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为何冷藏条件下药品稳定性试验不控湿度?

嘉峪检测网 2025-07-11 19:44

导读:在25℃/60%RH和30℃/65%RH的稳定性试验条件下,温湿度都有明确规定;但当温度降低到5℃±3℃的冷藏条件或者-20℃±5℃时,却只规定了温度范围,没有提及湿度要求。这背后是什么原因呢?本文深入探讨这个问题。

药品研发和质量控制的生命周期中,稳定性试验是至关重要的环节,它决定了药品的有效期和储存条件。细心研究过《中国药典》或ICH指导原则的同行们都会发现一个有趣的现象:

在25℃/60%RH和30℃/65%RH的稳定性试验条件下,温湿度都有明确规定;但当温度降低到5℃±3℃的冷藏条件或者-20℃±5℃时,却只规定了温度范围,没有提及湿度要求。这背后是什么原因呢?

 今天,我们就来深入探讨这个问题。

 

一、相对湿度的概念

相对湿度(relative humidity,RH),指空气中水汽压与相同温度下饱和水汽压的百分比,即表示空气中的绝对湿度与同温度和气压下的饱和绝对湿度的比值。

为何冷藏条件下药品稳定性试验不控湿度?

          e:实际水汽压(空气中现存水汽的分压,单位:hPa 或 kPa)

          es(T):饱和水汽压(同温度下空气达到相态平衡时的最大水汽分压,单位同 e)

相对湿度的核心特性:温度依赖性!

饱和水汽压符合克劳修斯-克拉伯龙方程,随温度升高呈指数增长;反之温度降低则急剧下降。通俗的讲,相对湿度会随着温度的变化而显著变化,即使空气中的实际水汽量没有改变!

生活中的例子:白天温度高,空气容纳水汽能力强,即使水汽量不少,相对湿度可能只有60%。到了夜晚,温度下降,空气容纳水汽能力变弱,同样的水汽量就可能让相对湿度上升到90%甚至100%,导致结露或起雾。

所以温度越低,空气能容纳的最大水汽量急剧下降。这也解释了为什么夏天从冰箱里取出样品表面总是一层水珠。

数据对比:

25℃时,饱和空气含水量约为23g/m3;

5℃时,饱和空气含水量约为6.8 g/m3;

因此,假如5℃时相对湿度为100%时,水汽含量只相当于25℃的相对湿度30%。

所以,即使在冷藏条件下达到很高的相对湿度(比如80%),其空气中实际含有的绝对水汽量也远低于常温下中等湿度(比如60%)的含水量,能参与药品吸湿、水解等反应的水分子基数大大减少。

 

二、湿度相关风险

在常温下,高湿度极易导致药品吸湿潮解、结块、发霉、化学降解(水解反应加速) 等问题。

但在5℃±3℃的低温或更低温度下:

(1)微生物生长被极大抑制(发霉风险低);

(2)大多数化学反应速率(包括水解)随温度降低而显著减慢;

(3)即使药品有吸湿性,由于环境中绝对水汽量少,其能吸附的水分量也有限,潮解风险大幅降低。

因此,低温本身已经构成了一个抑制湿度相关劣变因素的“保护罩”,湿度的相对重要性下降。

 

三、控制湿度的必要性

是否要精确控制低温下的湿度,取决于技术实现与风险控制的权衡:

(1)结露风险:在低温密闭空间(如稳定性试验箱)内主动加湿或控制较高湿度,易因微小的温度波动(开门取样、设备波动)导致水汽在箱壁或更冷的样品表面冷凝(结露、结霜)。这相当于让药品直接接触液态水,其影响远大于气态湿度,这违背了稳定性试验的初衷。

(2)技术复杂,成本高昂:在低温下实现精准、均匀、无冷凝的湿度控制,需要精密的设备(如带特殊防冷凝设计的气套式恒温恒湿箱),这对大多数需要长期运行的稳定性试验来说,成本效益比不高。

因此,冷藏条件下的湿度控制,不仅技术上挑战大,反而可能引入更大的风险(冷凝水),得不偿失。药典与ICH指导原则中不作规定,可能是避免引发不必要的操作风险。

 

四、不规定 ≠ 不关注!实际操作中的关注点

虽然指南未设定具体湿度范围,但负责任的从业者仍需保持警惕:

(1)避免极端情况:虽然无硬性指标,但应避免使用极端高湿(如>80% RH)的冷藏设备进行稳定性试验,以防潜在的冷凝风险或超出预期的吸湿。保持一个大致合理的范围(如30%~60% RH)是审慎的做法。

(2)监测与记录:建议冷藏库的湿度仍需监测并记录,这对于解释异常数据,证明试验环境处于受控状态非常重要。即使没有具体限值,持续监测本身是良好质量管理体系GXP的要求。

(3)特殊情况特殊对待:对于极其敏感的剂型(如某些对微量水分敏感的物料),即使冷藏,也应评估湿度潜在影响,必要时咨询监管机构或进行更严格的控制。

 

五、生活启示:冰箱里的“干燥”

从冰箱里拿出的饮料,在室温下很快“瓶壁冒汗”,但在冰箱内部,瓶子表面是干燥的。 因为冰箱内低温空气本身含水量很低,即使相对湿度显示不低,也达不到在瓶壁冷凝出液态水的条件,这就是低温环境的湿度影响不大的直观体现。

结语:科学、务实与监管智慧

因此,ICH和中国药典在5℃±3℃稳定性试验条件中无湿度要求,绝非监管空白,而是基于科学认知和工程实践考量做出的科学且务实的决策。

它体现了药品监管中一个核心原则:要求应基于风险,并与科学认知及实际可行性相匹配; 不必要的严苛要求,不仅增加行业负担,有时还可能引入新的风险。

作为从业者,理解这背后的“为什么”,比死记硬背条款更重要。这让我们在进行稳定性研究时,既能遵循指南精神,又能保持科学洞察力,在未明确规定的领域做出基于风险的科学判断,最终确保为患者提供安全、有效的药品。科学,永远是药品质量最坚实的基石。

 

来源:药知晓

关键词: 药品 稳定性试验 湿度 冷藏条件

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