本發(fā)明涉及在小瓶(vial)、安瓿等管瓶用玻璃、注射器的藥筒中使用的醫(yī)藥容器用硼硅酸鹽玻璃及醫(yī)藥容器用玻璃管。
背景技術(shù)：
：對于小瓶、安瓿等醫(yī)藥容器用硼硅酸鹽玻璃(borosilicateglass)，要求以下所示的特性。(a)所填充的藥液中的成分不與玻璃中的成分反應(yīng)；(b)化學(xué)耐久性、抗水解性高，以防止污染所填充的藥液；(c)熱膨脹系數(shù)低，從而在玻璃管的制造工序、或?qū)π∑?、安瓿等進行的加工時，不容易發(fā)生因熱沖擊而造成的破損；(d)操作溫度低，從而可以在低溫下對小瓶、安瓿等進行加工。對于滿足這些要求特性的標準的醫(yī)藥容器用硼硅酸鹽玻璃，作為構(gòu)成成分而含有SiO2、B2O3、Al2O3、Na2O、K2O、CaO、BaO和少量的澄清劑(例如專利文獻1)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1：日本特開昭64-18939號公報技術(shù)實現(xiàn)要素：發(fā)明欲解決的技術(shù)問題在由硼硅酸鹽玻璃成形的小瓶或安瓿中填充藥液。被填充到玻璃容器中的藥液在出貨檢查時通過圖像檢查裝置來確認異物等的存在。但是，圖像檢查裝置的分辨率逐年優(yōu)化。當圖像檢查裝置的分辨率變好時，就可以檢測出此前無法確認的異物等不良，能夠提供更加安全的醫(yī)療用品。但是，玻璃自身的缺陷也被檢測出來，有可能盡管在藥液中沒有異物等，也因該原因而將藥液識別為不良。為了避免此種狀況，需要減少玻璃缺陷。最大的玻璃缺陷是被稱作“氣線”的細細地延長的條紋狀的泡缺陷。在將玻璃熔融的初期產(chǎn)生的泡在其后的澄清過程中會逐漸減少，然而其中的一定比例會殘留，并被作為氣線而檢出。為了減少氣線，需要減少熔融時殘留的泡。本發(fā)明的目的在于，提供高外觀品質(zhì)、特別是氣線少的醫(yī)藥容器用硼硅酸鹽玻璃及醫(yī)藥容器用玻璃管。用于解決問題的技術(shù)手段本發(fā)明的醫(yī)藥容器用硼硅酸鹽玻璃的特征在于，以質(zhì)量％計，含有：SiO270.0～78.0％、Al2O35.0～8.0％、B2O35.0～12.0％、CaO0～4.0％、BaO0～4.0％、Na2O4.0～8.0％、K2O0～5.0％、SnO20.001～1.0％。根據(jù)上述構(gòu)成，SnO2在澄清過程中高效地除去玻璃中的泡，因此，使氣線減少，能夠獲得外觀品質(zhì)優(yōu)良的醫(yī)藥容器用硼硅酸鹽玻璃。本發(fā)明中，優(yōu)選地，還含有0.0001～0.04質(zhì)量％的Fe2O3。本發(fā)明中，優(yōu)選地，不含有As2O3及Sb2O3。所謂“不含有As2O3及Sb2O3”是指，不作為原料而主動添加As2O3及Sb2O3，并不是排除作為雜質(zhì)而不可避免地混入的情況。具體而言，是指As2O3為0.001％以下、Sb2O3為0.001％以下。根據(jù)上述構(gòu)成，能夠大幅地減輕在玻璃的制造時、廢棄時的環(huán)境負擔。本發(fā)明中，優(yōu)選地，還含有Cl。根據(jù)上述構(gòu)成，可以在確保充分的澄清效果的同時，抑制由SnO2使用引起的麻點的產(chǎn)生、并抑制生產(chǎn)成本的升高。本發(fā)明中，優(yōu)選地，在依照歐洲藥典7.0進行的抗水解性試驗的粉末試驗法中，試驗溶液中的Sn離子溶出量為1.0ppm以下。根據(jù)上述構(gòu)成，可以得到抑制了作為澄清劑的Sn離子溶出的、化學(xué)耐久性高的醫(yī)藥容器用硼硅酸鹽玻璃。