《化学药品对照品图谱集—动态水分吸附》 正式出版发行

    中国食品药品检定研究院（简称中检院）组织编写的《化学药品对照品图谱集—动态水分吸附》本月由中国医药科技出版社正式出版发行。该手册图文并茂，层次清楚，是我国第一本有关化学药品对照品的动态水蒸汽吸附图谱集，为广大长期从事化学药品质量控制和化学对照品制备标定的工作人员提供了一套非常实用的参考书和工具书。本图谱集全部图谱在美国康塔仪器公司Aquadyne DVS双站全自动水吸附分析仪上实验完成。并得到了Charles G. Thibault博士的大力支持。

    中检院在长期的国家药品标准物理研制过程中积累的大量谱学数据（包括红外、拉曼，紫外，质谱，核磁共振，动态水分吸附，差热扫描量热法，热重分析法等），为常用化学对照品的编撰提供了重要的数据来源。本次出版的《化学药品对照品图谱集—动态水分吸附》中700多种DVS引湿性测定数据全部是通过美国康塔仪器公司动态水分吸附仪Aquadyne DVS得到的，具体实验方案为设定相对湿度20％~80％~20％的变化条件，测定样品随着相对湿度的变化质量发生的改变。此图谱集的出版，对药物制剂的吸湿机制，实验方法，数据模型等系统和科学论述提供参考，为建立比较全面的药物吸湿理论打下基础，并为指导科研与生产提供重要帮助。

    吸湿性或含水量对物质结构及性能的影响是很多材料开发、加工和最终使用的关键，对食品和药品尤为重要。水分是影响药物固体制剂稳定性的重要因素。原料药的溶剂化/或水合状态可能对制剂质量及制剂生产造成影响，有时还会对生物利用度及临床疗效产生显著影响； 制剂中除药物可能具有吸湿性外，辅料(包括崩解剂、稀释剂、润滑剂、粘合剂等)也可能吸湿，并可引起制剂结块、流动性降低、潮解、晶型改变等，进而引起颜色变化、含量降低或组分间配伍变化；吸湿后制剂更容易氧化、水解、霉变，使制剂的物理、化学性质改变并导致生物稳定性降低。所以，药物的吸湿性能是进行处方设计时需要考虑的重要理化常数之一。因此，研究药物标准物质的吸湿性具有不可忽视的重要性，有的国家药典已将吸湿性作为药物固体制剂(如抗生素类)的重要物理性质来考核。

    动态吸湿性评价就是将样品放置于一个开放的空间内，在常压状态下人工制造出的湿度环境中，依靠超高精度天平直接称出被样品吸附的水蒸汽的重量，进而计算出单位时间吸湿量或吸湿增重百分率。这就是重量法，典型的结果表示为：

1．吸附/脱附等温线（吸湿平衡曲线）：热力学方法

    与真空体积法一样，药物（或辅料、制剂）的吸湿性可用吸附/脱附等温线表示，即在固定温度下，以吸湿量对相对湿度作图。

2. 吸湿量动态变化曲线：动力学方法

这是动态水蒸汽吸附分析仪的特长。在一定温度下和一定湿度环境中的样品表面吸附的水量会随时间变化，动态吸湿曲线就是记录该变化的手段。即在固定温度下，以吸湿量和相对湿度对时间作图。下图中蓝色曲线为相对湿度（其读值在右侧纵坐标），红色和绿色曲线为样品重量变化（其读值在左侧纵坐标）。

    由于重量法主要依靠天平对样品在不同的湿度和温度条件下进行重量变化分析，可以测定样品的动态响应，操作比较简单，可人工进行，因此得到广泛认可和应用。《中国药典》(2010版）药物引湿性试验指导原则就是采用人工方法，即在人工气候箱中设定温度和湿度，然后将样品在其中放置24小时，用天平称重看样品的重量变化。这种方法费时费力，测定周期长，人为因素对测定结果的影响突出。全自动水吸附分析仪可以完全替代人工劳动，并且避免人为误差。美国康塔仪器公司（Quantachrome Instrument）生产的Aquadyne DVS水吸附分析仪就是利用世界上最好的百万分之一精度的全自动微量天平，提供了最灵敏的多功能高效的商用全自动水吸附分析系统。

    Aquedyne DVS 非常适合这个应用，其原因有多种。其中，质量精确到0.1ug的长期稳定的测量能力是至关重要的，但严格控制样品室的温度和相对湿度也是重要因素。此外，美国康塔仪器公司的完整的微天平具有双称量盘，这意味着可以同时进行两个样品的平行分析，并提高了生产率。曼彻斯特大学的莫伊拉·威尔逊博士（Dr Moira Wilson）认为：比起其它技术，Aquadyne DVS产生的数据要好得多。"起初我们想用传统的顶装盘，但结果表现出太多散点。当我们试用Aquadyne DVS的微天平头，所产生的清晰的图形曲线给我们留下深刻印象。”

    虽然Aquadyne DVS不是市场上唯一的水吸附分析仪，但“康塔仪器采用的CI微天平系统是非常优秀的。实验表明，Aquadyne DVS可以满足我们的所有要求，并且具有明显优势。”因为它具有特别的高负荷能力（承重量可达5g的能力），宽动态范围（±500mg）和耐腐蚀性（采用镀金天平梁和PTFE涂层）。

    美国康塔仪器的Aquadyne DVS水吸附分析仪直接脱胎于世界著名的MK2型微天平系统及其技术，既可以测一个样品，也可以配置双天平，同时测量两个样品。

    上图为双天平系统的结构流程图。待测样品置于样品舱的微量天平盘中。除了高精度天平外，两个质量流量计（Mass Flow Controllers)分别控制着100％干燥氮气（载气）和100％的水蒸汽，并根据计算机指令将二者按比例混合并持续送达样品舱，使样品周围形成相对湿度稳定的区域。样品舱中放置着复合温湿度探头，它们伺服反馈控制质量流量计的流量。当相对湿度通过干燥的载气和饱和蒸汽流的混合自动改变时，样品的质量变化被持续监测并记录下来。该系统可以准确并灵敏地测量水蒸汽的吸附和脱附等温线，包括吸附动力学，具有最少的人工操作需求。双天平设计可以对两个不同的样品同时记录增加分析流量，也可以与已知样品或参考物质进行同时比对，或对单一样品扩展质量载荷范围。

    经过近两年的艰苦努力，中检院利用美国康塔仪器公司的Aquadyne DVS水蒸汽吸附分析仪对700余个药品标准物质进行引湿性能图谱测定，将获取的数据汇集成药物DVS图谱集，不仅为药物制剂提供重要参考，同时因固体制剂的吸湿行为与中药提取物、农业物料、食品有许多共同之处，相信本图谱集对开展中药浸膏与固体制剂的吸湿理论以及中草药保存研究会起到同样的借鉴作用。