具有低水平表面缺陷的熔凝石英容器制造技术

本文示出并描述了一种石英玻璃容器。所述石英玻璃容器显示出在容器的内表面上的低浓度表面缺陷。在其各方面中，所述容器在以距离容器的底部1cm为中心的1cm带内的表面缺陷密度可以是每平方厘米50个或更少个表面缺陷。

Fused Quartz Containers with Low Level Surface Defects

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有低水平表面缺陷的熔凝石英容器相关申请的交叉引用本申请要求于2017年1月13日提交的美国临时申请号62/446,017的优先权和权益，其全部公开内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及熔凝石英玻璃容器。特别地，提供了具有低浓度表面特征的熔凝石英玻璃容器，所述表面特征例如可能由在制造过程期间玻璃或玻璃组分的再沉积引起的那些。还示出并描述了制造这样的容器的方法。
技术介绍
玻璃材料经常被用于药物包装。在药物市场中已经有越来越多地使用比传统药剂更“敏感”的生物(蛋白质基)药剂的最近趋势。对于这些类型的药剂，药剂/容器相互作用的主题变得日益重要，这是由于这些药剂的较低稳定性和它们在储存期间(特别是当配制成液体时)降解的倾向。因此，来自药物包装容器的可萃取物质(例如溶解的阳离子)可引起关于这些药剂的功效和纯度的问题(包括药剂不稳定性、毒性等)。AReviewofGlassTypesAvailableforPackaging,S.V.Sangra,JournaloftheParenteralDrugAssociation,1979年3月-4月，第33卷，第2期，第61-67页。从药物包装中使用的传统玻璃进行阳离子萃取可造成这些蛋白质基药剂的纯度和/或有效性的问题。阳离子萃取的机理通常是水合氢离子/碱离子交换，其引起pH增加，然后其随后是本体溶解，尤其是在I型(例如硼硅酸盐玻璃，如Schott)和II型(处理过的钠钙硅酸盐)玻璃中。这些玻璃的差的化学耐久性由以下事实引起：使用可溶性阳离子如Na+、Li+、K+、Mg2+、Ca2+和/或Ba2+来使这些玻璃溶解以达到合适的低操作点温度，这使得它们用标准玻璃熔融设备高度可加工(参见例如美国专利号5,782,815和6,027,481)。当I型和II型玻璃被用作药物容器时，由于层离而产生玻璃颗粒是药物包装行业中的主要关注问题之一。当玻璃的顶层以肉眼几乎不可见或不可见的尺度分离时，发生层离，如RonaldGIacocca的“TheCauseandImplicationsofGlassDelamination,”PharmaceuticalTechnology,2011,第6-9页的图1所示，其公开内容通过整体引用并入本文。层离颗粒悬浮在药剂溶液中，对消费者造成严重的风险。从化学纯度(低可萃取物)和化学耐久性的角度来看，不含化学改性剂(例如碱金属、硼酸盐、碱土金属)的玻璃(如熔凝石英玻璃)是优选的，但是以前认为这样的玻璃可能由于需要高的加工温度(通常＞2000℃)而难以制造。甚至当熔凝石英玻璃可以熔融并成形为管时，由于高的工作点温度(＞1700℃)，通常难以接着将它们火焰转化成药物包装(小瓶、注射器筒、安瓿等)。因此，这样的玻璃通常不用于制造药物包装。美国专利号6,200,658和6,537,626表明，已经努力用一层二氧化硅涂覆传统玻璃容器的内表面以减少可萃取物(例如SchottTypeI)和通过层离产生的玻璃颗粒。然而，提供涂覆制品是繁琐的、昂贵的，并且难以确定涂层的完整性。由于这些原因，这样的制品在药物包装市场中不被广泛接受。玻璃包装容器也可能含有由玻璃成形过程本身产生的表面缺陷和/或不规则体。一个这样的实例是再沉积的粘附玻璃颗粒的存在，如美国专利号6,165,281中所述。该‘281专利记载了在通常实践的“切断”工艺中产生的微小破碎玻璃颗粒(3-60微米及以上)，所述工艺涉及火焰按适当的长度将玻璃管分段。所述颗粒沿内壁散布，然后在随后的热处理期间粘附。Sacha等人(“PracticalFundamentalsofGlass，Rubber，andPlasticSterilePackagingSystems”，PharmaceuticalDevelopmentandTechnology,2010；15(1):14-15页)讨论了由于在加热/成形期间蒸发的再沉积玻璃而在小瓶的内表面上形成的粗糙点。在这些情况下，再沉积玻璃可能在化学上不同于容器的本体，并且可能更具反应性且更不耐久。内表面玻璃颗粒通常存在于整个行业中，但迄今为止，似乎仅关注大于约0.2mm(200微米)的颗粒。