丹尼尔·巴诺夫，RPh, MS, PCCA研发总监

本文更新日期:08/31/2020

水是大多数化合物、药品、化妆品和食品中最大的成分。在药品配制中，任何含水制剂都需要保存以防止微生物污染和生长，以增加其超期使用日期(BUD)并确保患者安全。然而，无水复合制剂，其中不含水或可忽略不计的量，可以有更长的芽默认，因为缺乏水降低了微生物生长和化学降解的风险。这就是为什么水活度的概念在各种产品中变得越来越重要。

水活度和含水量
水活度(Aw)是Levis和Randall在20世纪20年代提出的概念。¹它是物质中可以与物质发生反应或附着在物质上的水的量度，范围为0.03-1.0。这些可用的水，或自由的水，可以负责霉菌、酵母和细菌的生长以及毒素的产生，或者它可能参与化学或生化反应。大多数外用产品的水活度高于0.85，这足以支持细菌、酵母和霉菌的生长，并解释了防腐剂的需求。^2、3、4

水活度不同于含水量(或水分含量)，后者是衡量材料中水分总量的指标，通常表示为总量的百分比(总重量的%)。下表解释了它们之间的重要区别。⁴

水活度与微生物生长

虽然温度、pH值和其他几个因素可以影响生物体是否会在产品中生长以及生长的速度，但水的活度通常是最重要的因素。细菌通常至少需要0.75 Aw，而酵母和霉菌至少需要0.61 Aw。限制绝大多数病原微生物生长的水活度水平为Aw 0.60，因此如果产品的Aw低于0.60，则认为该产品是无水的。下表显示了微生物生长所需的水活度水平。^{2、5、6所示}

然而，重要的是要理解微生物风险不能仅基于一个参数。最终，它取决于多因素分析，考虑到与产品相关的物理化学参数(pH值、包装、生物负荷、化学质量、复合环境)。^3、5

水活度和化学反应

水的活性不仅影响微生物的生长，还影响化学和酶的反应活性。它影响非酶促褐变、脂质氧化、维生素降解、酶促反应和蛋白质变性。一般来说，当水活度较低时，化学降解反应的速率也会降低。图1提供了反应速率和水活度之间关系的直观表示。^3.

图1:水活度-稳定性图(改编自Decagon)^3.

水的活性对复合药房意味着什么

这意味着水的活动对理解bud至关重要。复合制剂中较低的水活度允许复合制剂在默认情况下为其分配较长的bud，这反映在USP指南中。对于合成商来说，这可以降低运营成本，因为他们不必为分配更长的BUD而支付昂贵的稳定性研究费用，而且当合成商需要生产预期批次时，它还可以提高运营效率。

对于患者来说，具有较长bud的复合药物意味着他们不必经常补充处方，因此对他们来说也更方便和有效。

确保化合物中低水活度并获得最长默认芽的最佳方法是使用无水的碱和成分。幸运的是，PCCA提供了广泛的无水基。

低水活度PCCA碱

PCCA提供了一种低水活度的无水碱基:

• PracaSil®以上是一个创新的局部基础开发的定制药物处方，以改善疤痕的外观，包括瘢痕疙瘩和痤疮疤痕
• RDT-Plus™是配制快溶片的粉末状基底吗
• 无水Lipoderm®无水版是行业标准透皮底液吗Lipoderm
• 聚乙二醇片剂™是否已经添加了含有甜味剂和悬浮剂的多功能片剂
• 明胶™是一种优雅的明胶基材，用于复合支架
• LoxaSperse®是一种用于雾化和冲洗的活性成分的创新粉末赋形剂基础吗
• XyliFos®是一种辅料碱，开发用于与LoxaSperse结合使用，以最大限度地提高其增溶和分散性能抗菌药物的协同作用
• LoxOral®一体式胶囊是辅料基地吗
• 增塑的™是一个柔软，优雅的聚乙烯和矿物油凝胶基地通常用于局部和口服制剂
• 固定悬油车油基(无水)口服悬浮剂是否允许化合物简单地添加活性成分、甜味剂和香料，以满足患者的需要
• 安博凯™(脂肪酸)是一种稳定的碱，具有低刺激性和低熔点(体温)，使其成为患者特异性栓剂的理想选择

近年来，PCCA还推出了低水活度(Aw < 0.6)的新碱基，以提高相应复方药物的稳定性，减少微生物的生长和化学降解:

• PermE8™无水凝胶是一种无水透皮基底，可以容纳多种药物，包括盐形式的药物，并将它们通过皮肤输送到Lipoderm
• NataTroche™一种由天然成分制成的基片，是否能很好地掩盖许多活性成分(如孕激素)的苦味
• W06™无水局部凝胶是一种无水外用基底，设计用于皮肤和化妆品配方，可以适应许多原料药的使用，特别是更具挑战性的对苯二酚和抗坏血酸，它们很容易在具有较高水活性的配方中氧化
• VersaBase®无水HRT是制药复合行业的第一个专有无水基地开发专门提供女性生物激素通过皮肤。它也是VersaBase复合碱基家族的最新成员，十多年来，VersaBase家族为患者提供了急需的定制药物选择

Daniel Banov, RPh, MS, PCCA研发总监，在各种剂型的预配方、配方和再配方方面拥有超过20年的实践经验。他广泛致力于开发增强皮肤渗透的新技术。丹尼尔目前已获得17项美国专利，还有许多其他专利正在申请中。在加入PCCA团队之前，Daniel是巴西São Paulo的Fórmula Médica Compounding Pharmacy的总监，也是一名大学教师和医生、水疗中心和美容师的化妆品开发人员和顾问。他还是巴西抗衰老协会的创始人。

这篇文章的一个版本最初发表在《Apothagram》2019年冬季号是PCCA的会员制杂志。

参考文献

1. Sandulachi, E.(2012)。水活度的概念及其在食品保鲜中的作用。子午线工程，2012(4) 40-48。
2. 化妆品监管国际合作。(无日期)。关于化妆品中防腐剂的一般和技术常见问题。从检索https://ec.europa.eu/docsroom/documents/15281/attachments/1/translations/en/renditions/native
3. 十边形设备。(2006)。水活动的基本原理．从检索https://www.graintec.com.au/media/12856/Fundamentals.pdf
4. 盖顿比，A.(2013)。水分含量和水活度-它们是什么?[web日志]。从检索https://www.cscscientific.com/csc-cientific-blog/moisture-content-and-water-activity-what-are-they
5. Berthele, H.， Sella, O.， Lavarde, M.， Mielcarek, C.， Pense-Lheritier, A. M.和Pirnay, S.(2014)。采用实验设计方法测定了乙醇、pH值和aw等因素对化妆品保鲜的影响。国际美容科学杂志， 36(1)， 54-61。https://doi.org/10.1111/ics.12094
6. 斯坦伯格，d.c.(2013)。水活动。化妆品和洗漱用品．从检索https://www.cosmeticsandtoiletries.com/research/methodsprocesses/premiumWater-Activity.html

本声明仅供教育之用。它们没有经过美国食品和药物管理局(Food and Drug Administration)的评估，也不能被解释为治疗效果或安全性的承诺、保证或声明。此处所包含的信息并非旨在取代或替代传统医疗服务，或鼓励放弃传统医疗服务。