WO2017014066A1 - 医薬容器用ホウケイ酸ガラス - Google Patents

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WO2017014066A1
WO2017014066A1 PCT/JP2016/070251 JP2016070251W WO2017014066A1 WO 2017014066 A1 WO2017014066 A1 WO 2017014066A1 JP 2016070251 W JP2016070251 W JP 2016070251W WO 2017014066 A1 WO2017014066 A1 WO 2017014066A1
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glass
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borosilicate glass
content
pharmaceutical container
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PCT/JP2016/070251
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木村美樹
西田晋作
長壽　研
Original Assignee
日本電気硝子株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61J—CONTAINERS SPECIALLY ADAPTED FOR MEDICAL OR PHARMACEUTICAL PURPOSES; DEVICES OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR BRINGING PHARMACEUTICAL PRODUCTS INTO PARTICULAR PHYSICAL OR ADMINISTERING FORMS; DEVICES FOR ADMINISTERING FOOD OR MEDICINES ORALLY; BABY COMFORTERS; DEVICES FOR RECEIVING SPITTLE
    • A61J1/00—Containers specially adapted for medical or pharmaceutical purposes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/11—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing halogen or nitrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C4/00—Compositions for glass with special properties
    • C03C4/20—Compositions for glass with special properties for chemical resistant glass

