为什么水分活度成为制药业的新标准-METER Group, Inc. USA 北京办事处

尽管在行业头条新闻中很少提及，但新的水活性技术和应用已经稳步积累并获得认可。近年来，水分活度加入了卡尔费休滴定法、HPLC、GC 等长期受欢迎的方法的行列，因此开发流程更加高效。

为什么要进行水活动？

水活度不是测量系统中的总水量，而是测量该水中有多少是未结合的并且可以自由与其他物质反应。

起初，这些影响似乎微不足道。在应用中，它们是相当可观的。水分活度对微生物生长、API 降解、产品稳定性和溶出度有明显而直接的影响。此外，与其他需要更多时间和专业知识的分析测量相比，水分活度通常是一种更容易获得和更直接的了解这些因素的方法。

十多年前，USP 引入了通则 <1112>，这是制药行业对水活性的第一个重大批准。本章将水分活度描述为有助于：

本章还参考了 AOAC International 的官方分析方法中确定水活度的几种方法。

为了支持 USP 对水分活度的认可，ICH 列出了支持在 Q1A、Q6A 及其相关决策树中使用水分活度的附加信息。

随着时间的推移，人们的接受度越来越高，人们也意识到，虽然水分活度在微生物测试中节省了大量时间，但在质量测试、研发和其他领域的盈利应用潜力同样重要。

最近，USP 又引入了两个与水分活度相关的章节——USP <795>和<922>草案。前者侧重于微生物生长和防腐功效，而后者“旨在为进行水分活度测量提供指导”，并将“指定仪器鉴定、仪器校准、水分活度测量方法和报告的方法”结果。”

自 USP <1112> 推出以来，技术创新的步伐并未放缓，水活度仪已经看到了好处。已经取得了重大进展——既增加了新的测量方法，也改进了现有的方法。

其中一项进步是采用可调谐二极管激光器 (TDL)。TDL 能够在分子水平上分离水的特征，使材料科学家能够快速、直接地测量以前无法读取的高挥发性物质。这使研究人员能够使用更广泛的物质来测试水合物的形成和 API 稳定性，而不会存在与使用理论数据相关的风险。

其他新仪器结合了机器学习和人工智能，可以在更短的时间内提供读数——旧仪器需要超过 20 分钟，而最近的仪器只需一分钟多一点就能产生精确的测量结果。在需要重复测量的应用中，可以节省大量时间。

除了降低微生物风险和加速 API 稳定性研究之外，水分活度现在还被用于最大限度地提高赋形剂的有效性、开发和评估包装、实现理想的片剂硬度、影响溶出率等等。

随着水分活度的应用越来越多，一些开始与更成熟的测量方法重叠。通常，对教育和验证的投资会阻碍水活动的新角色，但从长远来看，水活动的速度、准确性和实用性会带来可观的回报。

替换卡尔费休滴定是最明显的例子，但也许是最容易被误解的例子。科学研究得出结论，水分活度比卡尔费休水分含量更能预测产品的安全性和稳定性。即便如此，误解仍在继续——可能是因为水分含量和水分活度之间的关系可能违反直觉。

总含水量百分比高的产品可能具有非常低的水分活度，或者相反——这是化学和生物反应速率的关键因素。

水分活度提供的信息与 Karl Fischer 不同，但确实提供了更多有用的信息。结果看起来会有所不同，但一旦被理解，将提供与微生物安全性、化学稳定性和物理特性更好的相关性。不仅如此，水活度仪通常不需要大量的培训，在测试过程中出错的机会也相对较少。

尽管水分活度与其他测量（如 HPLC 或 GC）的关系不同，但具有许多相同的优点——培训需求更少、结果更快、测量更直接、仪器误用风险更低以及不需要危险化学品。

水分活度不仅仅是满足监管标准的工具。在过去的几年里，它帮助推动了许多世界上最大的制药公司的创新、提高了科学生产力并缩短了药物管道——还有更多的应用有待发现。

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Enigl、Davin C. 和 Kent M. Sorrells。“水分活度和自我保存配方。” 化妆品科技丛书（1997）：45-74。文章链接。

Friedel, RR “水分活度测量在非无菌药品制造所用原材料微生物属性测试中的应用。” 在药典论坛，卷。25，没有。5，第 8974-8981 页。美国药典公约，1999 年。文章链接。

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