本發(fā)明中，優(yōu)選地，在依照歐洲藥典7.0進行的抗水解性試驗的粉末試驗法中，每單位質(zhì)量玻璃的0.02mol/L的鹽酸的消耗量為0.030mL以下。本發(fā)明中，優(yōu)選地，在依照DIN12116進行的耐酸性試驗中，單位面積的質(zhì)量減少量為1.0mg/dm2以下。本發(fā)明中，優(yōu)選地，具有1200℃以下的操作溫度。需要說明的是，所謂操作溫度是指，玻璃的粘度達到104dPa·s的溫度。根據(jù)上述構(gòu)成，可以降低由玻璃管制作安瓿、小瓶等玻璃容器時的加工溫度，可以明顯地減少玻璃中的堿成分的蒸發(fā)量。其結(jié)果是，可以避免引起保管在玻璃容器中的藥液成分的變質(zhì)、藥液的pH升高等狀況。本發(fā)明中，優(yōu)選地，具有104.5dPa·s以上的液相粘度。根據(jù)上述構(gòu)成，即使在玻璃管的成形中采用了丹納法的情況下，也不易發(fā)生成形時的失透，因而優(yōu)選。本發(fā)明的醫(yī)藥容器用玻璃管的特征在于，包含上述的醫(yī)藥容器用硼硅酸鹽玻璃。具體實施方式以下，對如上所述地限定各成分的組成范圍的理由進行敘述。需要說明的是，在以下的說明中，只要沒有特別說明，則％表示就是指質(zhì)量％。SiO2是構(gòu)成玻璃網(wǎng)絡(luò)的元素之一。SiO2的含量為70.0～78.0％，優(yōu)選為70.0～75.8，更優(yōu)選為70.0～75.0，最優(yōu)選為70.0～74.5％。如果SiO2的含量過少，則化學(xué)耐久性降低，無法滿足對醫(yī)藥容器用硼硅酸鹽玻璃所要求的耐酸性。另一方面，如果SiO2的含量過多，則玻璃的粘度升高，消泡性變差。Al2O3是抑制玻璃的失透的成分，也是提高化學(xué)耐久性及抗水解性的成分。Al2O3的含量為5.0～8.0％，優(yōu)選為5.0～7.5％，更優(yōu)選為5.5～7.5％。如果Al2O3的含量過少，則無法獲得上述的效果。另一方面，如果Al2O3的含量過多，則玻璃的粘度升高，消泡性變差。B2O3不僅使玻璃的熔點降低，還具有升高液相粘度、抑制失透的效果。由此，B2O3的含量為5.0～12.0％，優(yōu)選為7.0～12.0％，更優(yōu)選為8.0～12.0％，進一步優(yōu)選為9.0～11.0％。如果B2O3的含量過少，則玻璃的粘度升高，消泡性變差。另一方面，如果B2O3的含量過多，則抗水解性、化學(xué)耐久性降低。CaO具有使玻璃的高溫粘度降低的效果。CaO的含量為0～4.0％，優(yōu)選為0～2.0％，更優(yōu)選為0～1.5％。如果CaO含量過多，則抗水解性降低。BaO具有使玻璃的高溫粘度降低的效果。BaO的含量為0～4.0％，優(yōu)選為0～2.0％，更優(yōu)選為0～1.5％。如果BaO含量過多，則抗水解性降低。如果BaO被包含在玻璃組成中，則有時從玻璃中溶出的鋇離子與藥劑中所含的特定成分、例如硫酸離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，發(fā)生以成為不溶性物質(zhì)的方式進行沉淀的現(xiàn)象，因此，理想的是盡可能不使用。Na2O具有使玻璃的粘度降低、使線性熱膨脹系數(shù)升高的效果。Na2O的含量為4.0～8.0％，優(yōu)選為5.0～8.0％，更優(yōu)選為5.5～7.0％。如果Na2O的含量過少，則玻璃的粘度升高，消泡性變差。另一方面，如果Na2O的含量過多，則抗水解性降低。K2O也與Na2O相同地具有使玻璃的粘度降低、并使線性熱膨脹系數(shù)升高的效果。K2O的含量為0～5.0％，優(yōu)選為0～4.0％，更優(yōu)選為0～2.5％，進一步優(yōu)選為0.5～2.3％，特別優(yōu)選為0.5～2.0％。