[发明专利]具有优化的碱金属比的低硼无锆中性玻璃

说明书

本发明涉及一种优选用于医药领域的无锆中性玻璃，其包括以下组分(按重量百分比计)或由如下组分构成：借助钠、钾和可选的锂的碱金属氧化物、以及受控量的氧化铝的特定组合，提供了一种无锆且低硼的中性玻璃，其具有良好的水解稳定性、良好的酸碱稳定性和良好的脱玻性质，并且因此显著适于用作初级医药包装。

技术领域

本发明涉及一种无锆中性玻璃，其具有低氧化硼含量和良好的水解稳定性，以便在医药领域优先使用。

背景技术

在医药领域中并且对于诊断和美容应用来说，玻璃大规模地用作包装材料。特别是其诸如高透明度、良好机械特性和低渗透性之类的特殊材料性质与良好化学稳定性结合对于例如药物的质量和其功效的保持是至关重要的。

用于医药、治疗、诊断和美容目的的容器通常与其内所含的活性成分直接接触并因此受到严格要求。能采取例如小瓶、安瓿、注射器、或卡普耳形式的容器因此也被称为初级包装。在初级包装中存储活性成分期间，应该发生活性成分的最小损失和不变。内容物的质量必须不由于与初级包装直接接触而被改变，以便超过证实的和规定的极限。在任何情况下，必须确保玻璃材料不会以削弱活性成分的稳定性或甚至可能以任何其他方式对用户有毒或有害的量释放任何物质。

通常以溶解形式，尤其是以水基方式来进一步处理和存储药物和其他活性成分。因此由玻璃制成的初级包装的特别重要的性质是与溶解的活性成分直接接触并由此可能被侵蚀的内表面的稳定性。这会导致各种离子从玻璃表面被浸出并且不利地影响其中所存在的内容物和活性成分。为了排除功能损失以及特别是健康风险，因此，通常应该从玻璃中浸出尽可能少量的离子。由于水基溶剂是最常使用的，对于将玻璃用作初级包装来说，水解稳定性是特别重要的要求。对于酸性或碱性溶液，应该注意对包装材料的酸性稳定性和碱性稳定性的相应的要求。

根据欧洲药典，水解等级也是用于医药用途的玻璃类型的分等级的基础。常用玻璃被分成多个等级。所谓的类型I玻璃属于水解等级1并且也称为中性玻璃。这些还包括硼硅酸盐玻璃，其包含显著量的氧化硼、氧化铝或碱土金属氧化物。

已知氧化硼比例的增加或增大常常导致水解稳定性的改善，导致玻璃熔体的粘性降低并且导致膨胀系数降低。特别地由于这些性质对于用作初级包装是特别受欢迎的，已知的玻璃包含比较高的氧化硼含量(高达20％)。硼将存在的碱金属离子更牢固地结合到玻璃结构中。然而，因为发现氧化硼对健康有害，该观念不再合理。氧化硼作为隔离物质被怀疑是致畸的。这对于玻璃的生产过程有特别相关性，因为当使用作为起始组分的氧化硼工作时要求复杂的健康和安全措施，并且这些增加了最终产品的生产成本。从玻璃浸出的硼组分可能对生命形式产生有关毒性的影响。

低氧化硼(中性)玻璃是已知的。

DE 4430710C1公开了一种具有高化学稳定性的低硼酸的硼硅酸盐玻璃，其具有下列基于氧化物重量百分比计的组合物：

其中

根据DE 4430710C1的信息，在示例中指定的玻璃获得水解等级HBK1(根据废弃的DIN 12111)。然而，通过根据美国药典(USP，见下)的更现代的方法在本发明的上下文中进行的测定显示，关于水解等级1的限制，所公开的玻璃示例仅处于适度范围并且因此不是有竞争性的药用玻璃。在通过高含量的氧化锆/ZrO₂(高达1.6重量％)和/或相对高的氧化硼含量(高达8.9重量％)描述的玻璃示例中实现化学稳定性。

在通过示例指定的玻璃组合物中报告的碱金属内容物几乎仅仅是氧化钠和氧化锂。在示例中的氧化钠含量超过本发明的范围。氧化钾仅在示例5中使用，但在这里结合了大大超过发明限制的含量的氧化锂和高含量的氧化锆。在本发明的上下文中的测量已显示这样的组合物引起玻璃在水解等级HBK1内具有相对差的价值(高碱金属离子释放)。