張文宏醫生說疫苗瓶難產,其實難的是玻璃!|張文宏|玻璃瓶|注射器|...

4個月前，正當COVID-19疫情全球肆虐之際，公眾對於疫苗報有極大的期望，然而張文宏醫生卻稱：疫苗瓶的產量比疫苗還困難！

4個月過去了，COVID-19疫苗也快上市了，媒體上沒有再聽說過缺疫苗瓶這回事，真的不缺了麼？其實，所謂疫苗瓶短缺，並不是來不及生產，而是對用於生產疫苗瓶的玻璃以及生產工藝的控制，有很多技術講究。

簡單來說：小小疫苗瓶，也有大學問。

有一天，一位寶媽問我： 

「陶醫生啊，每次帶娃去打疫苗，我都會看到護士用手指彈那個疫苗瓶，有時候還會在桌子上敲兩下。你說這疫苗瓶萬一被敲碎了，裡面的玻璃碎渣被打進寶寶身體裡了，怎麼辦？」 

面對這個問題，一開始我覺得是這位家長過於焦慮了——就算真的有玻璃碎渣，怎麼可能被吸進零點幾毫米粗細的疫苗注射器針頭，和疫苗一起被注射進體內呢？

直到有一天，我無意中看到了各省食藥監局公示的「藥品抽檢信息」，不禁大吃一驚：多年來，我國各地不合格藥品的原因中，因存在「可見異物」的居然有數十起！2016年，中國之聲《新聞縱橫》欄目還特地對此作了專題報導。

中國藥典中明確解釋，可見異物是指可以目測到的、大於50微米的玻璃碎屑、纖毛、白點、白塊等不溶性物質。

50微米的玻璃碎屑，理論上確實可能被吸入疫苗注射器，給疫受種者帶來潛在的健康風險。那麼今天，我們就來聊聊這看似不起眼的疫苗瓶裡面，藏著怎樣的大學問。

一、裝疫苗的瓶子，形態各異 

我們平時看到的疫苗包裝盒幾乎都是一個個方方正正的小紙盒。打開它會發現，直接裝著疫苗的包裝容器其實形態各異，各不相同。比較常見的有以下這三種：

1.安瓿瓶：密封的、高質量的薄玻璃製成，常用於存放注射用藥物以及疫苗、血清等。使用時需要折斷或用砂輪割斷，埠銳利，可能傷人並產生玻璃碎屑。

安瓿瓶封裝的B肝疫苗

2.西林瓶：膠塞封口的玻璃瓶，頸部較細，瓶頸以下粗細一致，一般用做藥用注射液瓶、口服液瓶等（因早期主要用於盛裝盤尼西林，故稱之「西林瓶」）。使用的玻璃一般比安瓿瓶更厚，使用時不易傷人，也不易被汙染。

西林瓶封裝的B肝疫苗

3.預充式注射器：直接完成灌裝藥水的注射器，使用時，搖勻並取下帽子後即可直接注射。

預充注射器封裝的B肝疫苗

二、不是所有玻璃都能裝疫苗 

疫苗是藥品，與公眾健康息息相關，不是所有的玻璃都能用來裝疫苗。裝疫苗的玻璃瓶一般必須具備以下三個特點： 

1.耐低溫：大部分疫苗須2～8℃冷藏保存，脊灰活疫苗則需在-15℃以下冷凍保存；

2.高質量：能承受在長時間、大範圍的運輸中的碰撞和磨損；

3.高穩定：不易與疫苗成分發生化學反應，不易影響疫苗質量的穩定性。 

這樣的要求決定了在疫苗生產的包材環節中，必須使用醫用玻璃（而不能是普通的食品級玻璃）。而生產醫用玻璃，不管是原材料的獲得，還是中間的加工過程，以及最後和運輸和儲存，其成本均比普通玻璃更高，工藝要求也更加嚴格。

