在藥品行業(yè)中，我們常常會(huì)產(chǎn)生一個(gè)誤區(qū)，認(rèn)為水分含量對(duì)微生物生長(zhǎng)和藥品穩(wěn)定性的影響較大，且大家對(duì)水分活度的概念比較陌生。

在科學(xué)家多次實(shí)驗(yàn)后，得出結(jié)論：水分含量是基于干物質(zhì)或濕物質(zhì)的水的定量數(shù)據(jù)，并且物質(zhì)的容量性質(zhì)基于樣品量。1953年*早由澳大利亞科學(xué)家Scott提出水分活度這個(gè)概念，并認(rèn)為微生物致使某食品敗壞的主要參數(shù)是該食品所具有的水分活度，而不單是其水分含量所能說(shuō)明問(wèn)題。水分含量與水分活度是完全不同的兩個(gè)概念。

水分活度（Water Activity，簡(jiǎn)稱Aw），是指產(chǎn)品中(食品、藥品、飼料等)自由水的量，是酶和微生物生長(zhǎng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。主要用于反應(yīng)食品平衡狀態(tài)下的微生物能利用的或者能參與化學(xué)反應(yīng)的有效水分、產(chǎn)品穩(wěn)定性和微生物繁殖能力。

G. N. Lewis 從平衡熱力學(xué)定律嚴(yán)密地推導(dǎo)出物質(zhì)活度的概念， 而Scott首先將它應(yīng)用于食品。水分活度的嚴(yán)格定義是：在一定溫度下，溶液狀的水分或食品中水分的蒸氣壓p與相同溫度下純水的蒸氣壓po的比值，即Aw=p/po

不同溫度下維生素B2 兩種晶型樣品的水分吸附等溫線

對(duì)于藥企，水分活度這個(gè)指標(biāo)可以應(yīng)用于：評(píng)估微生物風(fēng)險(xiǎn)，并控制微生物生長(zhǎng)；降低原料藥的水解反應(yīng)，提高藥品的穩(wěn)定性；研究水分遷移的方向等。Scott在1953年和1957年發(fā)現(xiàn)微生物在某個(gè)水分活度以下不會(huì)生長(zhǎng)，得出了水分活度決定微生物生長(zhǎng)所需要的*低水分需求而不是水分含量這個(gè)結(jié)論。同時(shí)，總結(jié)了每一類(lèi)微生物的*低水分活度生長(zhǎng)限值。

1987年Troller, J. A.發(fā)表了論文《水分活度降低環(huán)境中微生物的適應(yīng)與生長(zhǎng)》，在這篇論文中，Troller, J. A.研究了不同水活度所對(duì)應(yīng)的金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng)曲線。

在1992年，國(guó)際食品研究的雜志里，Leistner, L發(fā)表的《食品保藏之綜合方法》論文中提出控制微生物的策略——柵欄技術(shù)：影響微生物生長(zhǎng)的因素主要是由外部因素：溫度、氧氣、相對(duì)濕度以及內(nèi)部因素：水分活度、pH、營(yíng)養(yǎng)要求、抑制劑等組成。通過(guò)改變其中一個(gè)或多個(gè)因素，在保證控制微生物的同時(shí)，降低對(duì)其他因素的要求。

《中國(guó)藥典》2015版的指導(dǎo)原則9202認(rèn)為，當(dāng)水分活度遠(yuǎn)低于0.75（例如：片劑，膠囊，非水液體藥品，軟膏和栓劑等劑型）的藥品將是減少微生物限度檢查和穩(wěn)定性評(píng)價(jià)**的研究對(duì)象。原料藥的微生物限度檢查與此類(lèi)似。經(jīng)過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估后，無(wú)需逐批檢驗(yàn)。

而在2018年的**分析雜志中，繩金房等人細(xì)化說(shuō)明了各種**、霉菌和酵母菌的生長(zhǎng)所需的*低水分活度。

水分活度這個(gè)指標(biāo)除了在研究微生物時(shí)起到巨大作用，在研究藥品穩(wěn)定性上也具有巨大的影響。在2016年中國(guó)藥學(xué)雜志中，薛晶等人通過(guò)研究水分對(duì)阿莫西林克拉維酸鉀的穩(wěn)定性影響，得出了水分活度對(duì)穩(wěn)定性影響直接相關(guān)，而與水分含量沒(méi)有關(guān)系的結(jié)論。

朱建榮在2019年**分析雜志上表明：《中國(guó)藥典》2004 年版未明確乳酸左氧氟沙星多晶型現(xiàn)象，其中該分子結(jié)構(gòu)式顯示為半水合物，但是在水分測(cè)試中規(guī)定不大于6%，這與半水合物的理論水含量（1.96%）相差較大，水分規(guī)定范圍過(guò)于寬泛，不能有效區(qū)分一水合物晶型和半水合物晶型。根據(jù)穩(wěn)定性研究結(jié)果，乳酸左氧氟沙星一水合物晶型更適合作為藥用晶型。

