制药工业中的水分分析

在散装固体药品生产中，水分是一个关键参数。昂贵药品的生产过程通常是复杂的，在一个过程中有几个关键阶段，这些阶段要持续几天，快速准确地测定水分含量是至关重要的。

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一般来说，水分分析需要在产品和工艺开发中进行，以及在生产过程中规定和控制每一步的最大允许水分含量。了解每一步的水分含量是生产过程中需要非常仔细的过程控制的一部分。

水分含量过多或不足会对药品的物理性能产生不利影响，进而影响决定产品保质期的化学反应性和结合性能。此外，药品可能含有因皮肤接触或吸入而有害的化合物，水分含量是这些化合物在片剂制造过程中结晶、凝聚和化学形态的关键。因此，水分分析是制药行业的常规质量检查。

水分分析采用了几种干燥方法，包括基于红外检测和化学滴定的数学测定。卡尔·费歇尔（Karl Fischer）技术涉及向样品中添加试剂，该试剂与存在的水反应生成非导电化学品。但是，如果大部分水分是由水引起的，则这只能提供可靠的含水量测量。在卡尔·费歇尔滴定法中，含有少量水分，但含有大量其他挥发物的样品的水分读数较低，而实际上它仍然含有大量水分。

因此，热重水分天平通常用于测定药物的水分含量。热重分析法是一种基于干燥损失原理的完整、准确、灵敏的水分测定方法。它根据样品加热时发生的重量损失程度确定水分含量。当挥发性成分蒸发时，加热会导致重量下降。通过精密天平持续计算和记录与预热值的重量差。

为什么水分分析很重要?

有一个庞大的列表，药品的性能受水分含量的影响，并直接影响到如何片剂。这些包括化学稳定性、晶体结构、压实度、粉末流动性、润滑性、溶解速率和聚合物膜渗透性。

水分的存在影响片剂的稠度和稳定性。过多的水分会导致粉末颗粒的凝聚和不容易碎的药片;yabo214水分过少会使药片散架。粉状赋形剂如果太湿可能无法流动，一些活性药物成分(APIs)如果水分太多可能会结晶或改变形式。固体剂型的生产使用大量的过程，包括冷冻干燥，流体床干燥，压实，造粒，和挤出。所有这些操作都取决于水的数量和状态。水分也会影响单个活性成分和赋形剂的化学/物理特性。

这就是为什么在生产过程中分析水分含量和了解水分含量如何影响工艺开发中的每一个步骤是至关重要的，以便建立规范和参数限制。

疏水药物通常与亲水性聚合物一起配制，以产生混溶混合物，称为无定形固体分散体。从稳定性和加工的角度来看，这些混合物中水分相互作用的方式是一个重要的考虑因素。水分的问题包括:

• 原料药和赋形剂的流量由于水分含量不符合预期
• 不同批次的原料或成品片剂称重亚博网站下载
• 工艺设备堵塞或结块app亚博体育
• 防潮包装容器，内容物的稳定性
• 水分对化学稳定性(如抗生素水解)和物理稳定性(如溶解速率的变化)的不良影响
• 含酯、酰胺、内酯或内酰胺等官能团的药物的水解降解，包括许多聚合物
• 粉末或颗粒的静止角度与预期的不一致。水可以桥接粒子之间的间隙，改变静电引力，最终影响粉体流动特性。yabo214

对于制造商来说，重要的是要考虑散料和成品中水分的影响。亚博网站下载水分含量在批次和批次之间波动，为了实现配方的一致性，必须有一个可靠的方法来准确测定水分含量。为了有效，水分测定方法必须是快速的、可重复的和精确的。

红外失干水分分析

人们普遍认为热重法分析水分是最可靠的。尽管已经使用了各种加热样品的方法来尝试和提高准确性，红外辐射仍然是最流行的干燥技术之一。

当样品暴露在红外辐射下时，样品的表面首先被加热。然后能量从表面传导到整个样品体积。这种热是否能传导到整个样品一直是传统红外失干水分分析仪的限制因素。如果样品具有较高的介电性能，则干燥时间会增加。这种效果与红外能量的部分反射结合在一起，阻碍了有效的热传递。