如果K2O的含量過多，則抗水解性降低。需要說明的是，如果將K2O和Na2O這兩種成分并用，則會因混合堿效應(yīng)而使抗水解性提高，因此優(yōu)選。Li2O也與Na2O、K2O相同地具有使玻璃的粘度降低、且還使線性熱膨脹系數(shù)增加的效果。但是，如果添加Li2O，則玻璃熔融時容易侵蝕耐火物，此外抗水解性會降低。另外，還會導(dǎo)致生產(chǎn)成本的增加。由此，Li2O的含量為0～1.0％，優(yōu)選為0～0.5％，更優(yōu)選為0～0.1％。如果沒有特別的情況，則理想的是使用Li2O以外的其他堿氧化物。SnO2是玻璃的澄清劑。SnO2的含量為0.001～1.0％，優(yōu)選為0.01～1.0％、0.01～0.5％、0.01～0.4％，特別優(yōu)選為0.1～0.4％。如果SnO2含量過多，則有可能產(chǎn)生由SnO2引起的麻點，并且導(dǎo)致生產(chǎn)成本的增加，因此，它的使用應(yīng)該是具有效果的最低限度。如果SnO2的含量過少，則無法獲得充分的澄清效果。另外，本發(fā)明中，在上述以外還可以添加各種成分。MgO具有提高化學(xué)耐久性的效果。MgO的含量優(yōu)選為0～4.0％、0～2.0％，特別優(yōu)選為0～1.0％。如果MgO的含量過多，則抗水解性惡化。SrO具有提高化學(xué)耐久性的效果。SrO的含量優(yōu)選為0～4.0％、0～2.0％，特別優(yōu)選為0～1.0％。如果SrO的含量過多，則抗水解性降低。ZrO2具有提高抗水解性的效果。ZrO2的含量優(yōu)選為0～3.0％、0～2.0％，特別優(yōu)選為0～1.0％。如果ZrO2的含量過多，則玻璃的粘度升高，消泡性變差。Fe2O3有可能使玻璃著色而降低可見光區(qū)的透射率，因此，其含量為0.0001～0.04％、0.0001～0.03％，特別優(yōu)選為0.001～0.02％。另外，作為SnO2以外的澄清劑，也可以含有Cl、F、Na2SO4等。這些澄清劑的合計含量為1％以下，優(yōu)選0.7％以下，特別優(yōu)選為0.5％以下。另外，在這些澄清劑當中，從熔融溫度和對人體的損害少的理由考慮，優(yōu)選使用Cl。在使用Cl的情況下，其含量優(yōu)選為0.5％以下，特別優(yōu)選為0.01～0.1％。如果Cl的含量過多，則在從玻璃管加工成容器時，Cl從玻璃中蒸發(fā)而附著于容器內(nèi)表面，從而會發(fā)生白濁。需要說明的是，從環(huán)境上的理由考慮，不應(yīng)該含有As2O3及Sb2O3。需要說明的是，為了在抑制由SnO2引起的麻點的產(chǎn)生、生產(chǎn)成本的升高的同時，維持澄清效果，優(yōu)選并用Cl。在將SnO2與Cl并用的情況下的SnO2的含量優(yōu)選為0.001～0.1％、0.001～0.08％、0.001～0.06％、0.001～0.05％、0.001～0.03％，特別優(yōu)選為0.01～0.03％。另外，在含有0.001％以上的Fe2O3的情況下，為了在維持澄清效果的同時具有高透射率，SnO2優(yōu)選為0.001～0.4％、0.003～0.3％、0.005～0.2％、0.007～0.1％，特別優(yōu)選為0.01～0.05％。另外，本發(fā)明的醫(yī)藥容器用硼硅酸鹽玻璃優(yōu)選具有以下的特性。在依照歐洲藥典7.0進行的抗水解性試驗的粉末試驗法中，試驗溶液中的Sn離子溶出量優(yōu)選為1.0ppm以下、0.5ppm以下，特別優(yōu)選為0.1ppm以下。如果Sn離子溶出量變多，則有可能引起藥劑的變質(zhì)。