晶型Ⅰ：一水合物晶型，晶型Ⅱ：半水合物晶型

對(duì)于藥企，水分的遷移也是企業(yè)需要監(jiān)控的點(diǎn)。如果MCC微晶纖維素水分活度為0.73，添加到水分活度為0.43 的到膠囊中。會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生？答案則是膠囊會(huì)變軟，水分發(fā)生遷移。反過(guò)來(lái)說(shuō)如果內(nèi)容物水分活度比膠囊水分活度小，膠囊就會(huì)變得脆碎，并且內(nèi)容物的水分活度變大，活性成分析出。

在我們的國(guó)標(biāo)之中，測(cè)量水分活度的方法有兩種，一種是傳統(tǒng)的用于實(shí)驗(yàn)室中的康衛(wèi)氏皿擴(kuò)散法，另一種是水分活度儀擴(kuò)散法?？敌l(wèi)氏皿擴(kuò)散法屬于實(shí)驗(yàn)室測(cè)定法，雖然測(cè)定的結(jié)果非常準(zhǔn)確，但是步驟繁多，耗時(shí)長(zhǎng)，且需專(zhuān)業(yè)人員操作，并不適合于企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中運(yùn)用推廣。因此，水分活度儀擴(kuò)散法就成了生產(chǎn)企業(yè)優(yōu)選。

現(xiàn)在市面上的水分活度儀擴(kuò)散法一般是三種：鏡面冷凝露點(diǎn)法、電容傳感器法以及電阻傳感器法。其中鏡面冷凝露點(diǎn)法的測(cè)量精度*高和測(cè)量時(shí)間*短（小于5分鐘），其方法可以追溯到NIST以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法，為廣大食品科學(xué)研究人員和檢驗(yàn)人員廣泛應(yīng)用。

在美國(guó)藥典USP<1112>水分活度測(cè)定在非無(wú)菌藥品中的應(yīng)用里面詳細(xì)介紹了鏡面冷凝露點(diǎn)法。

而在2019年5月發(fā)布新的水分活度標(biāo)準(zhǔn)中，美國(guó)藥典將鏡面冷凝露點(diǎn)法作為標(biāo)準(zhǔn)方法。

歐盟藥典2.9.39—水分活度測(cè)量

日本藥典 Generalinformation 2554

在2020年，中國(guó)藥典以美國(guó)藥典作為參考收錄水分活度指導(dǎo)原則，從此，在中國(guó)的制藥行業(yè)，水分活度引起更多人的關(guān)注。

通過(guò)上述的文獻(xiàn)和藥典，可以看出鏡面冷凝露點(diǎn)法是所有標(biāo)準(zhǔn)化組織推薦的方法。而在測(cè)量水分活度方面，AquaLab系列水分活度儀無(wú)疑是一個(gè)好的選擇。

鏡面冷凝露點(diǎn)法是指：在恒定壓力下，氣體以一定流量流過(guò)冷卻的鏡面。當(dāng)氣體中的水蒸氣隨著鏡面的溫度逐漸降低而達(dá)到飽和時(shí)，開(kāi)始析出凝析物，此時(shí)所測(cè)量到的鏡面溫度即為該壓力下氣體的露點(diǎn)。通過(guò)露點(diǎn)直接得到水分活度。

露點(diǎn)：在固定氣壓下，空氣中所含的氣態(tài)水達(dá)到飽和而凝結(jié)成液態(tài)水所需要降至的溫度

鏡面冷凝露點(diǎn)法使用基準(zhǔn)方法測(cè)量蒸汽壓（無(wú)需標(biāo)準(zhǔn)溶液校正），具有準(zhǔn)確度高（±0.003aw）、測(cè)量快（<5分鐘）、全范圍測(cè)量（0.03~ 1.0aw）、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。

AquaLab水分活度儀是業(yè)內(nèi)儀器類(lèi)型*全、功能*豐富的水分測(cè)試和研究及其軟件產(chǎn)品家族中*新一員。具有以下幾大優(yōu)勢(shì)：

1. 鏡面冷凝露點(diǎn)法測(cè)量水分活度，是國(guó)際和國(guó)家的基準(zhǔn)方法

2. 美國(guó)FDA、USP、AOAC、GB等國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)方法推薦優(yōu)選技術(shù)

3. 準(zhǔn)確性高±0.003 aw

4. *快的測(cè)量速度，讀數(shù)時(shí)間小于5分鐘

5. 操作維護(hù)及其簡(jiǎn)單，無(wú)需校準(zhǔn)超過(guò)80%的美國(guó)大型食品企業(yè)在使用