三、都是醫用玻璃，有什麼區別？

目前，醫用玻璃瓶所用的材質主要為鈉鈣玻璃和硼矽玻璃兩種。 

鈉鈣玻璃是矽酸鹽玻璃之一，主要成分包括二氧化矽、氧化鈣和氧化鈉等，也可用來製作生活中的平板玻璃、各類瓶罐和燈泡等。 

而硼矽玻璃是一種低膨脹率、耐高溫、高強度、高硬度、高透光率和高化學穩定性的特殊玻璃。與鈉鈣玻璃相比，它有如下幾個優點：

1.更完美的外觀：由於採用供料壓製成型和人工吹制，不會產生一圈圈冷紋，便於接種前更好地觀察疫苗的狀態；

2.更小的密度：相同容積下，比鈉鈣玻璃質量更低，便於運輸和使用；

3.更高的耐熱性和強度：鈉鈣玻璃的耐熱上限一般為 80℃，而硼矽玻璃可達100℃～200℃，可以抵禦更殘酷的冷熱衝環境；

4.更好的耐腐蝕性：不易和藥液發生反應。

根據成分中氧化硼（B2O3）的含量不同，硼矽玻璃一般被分為低硼矽玻璃、中硼矽玻璃和高硼矽玻璃三類。綜合起來考慮，中硼矽玻璃兼具良好的化學穩定性，優良的加工性能和溫度適應性，綜合起來是一個最優選擇。 

目前，中硼矽玻璃是國際公認的安全藥品包裝材料，不僅可充分保障藥品的安全穩定，還可防止藥品與低等級包裝發生不良反應而危害人體健康。 

中硼矽玻璃在發達國家早已普及用於製作血液製劑、疫苗等藥品以及各類強酸、強鹼水針製劑的玻璃容器，已經是國際上使用比例超過70%的主流注射劑包材。

海外前100最大的製藥公司裡，100%都是使用中硼矽玻璃，而非低硼矽玻璃，比如輝瑞、默克、安進、巴斯夫以及禮來公司。

中硼矽玻璃與其他材質玻璃的抗熱性能對比

四、我國現狀：低端為主、建議升級 

遺憾的是，目前我國國內市場上的醫用玻璃，依然主要是低硼矽玻璃和鈉鈣玻璃為主。 

2011年7月，國家藥監局發文要求加大中硼矽玻璃的替換工作，開始廣泛推薦使用中硼矽玻璃。2012年，發布加強藥用玻璃包裝注射劑藥品監督管理的有關通知。2015年，制定了相應的國家標準。 

2017年12月，國家藥監局發布《已上市化學仿製藥（注射劑）一致性評價技術要求》的徵求意見稿，其中明確提到：注射劑使用的包材標準，不建議使用低硼矽玻璃和鈉鈣玻璃。 

2019年，國家藥監局再次發文，要求國內仿製藥使用包裝材料不得低於歐美國家包材標準。 

不過直到2018年，我國全年醫用玻璃總產量大概在30萬噸左右，其中的中硼矽玻璃約為2.3萬噸，僅佔7.7%。 

另一項數據也支持了這一點。據統計，我國每年生產生物製劑、疫苗等各類注射劑的規模在300億支以上，但是國內一年生產的相對符合國際標準的 I 類瓶的規模也僅在30億支上下——這說明，我國90%以上的醫用玻璃依然是較為低端的低硼矽玻璃以及鈉鈣玻璃。 

隨著一致性評價、關聯審評審批、帶量採購等政策的推進，我國醫藥產業不斷升級，對於疫苗包裝的要求也在不斷提高。性質更穩定的中硼矽玻璃必然成為藥用玻璃升級的重要方向。據預測，未來的5至10年，中硼矽玻璃的使用量佔總醫用玻璃的比例將會達到30%～40%。

五、展望未來：精益求精

多年來，我國內地的疫苗安全性是有保障的。每批疫苗均需抽檢並放置一段時間，順利通過檢驗和觀察才允許上市銷售。 

在接種疫苗前，按規定接種醫生也要嚴格執行「三查七對」，其中就包括了要仔細核對疫苗的包裝和注射器。如果發現某支疫苗的玻璃瓶有裂痕、漏液的情況，均應採取報廢處理。 

可以明確地說，在我國因玻璃瓶材質而產生的預防接種不良反應少之又少，絕大多數疫苗的問題並不是由於玻璃瓶產生的。 

但是，我們希望精益求精，錦上添花。 

目前我國部分地區已經開始接種COVID-19疫苗，若單單考慮國內，按每人2劑計算，理論需求可能高達數億甚至二十餘億瓶（劑）。疫情當前，沒有人希望雖然成功研製出了疫苗，但卻由於儲存疫苗的玻璃瓶嚴重短缺，而導致數億甚至幾十億人無法接種到COVID-19疫苗。 