Definitions

  • the present invention relates to glass for tubes such as vials and ampoules and borosilicate glass for pharmaceutical containers used for syringe syringes.
  • Borosilicate glass for pharmaceutical containers such as vials and ampoules is required to have the following characteristics.
  • vials After processing into ampoules, the amount of heat during processing can be reduced so that the inner surface of the container does not deteriorate due to evaporation from the glass, etc.
  • the standard borosilicate glass for pharmaceutical containers satisfying these required characteristics is composed of SiO 2 , B 2 O 3 , Al 2 O 3 , Na 2 O, K 2 O, CaO, BaO and a small amount of clarification. Contains an agent.
  • Patent Document 1 proposes a glass that does not contain BaO and has high hydrolysis resistance.
  • pharmaceutical containers such as vials and ampoules can be obtained by locally heating the tube glass with a burner and processing it.
  • this burner is heated, B 2 O 3 and Na 2 O in the glass evaporate and condense on the inner surface of the pharmaceutical container, forming a heterogeneous layer.
  • the heterogeneous chemical durability and hydrolysis resistance of the glass by the formation of layers is substantially reduced, such as B 2 O 3 and Na 2 O from heterogeneous layer during autoclaving after storage in and filled with a drug solution of the drug solution is eluted
  • B 2 O 3 and Na 2 O from heterogeneous layer during autoclaving after storage in and filled with a drug solution of the drug solution is eluted
  • there is a problem of causing alteration of chemical solution components and pH change of the chemical solution is peeled off, and insoluble foreign matter called flakes is generated in the chemical solution.
  • Patent Document 1 proposes a glass in which the amount of K 2 O added is adjusted in order to improve hydrolysis resistance.
  • K 2 O is easy to evaporate.
  • this configuration cannot be expected to suppress the evaporation of B 2 O 3 or Na 2 O. Therefore, the glass of Patent Document 1, etc.
  • B 2 O 3 and Na 2 O when burner heating for processing into a pharmaceutical container evaporates, heterogeneous layer is formed on the pharmaceutical container inner surface, B from heterogeneous layer 2 O 3 Or Na 2 O and the like are eluted, and there is a concern that the chemical solution is deteriorated and the pH of the chemical solution is increased. Furthermore, there is a concern that flakes may occur in the chemical solution.
  • Non-Patent Document 1 the occurrence of flakes due to the reduction of chemical durability and hydrolysis resistance of glass due to the formation of a heterogeneous layer accompanying evaporation of B 2 O 3 and Na 2 O in the glass and peeling of the inner surface of the container.
  • ⁇ (Na 2 O—Al 2 O 3 ) / B 2 O 3 has a molar ratio of 0.33 to 0.40.
  • ⁇ The value of SiO 2 / B 2 O 3 / (Na 2 O) is less than 1.6 in molar ratio.
  • the value of Si / O is less than 0.4 in molar ratio.
  • the glass composition is within the above range, it is difficult to suppress the formation of a heterogeneous layer during processing of the container, and excellent chemical durability and hydrolysis resistance after heat treatment during processing of the container It was difficult to maintain.
  • the object of the present invention is a glass that does not contain BaO, has good chemical durability and hydrolysis resistance, and has excellent chemical durability and hydrolysis resistance after various heat treatments during container processing. It is to provide a borosilicate glass for a pharmaceutical container that can be maintained.
  • the present inventors conducted various experiments and calculated the value of (Na 2 O + K 2 O + Li 2 O—Al 2 O 3 ) / B 2 O 3 from the glass composition as 0.315 to 0.350 in terms of molar ratio. Thus, the inventors have found that the chemical durability and hydrolysis resistance of glass can be maintained even after various heat treatments during container processing, and the present invention has been proposed.
  • the borosilicate glass for pharmaceutical containers of the present invention contains SiO 2 , Al 2 O 3 , B 2 O 3 , R 2 O (R is one or more selected from Li, Na, and K) as essential components.
  • the content of CaO is 0 to less than 0.5 mol%
  • the value of (Na 2 O + K 2 O + Li 2 O—Al 2 O 3 ) / B 2 O 3 is 0.315 to 0.350 in molar ratio
  • BaO It is characterized by not containing substantially.
  • “Na 2 O + K 2 O + Li 2 O—Al 2 O 3 ” is a value obtained by subtracting the content of Al 2 O 3 from the total amount of Na 2 O, K 2 O and Li 2 O.
  • (Na 2 O + K 2 O + Li 2 O—Al 2 O 3 ) / B 2 O 3 ” means a value obtained by dividing the value of (Na 2 O + K 2 O + Li 2 O—Al 2 O 3 ) by B 2 O 3. means.
  • substantially free of BaO means that BaO is not actively added, and is not intended to exclude substances that are mixed as impurities. More specifically, it means that the content of BaO is 0.05% or less in terms of mol%.
  • the value of SiO 2 / B 2 O 3 / (Na 2 O + K 2 O + Li 2 O) is preferably less than 1.6 molar ratio.
  • SiO 2 / B 2 O 3 / (Na 2 O + K 2 O + Li 2 O)” means that after the content of SiO 2 is divided by the content of B 2 O 3 , Na 2 O, K 2 O And the value divided by the total content of Li 2 O.
  • the Si / O value is preferably less than 0.4 in terms of molar ratio.
  • Si / O is a value obtained by dividing the atomic weight of Si in the glass by the oxygen atomic weight of the oxide.
  • the consumption of 0.02 mol / L hydrochloric acid per unit glass mass is 0.030 mL or less.
  • the mass loss per area is preferably 1.0 mg / dm 2 or less.
  • the working temperature is preferably 1150 ° C to 1250 ° C.
  • the “working temperature” is a temperature at which the viscosity of the glass is 10 4 dPa ⁇ s.
  • liquid phase viscosity 10 4.5 dPa ⁇ s or more.
  • the glass tube for a pharmaceutical container of the present invention is characterized by comprising the borosilicate glass for a pharmaceutical container.
  • the pharmaceutical container of the present invention is characterized by comprising the borosilicate glass for a pharmaceutical container described above.
  • Example 10 is a graph showing the evaluation results of Example 2.
  • the borosilicate glass for pharmaceutical containers of the present invention contains SiO 2 , Al 2 O 3 , B 2 O 3 , R 2 O (R is one or more selected from Li, Na and K) as essential components.
  • the borosilicate glass for a pharmaceutical container of the present invention does not substantially contain BaO. If BaO is contained in the glass composition, there is a risk that crystals may be precipitated or precipitates may be formed by reaction with the alumina-based refractory or reaction with sulfate ions in the chemical solution as described above. .
  • the borosilicate glass for a pharmaceutical container of the present invention has a value of (Na 2 O + K 2 O + Li 2 O—Al 2 O 3 ) / B 2 O 3 in terms of molar ratio in order to obtain a glass having high hydrolysis resistance. It is preferably 0.315 to 0.350, preferably 0.320 to 0.345, 0.320 to 0.340, particularly preferably 0.325 to less than 0.340. If this value is too large, the content of alkali metal oxides such as Na 2 O, K 2 O, and Li 2 O will increase. The amount of evaporation increases. As a result, the chemical durability and hydrolysis resistance of the glass are reduced. Also, the B 2 O 3 content is reduced and the working temperature is increased.
  • alkali metal oxides such as Na 2 O, K 2 O, and Li 2 O are easily evaporated by various heat treatments during processing, and chemical durability and hydrolysis resistance are reduced. If this value is too small, the content of alkali metal oxides such as Na 2 O, K 2 O, and Li 2 O decreases, and the working temperature increases. As a result, Na 2 O, K 2 O, Li 2 O and B 2 O 3 are likely to evaporate from the glass by various heat treatments during processing into a pharmaceutical container, and chemical durability and hydrolysis resistance are reduced. To do. In order to become many content of B 2 O 3, chemical durability and resistance to hydrolysis at a point in time before the container processing is reduced.
  • the borosilicate glass for pharmaceutical containers of the present invention is limited to a CaO content of 0 to less than 0.5 mol%.
  • CaO has the effect of reducing the high-temperature viscosity of the glass, but if the CaO content is too high, the hydrolysis resistance is reduced.
