水在制药工业中用作多种用途的重要成分，在药品、活性成分、中间体和分析试剂的加工、配制和制造中起着至关重要的作用。此外，水还可以用于卫生目的。制药行业可以获得各种等级的水，USP各章节中可以找到关于其使用、制备方法和质量要求的指导方针。USP中定义的纯化水，除了用于清洁制药行业的非注射成分和设备外，还专门用作非注射制剂生产中的添加剂。它可以通过适当的流程获得，并且必须遵守美国环境保护局等监管机构制定的具体标准。纯化水不应含有任何其他物质。配制的无菌制剂CNSP的稳定性会受到每种成分的影响，包括CNSP配方中存在的水。在制定CNSP时，如果需要，必须使用纯化水或更高质量的水。这一重要成分也可能引发对CNSP化学和微生物稳定性的担忧。药剂师应确保复合制剂的以下五种稳定性：化学、物理、微生物、治疗和毒理学，如USP第1191.3章所述。CNSP中的水分含量会对药品的上述五种稳定性产生重大影响。
水分活度和配制的无菌制剂稳定性
水解是化学反应的常见形式之一，其中水用于分解化合物中的化学键。如果原料药含有酯、β-内酰胺和酰胺键，它可能会在水的存在下水解。许多原料药的晶格中都含有水（例如，作为水合物盐）。水也用于药品的加工、配制和制造。一些水可能紧密结合，可能无法参与化学反应，而一些水可能更自由地参与水解等反应，或者可能提供一个支持微生物生长的环境。细菌细胞只能通过细胞壁转移营养物质和废物。因此，这些物质必须以可溶形式渗透细胞壁。微生物需要水来进行代谢活动，水分活度直接影响微生物的生长。
质量控制测试主要评估总含水量。总含水量是一个重要的质量属性，有几种方法可以确定含水量。卡尔费休滴定法和干燥失重法是广泛用于测定样品含水量的测试方法。药物制剂中的含水量和水分活度是不一样的。当含水量检测样品中的水量时，水分活度评估产品中水含量的能量状态。
美国食品药品监督管理局将水分活度定义为“食品的水分活度（aw）是食品本身在与周围空气介质全完不受干扰的平衡状态下的蒸汽压与相同条件下蒸馏水的蒸汽压之比”。水分活度随着温度的升高而增加。它以0到1的比例表示，其中0表示全完干燥的条件，1表示纯水。aw=0.60意味着蒸汽压是纯水蒸汽压的60%。
图 1 水分活度
p=样品中水的分压
p0=水的饱和蒸气压
通常，低aw用于控制食品的微生物分解。因为它使产品能够自我保存。同样，低aw用于制药，以控制药品中的降解和微生物生长。aw影响复合制剂的稳定性。例如，如果CNSP的aw太高，它会促进化学降解、微生物生长和效力丧失。评估CNSP的稳定性非常重要。不同的水分活度方法用于测量药品中的aw。尽管这是一个非常简单的测试，但配制药店不需要测量CNSP的aw。我们利用AquaLab 4TE水分活度仪测试了一些水性复合制剂的aw，如：O/W乳膏（aw=0.89）、30%泊洛沙姆407凝胶（aw=0.83）、2%HPMC悬浮剂（aw=0.96）和白凡士林（aw=0.40）。
评估水分活度有助于确定CNSP对药物降解和微生物污染的敏感性，并有助于测定失效期。水性和非水性剂型的定义基于USP 795表3中描述的水性和非水性剂型aw。
Ø 水分活度为aw<0.6的非水性剂型不支持孢子萌发或微生物生长。非水性剂型分为两类：“非水性口服液”和“其他非水性制剂”，如“胶囊、片剂、颗粒剂、粉末、非水性局部用药、栓剂和片剂或含片”。
Ø 水性制剂，如乳液、凝胶、乳霜、溶液、喷雾剂或悬浮液，aw≥0.6，如果需要，可能含有抗菌剂，以防止细菌、酵母和霉菌增殖。
修订后的USP第795章为CNSP及其失效日期（BUD）提供了指南。根据USP指南，在没有USP-NF专论或CNSP稳定性信息的情况下，如果在受控室温或冰箱下包装在密封、耐光的容器中，BUD可以按如下方式分配：
Ø 保存aw≥0.6非水性剂型：在冰箱中储存14天。
Ø 保存aw≥0.6水性剂型：35天。
Ø aw<0.6的非水性口服液剂型：90天。
Ø aw<0.6的其他非水性剂型：180天
结论
总之，水分活度是一个重要因素，因为它可以帮助做出优化配方的决策，使其不易水解。配制商必须理解这一概念，并根据USP<975>标准将其应用于分配失效日期BUD。这篇综述文章仅讨论了水分活度的概念。在确定BUD时，配制人员还应考虑其他一些因素，如API和产品的任何已知不稳定性。
