张文宏医生说疫苗瓶难产，其实难的是玻璃！

疫苗与科学
疫苗与科学官方账号

2020-11-28 21:02

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！2016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100℃～200℃，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100最大的制药公司里，100%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。

2011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。2012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。2015年，制定了相应的国家标准。

2017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。

2019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2018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300亿支以上，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136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2019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1911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。