2025年版《中國藥典》通則9211《非無菌藥品微生物控制中水分活度應用指導原則》,將水分活度納入非無菌藥品微生物控制相關(guān)研究。2026年1月,CDE發(fā)布《局部起效化學仿制藥物理化學及結(jié)構(gòu)(Q3)特性研究技術(shù)指導原則(征求意見稿)》,也指出外用制劑水活度表征方面的要求。藥企在選型采購過程中除了需要考慮測試精度和檢測速度外,傳感器維護、數(shù)據(jù)合規(guī)、溫控和樣品適用范圍也同樣需要考慮。
一、精度和檢測速度
不同品牌高精度臺式水活度儀的技術(shù)性能已經(jīng)很接近。選型時,如果只比較精度和測量時間,往往很難判斷哪個型號是否適合實驗室研究需求。
以下是三款常見設備的主要參數(shù):
1. GBX eFast-Lab
eFAst-Lab測量原理是冷鏡露點法,精度為±0.003 aw,分辨率為0.0001 aw,測量時間通常小于5分鐘,溫控范圍為4~45℃。
2. AquaLab 4TE
AquaLab 4TE的原理同樣是冷鏡露點法,精度是±0.003 aw,分辨率是0.0001 aw,測量時間小于5min,溫控范圍為15~50℃。
3. Novasina LabMaster-aw neo
Novasina LabMaster-aw neo采用電阻電解法,準確度為±0.003aw,分辨率0.0001 aw。測試時間10分鐘以上。
從基礎參數(shù)看,三款設備都能覆蓋常規(guī)檢測需求。最終選擇還要結(jié)合樣品類型、溫控要求、檢測通量和軟件配置判斷。
二、傳感器能否自行更換
傳感器的維護方式,會直接影響儀器的停機時間和長期使用成本。
冷鏡露點法水活度儀使用高反射鏡面和光學檢測系統(tǒng)。粉體、膏劑和液體樣品長期測試后,鏡面可能受到樣品殘留或粉塵污染,讀數(shù)也可能隨之發(fā)生漂移。因此,設備需要定期清潔、校準,必要時更換傳感器。
部分進口設備采用內(nèi)置式傳感器。出現(xiàn)故障或測量偏差后,實驗室通常需要聯(lián)系代理商,將設備或傳感器寄回維修。維修周期、運輸費用和停機期間的樣品積壓,都需要在采購前考慮。
GBX eFast-Lab采用模塊化傳感器設計,實驗室可以自行更換傳感器模塊。更換后完成校準即可繼續(xù)使用。對于檢測頻率較高的QC實驗室,準備一個備用模塊,可以減少設備因返廠維修造成的停機時間。
比較設備時,建議向供應商確認以下內(nèi)容:
- 傳感器的更換方式;
- 備用模塊價格;
- 更換后的校準要求;
- 保修范圍;
- 維修周期和售后響應時間。
這些信息比單純比較設備售價更能反映長期使用成本。
三、電子記錄功能是否滿足審計要求
水活度檢測結(jié)果屬于質(zhì)量控制數(shù)據(jù)。對于采用電子記錄的實驗室,儀器軟件需要具備相應的數(shù)據(jù)管理功能。
按照FDA 21 CFR Part 11的相關(guān)要求,實驗室通常需要關(guān)注:
- 審計追蹤:記錄用戶、時間、操作內(nèi)容及數(shù)據(jù)修改情況;
- 用戶權(quán)限:區(qū)分操作員、分析員和管理員的權(quán)限;
- 電子簽名:對檢測、復核等關(guān)鍵操作進行確認;
- 數(shù)據(jù)備份和恢復;
- 軟件驗證及相關(guān)文件。
GBX eFast-Lab可配套使用具備審計追蹤、用戶權(quán)限和電子簽名功能的數(shù)據(jù)管理軟件。
不過,不同品牌、型號和軟件版本的配置可能并不相同。采購時應以實際交付版本為準,逐項確認軟件是否支持審計追蹤、權(quán)限管理、電子簽名、數(shù)據(jù)備份以及驗證文件。只支持數(shù)據(jù)導出的基礎軟件,未必能滿足藥企的電子記錄管理要求。
四、揮發(fā)性樣品需要特別評估
對于含乙醇、丙二醇等揮發(fā)性成分的乳膏、凝膠和貼劑,冷鏡露點法可能受到樣品揮發(fā)物影響。
