张文宏医生说疫苗瓶难产,其实难的是玻璃

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4个月前,正当COVID-19疫情全球肆虐之际,公众对于疫苗报有极大的期望,然而张文宏医生却称:疫苗瓶的产量比疫苗还困难!4个月过去了,COVID-19疫苗也快上市了,媒体上没有再听说过缺疫苗瓶这回事,真的不缺了么?其实,所谓疫苗瓶短缺,并不是来不及生产,而是对用于生产疫苗瓶的玻璃以及生产工艺的控制,有很多技术讲究。简单来说:小小疫苗瓶,也有大学问。有一天,一位宝妈问我:“陶医生啊,每次带娃去打疫苗,我都会看到护士用手指弹那个疫苗瓶,有时候还会在桌子上敲两下。你说这疫苗瓶万一被敲碎了,里面的玻璃碎渣被打进宝宝身体里了,怎么办?”面对这个问题,一开始我觉得是这位家长过于焦虑了——就算真的有玻璃碎渣,怎么可能被吸进零点几毫米粗细的疫苗注射器针头,和疫苗一起被注射进体内呢?直到有一天,我无意中看到了各省食药监局公示的“药品抽检信息”,不禁大吃一惊:多年来,我国各地不合格药品的原因中,因存在“可见异物”的居然有数十起!年,中国之声《新闻纵横》栏目还特地对此作了专题报道。中国药典中明确解释,可见异物是指可以目测到的、大于50微米的玻璃碎屑、纤毛、白点、白块等不溶性物质。50微米的玻璃碎屑,理论上确实可能被吸入疫苗注射器,给疫受种者带来潜在的健康风险。那么今天,我们就来聊聊这看似不起眼的疫苗瓶里面,藏着怎样的大学问。一、装疫苗的瓶子,形态各异我们平时看到的疫苗包装盒几乎都是一个个方方正正的小纸盒。打开它会发现,直接装着疫苗的包装容器其实形态各异,各不相同。比较常见的有以下这三种:1.安瓿瓶:密封的、高质量的薄玻璃制成,常用于存放注射用药物以及疫苗、血清等。使用时需要折断或用砂轮割断,端口锐利,可能伤人并产生玻璃碎屑。安瓿瓶封装的乙肝疫苗2.西林瓶:胶塞封口的玻璃瓶,颈部较细,瓶颈以下粗细一致,一般用做药用注射液瓶、口服液瓶等(因早期主要用于盛装盘尼西林,故称之“西林瓶”)。使用的玻璃一般比安瓿瓶更厚,使用时不易伤人,也不易被污染。西林瓶封装的乙肝疫苗3.预充式注射器:直接完成灌装药水的注射器,使用时,摇匀并取下帽子后即可直接注射。预充注射器封装的乙肝疫苗二、不是所有玻璃都能装疫苗疫苗是药品,与公众健康息息相关,不是所有的玻璃都能用来装疫苗。装疫苗的玻璃瓶一般必须具备以下三个特点:

1.耐低温:大部分疫苗须2~8℃冷藏保存,脊灰活疫苗则需在-15℃以下冷冻保存;

2.高质量:能承受在长时间、大范围的运输中的碰撞和磨损;