  • the preferred range of CaO is 0 to 0.4 mol%, particularly 0.1 to 0.4 mol%.
  • the molar ratio of SiO 2 / B 2 O 3 / (Na 2 O + K 2 O + Li 2 O) is less than 1.6, more preferably less than 0.5 to 1.4, particularly 1.0. Preferably it is less than ⁇ 1.2. If this value is too large, the glass tends to devitrify and productivity is lowered. When this value is too small, chemical durability and hydrolysis resistance are lowered.
  • the value of Si / O in terms of molar ratio is less than 0.4, more preferably 0.1 to less than 0.4%, particularly 0.3. It is preferably less than 0.39%. If this value is too large, the working temperature becomes high, and Na 2 O, K 2 O, Li 2 O and B 2 O 3 are liable to evaporate by various heat treatments during processing, resulting in chemical durability and hydrolysis. Resistance decreases. Also, flakes are likely to occur.
  • the value of (SiO 2 + Al 2 O 3 + B 2 O 3 ) / (Na 2 O + K 2 O + Li 2 O + CaO + MgO) representing the acidity of the glass is 10 to 12, particularly 10.5 in terms of molar ratio. It is preferably ⁇ 12. If this value is too large, the working temperature becomes high, and Na 2 O, K 2 O, Li 2 O and B 2 O 3 are likely to evaporate by various heat treatments during processing, resulting in chemical durability and hydrolysis resistance. Decreases. If this value is too small, chemical durability and hydrolysis resistance at the time prior to processing the container will be reduced.
  • (SiO 2 + Al 2 O 3 + B 2 O 3 ) / (Na 2 O + K 2 O + Li 2 O + CaO + MgO)” means that the total content of SiO 2 , Al 2 O 3 and B 2 O 3 is Na 2. It is the value divided by the total content of O, K 2 O, Li 2 O, CaO and MgO.
  • the value of Al 2 O 3 / SiO 2 is preferably 0.053 to 0.059, 0.054 to 0.058, particularly 0.055 to 0.059 in terms of molar ratio. If this value is too small, the liquidus temperature becomes high and the glass tends to devitrify during molding. If this value becomes too large, the working temperature becomes high. As a result, Na 2 O, K 2 O, Li 2 O and B 2 O 3 are easily evaporated by various heat treatments during processing, and chemical durability and hydrolysis resistance are lowered. “Al 2 O 3 / SiO 2 ” is a value obtained by dividing the content of Al 2 O 3 by the content of SiO 2 .
  • the composition of the borosilicate glass for pharmaceutical containers of the present invention is not limited as long as it satisfies the above conditions.
  • the glass composition is SiO 2 75-80% in mol%, Al 2 O 3 3-6%.
  • the% display means mol%.
  • SiO 2 is one of the components constituting the glass network.
  • the SiO 2 content is preferably 75 to 80%, 76 to 80%, particularly preferably 76.5 to 79%.
  • the content of SiO 2 is too small decreases chemical durability, acid resistance required for the borosilicate glass for pharmaceutical containers is lowered.
  • the content of SiO 2 is too large liquidus viscosity lowers productivity and is more prone to devitrification in the production process is reduced. In addition, the working temperature increases.
  • Al 2 O 3 is a component that suppresses devitrification of glass and improves chemical durability and hydrolysis resistance.
  • the content of Al 2 O 3 is preferably 3 to 6%, 3 to 5.5%, 3 to 5%, particularly preferably 3.5 to 5%. If the content of Al 2 O 3 is too small, the above effect cannot be obtained. On the other hand, the working temperature and the content of Al 2 O 3 is too large is higher.
  • B 2 O 3 not only lowers the melting point of the glass but also increases the liquid phase viscosity and suppresses devitrification. Therefore, the content of B 2 O 3 is preferably 8 to 12%, 8 to 11.5%, 8 to 11%, and particularly preferably 8.5 to 11%. B 2 and the working temperature the content is too low the O 3 is increased. On the other hand, B 2 when the content of O 3 is too much resistance to hydrolysis and chemical durability is lowered.
  • Na 2 O has the effect of reducing the viscosity of the glass and increasing the linear thermal expansion coefficient.
  • the content of Na 2 O is preferably 2 to 8%, 3 to 8%, 4 to 7%, particularly 5 to 7%. Na 2 the working temperature content is too low the O increases. On the other hand, hydrolysis resistance is deteriorated when the content of Na 2 O is too large.
  • K 2 O like Na 2 O, has the effect of reducing the viscosity of the glass and increasing the linear thermal expansion coefficient.
  • the content of K 2 O is preferably 0 to 5%, 0.5 to 4%, particularly preferably 0.5 to 3%. K 2 When the content of O is too large resistance to hydrolysis is reduced.
  • Li 2 O has the effects of lowering the viscosity of the glass and increasing the linear thermal expansion coefficient, like Na 2 O and K 2 O.
  • the content of Li 2 O is preferably 0 to less than 0.2%, 0 to 0.1%, 0 to 0.05%, particularly preferably 0 to 0.01%. it is desirable to use the other alkali metal oxides other than 2 O.
  • the CaO content is 0 to 0.5%.
  • the reason for limiting the CaO content and the preferred range are as described above.
  • MgO has the effect of improving chemical durability.
  • the content of MgO is preferably 0 to less than 4%, 0 to 2%, in particular 0 to 1%. When there is too much content of MgO, hydrolysis resistance will fall.
  • SrO has the effect of improving chemical durability.
  • the SrO content is preferably 0 to less than 4%, 0 to 2%, in particular 0 to 1%. When there is too much content of SrO, hydrolysis resistance will fall.
  • TiO 2 has the effect of improving hydrolysis resistance.
  • the content of TiO 2 is preferably 0 to less than 5%, 0 to 4%, particularly preferably 0 to 1.5%. Working temperature and the content of TiO 2 is too large is higher.
  • ZrO 2 has an effect of improving hydrolysis resistance.
  • the content of ZrO 2 is preferably 0 to less than 5%, 0 to 4%, particularly preferably 0 to 1.5%. Working temperature and the content of ZrO 2 is too high increases.
  • Fe 2 O 3 may color the glass and reduce the transmittance in the visible range, its content is limited to 0.2% or less, 0.1% or less, particularly 0.02% or less. It is desirable.
  • the F as a fining agent, Cl, Sb 2 O 3, a SnO 2, Na 2 SO 4 and the like may also contain one or more kinds.
  • the total content of these fining agents is preferably 0.5% or less, 0.4% or less, and particularly preferably 0.3% or less.
  • Cl or SnO 2 it is preferable to use Cl or SnO 2 because it has little influence on the melting temperature and the environment.
  • Cl its content is preferably 0.5% or less, 0.4% or less, and particularly preferably 0.2% or less.
  • SnO 2 When SnO 2 is used, its content is preferably 0.5% or less and 0.4% or less, and particularly preferably 0.01 to 0.3%.
  • the borosilicate glass for a pharmaceutical container of the present invention preferably has the following characteristics.
  • the consumption of 0.02 mol / L hydrochloric acid per unit glass mass is preferably 0.030 mL or less, 0.028 mL or less, 0.026 mL or less. In particular, it is 0.025 mL or less. If the amount of hydrochloric acid consumed is too large, the elution of glass components, especially alkali components, may increase significantly when a medical container such as an ampoule or vial is prepared, filled with chemicals, and stored. .
  • the amount of mass reduction per unit area is preferably 1.0 mg / dm 2 or less, particularly 0.8 mg / dm 2 or less.
  • the amount of mass decrease increases, when a medical container such as an ampoule or vial is prepared, and a chemical solution is filled and stored, the elution amount of the glass component may greatly increase and the chemical solution component may be altered.
  • the working temperature is 1250 ° C. or lower, 1150 ° C. to 1250 ° C., more preferably 1150 ° C. to 1240 ° C., particularly 1160 ° C. to 1230 ° C. If the working temperature is too high, the processing temperature for producing a glass container such as an ampoule or a vial from the glass tube increases, and the amount of evaporation of B 2 O 3 and Na 2 O in the glass increases remarkably. These evaporated components adhere to the inner surface of the glass container and are eluted during storage of the chemical solution or during autoclaving after filling the chemical solution, causing deterioration of the chemical solution component or an increase in the pH of the chemical solution.