在依照歐洲藥典7.0進行的抗水解性試驗的粉末試驗法中，每單位質(zhì)量玻璃的0.02mol/L的鹽酸的消耗量優(yōu)選為0.05mL以下、0.04mL以下，特別優(yōu)選為0.03mL以下。如果鹽酸消耗量增多，則在制作安瓿、小瓶等瓶容器、填充藥液并保存時，玻璃成分、特別是堿成分的溶出大幅度增加，有可能引起藥液成分的變質(zhì)。在依照DIN12116進行的耐酸性試驗中，每單位面積的質(zhì)量減少量優(yōu)選為1.0mg/dm2以下，特別優(yōu)選為0.8mg/dm2以下。如果質(zhì)量減少量增多，則在制作安瓿、小瓶等瓶容器、填充藥液并保存時，玻璃成分的溶出量大幅度增加，有可能引起藥液成分的變質(zhì)。操作溫度優(yōu)選為1200℃以下、1195℃以下、1190℃以下、1185℃以下，特別優(yōu)選為1180℃以下。如果操作溫度高，則由玻璃管制作安瓿、小瓶等玻璃容器時的加工溫度升高，玻璃中的堿成分的蒸發(fā)量明顯增加。蒸發(fā)出的堿成分附著于玻璃容器的內(nèi)表面，在藥液的保存中、藥液填充后的高壓釜處理時溶出，成為引起藥液成分的變質(zhì)、藥液的pH升高等的原因。另外，在玻璃的熔融時不消泡，有可能使制品的泡品質(zhì)降低。液相粘度優(yōu)選為104.5dPa·s以上、105.0dPa·s以上、105.2dPa·s以上，特別優(yōu)選為105.6dPa·s以上。如果液相粘度過低，則在利用丹納法進行套筒成形時容易引起失透，生產(chǎn)率降低。線性熱膨脹系數(shù)是玻璃的耐熱沖擊性中的重要參數(shù)。為了使玻璃獲得充分的耐熱沖擊性，在30～380℃的溫度范圍中，優(yōu)選為58×10-7/℃以下，特別優(yōu)選為48～55×10-7/℃。下面，對制造本發(fā)明的醫(yī)藥容器用玻璃管的方法進行說明。以下的說明是使用了丹納法的例子。首先，以成為上述玻璃組成的方式，調(diào)合玻璃原料，制作玻璃配合料。接著，將該玻璃配合料連續(xù)地投入到1550～1700℃的熔融窯中，進行熔融、澄清，然后，在將所得的熔融玻璃卷繞在旋轉(zhuǎn)的耐火物上的同時，一邊從耐火物前端部吹出空氣，一邊從該前端部將玻璃以管狀地拉出。將已拉出的管狀玻璃切割成預(yù)定長度，得到本發(fā)明的醫(yī)藥容器用玻璃管。這樣得到的玻璃管被用于小瓶、安瓿的制造。需要說明的是，本發(fā)明的醫(yī)藥容器用玻璃管并不限于丹納法，可以使用現(xiàn)有公知的任意方法進行制造。例如，作為本發(fā)明的醫(yī)藥容器用玻璃管的制造方法，波紋法、下拉法也是有效的方法。實施例以下，基于實施例對本發(fā)明進行說明。表1、2示出本發(fā)明的實施例(試樣No.1～9、11)和比較例(試樣No.10)。[表1]123456SiO271.875.875.274.373.275.8Al2O37.06.05.56.56.86.0B2O311.010.510.510.510.610.5CaO0.50.51.51.00.70.5BaO1.5-----Na2O6.06.57.06.56.06.5K2O2.00.5-1.02.50.5SnO20.020.200.300.200.200.01Fe2O30.0150.0120.0180.0160.0150.016F------Cl-----0.05Sb2O3------As2O3------密度(g/cm3)2.352.322.332.332.322.32α525050535350Ps525515525515520515Ta570560565555565560Ts785785780775785785Tw117511801160116011701180液相粘度loggη(dPa·s)5.85.14.85.55.95.1抗水解性(mL)0.0250.0250.0300.0300.0300.025耐酸性(mg/dm2)0.50.50.40.40.50.5Sn離子溶出量(ppm)N.D.N.D.N.D.N.D.N.D.N.D.