中國繼續用低端玻璃做疫苗瓶，並不會在實質上影響到國產疫苗的效果與安全性。但若想要成為全球的領導者，我國應該向高標準看齊。我國COVID-19疫苗的研發已經走在了世界的前列，千萬不要也不能被小小的疫苗玻璃瓶拖了後腿。

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據陶醫生了解，有136年歷史的德國肖特（SCHOTT）公司是特種玻璃領域的全球領軍的技術集團。

中國產業信息網今年3月發布一份2019年中國藥用玻璃行業市場分析顯示：全球中硼矽玻璃年產能約50萬噸，肖特公司年產能達到25萬噸，佔到了全球市場份額的一半；在中國，肖特公司和雙峰公司也是國內中硼矽玻璃的最主要供應商。

肖特公司在藥用玻璃技術上處於領先地位，其創始人奧託·肖特於1911年就開發了硼矽玻璃，以滿足醫藥行業高要求。

最不可思議的是，肖特公司的藥用玻璃瓶質量控制體系能夠實現 「零缺陷」，也就是保證每一支藥瓶都是合格產品，而且幾乎一模一樣，他們把這種質控體系稱為璞梵希工藝，遠遠超越了傳統的抽樣質控程序。這種嚴謹到極致的態度，確實很德國人。

肖特公司璞梵希工藝的關鍵技術點

關於璞梵希工藝和傳統的抽樣質控，陶醫生可以舉一個種蘋果的例子來說明：

肖家和普家各種了一片蘋果林。兩家的蘋果都是一個品種，都是世上最好的蘋果，但是不同蘋果樹上結的果子在大小和甜度上還是會有點差異，有些果子可能達不到最好的標準，甚至是壞果，但總體看是達標的。

收蘋果時，普家採取了常用的抽檢法，也就是從一大堆蘋果隨機選幾個，測量一下大小和甜度，只要合格，就認為這堆蘋果全部合格了。除了肖家，其他所有蘋果農戶都這樣做，收蘋果戶也用這種方法驗貨。

肖家則不然。他們前所未有地檢測每一個蘋果的大小和甜度，扔掉每一個不合格的蘋果，並為每一個合格蘋果建立數據檔案。收蘋果戶採購肖家蘋果，雖然貴一點，但總是非常放心，可以不必驗貨，因為除了整體品質一流，每一個蘋果幾乎都一模一樣，沒有瑕疵。如果收蘋果戶或消費者發現哪個蘋果有瑕疵，告訴肖家，後者還能追查這個蘋果的檔案，找出問題所在，再改進種植或質控流程。

肖特的玻璃管材樣品

陶醫生作為一個蘋果消費者，明白一分價錢一分貨。如果自己吃蘋果，可能買普家蘋果就夠了，偶爾吃出幾個壞蘋果也認了。如果是要送禮，肯定會買肖家的蘋果，因為那代表了最高品質，幾乎不可能有吃出壞果的可能性。

之前，陶醫生轉發過一篇關於討論全球疫苗瓶夠不夠用的文章（張文宏：生產疫苗玻璃瓶比生產疫苗更難？），就介紹過肖特公司。當時，有網友留言以親身體會盛讚肖特公司的玻璃試劑瓶質量。陶醫生當時不以為然，但在研究了肖特公司的質量控制體系後，不得不服氣。

藥瓶直接關係到藥品的質量，後者直接關係到每個人的健康甚至生命。對於藥瓶，在經濟允許的情況下，儘量採取更高的標準，大概每個人都會舉雙手贊成。

最常見的2mL藥用西林瓶，淘寶上報價0.2元

據陶醫生的研究，在一支疫苗的成本中，疫苗瓶佔比非常低（平均不超過5%）。如果用中硼矽玻璃製造疫苗瓶，那麼疫苗瓶的成本增加估計不超過20%。也就是說，整體上疫苗瓶改用中硼矽玻璃製造，成本增加不超過1%。