  • the liquid phase viscosity is preferably 10 4.5 dPa ⁇ s or more, 10 5.0 dPa ⁇ s or more, 10 5.2 dPa ⁇ s or more, 10 5.4 dPa ⁇ s or more, particularly 10 5.6 dPa ⁇ s or more. s or more.
  • the liquid phase viscosity is low, devitrification is likely to occur during glass tube forming by the Danner method, and productivity is reduced.
  • the linear thermal expansion coefficient is an important parameter in the thermal shock resistance of glass.
  • the linear thermal expansion coefficient in the temperature range of 30 to 380 ° C. is preferably not more than 58 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C., particularly 48 to 55 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. .
  • a glass batch is prepared by blending glass raw materials so as to have the above glass composition.
  • the glass batch is continuously charged into a melting furnace at 1550 to 1700 ° C., melted and clarified, and then the obtained molten glass is wound around a rotating refractory while blowing air from the tip of the refractory, Glass is pulled out from the tip portion into a tubular shape.
  • the drawn tubular glass is cut into a predetermined length to obtain a glass tube for a pharmaceutical container.
  • the glass tube thus obtained is used for the production of pharmaceutical containers such as vials and ampoules.
  • the glass tube for a pharmaceutical container of the present invention is not limited to the Danner method, and may be manufactured using any conventionally known method.
  • the bellows method and the downdraw method are also effective methods for producing the glass tube for a pharmaceutical container of the present invention.
  • Example 1 shows examples of the present invention (sample Nos. 1 to 4) and comparative examples (samples No. 5 and 6).
  • a glass-built 500 g batch was prepared so as to have the composition shown in the table, and melted at 1650 ° C. for 4 hours using a platinum crucible. In order to remove bubbles in the melt, stirring was performed twice during melting. After melting, an ingot was prepared, processed into a shape necessary for measurement, and subjected to various evaluations.
  • No. 5 had a low hydrolysis resistance because the value of (Na 2 O + K 2 O + Li 2 O—Al 2 O 3 ) / B 2 O 3 was too large.
  • Sample No. 6 had a high working temperature because the value of (Na 2 O + K 2 O + Li 2 O—Al 2 O 3 ) / B 2 O 3 was too small.
  • the linear thermal expansion coefficient was measured using a glass sample molded into a rod shape of about 5 mm ⁇ ⁇ 50 mm in a temperature range of 30 to 380 ° C. with a dilatometer.
  • the strain point, annealing point, and softening point were measured by the fiber elongation method.
  • the working temperature was determined by obtaining a viscosity curve of the glass from the high temperature viscosity obtained by the platinum ball pulling method and the Fulcher viscosity calculation formula, and obtaining a temperature corresponding to 10 4 dPa ⁇ s from this viscosity curve.
  • the liquid phase temperature was measured by filling a crushed glass sample in a platinum boat of about 120 ⁇ 20 ⁇ 10 mm and placing it in an electric furnace having a linear temperature gradient for 24 hours. Then, the crystal precipitation location was identified by microscopic observation, the temperature corresponding to the crystal precipitation location was calculated from the temperature gradient graph of the electric furnace, and this temperature was defined as the liquidus temperature.
  • the liquid phase viscosity is calculated by calculating the glass viscosity curve from the strain point, annealing point, softening point, working temperature and Fulcher's viscosity formula, and calculating the viscosity of the glass at the liquid phase temperature from this viscosity curve.
  • the liquid phase viscosity was calculated by calculating the glass viscosity curve from the strain point, annealing point, softening point, working temperature and Fulcher's viscosity formula, and calculating the viscosity of the glass at the liquid phase temperature from this viscosity curve. was the liquid phase viscosity.
  • the hydrolysis resistance test was performed by pulverizing a sample using an alumina mortar and pestle and according to a powder test method of EP 8.0.
  • the detailed test procedure is as follows. The surface of the sample was thoroughly wiped with ethanol, and the sample was pulverized with an alumina mortar and pestle, and then classified using three sieves made of stainless steel having a size of 710 ⁇ m, 425 ⁇ m, and 300 ⁇ m. What remained on the sieve was pulverized again and subjected to the same sieving operation. The sample powder remaining on the 300 ⁇ m sieve was washed with pure water and put into a glass container such as a beaker.
  • the acid resistance test was performed according to DIN12116, with the sample surface area set to 50 cm 2 and the amount of 6 mol / L hydrochloric acid as the eluent to 800 mL.
  • the detailed test procedure is as follows. First, a glass sample piece having a total surface area of 50 cm 2 with a mirror polished finish on all surfaces was prepared. As a pretreatment, the sample was hydrofluoric acid (40 mass%) and hydrochloric acid (2 mol / L) at a volume ratio of 1: 9. It was immersed in the solution so mixed and stirred with a magnetic stirrer for 10 minutes.
  • the sample piece was taken out and subjected to ultrasonic cleaning for 2 minutes in ultrapure water three times, and then ultrasonic cleaning for 2 minutes in ethanol was performed twice.
  • the sample piece was dried in an oven at 110 ° C. for 1 hour and cooled in a desiccator for 30 minutes.
  • the mass m 1 of the sample piece thus obtained was measured to an accuracy of ⁇ 0.1 mg and recorded.
  • 800 mL of 6 mol / L hydrochloric acid was placed in a beaker made of quartz glass, heated using an electric heater until boiling, and a sample piece suspended with a platinum wire was added and held for 6 hours.
  • the opening of the lid of the container was plugged with a gasket and a cooling pipe. Thereafter, the sample piece was taken out and subjected to ultrasonic cleaning for 3 minutes in ultrapure water three times, and then ultrasonic cleaning for 2 minutes in ethanol was performed twice. Further, the washed sample piece was dried in an oven at 110 ° C. for 1 hour and cooled in a desiccator for 30 minutes. The mass m 2 of the sample thus treated was measured to an accuracy of ⁇ 0.1 mg and recorded.
  • the amount of mass reduction per unit area was calculated from the masses m 1 and m 2 mg of the sample before and after being added to boiling hydrochloric acid and the total surface area Acm 2 of the sample by the following formula 1, and used as the measured value in the acid resistance test .
  • the elution amount of Sn was analyzed for the test solution after the hydrolysis resistance test using an ICP emission analyzer (manufactured by Varian).
  • the detailed test procedure is as follows.
  • the test solution after the hydrolysis resistance test was filtered through a membrane filter and collected in a centrifuge tube.
  • the standard solution was prepared by diluting the Sn standard solution (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) so that the Sn content was 0 mg / L, 0.05 mg / L, 0.5 mg / L, and 1.0 mg / L. .
  • Calibration curves were prepared from these standard solutions, and the Sn elution amount in the test solution was calculated.
  • the measurement wavelength of Sn was 189.925 nm.
  • Example 2 shows the sample No. of Table 1. The result evaluated using 1, 5, 6 is shown.
  • Sample No. 1, 5, and 6 were produced by the same method as in Example 1. Next, each ingot-shaped sample was heat-treated at 600 ° C. or 900 ° C. for 5 hours in an electric furnace. In addition, 600 degreeC and 900 degreeC assume the various heat processing temperature at the time of pharmaceutical container processing. About the sample before and behind heat processing, the hydrolysis resistance test was implemented and the elution amount of Na ⁇ +> , K ⁇ +> , Ca ⁇ 2+ > in the obtained eluate was measured. It means that hydrolysis resistance is so high that there are few elution amounts of Na ⁇ +> , K ⁇ +> , Ca ⁇ 2+ > . FIG. 1 shows the evaluation results. Sample No. In Nos.
  • the borosilicate glass for pharmaceutical containers of the present invention can be suitably used as various pharmaceutical container materials such as ampoules, vials, prefilled syringes and cartridges.