泡品質(zhì)○○○○○○[表2]7891011SiO275.874.474.674.674.6Al2O36.06.86.56.56.5B2O310.510.210.410.410.4CaO0.50.30.30.30.3BaO-----Na2O6.56.15.95.95.9K2O0.52.22.22.22.2SnO20.020.030.03-0.10Fe2O30.0170.0180.0150.0250.050F-----Cl0.030.020.040.040.04Sb2O3-----As2O3-----密度(g/cm3)2.322.312.322.322.32α5054525252Ps515525525525525Ta560570570570570Ts785795795795795Tw11801185119511951195液相粘度logη(dPa·s)5.15.75.65.65.6抗水解性(mL)0.0250.0250.0240.0240.024耐酸性(mg/dm2)0.5----Sn離子溶出量(ppm)N.D.N.D.N.D.N.D.N.D.泡品質(zhì)○○○×○如下所示地制備各試樣。首先，以成為表中所示的組成的方式，將以玻璃計500g的配合料混合，使用鉑坩堝，在1650℃熔融4小時。需要說明的是，為了除去熔液中的泡，在熔融中進行2次攪拌。熔融后，制作錠材，并加工成測定所必需的形狀，用于各種評價。將結(jié)果表示于表1中。從表1、2可以清楚地看到，試樣No.1～9及11的抗水解性、化學(xué)耐久性及泡品質(zhì)良好。然后，對各試樣評價了透射率。將結(jié)果表示于表3、4中。[表3]123456透射率○○○○○○[表4]7891011透射率○○○○×評價的結(jié)果是，F(xiàn)e2O3的含量為0.04質(zhì)量％以下的試樣No.1～10顯示出高透射率，是作為醫(yī)藥容器用硼硅酸鹽玻璃而言理想的玻璃。需要說明的是，在Sn離子溶出量中記作N.D.的試樣表示低于ICP發(fā)光分析裝置的檢測下限。密度利用阿基米德法進行測定。線性熱膨脹系數(shù)α的測定是使用具有約5mmφ×50mm的尺寸的成形為棒狀的玻璃試樣，利用膨脹計在30～380℃的溫度范圍內(nèi)進行。應(yīng)變點Ps、退火點Ta及軟化點Ts的測定是利用纖維伸長法進行。操作溫度Tw是根據(jù)利用鉑球提拉法求出的高溫粘度和Fulcher的粘度計算式求出玻璃的粘度曲線，并根據(jù)該粘度曲線，求出相當于104dPa·s的溫度。液相粘度的算出是根據(jù)應(yīng)變點、退火點、軟化點、操作溫度和Fulcher的粘度計算式求出玻璃的粘度曲線，并根據(jù)該粘度曲線求出液相溫度下的玻璃的粘度，將該粘度作為液相粘度。需要說明的是，液相溫度是如下所示地測定。向約120×20×10mm的鉑舟中填充粉碎了的玻璃試樣，并投入到具有線性溫度梯度的電爐中24小時。其后，利用顯微鏡觀察，確定晶體析出部位，并根據(jù)電爐的溫度梯度圖表算出與晶體析出部位對應(yīng)的溫度，將該溫度作為液相溫度?？顾庑栽囼炇鞘褂醚趸X制的乳缽和乳棒將試樣粉碎，利用依照歐洲藥典7.0進行的粉末試驗法的方法進行。詳細的試驗步驟如下所示。用乙醇充分地擦拭試樣的表面，并用氧化鋁制的乳缽和乳棒將試樣粉碎，然后，使用不銹鋼制的孔徑710μm、425μm、300μm的3個篩進行分級。