數企業(yè)主要是從外企手里購買已成型的玻璃管,再進行二次成型過程。根據國家知識產權局官網數據,用“中硼硅玻璃”作為關鍵詞進行搜索,2015-2021年,我國中硼硅玻璃相關專利申請量總計82項;2015-2022年,該數據為107項。
五、科技創(chuàng)新主攻方向
當前,中硼硅玻璃的良品率直接影響產品成本及規(guī)模,是決定高新技術產業(yè)化的關鍵因素,也是未來我國諸多中硼硅玻璃企業(yè)科技創(chuàng)新的主攻方向。
要想實現超高和穩(wěn)定良品率的突破,需要產業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)密切配合,攻克多個技術難點,比如,中硼玻管的配方技術、窯爐熔制技術、玻璃管成型技術等多項關鍵技術,就是中國企業(yè)突破的“卡脖子”技術。
突破“卡脖子”技術,不僅有助于改變國內中硼硅玻璃行業(yè)的格局,更重要的是能夠為國家中硼硅藥用玻璃產業(yè)實現國產替代和自主可控建立起堅實的戰(zhàn)略支點。
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