了解水分活度：決定藥物配制中失效日期的關鍵因素

水在制藥工業中用作多種用途的重要成分，在藥品、活性成分、中間體和分析試劑的加工、配制和制造中起著至關重要的作用。此外，水還可以用于衛生目的。制藥行業可以獲得各種等級的水，USP各章節中可以找到關于其使用、制備方法和質量要求的指導方針。USP中定義的純化水，除了用于清潔制藥行業的非注射成分和設備外，還專門用作非注射制劑生產中的添加劑。它可以通過適當的流程獲得，并且必須遵守美國環境保護局等監管機構制定的具體標準。純化水不應含有任何其他物質。配制的無菌制劑CNSP的穩定性會受到每種成分的影響，包括CNSP配方中存在的水。在制定CNSP時，如果需要，必須使用純化水或更高質量的水。這一重要成分也可能引發對CNSP化學和微生物穩定性的擔憂。藥劑師應確保復合制劑的以下五種穩定性：化學、物理、微生物、治療和毒理學，如USP第1191.3章所述。CNSP中的水分含量會對藥品的上述五種穩定性產生重大影響。

水分活度和配制的無菌制劑穩定性

水解是化學反應的常見形式之一，其中水用于分解化合物中的化學鍵。如果原料藥含有酯、β-內酰胺和酰胺鍵，它可能會在水的存在下水解。許多原料藥的晶格中都含有水（例如，作為水合物鹽）。水也用于藥品的加工、配制和制造。一些水可能緊密結合，可能無法參與化學反應，而一些水可能更自由地參與水解等反應，或者可能提供一個支持微生物生長的環境。細菌細胞只能通過細胞壁轉移營養物質和廢物。因此，這些物質必須以可溶形式滲透細胞壁。微生物需要水來進行代謝活動，水分活度直接影響微生物的生長。

質量控制測試主要評估總含水量。總含水量是一個重要的質量屬性，有幾種方法可以確定含水量。卡爾費休滴定法和干燥失重法是廣泛用于測定樣品含水量的測試方法。藥物制劑中的含水量和水分活度是不一樣的。當含水量檢測樣品中的水量時，水分活度評估產品中水含量的能量狀態。

美國食品藥品監督管理局將水分活度定義為“食品的水分活度（aw）是食品本身在與周圍空氣介質全完不受干擾的平衡狀態下的蒸汽壓與相同條件下蒸餾水的蒸汽壓之比"。水分活度隨著溫度的升高而增加。它以0到1的比例表示，其中0表示全完干燥的條件，1表示純水。aw=0.60意味著蒸汽壓是純水蒸汽壓的60%。

圖 1 水分活度

p=樣品中水的分壓

p₀=水的飽和蒸氣壓

通常，低aw用于控制食品的微生物分解。因為它使產品能夠自我保存。同樣，低aw用于制藥，以控制藥品中的降解和微生物生長。aw影響復合制劑的穩定性。例如，如果CNSP的aw太高，它會促進化學降解、微生物生長和效力喪失。評估CNSP的穩定性非常重要。不同的水分活度方法用于測量藥品中的aw。盡管這是一個非常簡單的測試，但配制藥店不需要測量CNSP的aw。我們利用AquaLab 4TE水分活度儀測試了一些水性復合制劑的aw，如：O/W乳膏（aw=0.89）、30%泊洛沙姆407凝膠（aw=0.83）、2%HPMC懸浮劑（aw=0.96）和白凡士林（aw=0.40）。

評估水分活度有助于確定CNSP對藥物降解和微生物污染的敏感性，并有助于測定失效期。水性和非水性劑型的定義基于USP 795表3中描述的水性和非水性劑型aw。

?  水分活度為aw<0.6的非水性劑型不支持孢子萌發或微生物生長。非水性劑型分為兩類：“非水性口服液"和“其他非水性制劑"，如“膠囊、片劑、顆粒劑、粉末、非水性局部用藥、栓劑和片劑或含片"。

?  水性制劑，如乳液、凝膠、乳霜、溶液、噴霧劑或懸浮液，aw≥0.6，如果需要，可能含有抗菌劑，以防止細菌、酵母和霉菌增殖。

修訂后的USP第795章為CNSP及其失效日期（BUD）提供了指南。根據USP指南，在沒有USP-NF專論或CNSP穩定性信息的情況下，如果在受控室溫或冰箱下包裝在密封、耐光的容器中，BUD可以按如下方式分配：

?  保存aw≥0.6非水性劑型：在冰箱中儲存14天。

?  保存aw≥0.6水性劑型：35天。

?  aw<0.6的非水性口服液劑型：90天。

?  aw<0.6的其他非水性劑型：180天

結論

總之，水分活度是一個重要因素，因為它可以幫助做出優化配方的決策，使其不易水解。配制商必須理解這一概念，并根據USP<975>標準將其應用于分配失效日期BUD。這篇綜述文章僅討論了水分活度的概念。在確定BUD時，配制人員還應考慮其他一些因素，如API和產品的任何已知不穩定性。