在藥品行業(yè)中，我們常常會產(chǎn)生一個誤區(qū)，認為水分含量對微生物生長和藥品穩(wěn)定性的影響較大，且大家對水分活度的概念比較陌生。

在科學家多次實驗后，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*早由澳大利亞科學家Scott提出水分活度這個概念，并認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明問題。水分含量與水分活度是完全不同的兩個概念。

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

G. N. Lewis 從平衡熱力學定律嚴密地推導出物質(zhì)活度的概念， 而Scott首先將它應用于食品。水分活度的嚴格定義是：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

對于藥企，水分活度這個指標可以應用于：評估微生物風險，并控制微生物生長；降低原料藥的水解反應，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)微生物在某個水分活度以下不會生長，得出了水分活度決定微生物生長所需要的*低水分需求而不是水分含量這個結(jié)論。同時，總結(jié)了每一類微生物的*低水分活度生長限值。

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

在1992年，國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：影響微生物生長的因素主要是由外部因素：溫度、氧氣、相對濕度以及內(nèi)部因素：水分活度、pH、營養(yǎng)要求、抑制劑等組成。通過改變其中一個或多個因素，在保證控制微生物的同時，降低對其他因素的要求。

《中國藥典》2015版的指導原則9202認為，當水分活度遠低于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)定性評價**的研究對象。原料藥的微生物限度檢查與此類似。經(jīng)過風險評估后，無需逐批檢驗。

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

水分活度這個指標除了在研究微生物時起到巨大作用，在研究藥品穩(wěn)定性上也具有巨大的影響。在2016年中國藥學雜志中，薛晶等人通過研究水分對阿莫西林克拉維酸鉀的穩(wěn)定性影響，得出了水分活度對穩(wěn)定性影響直接相關，而與水分含量沒有關系的結(jié)論。

朱建榮在2019年**分析雜志上表明：《中國藥典》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

對于藥企，水分的遷移也是企業(yè)需要監(jiān)控的點。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。會有什么現(xiàn)象發(fā)生？答案則是膠囊會變軟，水分發(fā)生遷移。反過來說如果內(nèi)容物水分活度比膠囊水分活度小，膠囊就會變得脆碎，并且內(nèi)容物的水分活度變大，活性成分析出。

在我們的國標之中，測量水分活度的方法有兩種，一種是傳統(tǒng)的用于實驗室中的康衛(wèi)氏皿擴散法，另一種是水分活度儀擴散法?？敌l(wèi)氏皿擴散法屬于實驗室測定法，雖然測定的結(jié)果非常準確，但是步驟繁多，耗時長，且需專業(yè)人員操作，并不適合于企業(yè)實際生產(chǎn)中運用推廣。因此，水分活度儀擴散法就成了生產(chǎn)企業(yè)優(yōu)選。

現(xiàn)在市面上的水分活度儀擴散法一般是三種：鏡面冷凝露點法、電容傳感器法以及電阻傳感器法。其中鏡面冷凝露點法的測量精度*高和測量時間*短（小于5分鐘），其方法可以追溯到NIST以及國家標準方法，為廣大食品科學研究人員和檢驗人員廣泛應用。

在美國藥典USP<1112>水分活度測定在非無菌藥品中的應用里面詳細介紹了鏡面冷凝露點法。

而在2019年5月發(fā)布新的水分活度標準中，美國藥典將鏡面冷凝露點法作為標準方法。

歐盟藥典2.9.39—水分活度測量

日本藥典 Generalinformation 2554

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

通過上述的文獻和藥典，可以看出鏡面冷凝露點法是所有標準化組織推薦的方法。而在測量水分活度方面，AquaLab系列水分活度儀無疑是一個好的選擇。

鏡面冷凝露點法是指：在恒定壓力下，氣體以一定流量流過冷卻的鏡面。當氣體中的水蒸氣隨著鏡面的溫度逐漸降低而達到飽和時，開始析出凝析物，此時所測量到的鏡面溫度即為該壓力下氣體的露點。通過露點直接得到水分活度。

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

鏡面冷凝露點法使用基準方法測量蒸汽壓（無需標準溶液校正），具有準確度高（±0.003aw）、測量快（<5分鐘）、全范圍測量（0.03~ 1.0aw）、可靠性高等優(yōu)點。

AquaLab水分活度儀是業(yè)內(nèi)儀器類型*全、功能*豐富的水分測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：

1. 鏡面冷凝露點法測量水分活度，是國際和國家的基準方法

2. 美國FDA、USP、AOAC、GB等國際國內(nèi)標準方法推薦優(yōu)選技術

3. 準確性高±0.003 aw

4. *快的測量速度，讀數(shù)時間小于5分鐘

5. 操作維護及其簡單，無需校準超過80%的美國大型食品企業(yè)在使用