由于有效的水分测定依赖于测量的速度，这种吸收延迟使得在生产环境中使用传统的红外失干分析仪来测定高水分样品的水分含量变得不可行。

另外，由于温度测量是在腔内进行的，而不是在样品内部进行的，因此不可能保证热量已经有效地渗透到整个样品中。这样做的风险是，水分仍然停留在样品的中间，从而低估了水分含量。相反，样品表面持续加热，直到整个样品吸收热量所需的整个时间，这可能导致这些区域的烧焦。

此外，分析仪不能直接在生产线上使用，因为需要通风柜来去除水蒸气和其他挥发物。这就造成了样品传输到分析仪的延迟，因此任何需要实时反馈的生产参数都无法得到最佳控制，可能会影响产品质量和可变性。

由于可以更快地达到最佳加热温度，因此采用卤素元件加热优于传统的红外干燥水分分析仪。然而，卤素干燥仍然存在不均匀热暴露的风险，这可能会破坏获得的结果。

新技术的发展克服了传统干燥失水量分析仪的缺点，产生了第二代红外水分分析仪，如SMART Q™，可在生产线上提供快速和可靠的水分测定。

聪明的问

聪明的问^™是最坚固耐用和技术先进的水分分析仪可用。它比类似的红外和卤素干燥系统快3倍。

SMART Q实现快速的水分平衡^™是由独特的技术结合而成的。先进的红外传感器可以确保测量整个样品的温度，而不仅仅是腔的温度。这种直接的样品测量允许更好的控制和提高准确性和精密度。

专利蜂窝状栅格进一步增强了温度控制，该栅格提供了准直红外辐射，用于快速和均匀的样品加热，从而避免了杂散光。预先编程的加热协议可以实现选择性减湿，如果需要，可以实时观察。

此外，它的创新设计意味着测试之间不需要冷却时间，从而进一步节省时间。用SMART Q^™，只需5分钟即可获得可靠、可重复的结果。

聪明的问^™是理想的测试一系列干燥产品，高达15%的水分含量，包括粉末，片剂，凝胶涂层和赋形剂，具有0.001%的水分分辨率。这种能力非常适合于制药工业的直接水分分析。

SMART Q提供的水分含量快速准确测量^™使其成为药物质量控制程序的一个有价值的工具。此外，SMART Q的新型主动通风系统^™允许烟雾被安全地排出，所以它不需要被放置在通风柜中。因此，SMART Q可以很容易地集成到在线制造质量控制系统中。

在最近一项对包括扑热息痛、明胶和维生素C在内的药物材料的研究中，在不预热亚博网站下载空腔的情况下，SMART Q的平均干燥时间约为5分钟。SMART Q能够分析水分含量，与在100°C干燥条件下8小时以上获得的参考烤箱结果相比，其平均差异为0.003%。这证明了SMART Q在这些应用中的速度、精度和可靠性。

为了获得比这更快的结果，SMART Q还能够升级到一个更快的测试时间系统，称为SMART 6，该系统除了红外线外，还结合了微波加热技术。SMART Q的主要优点包括：

• 市场上最快的分析，没有冷却之间的测试快速周转
• 在线测试接近度
• 易于使用，不受样品性质的干扰
• 精确的四位数平衡
• 一种直接损失干燥方法，无需校准
• 温度预编程序

结论

SMART Q代表了在制药和食品工业的干燥方法上的最先进的损失，完全能够提供与USP 731等效。SMART Q能够测试范围广泛的药物材料，水分含量高达15% -使用分析级4数字平衡0.001%的水分精度- S亚博网站下载MART Q为药物测试提供了真正的好处。

先进的设计功能包括密封腔设计，使烟雾可以安全地引导到排气口，而不需要通风柜;使用红外传感器直接测量样品温度;快速测试，因为测量之间不需要冷却;预编程加热方式，无腔预热要求。总而言之，SMART Q是在生产环境中在线测试干燥制药材料水分的理想系统。亚博网站下载

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