例如，出自CorningPharmaceuticalGlass，LLC的药物小瓶管规格考虑到当识别出大于0.5mm(500微米)的任何颗粒时或者当识别出多于5-10个大于0.2mm的颗粒时(确切的阈值取决于管的外径)存在足以丢弃该管的玻璃颗粒(参见http://www.corning.com/media/worldwide/cpt/documents/Specs_VialTubing)。小于0.2mm的颗粒不被视为可丢弃标准。类似地，制造用于药物行业的玻璃成型设备和玻璃包装的Stevanato集团(http://www.ondrugdelivery.com/publications/Prefilled％20Syringes％202009/SPAMI％20Andrea％20Sardella.pdf,检索于2016年1月12日)讨论了允许最多9个在0.20-25mm范围内的颗粒的玻璃管规格的挑战，而药物行业的要求(在这种情况下为当前JapaneseQualityRequirement)不允许大于0.3mm的任何缺陷。同样，未提到小于0.2mm的颗粒。美国专利申请公开号2009/0099000讨论了内表面的劣化区域的行业挑战，所述劣化区域由从玻璃渗出或蒸发的含碱(alkali)物质凝结和再沉积而导致，尤其是在底成形期间。如上所述，在行业中存在对玻璃层离的重要关注，其中高纵横比的玻璃“薄片”从本体分离并进入注射用药物溶液。通常，玻璃层离颗粒或薄片不同于由挥发性玻璃成分再沉积导致的再沉积玻璃颗粒和特征。美国专利申请公开号2014/0150499表达了对层离薄片的关注，并基于纵横比将它们与它们作为“游离颗粒”的所指物区分开，前者的纵横比通常大于50，而后者的纵横比小于约3。基于该参考文献的上下文，“游离颗粒”似乎既包括再沉积的玻璃又包括其它，如直接从注射用药物溶液中沉淀的颗粒。Zhao等人的论文(GlassDelamination:AComparisonoftheInnerSurfacePerformanceofVialsandPrefilledSyringes,”AAPSPharmaSciTech，第15卷，2014年12月第6期)中，作者讨论了对玻璃的凸起的富钠区域的观察，并将此归因于在玻璃冷却(再沸)期间气泡的成核。Iacocca等人的论文(“CorrosiveAttackofGlassbyaPharmaceuticalCompound,”J.Mater.Sci.(2007)，42:803)中也讨论了被认为是“由挥发性玻璃成分的再沉积导致的特征”的这些类型的特征，其中它们被描述为凹坑状，原因归因于再沸。Wen等人的论文(“NondestructiveDetectionofGlassVialInnerSurfaceMorphologywithDifferentialInterferenceContrastMicroscopy,”J.ofPharm.Sci.,第101卷，第4期，2012年4月，第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石英玻璃药物容器，其限定内部体积并具有上端、底端、限定内表面和外表面的至少一个壁，其中所述容器的内表面在以距离所述药物容器的底端1cm为中心的1cm带内的表面特征密度为每平方厘米50个或更少个表面特征，所述表面特征的尺寸为1至200μm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.13 US 62/446,0171.一种石英玻璃药物容器，其限定内部体积并具有上端、底端、限定内表面和外表面的至少一个壁，其中所述容器的内表面在以距离所述药物容器的底端1cm为中心的1cm带内的表面特征密度为每平方厘米50个或更少个表面特征，所述表面特征的尺寸为1至200μm。2.如权利要求1所述的石英玻璃容器，其中所述表面特征密度为每平方厘米10个或更少个再沉积特征。3.如权利要求1所述的石英玻璃容器，其中所述表面特征密度为每平方厘米5个或更少个再沉积特征。4.如权利要求1-3中任一项所述的石英玻璃容器，其中所述表面特征的尺寸为10至200μm。5.如权利要求1-3中任一项所述的石英玻璃容器，其中所述表面特征密度为每平方厘米5个或更少个50微米或更大的特征。6.如权利要求1-3中任一项所述的石英玻璃容器，其中所述表面特征密度为每平方厘米5个或更少个10微米或更大的特征。7.如权利要求1-6中任一项所述的石英玻璃容器，其中所述表面特征的二维纵横比为50或更小。8.如权利要求1-7中任一项所述的石英玻璃容器，其中所述石英玻璃容器选自小瓶、管、真空密封管、药筒、注射器、注射器筒或安瓿。9.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：本·高蒂尔，罗伯特·科赫，托德·斯普林格，大卫·许，格洛丽亚娜·沃里奥，
申请(专利权)人：莫门蒂夫性能材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US