?  AquaLab是美國(guó)專業(yè)的水分活度解決方案*，采用可溯源的鏡面冷凝露點(diǎn)方法，是美國(guó)USP和FDA推薦使用的選首方法，能夠在5分鐘內(nèi)快速測(cè)量樣品的水分活度。目前有超過80%的企業(yè)選擇使用AquaLab水分活度儀測(cè)量藥品中藥飲片的水分活度。

藥品水分測(cè)量的重要性

                                                   ———不是水分含量，而是水分活度

對(duì)于大多數(shù)藥品的化學(xué)、物理和微生物穩(wěn)定性而言，水分被認(rèn)為是非常重要的。長(zhǎng)期以來，制藥工業(yè)上通過化學(xué)以及結(jié)構(gòu)鍵合或者通過某種干燥方法控制藥品中的水分。這不僅控制了微生物的生長(zhǎng)，而且還可以控制化學(xué)和物理制劑的穩(wěn)定性。

傳統(tǒng)上，關(guān)于藥品或成分中水分的討論集中于水分或者水分含量，這是一種定量或體積分析，其決定了藥品中存在的水的總量。

水分活度

然而，還有另一種更重要的水分分析，稱為水分活度（aw）。水分活度描述了藥品中水的能量狀態(tài)，因此可用作溶劑并參與化學(xué)或生物化學(xué)反應(yīng)或可用于微生物生長(zhǎng)。它表明水在結(jié)構(gòu)上或者化學(xué)上的結(jié)合程度。

水分活度是在密閉測(cè)量室中樣品水分平衡后上方氣體的相對(duì)濕度。它是在給定溫度下樣品上方的蒸汽壓（p）與純水（p₀）的蒸汽壓比值。水分活度aw乘以100后得到與藥品上方平衡后的空氣的相對(duì)濕度（ERH）。

水分活度是微生物生長(zhǎng)的一個(gè)比水分含量更好的指標(biāo)。水分含量測(cè)量對(duì)于確定對(duì)微生物生長(zhǎng)的敏感性是不可靠的。例如，藥品中含有相對(duì)大百分比的水分時(shí)，如果水與添加的保濕劑或溶質(zhì)（例如鹽、糖或多元醇）化學(xué)結(jié)合，則水在生物學(xué)上是無法用于微生物生長(zhǎng)過程的。

微生物學(xué)家和食品科學(xué)家已經(jīng)把水分活度的概念用了幾十年，是目前食品安全和品質(zhì)的通用的指標(biāo)。在微生物學(xué)角度，微生物生長(zhǎng)有一個(gè)低的水分活度限值，低于該限值，微生物無法生長(zhǎng)。

低水分活度aw改善藥品貯藏

美國(guó)藥典USP<1112> Microbiological Attributes of Nonsterile Pharmaceutical Products – Application of Water Activity Determination提供了關(guān)于水分活度影響的指導(dǎo)，因?yàn)樗婕暗疆a(chǎn)品配方對(duì)污染物的敏感性。本章討論了通過保持低水分活度來提高產(chǎn)品防腐的潛力。藥品的非無菌制劑水分活度測(cè)量有助于：

優(yōu)化產(chǎn)品配方，提高防腐體系的抗菌效果。

減少易發(fā)生化學(xué)水解的產(chǎn)品配方中活性藥物成分的降解。

降低配方（尤其是液體、軟膏、乳液和乳膏）對(duì)微生物污染的敏感性。

提供一種工具用于使用《微生物通用性測(cè)試》章節(jié)中包含的方法，減少有害微生物的微生物限度測(cè)試和篩選的頻率，以進(jìn)行產(chǎn)品放行和穩(wěn)定性測(cè)試。

化學(xué)穩(wěn)定性

與微生物控制類似，影響藥物制劑穩(wěn)定性的許多化學(xué)反應(yīng)的速率取決于水分活度。水可以通過作為溶劑，反應(yīng)物或通過影響藥物劑型的粘度來改變反應(yīng)物的流動(dòng)性來影響化學(xué)反應(yīng)性。水分活度影響非酶褐變、脂質(zhì)氧化、微生物降解、酶促反應(yīng)、蛋白質(zhì)變性、淀粉糊化和淀粉回生等。

