市售乳膏劑水分活度分布規律及應用*

閔紅，李林樾，呼延婷婷，安鳳秋

（1.陜西省食品藥品檢驗研究院，陜西 西安 710065；2.國家藥品監督管理局藥品微生物檢測技術重點實驗室，陜西 西安 710065；3.西安工程大學環境與化學工程學院，陜西 西安 710048）

乳膏劑中的水分一般以結合水和非結合水的形式存在，只有非結合水能被微生物生長、繁殖和孢子萌發所利用。水分活度反映乳膏劑中微生物新陳代謝可利用水（非結合水）的量度［1］，可用水分的飽和蒸氣壓和純水飽和蒸氣壓（相同溫度下）的比值表示，數值為0～1［2-3］。水分活度是食品安全控制和質量控制的重要指標［4-8］。《美國食品生產過程良好操作規范》要求，將水分活度作為反映食品安全性的重要指標；《危害分析和關鍵控制點（HACCP）體系及其應用指南》GB/ T 19538 — 2004 中規定，可通過限制水分活度來控制微生物病原體的生長［9］。水分活度在藥品中的應用僅體現在《美國藥典（41 版）》中收載的《非無菌藥物制劑水分活度測定的應用指導原則》中［3］。乳膏劑的水分活度與潛在微生物的生長、繁殖密切相關，了解其中的水分活度具有以下意義：1）可評估該劑型的潛在污染菌和不可接受微生物，建立該劑型微生物檢測指標，降低微生物污染風險；2）通過風險評估減少乳膏劑微生物檢查頻次，提供合理的微生物控制策略；3）優化乳膏劑處方，降低水分活度，提高藥品對潛在微生物的自身防腐能力；4）對乳膏劑包裝的密閉系統提出更高的要求，阻止水分進入包裝體系。本研究中探討了市售乳膏劑的水分活度分布規律及應用。現報道如下。

1 材料與方法

1.1 儀器與試藥

儀器：Aqualab型水分活度儀（美國Decagon 公司）。

試藥：0.25，0.50，0.76，0.92 水分活度標準溶液（美國Decagon 公司）；市售32 家生產企業的31 個品種、共108批次乳膏劑，其信息見表1。

表1 32家生產企業的乳膏劑信息Tab.1 Information of the cream preparations from 32 manufacturers

1.2 方法

水分活度測定：采用Aqualab 型水分活度儀測定乳膏劑的水分活度，以0.25，0.50，0.76，0.92水分活度標準溶液對儀器進行多點校準。取試樣置一次性塑料樣品杯中，樣品量要求覆蓋樣品杯底部，但不超過樣品杯的1/2。將開口的樣品杯置樣品倉中，合上杯蓋，將儀器把手置Read 位置，設定溫度為25 ℃。AquaLab 循環讀數，直到水分活度3次連續讀數間的差值小于0.000 5時，儀器達到平衡，并準確讀數。每個樣品重復測定3次，取平均值。

1.3 統計學處理

采用SPSS 13.0 統計學軟件對數據進行單因素方差分析。

2 結果

不同生產企業乳膏劑平均水分活度測定結果見圖1。乳膏劑的平均水分活度為0.571 9～0.998 7［95%CI（0.949 1，0.968 3）］，最大的來自維A酸乳膏（重慶華邦制藥有限公司），最小的來自聚維酮碘乳膏（廣東恒健制藥有限公司），極差為0.426 8，組距為0.0388。平均水分活度為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的乳膏劑數量分別占0.93%，3.70%，2.78%，3.70%，14.81%，74.07%，多數乳膏劑平均水分活度為0.921 2～0.998 7。根據標準差法去除離群值0.571 9后，乳膏劑的平均水分活度為0.835 3～0.998 7［95%CI（0.955 2，0.968 6）］。

3 討論

3.1 建立微生物檢測指標，合理控制微生物污染

微生物的生長與水分活度密切相關，不同類型的微生物均有最低水分活度要求［10］，當藥品的水分活度低于此臨界值時，該類型的微生物將無法生長［11-12］。革蘭陰性菌銅綠假單胞菌、大腸埃希菌、沙門菌屬、洋蔥伯克霍爾德菌的最低水分活度分別為0.97，0.95，0.95，0.95；革蘭陽性菌金黃色葡萄球菌的最低水分活度為0.86；芽孢桿菌屬蠟樣芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌的最低水分活度分別為0.95 和0.80；真菌白色念珠菌和黑曲霉的最低水分活度分別為0.87 和0.77；最耐高滲酵母菌和耐旱真菌的水分活度低于0.60 時無法增殖［3，13］。乳膏劑指原料藥溶解或分散于適宜基質中形成的均勻半固體制劑［14］，本研究中聚維酮碘乳膏（廣東恒健制藥有限公司）的水分活度為0.571 9，其余乳膏劑的平均水分活度在0.835 3～0.998 7之間。參考文獻［3，13］可知，此次檢測的108 批次乳膏劑適合多數革蘭陰性菌、革蘭陽性菌、部分芽孢桿菌屬、霉菌、酵母菌的生長，主要潛在污染菌為革蘭陰性菌。建議后續檢測需氧菌總數、霉菌及酵母菌總數；乳膏劑為外用制劑，故還需檢測金黃色葡萄球菌和銅綠假單胞菌條件致病菌。聚維酮碘乳膏（廣東恒健制藥有限公司）不適合任何微生物生長繁殖，但不表示不存在微生物［15-16］。故水分活度是非無菌制劑微生物控制體系的有力補充，但不能完全代替微生物限度檢查。

3.2 提供合理微生物控制策略的有力工具

對于水分活度較低的乳膏劑，由于其不支持孢子萌發或微生物生長，可通過風險評估來減少微生物限度檢查的頻次，實施跳批次檢查，甚至可取消微生物常規檢查［3］。風險評估包括乳膏劑開發、生產、過程驗證、常規檢查（至少20 批次）的微生物歷史監測數據，以及證明原材料、制藥用水、生產過程、制劑、包裝體系的微生物控制策略是否具有有效性［3，17］。如聚維酮碘乳膏（廣東恒健制藥有限公司）的水分活度為0.571 9，建議該生產企業可對此產品進行風險評估，實施跳批次檢查，建立符合產品特征的日常微生物控制策略，節約成本，提高效率。

3.3 優化處方，提高乳膏劑自身防腐能力

降低乳膏劑水分活度可有效阻止微生物的生長與繁殖。對于已上市乳膏劑水分活度為0.835 3～0.998 7或處于研發階段的乳膏劑，可對其水分活度進行評估，并優化處方，以提高藥品的自身防腐能力［3］。如通過微調氯化鈉、蔗糖、乙醇、丙二醇或甘油的處方量，將藥品中的自由水轉變為結合水［18］，降低乳膏劑的水分活度，從而阻礙乳膏劑中潛在微生物的生長。

3.4 建立非無菌制劑中水分活度應用指導原則

目前，2020年版《中國藥典》借鑒了國外藥典的先進理念，并結合國情對乳膏劑微生物限度檢查等內容作了較大修訂，但仍未建立水分活度測定方法，也未收載水分活度在非無菌制劑中應用的相關指導原則。建議制訂符合我國國情的水分活度在非無菌制劑中應用指導原則，完善制藥行業微生物污染的過程控制和源頭控制，促進我國藥品微生物控制發展邁上新臺階。