水分活度被定義為系統(tǒng)中水的能量狀態(tài),來源于熱力學(xué)基本定律——吉布斯自由能方程。
進(jìn)口水活度儀表示水的相對(duì)化學(xué)勢(shì)能,受到表面相互作用、依數(shù)性以及基質(zhì)中毛細(xì)管相互作用影響。
實(shí)際上,它被測(cè)量為與樣品處于平衡狀態(tài)的頂部空間中的水蒸汽分壓(P)與相同溫度(T)下的水的飽和蒸汽壓(P0)的比值。它在數(shù)值上等于在封閉系統(tǒng)中由產(chǎn)品產(chǎn)生的平衡相對(duì)濕度的1/100。
水分活度的降低會(huì)減少反應(yīng)物的溶解和移動(dòng),從而降低反應(yīng)速度;減少離子水合作用,從而減少金屬催化作用;控制水作為反應(yīng)物的反應(yīng);抑制酶和底物的活化;抑制微生物的繁殖和產(chǎn)毒;延長(zhǎng)微生物停滯期,減緩微生物的生長(zhǎng)速率。
測(cè)量水分活度有助于處方和產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì),成分選擇,包裝選擇和產(chǎn)品儲(chǔ)存條件的選擇。
選擇處方和產(chǎn)品生產(chǎn)工藝,保持水分活度低于臨界閾值,以獲得預(yù)期熱力學(xué)控制的固體形式;選擇輔料時(shí),水分活度可能影響制劑流動(dòng)性,壓縮特性,硬度和劑型的性能特征;水分活度可以控制和監(jiān)控產(chǎn)品的物理,化學(xué),微生物產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
水分活度可以優(yōu)化處方,以提高抑菌體系的抑菌效果,降低處方中微生物污染的敏感性,為合理地減少非無菌藥物微生物檢測(cè)頻次提供證據(jù)。
進(jìn)口水活度儀是非無菌制劑微生物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的重要考慮因素,但不是唯一因素,還需考慮劑型特點(diǎn),給藥途徑,包裝形式,用藥人群等多個(gè)因素。