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Abstract

ＢａＯを含有しないガラスであって、化学的耐久性や加水分解抵抗性が良好な、且つ容器加工時の種々の熱処理後も優れた化学的耐久性や加水分解抵抗性を維持することができる医薬容器用ホウケイ酸ガラスを提供する。ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、Ｒ２Ｏ（ＲはＬｉ、Ｎａ及びＫから選ばれる１種類以上）を必須成分として含むとともに、ＣａＯの含有量が０～０．５モル％未満、（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３）／Ｂ２Ｏ３の値がモル比で０．３１５～０．３５０、ＢａＯを実質的に含まないことを特徴とする。

Description

医薬容器用ホウケイ酸ガラス
　本発明はバイアル、アンプル等の管瓶用ガラスや注射器のシリンジに使用される医薬容器用ホウケイ酸ガラスに関する。
　バイアル、アンプル等の医薬容器用ホウケイ酸ガラスには、下記に示すような特性が要求される。
（ａ）充填される薬液中の成分とガラス中の成分が反応しないこと
（ｂ）充填される薬液を汚染しないように化学的耐久性や加水分解抵抗性が高いこと、また、それらが容器加工時の種々の熱処理後も維持されること
（ｃ）ガラス管の製造工程や、バイアル、アンプル等への加工時に、サーマルショックによる破損が生じ難いように低熱膨張係数であること
（ｄ）バイアル、アンプル等への加工後に、容器内面がガラスからの蒸発物などで劣化しないよう、加工時の熱量が低減できること
　これらの要求特性を満足する標準的な医薬容器用ホウケイ酸ガラスは、構成成分として、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＣａＯ、ＢａＯと少量の清澄剤を含有している。
特開２０１４－２１４０８４
Ｍ． Ｂ． Ｖｏｌｆ， Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｏ Ｇｌａｓｓ， １９９０， ＥＬＳＥＶＩＥＲ
　近年、充填される薬液の開発が進み、より薬効の高い薬液が使用されつつある。これらの薬液の中には、化学的に不安定で変性しやすく、ガラスとの反応性が高いものもある。これに伴い、バイアルやアンプルを構成する医薬容器用ホウケイ酸ガラスには、従来以上に化学的耐久性や加水分解抵抗性の高いガラスが要求されている。また、ガラスがＢａＯを含有していると、ガラス溶融時にアルミナ系耐火物との反応によってバリウム長石結晶が析出し易くなり生産性が低下すると共に、ガラスから溶出したＢａイオンが薬液中の硫酸イオンと反応して不溶性の沈殿物を発生させる恐れがある。
　このような事情から、例えば特許文献１では、ＢａＯを含有せず加水分解抵抗性が高いガラスが提案されている。
　ところで、バイアルやアンプルなどの医薬容器は、管ガラスを局所的にバーナーで加熱して加工することで得られる。このバーナー加熱時に、ガラス中のＢ２Ｏ３やＮａ２Ｏなどが蒸発し、医薬容器内面に凝縮し、異質層が形成される。この異質層の形成によってガラスの化学的耐久性や加水分解抵抗性が実質的に低下し、薬液の保存中や薬液充填後のオートクレーブ処理時に異質層からＢ２Ｏ３やＮａ２Ｏなどが溶出し、薬液成分の変質や薬液のｐＨ変化などを引き起こすという問題がある。また、容器内面が剥離し、薬液中にフレークスと言われる不溶性の異物が発生する原因にもなる。
　特許文献１では加水分解抵抗性を向上させるためにＫ２Ｏの添加量を調整したガラスを提案している。しかしＫ２Ｏは蒸発し易い。またこの構成ではＢ２Ｏ３やＮａ２Ｏの蒸発を抑制する効果は期待できない。このため、特許文献１のガラスは、医薬容器に加工するためのバーナー加熱時にＢ２Ｏ３やＮａ２Ｏなどが蒸発し、医薬容器内面に異質層が形成され、異質層からＢ２Ｏ３やＮａ２Ｏなどが溶出し、薬液の変質や薬液のｐＨ上昇を引き起こす懸念がある。さらには、薬液中にフレークスが発生する懸念がある。
　非特許文献１では、ガラス中のＢ２Ｏ３やＮａ２Ｏなどの蒸発に伴う異質層の形成によるガラスの化学的耐久性や加水分解抵抗性の低下及び容器内面の剥離によるフレークスの発生を抑制するためには、ガラス組成の範囲を以下の範囲内とすることが重要であると述べられている。
・（Ｎａ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３）／Ｂ２Ｏ３の値がモル比で０．３３～０．４０
・ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３／（Ｎａ２Ｏ）の値がモル比で１．６未満
・Ｓｉ／Ｏの値がモル比で０．４未満
　しかし、ガラス組成を上記の範囲内にしても、容器加工時の異質層の形成を抑制することは困難であり、容器加工時の熱処理を経た後において優れた化学的耐久性や加水分解抵抗性を維持する事は困難であった。
　本発明の目的は、ＢａＯを含有しないガラスであって、化学的耐久性や加水分解抵抗性が良好な、且つ容器加工時の種々の熱処理後も優れた化学的耐久性や加水分解抵抗性を維持することができる医薬容器用ホウケイ酸ガラスを提供することである。
　本発明者等は種々の実験を行い、ガラス組成から算出した（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３）／Ｂ２Ｏ３の値を、モル比で０．３１５～０．３５０とすれば、ガラスの化学的耐久性や加水分解抵抗性を、容器加工時の種々の熱処理後においても維持することができることを見出し、本発明を提案するに至った。
　即ち、本発明の医薬容器用ホウケイ酸ガラスは、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、Ｒ２Ｏ（ＲはＬｉ、Ｎａ及びＫから選ばれる１種類以上）を必須成分として含むとともに、ＣａＯの含有量が０～０．５モル％未満、（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３）／Ｂ２Ｏ３の値がモル比で０．３１５～０．３５０、ＢａＯを実質的に含まないことを特徴とする。ここで「Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３」とは、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ及びＬｉ２Ｏの合量からＡｌ２Ｏ３の含有量を引いた値である。「（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３）／Ｂ２Ｏ３」とは、（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３）の値をＢ２Ｏ３で除した値を意味する。「ＢａＯを実質的に含まない」とは、ＢａＯを積極的に添加しないという意味であり、不純物として混入するものまで排除する主旨ではない。より具体的にはＢａＯの含有量がモル％で０．０５％以下であることを意味する。
　上記構成によれば、ＢａＯを含有しないため、ガラス溶融時あるいは成形時にＢａＯとアルミナ系耐火物との反応によってバリウム長石結晶が析出しない。また、ガラスからのＢａイオンの溶出が少なく、薬液中の硫酸イオンと不溶性の沈殿物を形成しにくいガラスが得られる。
　さらに容器加工のための熱処理を経た後、即ち医薬容器の形態に加工された後においても優れた化学的耐久性や加水分解抵抗性を維持することができる。
　本発明においては、ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３／（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ）の値が、モル比で１．６未満であることが好ましい。なお、「ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３／（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ）」とは、ＳｉＯ２の含有量をＢ２Ｏ３の含有量で除した後、さらにＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ及びＬｉ２Ｏの含有量の合量で除した値である。
　上記構成によれば、ガラス管からアンプルやバイアル等のガラス容器を作製する際の加工温度を低くすることが可能となり、ガラスからのＢ２Ｏ３やアルカリ金属酸化物成分の蒸発量を著しく低減できる。その結果、容器加工時の種々の熱処理後も優れた化学的耐久性や加水分解抵抗性を維持することができる。
　本発明においては、Ｓｉ／Ｏの値が、モル比で０．４未満であることが好ましい。なお「Ｓｉ／Ｏ」とは、ガラス中のＳｉの原子量を、酸化物の酸素原子量で除した値である。
　上記構成によれば、容器加工時の種々の熱処理後も優れた化学的耐久性や加水分解抵抗性を維持することができるだけでなく、フレークスの発生が起こりにくいガラスが得られる。
　本発明においては、ＥＰ８．０に準じた加水分解抵抗性試験の粉末試験法において、単位ガラス質量当たりの０．０２ｍｏｌ／Ｌの塩酸の消費量が０．０３０ｍＬ以下であることが好ましい。
　本発明においては、ＤＩＮ１２１１６に準じた耐酸性試験において、面積あたりの質量減少量が１．０ｍｇ／ｄｍ２以下となることが好ましい。
　本発明においては、１１５０℃～１２５０℃の作業温度を有することが好ましい。なお「作業温度」とは、ガラスの粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度である。
　上記構成によれば、ガラス管からアンプルやバイアル等のガラス容器を作製する際の加工温度を低くすることが可能となり、ガラスからのＢ２Ｏ３やアルカリ金属酸化物成分の蒸発量を著しく低減できる。その結果、ガラス容器中に保管される薬液成分の変質や薬液のｐＨ上昇、更にはフレークスが発生する事態を回避することができる。
　本発明においては、１０４．５ｄＰａ・ｓ以上の液相粘度を有することが好ましい。
　上記構成によれば、ガラス管の成形にダンナー法を採用した場合でも、成形時の失透が生じ難くなり好ましい。
　本発明の医薬容器用ガラス管は、上記医薬容器用ホウケイ酸ガラスからなることを特徴とする。
　本発明の医薬容器は、上記医薬容器用ホウケイ酸ガラスからなることを特徴とする。
実施例２の評価結果を示すグラフである。
