制药行业中的水分活度 922 标准

Though rarely mentioned in industry headlines, new water activity technologies and applications have steadily accumulated and gained acceptance. In recent years, water activity has joined the ranks of long-favored methods like Karl Fischer titration, HPLC, GC, and others in the pharma industry – and the development pipeline is more productive because of it. With water activity’s greater popularity has come new regulations and standards. The latest related standard—US Pharmacopeia (USP) General Chapter <922> “Water Activity”—has been finalized and will be published in May 2021.

为什么水分活度?

水分活度 并非测量系统中水的总量,而是水分活度 其中有多少水处于游离状态,能够与其他物质发生反应。

乍看之下,其影响似乎微不足道。但在实际应用中,其影响却相当显著。 水分活度 对微生物生长、活性药物成分(API)降解、产品稳定性以及溶出速率具有明确而直接的影响。此外,与其他耗时且需要更多专业知识的分析测定方法相比,水分活度 通常水分活度 理解这些因素的一种更易行且更直接的方法。

新法规认可了水分活度多功能性

More than a decade ago, the USP introduced General Chapter <1112>, the pharmaceutical industry’s first significant approval of water activity. The chapter describes water activity as an aid to:

  • 提供一种工具,用于论证减少微生物限值检测及有害微生物筛查频率的合理性
  • 优化产品配方以提升防腐体系的抗菌效果
  • 减少易受化学水解影响的产品配方中活性药物成分的降解
  • 降低制剂(尤其是液体、软膏、乳液和乳霜)易受微生物污染的风险

本章还引用了《AOAC国际官方分析方法》水分活度 用于测定水分活度 几种方法。

为支持《美国药典》(USP)水分活度认可,ICH水分活度 、Q6A及其相关水分活度 列出了支持使用水分活度 补充信息。

随着时间的推移,人们对这一技术的接受度日益提高,同时也逐渐认识到:水分活度 不仅水分活度 微生物检测中水分活度 大量时间,在质量检测、研发及其他领域的潜在应用价值同样巨大。

More recently, USP has introduced two more water activity-related chapters – USP <795> and a draft of <922>. The former focuses on microbial growth and preservative efficacy, while the latter “is intended to provide guidance for performing measurements of water activity,” and will “specify methods for qualification of instruments, calibration of instruments, methods for performing water activity measurements, and reporting of results.”

新技术被广泛采用,新应用不断涌现

Technological innovation hasn’t slowed its pace since the introduction of USP <1112>, and water activity instruments have seen the benefits. Significant advances have been made – both adding new methods for measurement and improving existing ones.

其中一项重要进展是可调谐二极管激光器(TDL)的应用。TDL 能够从分子层面分离出水的特征谱,使材料科学家能够对以往无法测定、且极易挥发的物质进行快速、直接的测量。这使得研究人员能够利用更广泛的物质来测试水合物形成和活性药物成分(API)的稳定性,同时避免了使用理论数据所带来的风险。

其他新型仪器融合了机器学习和人工智能技术,能够以更短的时间完成读数——老式仪器需要20分钟以上,而新型仪器仅需一分钟多一点就能得出精确测量结果。在需要反复测量的应用场景中,这种节省的时间非常可观。

除了降低微生物风险和加速活性药物成分(API)稳定性研究外水分活度 如今水分活度 最大限度地提高辅料的功效、开发和评估包装、实现理想的片剂硬度、影响溶出速率等。

取代卡尔·费歇尔法及其他方法

随着水分活度 应用领域的水分活度 ,其中一些应用开始与已确立较久的测量方法产生重叠。通常情况下,在培训和验证方面的投入会水分活度新的应用场景中的推广,但从长远来看,水分活度 速度、准确性和实用性水分活度 可观的回报。

取代卡尔·费歇尔滴定法是最明显的例子,但或许也是最容易被误解的。科学研究表明,与卡尔·费歇尔测定的水分含量相比水分活度 预测产品安全性和稳定性的更佳指标。尽管如此,误解依然存在——这可能是因为水分含量与水分活度 之间的关系水分活度 有悖于直觉。

一种总体含水率较高的产品,水分活度可能非常低,反之亦然——这是影响化学和生物反应速率的关键因素。

水分活度 提供与卡尔·费歇尔法相同的信息,但能提供更有用的信息。虽然测得的结果看起来有所不同,但一旦理解了其原理,就能更好地反映微生物安全性、化学稳定性和物理性质。不仅如此水分活度 通常无需经过大量培训即可操作,且在测试过程中出错的可能性相对较小。

尽管水分活度HPLC或GC等其他测量方法的关系有所不同,水分活度同样具备许多相同优势——培训需求较少、结果更快捷、测量更直接、仪器误用的风险更低,且无需使用危险化学品。

新应用的潜力

水分活度 是一种用于满足监管标准的工具。在过去的几年里,它已帮助全球许多大型制药公司推动创新、提高科研效率并缩短药物研发周期——而且还有许多应用领域有待发掘。

相关参考文献

Enigl, Davin C. 和 Kent M. Sorrells.水分活度 。”《化妆品科学与技术丛书》(1997):45-74。

Friedel, R. R.水分活度 非无菌药品生产所用原料微生物学特性检测中的水分活度 。”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

封面版式包含 AQUALAB by Addium 标志、“水分活度完全指南水分活度标题以及堆叠的浅蓝色数据层图标

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