几十年来，制药行业一直都在测量水分含量，因为大多数配方师认为水是活性药物成分（API）稳定性的大敌。研究表明，他们的看法只对了一半。

药品中的水分活度与保质期

水分是指产品中所含的水量。水活度（aw）衡量的是水的能量水平。该能量水平与影响药品的反应之间具有更强的相关性。请考虑以下三个问题：

1. API水解
2. 影响溶解速率的结晶
3. 粉末结块

所有这些都是时间依赖性反应，其速率受水分活度的影响。例如，《美国药典》第1112条明确指出，可利用水分活度来减少易受水解影响的活性药物成分制剂的降解。

了解药品（包括蛋白质、药物、乳膏、粉末和辅料）的水活度，对于获得具有最佳化学、物理、微生物及保质期特性的制剂至关重要。水活度会影响药品、蛋白质、生物制剂、营养保健品和植物化学品的制剂在化学稳定性、微生物稳定性、流动性、压制性、硬度及溶出速率等方面。

与微生物生长的相关性

国际协调会议（ICH）的宗旨是为制定质量检测和批次放行方案提供指导（Hussong 2009）。该会议强调，质量检测方案应基于风险评估并以科学为依据。 ICH Q6A 概述了药品放行计划的检测程序和验收标准。关于确定微生物属性的最佳方法的指导，可参见决策树 #6 和 #8。在这两个决策树中，是否需要进行微生物限值检测，取决于产品本身是否足够“干燥”以抑制微生物生长。

制药行业通常认为，可以通过水分含量（即产品中的含水量）来确定这种干燥程度，通常采用卡尔·费歇尔法进行测定。然而，自20世纪50年代斯科特的研究以来，人们已经充分认识到，实际上是水分活度（即水的能量）决定了微生物能否接触到系统中的水分（Scott 1957）。 因此，ICH Q6A决策树中所指的“干燥度”应通过水活度来测定。

微生物的生长存在一个临界水活度，低于该值便无法生长。了解微生物在不同水活度水平下的行为特征，对于符合《联邦食品、药品和化妆品法》至关重要。本图表列出了药品中常见微生物的生长临界值。设计一款水活度低于这些生长临界值的产品，可确保该产品在微生物学上安全。

该范围内的消费品和药品

水活度与产品稳定性

水分活度对蛋白质、酶和生物药物的稳定性具有显著影响。必须格外谨慎，以防止在与药物相关的条件下发生聚集。大多数蛋白质、酶和生物药物必须保持完整性才能维持活性。为了保持正确的剂量并防止溶解、聚集和构象变化，维持关键的水分活度水平至关重要。

确定组件兼容性

针对对湿气敏感的药物所进行的配方前相容性研究表明，水活度相较于总水分更为重要。吸湿性辅料（如淀粉、纤维素和镁铝酸盐）已被成功用于对湿气敏感药物的配方中。 这些辅料可能优先吸附水分，从而使制剂在生产、运输、储存或患者使用过程中不易受相对湿度变化的影响，进而延长保质期。这一原理同样适用于其他具有药学价值的聚合物体系，例如蛋白质（明胶、角蛋白）和各种合成水凝胶。

防止湿气迁移

水分迁移是另一个可通过水分活度来解释和解决的质量问题。明胶胶囊正是水分迁移所带来挑战的一个典型例子。有时胶囊在包装中静置时会破裂，导致产品无法使用。这是因为粉末和胶囊的水分活度不同，因此水分会从胶囊中逸出并进入粉末中。推动水分迁移的驱动力是水分活度，而非水分含量。

改善固体制剂的力学性能

粉末的水活度会影响固体制剂的流动性、结块性、压制性和强度。水活度常用于研究药品的保质期、老化过程及包装要求，同时也应用于包衣技术的设计与开发。了解固体制剂对环境变化的响应，有助于确定制剂配方和包装要求。

水活度：一种更佳的水分测量方法

Water activity is an alternative water measurement that provides essential information about the energy or availability of water in a product. Numerous scientific investigations demonstrate that water activity is a better predictor of product safety and stability than total amount of water. And with the publication of USP Method <1112>, water activity is now considered a viable option in the pharmaceutical industry.

测定水分活度既快速又简单

4TE系列可对药品、生物制药、营养保健品和植物化学品中的粉末、颗粒、乳膏、液体或片剂进行快速水分活度测定。

充分发挥辅料的作用

您如何决定哪种辅料最适合您的产品？需要考虑的因素有很多。

相关参考文献

Enigl, Davin C. 与 Kent M. Sorrells. “水分活度与自保配方。”《化妆品科学与技术丛书》（1997）：45-74。文章链接。

Friedel, R. R. “水分活度测定在非无菌药品生产用原料微生物学特性检测中的应用。”载于《药典论坛》（Pharmacopeial forum），第25卷，第5期，第8974-8981页。美国药典委员会，1999年。文章链接。

Heidemann, D. R. 与 P. J. Jarosz. “涉及固体制剂吸收的预配方研究。”《药学研究》 第8卷第3期（1991年）：292-297页。文章链接。

帕德，莫顿。《口腔卫生产品与实践》。德克尔出版社，1988年。图书链接。

Pader, M. “口腔护理产品中的甘油。”《化妆品科学与技术》第11卷（1991年）：381-393页。文章链接。

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