市售乳膏剂水分活度分布规律及应用*

闵红，李林樾，呼延婷婷，安凤秋

（1.陕西省食品药品检验研究院，陕西 西安 710065；2.国家药品监督管理局药品微生物检测技术重点实验室，陕西 西安 710065；3.西安工程大学环境与化学工程学院，陕西 西安 710048）

乳膏剂中的水分一般以结合水和非结合水的形式存在，只有非结合水能被微生物生长、繁殖和孢子萌发所利用。水分活度反映乳膏剂中微生物新陈代谢可利用水（非结合水）的量度［1］，可用水分的饱和蒸气压和纯水饱和蒸气压（相同温度下）的比值表示，数值为0～1［2-3］。水分活度是食品安全控制和质量控制的重要指标［4-8］。《美国食品生产过程良好操作规范》要求，将水分活度作为反映食品安全性的重要指标；《危害分析和关键控制点（HACCP）体系及其应用指南》GB/ T 19538 — 2004 中规定，可通过限制水分活度来控制微生物病原体的生长［9］。水分活度在药品中的应用仅体现在《美国药典（41 版）》中收载的《非无菌药物制剂水分活度测定的应用指导原则》中［3］。乳膏剂的水分活度与潜在微生物的生长、繁殖密切相关，了解其中的水分活度具有以下意义：1）可评估该剂型的潜在污染菌和不可接受微生物，建立该剂型微生物检测指标，降低微生物污染风险；2）通过风险评估减少乳膏剂微生物检查频次，提供合理的微生物控制策略；3）优化乳膏剂处方，降低水分活度，提高药品对潜在微生物的自身防腐能力；4）对乳膏剂包装的密闭系统提出更高的要求，阻止水分进入包装体系。本研究中探讨了市售乳膏剂的水分活度分布规律及应用。现报道如下。

1 材料与方法

1.1 仪器与试药

仪器：Aqualab型水分活度仪（美国Decagon 公司）。

试药：0.25，0.50，0.76，0.92 水分活度标准溶液（美国Decagon 公司）；市售32 家生产企业的31 个品种、共108批次乳膏剂，其信息见表1。

表1 32家生产企业的乳膏剂信息Tab.1 Information of the cream preparations from 32 manufacturers

1.2 方法

水分活度测定：采用Aqualab 型水分活度仪测定乳膏剂的水分活度，以0.25，0.50，0.76，0.92水分活度标准溶液对仪器进行多点校准。取试样置一次性塑料样品杯中，样品量要求覆盖样品杯底部，但不超过样品杯的1/2。将开口的样品杯置样品仓中，合上杯盖，将仪器把手置Read 位置，设定温度为25 ℃。AquaLab 循环读数，直到水分活度3次连续读数间的差值小于0.000 5时，仪器达到平衡，并准确读数。每个样品重复测定3次，取平均值。

1.3 统计学处理

采用SPSS 13.0 统计学软件对数据进行单因素方差分析。

2 结果

不同生产企业乳膏剂平均水分活度测定结果见图1。乳膏剂的平均水分活度为0.571 9～0.998 7［95%CI（0.949 1，0.968 3）］，最大的来自维A酸乳膏（重庆华邦制药有限公司），最小的来自聚维酮碘乳膏（广东恒健制药有限公司），极差为0.426 8，组距为0.0388。平均水分活度为0.5719～0.804 7，0.804 8～0.843 5，

0.843 6～0.882 3，0.882 4～0.921 1，0.921 2～0.959 9，0.960 0～0.998 7的乳膏剂数量分别占0.93%，3.70%，2.78%，3.70%，14.81%，74.07%，多数乳膏剂平均水分活度为0.921 2～0.998 7。根据标准差法去除离群值0.571 9后，乳膏剂的平均水分活度为0.835 3～0.998 7［95%CI（0.955 2，0.968 6）］。

3 讨论

3.1 建立微生物检测指标，合理控制微生物污染

微生物的生长与水分活度密切相关，不同类型的微生物均有最低水分活度要求［10］，当药品的水分活度低于此临界值时，该类型的微生物将无法生长［11-12］。革兰阴性菌铜绿假单胞菌、大肠埃希菌、沙门菌属、洋葱伯克霍尔德菌的最低水分活度分别为0.97，0.95，0.95，0.95；革兰阳性菌金黄色葡萄球菌的最低水分活度为0.86；芽孢杆菌属蜡样芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的最低水分活度分别为0.95 和0.80；真菌白色念珠菌和黑曲霉的最低水分活度分别为0.87 和0.77；最耐高渗酵母菌和耐旱真菌的水分活度低于0.60 时无法增殖［3，13］。乳膏剂指原料药溶解或分散于适宜基质中形成的均匀半固体制剂［14］，本研究中聚维酮碘乳膏（广东恒健制药有限公司）的水分活度为0.571 9，其余乳膏剂的平均水分活度在0.835 3～0.998 7之间。参考文献［3，13］可知，此次检测的108 批次乳膏剂适合多数革兰阴性菌、革兰阳性菌、部分芽孢杆菌属、霉菌、酵母菌的生长，主要潜在污染菌为革兰阴性菌。建议后续检测需氧菌总数、霉菌及酵母菌总数；乳膏剂为外用制剂，故还需检测金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌条件致病菌。聚维酮碘乳膏（广东恒健制药有限公司）不适合任何微生物生长繁殖，但不表示不存在微生物［15-16］。故水分活度是非无菌制剂微生物控制体系的有力补充，但不能完全代替微生物限度检查。

3.2 提供合理微生物控制策略的有力工具

对于水分活度较低的乳膏剂，由于其不支持孢子萌发或微生物生长，可通过风险评估来减少微生物限度检查的频次，实施跳批次检查，甚至可取消微生物常规检查［3］。风险评估包括乳膏剂开发、生产、过程验证、常规检查（至少20 批次）的微生物历史监测数据，以及证明原材料、制药用水、生产过程、制剂、包装体系的微生物控制策略是否具有有效性［3，17］。如聚维酮碘乳膏（广东恒健制药有限公司）的水分活度为0.571 9，建议该生产企业可对此产品进行风险评估，实施跳批次检查，建立符合产品特征的日常微生物控制策略，节约成本，提高效率。

3.3 优化处方，提高乳膏剂自身防腐能力

降低乳膏剂水分活度可有效阻止微生物的生长与繁殖。对于已上市乳膏剂水分活度为0.835 3～0.998 7或处于研发阶段的乳膏剂，可对其水分活度进行评估，并优化处方，以提高药品的自身防腐能力［3］。如通过微调氯化钠、蔗糖、乙醇、丙二醇或甘油的处方量，将药品中的自由水转变为结合水［18］，降低乳膏剂的水分活度，从而阻碍乳膏剂中潜在微生物的生长。

3.4 建立非无菌制剂中水分活度应用指导原则

目前，2020年版《中国药典》借鉴了国外药典的先进理念，并结合国情对乳膏剂微生物限度检查等内容作了较大修订，但仍未建立水分活度测定方法，也未收载水分活度在非无菌制剂中应用的相关指导原则。建议制订符合我国国情的水分活度在非无菌制剂中应用指导原则，完善制药行业微生物污染的过程控制和源头控制，促进我国药品微生物控制发展迈上新台阶。