將殘留在篩網(wǎng)上的粉末再次粉碎，進行相同的篩網(wǎng)操作，用乙醇清洗殘留在300μm篩上的試樣粉末，投入燒杯等玻璃容器中。其后，加入乙醇并進行攪拌，用超聲波清洗機清洗1分鐘，然后，僅將上清液流出，將該操作進行6次。其后，用140℃的烘箱使之干燥20分鐘，在干燥器內(nèi)冷卻30分鐘。對所得的試樣粉末，使用電子天平以精度±0.0001g稱量10g，加入250mL的石英燒瓶中，加入超純水50mL。用石英玻璃制的表面皿蓋上后，將燒瓶放入高壓釜中以121℃保持30分鐘。從100℃以1℃/分鐘升溫到121℃，并從121℃以2℃/分鐘降溫到100℃。冷卻到95℃，接下來用水驟冷到室溫，然后，將試樣取出并放入錐形瓶中。用15mL的超純水清洗燒瓶內(nèi)，并倒入錐形瓶中，將該操作進行3次。向試驗后的液體中滴加約0.05mL甲基紅后，用0.02mol/L的鹽酸進行中和滴定，記錄鹽酸的消耗量，算出每1g試樣玻璃的鹽酸消耗量。耐酸性試驗是將試樣表面積設(shè)為50cm2、將作為溶出液的6mol/L的鹽酸的液量設(shè)為800mL，并依照DIN12116進行。詳細的試驗步驟如下所示。首先，準備對全部的表面進行了鏡面拋光的、總表面積為50cm2的玻璃試樣片，作為前處理而將試樣浸漬于將氫氟酸(40質(zhì)量％)和鹽酸(2mol/L)以體積比計為1：9地混合而得到的溶液中，用磁力攪拌器攪拌10分鐘。然后，取出試樣片，在超純水中進行3次每次2分鐘的超聲波清洗后，在乙醇中進行2次每次1分鐘的超聲波清洗。然后，將試樣片在110℃的烘箱中干燥1小時，在干燥器內(nèi)冷卻30分鐘。精確到±0.1mg地測定并記錄這樣得到的試樣片的質(zhì)量m1。接下來向石英玻璃制的燒杯中加入6mol/L的鹽酸800mL，使之沸騰。向其中投入用鉑懸掛的試樣片并保持6小時。為了防止試驗中的液量的減少，將容器的蓋子的開口部用墊片及冷卻管塞緊。其后，取出試樣片，在超純水中進行3次每次2分鐘的超聲波清洗，然后，在乙醇中進行2次每次1分鐘的超聲波清洗。再將清洗后的試樣片在110℃的烘箱中干燥1小時，在干燥器內(nèi)冷卻30分鐘。精確到0.1mg地測定并記錄這樣處理后的試樣的質(zhì)量片m2。最后，根據(jù)投入沸騰鹽酸前后的試樣的質(zhì)量m1、m2(mg)和試樣的總表面積A(cm2)，利用以下的式1算出每單位面積的質(zhì)量減少量，作為耐酸性試驗的測定值。[式1]每單位面積的質(zhì)量減少量＝100×(m1－m2)/(2×A)對抗水解性試驗后的試驗液，利用ICP發(fā)光分析裝置(Varian制)分析了Sn離子的溶出量。詳細的試驗步驟如下所示。用薄膜過濾器過濾抗水解性試驗后的試驗溶液并采集到離心沉降管中。以使Sn含量為0mg/L、0.05mg/L、0.5mg/L、1.0mg/L的方式，稀釋Sn標準液(和光純藥工業(yè)制)，制作出標準溶液。由這些標準溶液制成標準曲線，算出試驗液中的Sn溶出量。將Sn的測定波長設(shè)為189.925nm。對于玻璃的泡品質(zhì)，從制成的錠材的中央部切出縱、橫2cm見方、板厚3mm的試樣，研磨兩面后，用顯微鏡觀察，將1cm2中存在的100μm以上的泡的個數(shù)為1個以下的情況判定為○，將多于1的情況判定為×。對于玻璃的透射率，從制成的錠材的中央部切出縱3cm、橫2cm、板厚1mm的試樣，研磨兩面后，使用分光光度計，測出300～800nm時的透射率。如果400nm時的透射率為90％以上，則判定為○，如果低于90％，則判定為×。產(chǎn)業(yè)實用性使用本發(fā)明的醫(yī)藥容器用硼硅酸鹽玻璃制成的醫(yī)藥容器用玻璃管作為小瓶、安瓿等管瓶或注射器的藥筒之類的醫(yī)藥容器的材料是有用的。當前第1頁1 2 3