　本発明の医薬容器用ホウケイ酸ガラスは、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、Ｒ２Ｏ（ＲはＬｉ、Ｎａ及びＫから選ばれる１種類以上）を必須成分として含む。
　また本発明の医薬容器用ホウケイ酸ガラスは、ＢａＯを実質的に含まない。ＢａＯがガラス組成中に含まれていると、前述のようにアルミナ系耐火物との反応や、薬液中の硫酸イオンとの反応によって結晶を析出させたり、沈殿物を発生させたりする恐れがある。
　また本発明の医薬容器用ホウケイ酸ガラスは、高加水分解抵抗性のガラスを得るために、モル比で（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３）／Ｂ２Ｏ３の値が、０．３１５～０．３５０、好ましくは０．３２０～０．３４５、０．３２０～０．３４０、特に０．３２５～０．３４０未満であることが好ましい。この値が大きすぎると、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏといったアルカリ金属酸化物の含有量が多くなり，医薬容器に加工するための種々の熱処理を行うと、これらの成分のガラスからの蒸発量が増える。その結果、ガラスの化学的耐久性や加水分解抵抗性が低下する。またＢ２Ｏ３含有量が少なくなって作業温度が高くなる。その結果、加工時の種々の熱処理により、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏといったアルカリ金属酸化物が蒸発しやすくなり、化学的耐久性や加水分解抵抗性が低下する。この値が小さすぎると、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏといったアルカリ金属酸化物含有量が少なくなり、作業温度が高くなる。その結果、医薬容器への加工時の種々の熱処理により、ガラスからＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２ＯやＢ２Ｏ３が蒸発しやすくなり、化学的耐久性や加水分解抵抗性が低下する。またＢ２Ｏ３含有量が多くなるために、容器加工前の時点における化学的耐久性や加水分解抵抗性が低下する。
　また本発明の医薬容器用ホウケイ酸ガラスは、ＣａＯの含有量が０～０．５モル％未満に制限される。ＣａＯはガラスの高温粘度を低下させる効果があるが、ＣａＯ含有量が多過ぎると加水分解抵抗性が低下する。ＣａＯの好ましい範囲は、０～０．４モル％、特に０．１～０．４モル％である。
　また本発明においては、モル比でＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３／（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ）の値が、１．６未満、さらには０．５～１．４未満、特に１．０～１．２未満であることが好ましい。この値が大きすぎるとガラスが失透し易くなり生産性が低下する。この値が小さすぎると、化学的耐久性や加水分解抵抗性が低下する。
　また本発明においては、高加水分解抵抗性のガラスを得るために、モル比でＳｉ／Ｏの値が、０．４未満、より好ましくは０．１～０．４％未満、特に０．３～０．３９％未満であることが好ましい。この値が大きすぎると、作業温度が高くなり、加工時の種々の熱処理により、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２ＯやＢ２Ｏ３が蒸発しやすくなり、化学的耐久性や加水分解抵抗性が低下する。また、フレークスが発生しやすくなる。
　また本発明においては、ガラスの酸性度を表す（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）／（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ＋ＣａＯ＋ＭｇＯ）の値が、モル比で、１０～１２、特に１０．５～１２であることが好ましい。この値が大きすぎると作業温度が高くなり加工時の種々の熱処理により、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２ＯやＢ２Ｏ３が蒸発し易くなり、化学的耐久性や加水分解抵抗性が低下する。この値が小さすぎると容器加工前の時点における化学的耐久性や加水分解抵抗性が低下する。なお「（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）／（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ＋ＣａＯ＋ＭｇＯ）」とは、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３及びＢ２Ｏ３の含有量の合量を、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＣａＯ及びＭｇＯの含有量の合量で除した値である。
　また本発明においては、Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２の値が、モル比で０．０５３～０．０５９、０．０５４～０．０５８、特に０．０５５～０．０５９であることが好ましい。この値が小さすぎると液相温度が高くなり、成形時に失透し易くなる。またこの値が大きくなり過ぎると作業温度が高くなる。その結果、加工時の種々の熱処理により、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２ＯやＢ２Ｏ３が蒸発し易くなり、化学的耐久性や加水分解抵抗性が低下する。なお「Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２」とは、Ａｌ２Ｏ３の含有量をＳｉＯ２の含有量で除した値である。
　また本発明の医薬容器用ホウケイ酸ガラスは、上記条件を満たすものであればその組成は制限されないが、例えばガラス組成として、モル％でＳｉＯ２　７５～８０％、Ａｌ２Ｏ３　３～６％、Ｂ２Ｏ３　８～１２％、Ｎａ２Ｏ　２～８％、Ｋ２Ｏ　０～５％、Ｌｉ２Ｏ　０～０．２％未満、ＣａＯ　０～０．５％未満であり、且つＢａＯを実質的に含まないガラスを採用することができる。
　以下、各成分の組成範囲を上記のように限定した理由を述べる。なお以下の説明において、特に断りがない限り、％表示はモル％を意味する。
　ＳｉＯ２はガラスネットワークを構成する成分の１つである。ＳｉＯ２の含有量は７５～８０％、７６～８０％、特に７６．５～７９％であることが好ましい。ＳｉＯ２の含有量が少な過ぎると化学的耐久性が低下し、医薬容器用ホウケイ酸ガラスに求められる耐酸性が低くなる。一方、ＳｉＯ２の含有量が多過ぎると液相粘度が低下し、製造工程で失透が起こりやすくなって生産性が低下する。また、作業温度が高くなる。
　Ａｌ２Ｏ３はガラスの失透を抑制し、また化学的耐久性及び加水分解抵抗性を向上させる成分である。Ａｌ２Ｏ３の含有量は３～６％、３～５．５％、３～５％、特に３．５～５％であることが好ましい。Ａｌ２Ｏ３の含有量が少な過ぎると上記の効果が得られない。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有量が多過ぎると作業温度が高くなる。
　Ｂ２Ｏ３はガラスの融点を低下させるだけでなく、液相粘度を上昇させ、失透を抑制する効果を有する。そのため、Ｂ２Ｏ３の含有量は８～１２％、８～１１．５％、８～１１％、特に８．５～１１％であることが好ましい。Ｂ２Ｏ３の含有量が少な過ぎると作業温度が高くなる。一方、Ｂ２Ｏ３の含有量が多過ぎると加水分解抵抗性や化学的耐久性が低下する。
　Ｎａ２Ｏはガラスの粘度を低下させ、線熱膨張係数を上昇させる効果がある。Ｎａ２Ｏの含有量は２～８％、３～８％、４～７％、特に５～７％であることが好ましい。Ｎａ２Ｏの含有量が少なすぎると作業温度が高くなる。一方、Ｎａ２Ｏの含有量が多過ぎると加水分解抵抗性が低下する。
　Ｋ２ＯもＮａ２Ｏと同様にガラスの粘度を低下させ、線熱膨張係数を上昇させる効果がある。Ｋ２Ｏの含有量は０～５％、０．５～４％、特に０．５～３％であることが好ましい。Ｋ２Ｏの含有量が多過ぎると加水分解抵抗性が低下する。
　なおＫ２ＯとＮａ２Ｏの両成分を併用すれば、混合アルカリ効果により、加水分解抵抗性が向上するため、望ましい。
　Ｌｉ２ＯはＮａ２ＯやＫ２Ｏと同様にガラスの粘度を低下させ、また線熱膨張係数を上昇させる効果がある。しかしＬｉ２Ｏを添加するとガラス溶融時に耐火物を侵食し易くなる。またＬｉ２Ｏを添加すると生産コストの増加に繋がる。そのためＬｉ２Ｏの含有量は０～０．２％未満、０～０．１％、０～０．０５％、特に０～０．０１％とすることが好ましく、特段の事情がなければＬｉ２Ｏ以外の他のアルカリ金属酸化物を使用することが望ましい。
　ＣａＯ含有量は、０～０．５％である。ＣａＯの含有量の限定理由及び好適な範囲については既に述べた通りである。
　また本発明においては、上記以外にも種々の成分を添加することが可能である。
　ＭｇＯは化学的耐久性向上の効果がある。ＭｇＯの含有量は、好ましくは０～４％未満、０～２％、特に０～１％である。ＭｇＯの含有量が多すぎると加水分解抵抗性が低下する。
　ＳｒＯは化学的耐久性向上の効果がある。ＳｒＯの含有量は、好ましくは０～４％未満、０～２％、特に０～１％である。ＳｒＯの含有量が多すぎると加水分解抵抗性が低下する。
　ＴｉＯ２は加水分解抵抗性を向上させる効果がある。ＴｉＯ２の含有量は０～５％未満、０～４％、特に０～１．５％であることが好ましい。ＴｉＯ２の含有量が多すぎると作業温度が高くなる。
　ＺｒＯ２は加水分解抵抗性を向上させる効果がある。ＺｒＯ２の含有量は０～５％未満、０～４％、特に０～１．５％であることが好ましい。ＺｒＯ２の含有量が多すぎると作業温度が高くなる。
　Ｆｅ２Ｏ３は、ガラスを着色させ可視域での透過率を低下させる恐れがあるため、その含有量は０．２%以下、０．１％以下、特には０．０２％以下に制限することが望ましい。
　また清澄剤としてＦ、Ｃｌ、Ｓｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２、Ｎａ２ＳＯ４等を一種以上含有しても良い。これらの清澄剤の含有量の合計は０．５％以下、０．４％以下、特に０．３％以下であることが好ましい。またこれらの清澄剤の中では、溶融温度や環境への影響が少ないという理由からＣｌやＳｎＯ２を使用することが好ましい。Ｃｌを使用する場合、その含有量は０．５％以下、０．４％以下、特に０．２％以下であることが好ましい。ＳｎＯ２を使用する場合、その含有量は０．５％以下０．４％以下、特に０．０１～０．３％であることが好ましい。
