药用玻璃瓶与Gamma灭菌介绍

    玻璃作为一种无机材料，常常会给人一种误解，觉得它是无坚不催的，但是再坚强的玻璃，却依然有着一颗“玻璃心”。从化学方面，它有着自己的对手，比如氢氟酸，强碱等；从物理方面，玻璃会由于本身缺陷瑕疵的存在，容易破碎。

玻璃的结构

玻璃是一种无机的材料它是一种网状的无机结构，通过Si-O-Si构成骨架，同时还有一些其它的金属氧化物成分，这些复杂的金属氧键，是玻璃的各种属性的微观基础。

结构与性能的关系

知道了结构之后，就可以去看性能上的一些表现。比如玻璃引起的pH漂移问题：里面的Na+离子与水里的H+进行了交换，得到了OH-；如果是在碱性条件下，氢氧根OH-对里面的Si-O-Si发起了进攻，从而破坏了骨架，得到类似硅酸的物质。所以，在两种不同的环境下，其发生的机理是不一样的：中性及酸性条件下，pH值向上漂移；碱性条件下，则是向下漂移。

Gamma灭菌及原理

伽马射线灭菌是一种利用伽马射线穿透性强、能够破坏微生物DNA的特性，对物品进行灭菌的方法。它常用于医疗器械、食品包装等产品的灭菌，具有灭菌彻底、速度快、无残留等优点。  

 伽马射线灭菌的原理是：伽马射线穿透物体后，会与微生物体内的DNA发生相互作用，导致DNA断裂或结构改变，从而使微生物失去繁殖能力或死亡，达到灭菌的目的。

玻璃受Gamma灭菌的影响

尽管Gamma灭菌是一种比较通用的灭菌方式，但是玻璃在辐照条件下会产生电离损伤效应和位移损伤效应, 两种效应使得玻璃产生色缺陷, 导致玻璃光学性能或力学性能下降。因此，一些常规的玻璃，经过Gamma灭菌之后，会发现颜色变化的现象。

这种颜色的变化，主要取决于如下三个因素：

1)  玻璃的配方成分，它决定了与射线的作用物质

2）辐照的强度，它决定了与玻璃作用的程度

3）玻璃成型后的微观状态（比如均匀性，缺陷分布等）

    对药用玻璃包装而言，其配方成分大同小异，为硼硅玻璃，影响其辐照颜色的主要是强度及微观的状态。透明的硼硅玻璃，在受到不同强度的辐照之后，会出现不同程度的颜色变化（由透明色变成淡黄色，棕色等）。

    有趣的是，这个颜色的变化在一定条件下是可逆的，这种色心的变化不稳定，在放置之后，或者是通过外加热的方式，颜色变化又会有大程度的恢复。

    尽管如此，在医药行业，颜色是直接可以看到的变化，且想恢复颜色，还要额外加热，在这样的情况下，是不现实的（因为有时就是为了回避加热才用的辐照），所以，用辐照来对瓶子进行灭菌，不太常见（也有一些例子，进行安瓿的辐照灭菌，但整个灭菌要做详细的验证）。

    从技术角度看，如果想克服辐照颜色变化，有些会加入Ce元素，或者是改变玻璃的其它配方，但是对与人体接触的药品，其包装的严格性，限制了这些方法的应用。

总结：

◇     在Gamma射线作用下，玻璃会发生颜色的变化

◇     颜色可以通过加热等方式进行可逆消除

◇     医药行业通常不用辐照对瓶子灭菌

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