冷鏡露點法通過檢測鏡面凝露來計算水活度。樣品中的揮發(fā)性有機物可能與水蒸氣一起在鏡面上凝結(jié),干擾光學檢測,導致讀數(shù)出現(xiàn)偏差。這屬于測量原理需要考慮的限制,并非某一個品牌的問題。
GBX提供了兩種技術(shù)路線。
eFast-Lab:冷鏡露點法
適用于口服固體制劑、普通粉體以及不含明顯揮發(fā)性干擾物的藥品和食品樣品。
eFWM:電子濕度計法
采用阻容式濕度傳感器,并配合抗揮發(fā)物濾膜,適用于外用膏霜、凝膠和含醇配方等樣品。
兩款設備可以通過同一套軟件平臺進行數(shù)據(jù)管理。對于同時檢測口服制劑和外用制劑的藥企,這種組合可以減少不同軟件之間的切換,也便于統(tǒng)一培訓和數(shù)據(jù)歸檔。
需要注意的是,是否適合某種樣品,仍應通過實驗方法開發(fā)驗證確認。采購前可以選擇幾種具有代表性的樣品,比較結(jié)果穩(wěn)定性、重復性和與現(xiàn)有方法的相關(guān)性。
五、文獻應用可以作為參考
學術(shù)論文和公開應用案例可以幫助實驗室了解設備的使用范圍,但不能替代企業(yè)自身的方法確認和驗證。目前已有研究使用GBX eFAst-Lab系列開展食品和生物材料相關(guān)研究,包括穩(wěn)定化米糠貨架期預測、功能性谷物棒、SCOBY細菌纖維素芒果醬,以及蜂花粉脫水穩(wěn)定性等方向[1-4]。
這些研究說明相關(guān)設備已經(jīng)用于不同樣品的水活度測量。對于制藥企業(yè)而言,仍需結(jié)合具體產(chǎn)品、檢測目的和質(zhì)量體系,單獨確認設備的適用性。
六、2026年選型建議
不同實驗室的使用重點并不相同,可以按以下情況進行比較:
1. 如果實驗室已經(jīng)建立了基于AquaLab 4TE等型號的檢測方法,并積累了較多歷史數(shù)據(jù)和文獻資料,繼續(xù)使用同系列設備有利于保持方法連續(xù)性。
2. 如果樣品量較大,需要同時處理多個樣品,可以重點了解Novasina LabTouch-aw Neo及多通道配置。
3. 如果實驗室關(guān)注傳感器維護、電子記錄管理,同時需要檢測常規(guī)制劑和含揮發(fā)性成分的外用制劑,可以評估GBX eFast-Lab與eFWM的組合。
采購前建議完成以下工作:
- 用實際樣品進行試測;
- 使用標準物質(zhì)確認精度和重復性;
- 核對溫控范圍和溫控穩(wěn)定性;
- 確認軟件是否包含審計追蹤、權(quán)限管理和電子簽名;
- 了解傳感器更換、校準和維修方案;
- 評估備件、維護和停機成本;
- 確認供應商能夠提供相應的驗證和售后資料。
水活度儀的選擇不能只看參數(shù)表。對藥企實驗室來說,設備是否適合現(xiàn)有樣品,數(shù)據(jù)能否納入質(zhì)量體系,以及出現(xiàn)故障后能否快速恢復使用,同樣需要納入評估。
參考文獻
[1] Chen C, et al. Journal of Food Engineering, 2024, 380:112168. DOI:10.1016/j.jfoodeng.2024.112168.
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[3] Chong A Q, et al. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2025, 105(1):285-293. DOI:10.1002/jsfa.13827.
[4] Correa A R, et al. Afinidad, 2022, 79(597):526-532. DOI:10.55815/408303.
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