3.高稳定:不易与疫苗成分发生化学反应,不易影响疫苗质量的稳定性。

这样的要求决定了在疫苗生产的包材环节中,必须使用医用玻璃(而不能是普通的食品级玻璃)。而生产医用玻璃,不管是原材料的获得,还是中间的加工过程,以及最后和运输和储存,其成本均比普通玻璃更高,工艺要求也更加严格。三、都是医用玻璃,有什么区别?目前,医用玻璃瓶所用的材质主要为钠钙玻璃和硼硅玻璃两种。钠钙玻璃是硅酸盐玻璃之一,主要成分包括二氧化硅、氧化钙和氧化钠等,也可用来制作生活中的平板玻璃、各类瓶罐和灯泡等。而硼硅玻璃是一种低膨胀率、耐高温、高强度、高硬度、高透光率和高化学稳定性的特殊玻璃。与钠钙玻璃相比,它有如下几个优点:1.更完美的外观:由于采用供料压制成型和人工吹制,不会产生一圈圈冷纹,便于接种前更好地观察疫苗的状态;2.更小的密度:相同容积下,比钠钙玻璃质量更低,便于运输和使用;3.更高的耐热性和强度:钠钙玻璃的耐热上限一般为80℃,而硼硅玻璃可达℃~℃,可以抵御更残酷的冷热冲环境;4.更好的耐腐蚀性:不易和药液发生反应。根据成分中氧化硼(B2O3)的含量不同,硼硅玻璃一般被分为低硼硅玻璃、中硼硅玻璃和高硼硅玻璃三类。综合起来考虑,中硼硅玻璃兼具良好的化学稳定性,优良的加工性能和温度适应性,综合起来是一个最优选择。目前,中硼硅玻璃是国际公认的安全药品包装材料,不仅可充分保障药品的安全稳定,还可防止药品与低等级包装发生不良反应而危害人体健康。中硼硅玻璃在发达国家早已普及用于制作血液制剂、疫苗等药品以及各类强酸、强碱水针制剂的玻璃容器,已经是国际上使用比例超过70%的主流注射剂包材。

海外前最大的制药公司里,%都是使用中硼硅玻璃,而非低硼硅玻璃,比如辉瑞、默克、安进、巴斯夫以及礼来公司。

中硼硅玻璃与其他材质玻璃的抗热性能对比四、我国现状:低端为主、建议升级遗憾的是,目前我国国内市场上的医用玻璃,依然主要是低硼硅玻璃和钠钙玻璃为主。年7月,国家药监局发文要求加大中硼硅玻璃的替换工作,开始广泛推荐使用中硼硅玻璃。年,发布加强药用玻璃包装注射剂药品监督管理的有关通知。年,制定了相应的国家标准。年12月,国家药监局发布《已上市化学仿制药(注射剂)一致性评价技术要求》的征求意见稿,其中明确提到:注射剂使用的包材标准,不建议使用低硼硅玻璃和钠钙玻璃。年,国家药监局再次发文,要求国内仿制药使用包装材料不得低于欧美国家包材标准。不过直到年,我国全年医用玻璃总产量大概在30万吨左右,其中的中硼硅玻璃约为2.3万吨,仅占7.7%。另一项数据也支持了这一点。据统计,我国每年生产生物制剂、疫苗等各类注射剂的规模在亿支以上,但是国内一年生产的相对符合国际标准的I类瓶的规模也仅在30亿支上下——这说明,我国90%以上的医用玻璃依然是较为低端的低硼硅玻璃以及钠钙玻璃。随着一致性评价、关联审评审批、带量采购等政策的推进,我国医药产业不断升级,对于疫苗包装的要求也在不断提高。性质更稳定的中硼硅玻璃必然成为药用玻璃升级的重要方向。据预测,未来的5至10年,中硼硅玻璃的使用量占总医用玻璃的比例将会达到30%~40%。五、展望未来:精益求精多年来,我国内地的疫苗安全性是有保障的。每批疫苗均需抽检并放置一段时间,顺利通过检验和观察才允许上市销售。在接种疫苗前,按规定接种医生也要严格执行“三查七对”,其中就包括了要仔细核对疫苗的包装和注射器。如果发现某支疫苗的玻璃瓶有裂痕、漏液的情况,均应采取报废处理。可以明确地说,在我国因玻璃瓶材质而产生的预防接种不良反应少之又少,绝大多数疫苗的问题并不是由于玻璃瓶产生的。但是,我们希望精益求精,锦上添花。目前我国部分地区已经开始接种COVID-19疫苗,若单单考虑国内,按每人2剂计算,理论需求可能高达数亿甚至二十余亿瓶(剂)。疫情当前,没有人希望虽然成功研制出了疫苗,但却由于储存疫苗的玻璃瓶严重短缺,而导致数亿甚至几十亿人无法接种到COVID-19疫苗。中国继续用低端玻璃做疫苗瓶,并不会在实质上影响到国产疫苗的效果与安全性。但若想要成为全球的领导者,我国应该向高标准看齐。我国COVID-19疫苗的研发已经走在了世界的前列,千万不要也不能被小小的疫苗玻璃瓶拖了后腿。相关:据陶医生了解,有年历史的德国肖特(SCHOTT)公司是特种玻璃领域的全球领军的技术集团。中国产业信息网今年3月发布一份年中国药用玻璃行业市场分析显示:全球中硼硅玻璃年产能约50万吨,肖特公司年产能达到25万吨,占到了全球市场份额的一半;在中国,肖特公司和双峰公司也是国内中硼硅玻璃的最主要供应商。肖特公司在药用玻璃技术上处于领先地位,其创始人奥托·肖特于年就开发了硼硅玻璃,以满足医药行业高要求。最不可思议的是,肖特公司的药用玻璃瓶质量控制体系能够实现“零缺陷”,也就是保证每一支药瓶都是合格产品,而且几乎一模一样,他们把这种质控体系称为璞梵希工艺,远远超越了传统的抽样质控程序。这种严谨到极致的态度,确实很德国人。肖特公司璞梵希工艺的关键技术点关于璞梵希工艺和传统的抽样质控,陶医生可以举一个种苹果的例子来说明:

肖家和普家各种了一片苹果林。两家的苹果都是一个品种,都是世上最好的苹果,但是不同苹果树上结的果子在大小和甜度上还是会有点差异,有些果子可能达不到最好的标准,甚至是坏果,但总体看是达标的。

收苹果时,普家采取了常用的抽检法,也就是从一大堆苹果随机选几个,测量一下大小和甜度,只要合格,就认为这堆苹果全部合格了。除了肖家,其他所有苹果农户都这样做,收苹果户也用这种方法验货。

肖家则不然。他们前所未有地检测每一个苹果的大小和甜度,扔掉每一个不合格的苹果,并为每一个合格苹果建立数据档案。收苹果户采购肖家苹果,虽然贵一点,但总是非常放心,可以不必验货,因为除了整体品质一流,每一个苹果几乎都一模一样,没有瑕疵。如果收苹果户或消费者发现哪个苹果有瑕疵,告诉肖家,后者还能追查这个苹果的档案,找出问题所在,再改进种植或质控流程。

肖特的玻璃管材样品

陶医生作为一个苹果消费者,明白一分价钱一分货。如果自己吃苹果,可能买普家苹果就够了,偶尔吃出几个坏苹果也认了。如果是要送礼,肯定会买肖家的苹果,因为那代表了最高品质,几乎不可能有吃出坏果的可能性。

之前,陶医生转发过一篇关于讨论全球疫苗瓶够不够用的文章(张文宏:生产疫苗玻璃瓶比生产疫苗更难?),就介绍过肖特公司。当时,有网友留言以亲身体会盛赞肖特公司的玻璃试剂瓶质量。陶医生当时不以为然,但在研究了肖特公司的质量控制体系后,不得不服气。

药瓶直接关系到药品的质量,后者直接关系到每个人的健康甚至生命。对于药瓶,在经济允许的情况下,尽量采取更高的标准,大概每个人都会举双手赞成。

最常见的2mL药用西林瓶,淘宝上报价0.2元

据陶医生的研究,在一支疫苗的成本中,疫苗瓶占比非常低(平均不超过5%)。如果用中硼硅玻璃制造疫苗瓶,那么疫苗瓶的成本增加估计不超过20%。也就是说,整体上疫苗瓶改用中硼硅玻璃制造,成本增加不超过1%。

最后来个投票:看完本文,你觉得以中国目前的发展水平,疫苗瓶是否有必要用中硼硅玻璃去制造?

参考资料:1.黄卫新,朱莲,陈卓,etal.中性硼硅西林瓶在甲型肝炎疫苗生产中的应用[J].国际流行病学传染病学杂志,,40():-.2.中性硼硅药用玻璃支援疫苗生产.中国建材.年5月.80-.中国药用玻璃包装深度调研与投资战略报告(版).立木信息咨询.n4.拇指医药:《全球疯抢疫苗玻璃瓶!一文看懂中国的药用玻瓶到底够不够用》5.制药网


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