　また本発明の医薬容器用ホウケイ酸ガラスは、以下の特性を有することが好ましい。
　ＥＰ８．０に準じた加水分解抵抗性試験の粉末試験法において、単位ガラス質量当たりの０．０２ｍｏｌ／Ｌの塩酸の消費量は、好ましくは０．０３０ｍＬ以下、０．０２８ｍＬ以下、０．０２６ｍＬ以下、特に０．０２５ｍＬ以下である。塩酸消費量が多すぎると、アンプルやバイアルなどの医薬容器を作製し、薬液を充填、保存した際、ガラス成分、特にアルカリ成分の溶出が大幅に増加して薬液成分の変質を引き起こす恐れがある。
　ＤＩＮ１２１１６に準じた耐酸性試験において、単位面積あたりの質量減少量は、好ましくは１．０ｍｇ／ｄｍ２以下、特に０．８ｍｇ／ｄｍ２以下である。質量減少量が多くなると、アンプルやバイアルなどの医薬容器を作製し、薬液を充填、保存した際、ガラス成分の溶出量が大幅に増加して薬液成分の変質を引き起こす恐れがある。
　作業温度は１２５０℃以下、１１５０℃～１２５０℃、より好ましくは１１５０℃～１２４０℃、特に１１６０℃～１２３０℃である。作業温度が高すぎると、ガラス管からアンプルやバイアル等のガラス容器を作製する際の加工温度が高くなり、ガラス中のＢ２Ｏ３やＮａ２Ｏの蒸発量が著しく増加する。蒸発したこれらの成分はガラス容器の内表面に付着し、薬液の保存中や薬液充填後のオートクレーブ処理時に溶出し、薬液成分の変質や薬液のｐＨ上昇などを引き起こす原因となる。
　液相粘度は、好ましくは１０４．５ｄＰａ・ｓ以上、１０５．０ｄＰａ・ｓ以上、１０５．２ｄＰａ・ｓ以上、１０５．４ｄＰａ・ｓ以上、特に１０５．６ｄＰａ・ｓ以上である。液相粘度が低くなると、ダンナー法によるガラス管成形時に失透が起こり易くなり、生産性が低下する。
　線熱膨張係数はガラスの耐熱衝撃性において重要なパラメータである。ガラスが十分な耐熱衝撃性を得るためには、３０～３８０℃の温度範囲における線熱膨張係数は、好ましくは５８×１０－７／℃以下、特に４８～５５×１０－７／℃である。
　次に本発明の医薬容器用ガラス管を製造する方法を説明する。以下の説明は、ダンナー法を用いた例である。
　先ず、上記のガラス組成になるように、ガラス原料を調合してガラスバッチを作製する。次いで、このガラスバッチを１５５０～１７００℃の溶融窯に連続投入して溶融、清澄した後、得られた溶融ガラスを回転する耐火物上に巻きつけながら、耐火物先端部からエアを吹き出しつつ、当該先端部からガラスを管状に引き出す。引き出した管状ガラスを所定の長さに切断して医薬容器用ガラス管を得る。このようにして得られたガラス管は、バイアルやアンプル等の医薬容器の製造に供される。
　なお、本発明の医薬容器用ガラス管は、ダンナー法に限らず、従来周知の任意の手法を用いて製造しても良い。例えば、ベロー法やダウンドロー法も本発明の医薬容器用ガラス管の製造方法として有効な方法である。
　以下、実施例に基づいて本発明を説明する。
（実施例１）
　表１は本発明の実施例（試料Ｎｏ．１～４）、及び比較例（試料Ｎｏ．５、６）を示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　各試料は以下のようにして調製した。
　まず表に示す組成となるように、ガラス建て５００ｇのバッチを調合し、白金坩堝を用いて１６５０℃で４時間溶融した。なお融液中の泡を除去するために、溶融中に攪拌を２回行った。溶融後、インゴットを作製し、測定に必要な形状に加工し、各種の評価に供した。
　表１から明らかなように、試料Ｎｏ．１～４は、（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３）／Ｂ２Ｏ３の値が本発明の範囲内にあり、耐加水分解抵抗性が高かった。また、ガラス組成中にＳｎを含むＮｏ．１、３、４について、加水分解抵抗性試験によるＳｎの溶出を評価したところ、何れの試料もＳｎ溶出量は検出下限未満であった。
　一方、比較例である試料Ｎｏ．５は、（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３）／Ｂ２Ｏ３の値が大きすぎるため、耐加水分解抵抗性が低かった。また試料Ｎｏ．６は（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３）／Ｂ２Ｏ３の値が小さすぎるため、作業温度が高かった。
　なお線熱膨張係数の測定は、約５ｍｍφ×５０ｍｍのロッド状に成形したガラス試料を用い、ディラートメーターにより、３０～３８０℃の温度範囲において行った。
　歪点、徐冷点及び軟化点の測定はファイバーエロンゲーション法で行った。
　作業温度は、白金球引き上げ法によって求めた高温粘度とＦｕｌｃｈｅｒの粘度計算式からガラスの粘度曲線を求め、この粘度曲線から１０４ｄＰａ・ｓに相当する温度を求めた。
　液相温度の測定は、約１２０×２０×１０ｍｍの白金ボートに粉砕したガラス試料を充填し、線形の温度勾配を有する電気炉に２４時間投入した。その後、顕微鏡観察にて結晶析出箇所を特定し、結晶析出箇所に対応する温度を電気炉の温度勾配グラフから算出し、この温度を液相温度とした。
　液相粘度の算出は、歪点、徐冷点、軟化点、作業温度とＦｕｌｃｈｅｒの粘度計算式からガラスの粘度曲線を求め、この粘度曲線から液相温度におけるガラスの粘度を算出し、この粘度を液相粘度とした。
　加水分解抵抗性試験は、アルミナ製の乳鉢と乳棒を用いて試料を粉砕し、ＥＰ８．０の粉末試験法に準じた方法で行った。詳細な試験手順は以下の通りである。試料の表面をエタノールで良く拭き、アルミナ製の乳鉢と乳棒で試料を粉砕した後、ステンレス製の目開き７１０μｍ、４２５μｍ、３００μｍの３つの篩を用いて分級した。篩に残ったものは再度粉砕し、同じ篩操作を行い、３００μｍの篩上に残った試料粉末を純水で洗浄し、ビーカー等のガラス容器に投入した。その後、エタノールを入れてかき混ぜ、超音波洗浄機で１分間洗浄した後、上澄み液だけを流し出す操作を６回行った。その後、１１０℃のオーブンで３０分間乾燥させ、デシケーター内で３０分間冷却した。得られた試料粉末を、電子天秤を用いて１０ｇ精度±０．０００１ｇで秤量し、２５０ｍＬの石英フラスコに入れ、超純水５０ｍＬを加えた。密栓後、フラスコをオートクレーブに入れて１２１℃、３０分間保持した。１００℃から１２１℃までは１℃／分で昇温し、１２１℃から１００℃までは２℃／分で降温した。９５℃まで冷却後、試料をコニカルビーカーに取り出した。３０ｍＬの超純水でフラスコ内を洗浄し、コニカルビーカーに流し入れる操作を３回行った。試験後の液にメチルレッドを約０．０５ｍＬ滴下後、０．０２ｍｏｌ／Ｌの塩酸で中和滴定を行い、塩酸の消費量を記録し、試料ガラス１ｇあたりの塩酸消費量を算出した。この値が小さいほど加水分解抵抗性が高いことになる。
　耐酸性試験は、試料表面積を５０ｃｍ２、溶出液である６ｍｏｌ／Ｌの塩酸の液量を８００ｍＬとし、ＤＩＮ１２１１６に準じて行った。詳細な試験手順は以下の通りである。まず全ての表面を鏡面研磨仕上げとした総表面積が５０ｃｍ２のガラス試料片を準備し、前処理として試料をフッ酸（４０質量％）と塩酸（２ｍｏｌ／Ｌ）を体積比で１：９となるように混合した溶液に浸漬し、１０分間マグネティックスターラーで攪拌した。次いで試料片を取出し、超純水中で２分間の超音波洗浄を３回行った後、エタノール中で１分間の超音波洗浄を２回行った。次に、試料片を１１０℃のオーブンの中で１時間乾燥させ、デシケーター内で３０分間冷却した。このようにして得られた試料片の質量ｍ１を精度±０．１ｍｇまで測定し、記録した。続いて石英ガラス製のビーカーに６ｍｏｌ／Ｌの塩酸８００ｍＬを入れ、電熱器を用いて沸騰するまで加熱し、白金線で吊した試料片を投入して６時間保持した。試験中の液量の減少を防ぐために、容器の蓋の開口部はガスケット及び冷却管で栓をした。その後、試料片を取り出し、超純水中で２分間の超音波洗浄を３回行った後、エタノール中で１分間の超音波洗浄を２回行った。さらに洗浄した試料片を１１０℃のオーブンの中で1時間乾燥し、デシケーター内で３０分間冷却した。このようにして処理した試料の質量片ｍ２を精度±０．１ｍｇまで測定し、記録した。最後に沸騰塩酸に投入する前後の試料の質量ｍ１、ｍ２ｍｇと試料の総表面積Ａｃｍ２から以下の式１によって単位面積当たりの質量減少量を算出し、耐酸性試験の測定値とした。
　［式１］　単位面積当たりの質量減少量＝１００×（ｍ１－ｍ２）／２×Ａ
　Ｓｎの溶出量は、加水分解抵抗性試験後の試験液について、ＩＣＰ発光分析装置（バリアン製）にて分析を行った。詳細な試験手順は以下の通りである。加水分解抵抗性試験後の試験溶液をメンブランフィルターでろ過して遠沈管に採取した。Ｓｎ含有量が０ｍｇ／Ｌ、０．０５ｍｇ／Ｌ、０．５ｍｇ／Ｌ、１．０ｍｇ／Ｌとなるように、Ｓｎ標準液（和光純薬工業製）を希釈して、標準溶液を作製した。それらの標準溶液から検量線を作成し、試験液中のＳｎ溶出量を算出した。Ｓｎの測定波長は１８９．９２５ｎｍとした。
（実施例２）
　次に、熱処理後の加水分解抵抗性について評価した。表２は、表１の試料Ｎｏ．１、５、６を用いて評価した結果を示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　試料Ｎｏ．１、５、６は、実施例１と同様の方法で作製した。次にインゴット状の各試料を電気炉内で６００℃又は９００℃でそれぞれ５時間熱処理を行った。尚、６００℃、９００℃は医薬容器加工時の種々の熱処理温度を想定している。熱処理前後の試料について、加水分解抵抗性試験を実施し、得られた溶出液中のＮａ＋、Ｋ＋、Ｃａ２＋の溶出量を測定した。Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｃａ２＋の溶出量が少ないほど、加水分解抵抗性が高い事を意味している。図１に評価結果を示す。試料Ｎｏ．５、６は熱処理と共にＮａ＋、Ｋ＋、Ｃａ２＋の溶出量が増加し、加水分解抵抗性が低下したが、試料Ｎｏ．１は、熱処理に伴うＮａ＋、Ｋ＋、Ｃａ２＋の溶出量の変化が小さく、優れた加水分解抵抗性が維持されていることが確認された。
　本発明の医薬容器用ホウケイ酸ガラスは、アンプル、バイアル、プレフィルドシリンジ、カートリッジなど様々な医薬容器用材料として好適に使用できる。