物理穩(wěn)定性和貨架期

由于水分活度描述了產(chǎn)品內(nèi)水的熱動(dòng)力學(xué)能量狀態(tài)，因此水分活度與藥物形式的物理穩(wěn)定性和貨架期之間存在密切關(guān)系。水的差異組分或組分之間的活性水平和環(huán)境濕度是水分遷移的驅(qū)動(dòng)力。了解水是否會(huì)從特定組分中吸附或解吸對(duì)于防止降解至關(guān)重要，特別是如果其中某一種物質(zhì)對(duì)水分敏感的時(shí)候。
  例如，如果將相同質(zhì)量的組分A（水分含量2%）和組分B（水分含量10%）混合在一起，組分之間是否會(huì)有水分交換？混合后的產(chǎn)品終含水量為6%，但組分A和組分B之間是否會(huì)有任何的水分交換？

答案取決于兩個(gè)組成部分的水分活度。如果兩種組分的水分活度相同，則兩種組分之間不會(huì)交換水分。這在涉及濕度敏感藥物的預(yù)配方兼容性研究中非常重要。吸濕性賦形劑（如淀粉、纖維素和magaldrate）已經(jīng)成功開發(fā)用于濕敏藥物，因?yàn)椴牧系乃只疃认嗨啤?/span>

同樣，當(dāng)混合在一起時(shí)，相同含水量的兩種成分可能不相容。如果將具有不同水分活度但具有相同水分含量的兩種材料混合在一起，則水會(huì)在材料之間調(diào)節(jié)，直到水分活度平衡。因此，對(duì)于明膠膠囊開發(fā)，應(yīng)該使膠囊的水分活度與內(nèi)部藥物劑量配方相匹配。如果膠囊材料的水分活度高于劑量配方，則水將遷移到劑量配方中并可能增加化學(xué)降解速率或?qū)е履z囊收縮或破裂泄漏。

相反，如果藥物配方的水分活度高于膠囊，水會(huì)遷移到膠囊中并可能導(dǎo)致膠囊膨脹或變粘。因此，水分活度為配方設(shè)計(jì)、制造條件和包裝要求提供了比水分含量更多的有用信息。

水分吸附等溫線

在一定溫度下水分活度與水分含量之間的關(guān)系稱為水分吸附等溫線。由于水和固體組分在不同水分含量下的相互作用，這種關(guān)系對(duì)于每種產(chǎn)品而言是復(fù)雜且*的。水分活度的增加幾乎總是伴隨著水分含量的增加，但是以非線性方式。對(duì)于大多數(shù)產(chǎn)品，水分吸附等溫線的形狀為S形，盡管含有大量結(jié)晶材料（糖或小的可溶性分子）的樣品具有J形等溫線形狀。

許多方面使用水分含量來規(guī)范產(chǎn)品質(zhì)量。然而，水分含量測(cè)量可能是不準(zhǔn)確的，耗時(shí)且昂貴，尤其對(duì)于藥物而言。水分活度和水分吸附等溫線可以替代用于測(cè)量計(jì)算水分含量，并且具有更好的結(jié)果、成本更低。

例如，如果特定的水分含量為0.05%，那么測(cè)量該范圍內(nèi)的水分含量是非常困難，并且需要稱量或者卡爾費(fèi)休法分析。

從該化合物的水分吸附等溫線來得到水分含量，其變化小至0.02%，相當(dāng)于水分活度0.2 aw的變化。顯然，水分活度測(cè)量允許更嚴(yán)格的控制產(chǎn)品的規(guī)格。

是水分活度，而不是水分含量在藥物計(jì)量配方和成分的微生物學(xué)、化學(xué)和物理穩(wěn)定性中起關(guān)鍵作用。了解藥物的水分活度對(duì)于獲得具有佳保質(zhì)期的制劑是*的。