胶囊剂药品水分活度测定及微生物控制应用

水分活度aw是相同温度下样品中水分的饱和蒸汽压和纯水饱和蒸汽压的比值。水分活度已经在食品和化妆品微生物安全评价方面取得了**的研究与应用，但对于制药行业来说是一个相对崭新的概念。水分在物质表面的吸附作用是可逆的。与物质表面直接结合的的那份子层*紧密，不容易被微生物利用。当物体表面形成多层水分子结构，外层的吸附水自由度较大，较易重新解析为自由水，可直接被微生物利用。水活度的范围是从纯净水的1.00到极干物质的0.00,这一范围内地水活度能够影响微生物的生长。如果水分活度低于微生物的*低需求，微生物生长的迟缓期会延长，对数期缩短，稳定期的微生物总数下降直到不再生长。

图1.微生物生长曲线

各种微生物对aw的生长需求不同。一般细菌所需*低aw较高，多数细菌所需*低aw大于0.9.霉菌所需*低aw在0.75—0.85。这意味着，如果产品的aw在0.90以上，就有被细菌、霉菌和酵母污染的风险。如果aw在0.77—0.90，产品受霉菌和酵母的污染概率更大。如果aw在0.77以下，产品受微生物污染的风险变小，可以减少常规的微生物检测。药品aw检测对于预测产品的潜在污染微生物类型、保持化学稳定性、评估物理性质至关重要。通过控制药品aw可以降低微生物污染的风险，还可以用于为不同剂型药品设置更加科学合理的微生物标准。

表2.主要微生物类群生长的*低aw值范围

美国药典USP<1112>将aw应用于非无菌药品的监测上，日本药局方（JP17）也利用aw值设置不同非无菌制剂的微生物限度标准。美国药典不同药品aw应用中，分别对鼻吸入剂、头部外用洗剂、解酸剂及口服液等制剂进行分析，根据制剂aw情况，推测出其潜在微生物污染，从而推荐检测项目。我国*新出版的《中华人民共和国药典》2020年版在aw相关内容仍是空白。近两年已有针对胶囊剂药品aw展开研究，为胶囊剂药物的微生物风险控制提供数据支持。易巧、刘卫德等人采用美国Decagon公司Aqualab水分活度仪。考察胶囊剂药品的水分活度aw与微生物检出情况，为指定符合国情的“非无菌制剂水分活度测定的应用指导原则”奠定理论基础。通过测定11种胶囊剂，110批胶囊剂的aw,需氧总数（TAMC）、霉菌和酵母菌总数（TYMC），研究水活与样品微生物的关联规律。从该研究得出的指导结论是对于高水分活度的胶囊剂建议采取优化**、改进生产工艺原则，降低aw，减少微生物污染风险；对于低aw胶囊剂，应结合生产车间已建立的低微生物负载的历史测试数据，建立合理的微生物控制程序，减少日常微生物限度检测频次。此外闵红、高翔等人也采用了Aqualab水分活度仪在西安市各大药店采集43家生产企业34个品种共102批次软膏剂，并在25℃下对其aw进行检测。调查目前市面上软膏剂的水分活度分布情况，得出软剂膏aw分布规律为《中国药典》“水分活度测定在非无菌制剂中的应用指导原则”提供坚实的数据支撑。

AquaLab4TE水分活度仪作为**应用于科研，生产和质量控制的检测工具。它能提供实验室级别精度的测试，确保产品及成分的质量和安全。AquaLab4TE水分活度仪的优势如下：

1.快速准确测

量精度为±0.003aw，测量时间小于5min（平均时间2.5min）,是市场上快速且准确的水分活度仪。

2.可在任何地方使用

温度影响水分活度，AquaLab4TE测试温度可在15-50℃之间任意设置，并且仪器内部样品温度控制能够保证样品温度恒定，测试不受环境温度影响。

3.测试方法

采约7mL样品，将样品杯置样品仓，合上仪器盖子，密封等待蒸汽达到平衡。样品的**温度由红外光束探测样品仓的冷凝镜面**决定。**温度随即转换成水分活度读数。

4.易于清洁维护

打开样品仓就可以直接清洁样品仓和传感器。仪器不需要其它日常维护。

5.数据安全

AquaLab4TE水分活度仪可在机存储8000组数据。包括水分活度读数，测量时间、日期以及操作人员信息。并利用RS-232系列数据接口或USB接口将数据传送到电脑或直接打印，以用于分析和存档。管理功能可以设置数据的访问权限。可同时设置25个用户以及密码。

6.操作简便

AquaLab4TE水分活度仪操作简便，测试快速准确。无论是何种文化程度的操作人员都可以在5分钟内测量水分活度，并达到0.003aw的准确度。精确的测量意味着控制点更严格、质量更好以及经营更精益。

AquaLab4TE技术参数：

1、传感器类型：镜面冷凝**传感器测量水分活度，以及红外传感器测量温度

2、测量范围：0.030到1.000aw

3、分辨率：0.0001aw

4、准确性：±0.003aw

5、重复性：±0.001aw

6、样品杯容量：推荐7mL（15mL）

7、测量时间：测量时间小于5分钟

8、显示屏：128×64像素LCD，背光显示

9、温度范围（测量和校准）：15到50°C之间任意设定，分辨率：0.01°