Claims (9)

  1. 　ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、Ｒ２Ｏ（ＲはＬｉ、Ｎａ及びＫから選ばれる１種類以上）を必須成分として含むとともに、ＣａＯの含有量が０～０．５モル％未満、（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３）／Ｂ２Ｏ３の値がモル比で０．３１５～０．３５０、ＢａＯを実質的に含まないことを特徴とする医薬容器用ホウケイ酸ガラス。
  2. 　ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３／（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ）の値が、モル比で１．６未満であることを特徴とする請求項１に記載の医薬容器用ホウケイ酸ガラス。
  3. 　Ｓｉ／Ｏの値が、モル比で０．４未満となることを特徴とする請求項１又は２に記載の医薬容器用ホウケイ酸ガラス。
  4. 　ＥＰ８．０に準じた加水分解抵抗性試験の粉末試験法において、単位ガラス質量当たりの０．０２ｍｏｌ／Ｌの塩酸の消費量が０．０３０ｍＬ以下であることを特徴とする請求項１～３の何れかに記載の医薬容器用ホウケイ酸ガラス。
  5. 　ＤＩＮ１２１１６に準じた耐酸性試験において、面積あたりの質量減少量が１．０ｍｇ／ｄｍ２以下となることを特徴とする請求項１～４の何れかに記載の医薬容器用ホウケイ酸ガラス。
  6. 　１１５０℃～１２５０℃の作業温度を有することを特徴とする請求項１～５の何れかに記載の医薬容器用ホウケイ酸ガラス。
  7. 　１０４．５ｄＰａ・ｓ以上の液相粘度を有することを特徴とする請求項１～６の何れかに記載の医薬容器用ホウケイ酸ガラス。
  8. 　請求項１～７の何れかに記載の医薬容器用ホウケイ酸ガラスからなることを特徴とする医薬容器用ガラス管。
  9. 　請求項１～７の何れかに記載の医薬容器用ホウケイ酸ガラスからなることを特徴とする医薬容器。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113200677A (zh) * 2020-01-30 2021-08-03 肖特股份有限公司 用于玻璃空心球的硼硅酸盐玻璃

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018205257A1 (de) * 2018-04-09 2019-10-10 Schott Ag Verfahren zum herstellen eines glasartikels
EP3819268B1 (en) * 2019-11-08 2021-09-29 Schott AG Toughenable glass with high hydrolytic resistance and reduced color tinge
EP4144706A4 (en) * 2020-04-30 2024-05-22 Nippon Electric Glass Co GLASS FOR MEDICINE CONTAINER, GLASS TUBE FOR MEDICINE CONTAINER AND MEDICINE CONTAINER
CN111807700B (zh) * 2020-07-31 2023-12-12 山东晶峰玻璃科技有限公司 一种用于白酒瓶的玻璃组合物

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6418939A (en) * 1987-07-02 1989-01-23 Zeiss Carl Fa Borosilicate glass
JPS6461330A (en) * 1987-09-01 1989-03-08 Hitachi Metals Ltd Glass composition for magnetic head
JPH07187707A (ja) * 1993-11-08 1995-07-25 Jenaer Glaswerk Gmbh 紫外域での高透過率、低熱膨張及び高い化学的安定性を有するホウケイ酸ガラス、その製造方法及びその用途
CA2193999A1 (en) * 1995-04-28 1996-10-31 Dietmar Stiebert Borosilicate glass
JP2004504258A (ja) * 2000-07-22 2004-02-12 カール　ツァイス　スティフツンク 耐薬品性の高いホウケイ酸ガラス、およびその使用
JP2014037343A (ja) * 2012-07-18 2014-02-27 Nippon Electric Glass Co Ltd 医薬品容器用ガラス及びこれを用いたガラス管

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3043076B2 (ja) * 1990-12-17 2000-05-22 ホーヤ株式会社 低蛍光性ガラス
CN1155876A (zh) * 1995-04-28 1997-07-30 伊尔默瑙玻璃技术有限公司 硼硅酸盐玻璃
JP2005154259A (ja) * 2003-10-27 2005-06-16 Nippon Electric Glass Co Ltd ガラス組成物及びその製造方法
TWI600626B (zh) * 2012-06-07 2017-10-01 康寧公司 抗脫層的玻璃容器
JP5971615B2 (ja) * 2012-07-30 2016-08-17 日本電気硝子株式会社 ホウケイ酸ガラス
DE202013011766U1 (de) 2013-04-26 2014-09-30 Schott Ag Borosilikatglas mit verbesserter hydrolytischer Beständigkeit zur bevorzugten Verwendung im Pharmabereich
JP6604521B2 (ja) * 2014-09-05 2019-11-13 日本電気硝子株式会社 医薬容器用ホウケイ酸ガラス及び医薬容器用ガラス管
US20180257975A1 (en) * 2015-09-03 2018-09-13 Nippon Electric Glass Co., Ltd. Borosilicate glass for pharmaceutical container, glass tube for pharmaceutical container, and manufacturing method for pharmaceutical container

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6418939A (en) * 1987-07-02 1989-01-23 Zeiss Carl Fa Borosilicate glass
JPS6461330A (en) * 1987-09-01 1989-03-08 Hitachi Metals Ltd Glass composition for magnetic head
JPH07187707A (ja) * 1993-11-08 1995-07-25 Jenaer Glaswerk Gmbh 紫外域での高透過率、低熱膨張及び高い化学的安定性を有するホウケイ酸ガラス、その製造方法及びその用途
CA2193999A1 (en) * 1995-04-28 1996-10-31 Dietmar Stiebert Borosilicate glass
JP2004504258A (ja) * 2000-07-22 2004-02-12 カール　ツァイス　スティフツンク 耐薬品性の高いホウケイ酸ガラス、およびその使用
JP2014037343A (ja) * 2012-07-18 2014-02-27 Nippon Electric Glass Co Ltd 医薬品容器用ガラス及びこれを用いたガラス管

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3326979A4 *
SUMIO SAKKA ET AL.: "Passage, GLASS HANDBOOK", GLASS HANDBOOK, 1975, pages 545 - 548, XP009508479 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113200677A (zh) * 2020-01-30 2021-08-03 肖特股份有限公司 用于玻璃空心球的硼硅酸盐玻璃

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