第一节 药物的变质反应
药物的变质反应主要有水解、氧化、异构化、脱羧及聚合反应等。其中,水解和氧化反应是药物变质最常见的反应。
一、药物的水解反应
(一)药物的水解反应的类型:
1.盐类药物类型
①强酸弱碱盐:硫酸连霉素、氯化胺
②强碱弱酸盐:磺胺嘧啶钠、碳酸钠
2.有机药物类型
①酯 (-CO-O-)
②酸酐 (-CO-O-CO-)
③酰卤 (-CO-O-CO-)
④酰胺 (-CO-NH-)
⑤酰肼 (-CO-NH-NH-)
⑥酰脲 (-CO-NH-CO-NH-)
(二)影响药物水解的因素:
1.影响药物水解的内因
①药物的水解过程对水解的影响
②药物的化学结构对水解的影响
a.在羧酸衍生物中,离去酸的酸性越强的药物越易水解。因为羧酸衍生物在水解时,羰基正碳原子的正电荷增加时,易受亲核试剂的进攻而水解。
常见离去酸的酸性强弱为:
HX >RCOOH > ArOH > ROH > H2NCONH2 > H2NNH2> NH3
常见羧酸衍生物的水解速度为:
酰卤> 酸酐 > 酚酯 > 醇酯 > 酰脲 > 酰肼> 酰胺
b.邻助作用的影响 羧酸衍生物的酰基邻近有亲核基团时,能引起分子内催化作用,使水解加速,这一过程称为邻助作用。
举例:阿司匹林能在中性水溶液中自动水解,除了酚酯较易水解,还由于邻位羧基负离子的邻助作用所致;青霉素类药物的β-内酰胺环不稳定,很容易水解开环,除了内酰胺不稳定,还因其侧链酰基氧原子的邻助作用所致。
c.电性效应的影响 在羧酸衍生物中,不同的取代基的电性效应使羧酸的酸性增强时,水解速度加快,反之,水解速度减慢。
举例:如在苯甲酸乙酯对位上引入供电子基团,使相应的苯甲酸酸性减弱,水解速度减慢,反之,引入吸电子基团,使相应的苯甲酸酸性增强,水解速度加快.
d.空间位阻的影响 在羧酸衍生物中,若在羰基的两侧具有较大空间体积的取代基时,由于空间掩蔽的作用,产生较强的空间位阻,而减缓了水解速度。
举例:如水解速度乙酰水杨酸异>丁酰基水杨酸;哌替啶亦因为空间位阻效应,使其稳定性增大;利多卡因结构中酰胺键的邻位有两个甲基可产生空间位阻,因此利多卡因不易水解。
2.影响药物水解的外因及防止药物水解的方法
| 序号 | 影响药物水解的外因 | 防止药物水解的方法 |
| 1 | 水分 | 应尽量考虑制成固体药剂使用; 干燥处贮存。 |
| 2 | 溶液的酸碱性 | 调节稳定pH值。 |
| 3 | 温度 | 注射剂灭菌时,应考虑药物水溶液的稳定性而选择适当的温度,如流通蒸汽灭菌30分钟。 |
| 4 | 重金属离子 | 加入配合剂EDTA-Na。 |
二、药物的氧化反应
药物的氧化反应一般分为化学氧化反应和自动氧化反应。化学氧化反应多见于药物的制备过程和药物质量分析的氧化反应;自动氧化反应多见于药物的贮存过程遇空气中的氧气引起氧化反应,所以很多的药物发生自动氧化反应后使药物变质。
(一)药物的氧化反应的类型:
1.无机药物类型
①碘化物:碘解磷定、碘化钾
②亚盐: 硫酸亚铁
2.有机药物类型
①酚
②烯醇
③巯基
④芳胺
⑤杂环
(二)影响药物氧化的因素:
1.影响药物氧化的内因
主要为电性效应的影响
2.影响药物氧化的外因及防止药物水解的方法
| 序号 | 影响药物氧化的外因 | 防止药物氧化的方法 |
| 1 | 氧气 | 应尽量考虑制成固体药剂使用;尽量将安瓿装满;加入抗氧剂;干燥处贮存。 |
| 2 | 溶液的酸碱性 | 调节稳定pH值。 |
| 3 | 温度 | 注射剂灭菌时,应考虑药物水溶液的稳定性而选择适当的温度,如流通蒸汽灭菌30分钟。 |
| 4 | 重金属离子 | 加入配合剂EDTA-Na。 |
| 5 | 光 | 应避光保存,一般要用棕色玻璃瓶或遮光容器盛放。 |
三、药物的其他变质反应
(一)药物的异构化反应
1.几何异构化反应
举例:如维生素A在长期贮存过程中,可部分发生顺反异构化,使活性降低。
2.光学异构化反应
① 消旋异构化反应
举例:如肾上腺素的溶液由于pH过低或过高,加热或室温放置过久等会加速其消旋化,使药效降低(右旋体的效率仅为左旋体的1/15)。
② 差向异构化反应
举例:如四环素遇某些阴离子如磷酸根、枸橼酸根、醋酸根可生成差向四环素,而失去活性。
(二)药物的脱羧反应
举例:如维生素C贮存中颜色加深,其主要原因是在空气、光线、温度等的影响下,氧化生成去氢维生素C,在一定条件下发生脱水,水解和脱羧反应而生成糠醛,以至聚合呈色。
举例:如普鲁卡因水解生成对氨基苯甲酸,进一步脱羧产生苯胺,苯胺有较强的毒性,并易氧化使溶液变色。
(三)聚合反应
举例:如甲醛在贮存中易生成白色的多聚甲醛沉淀。
举例:如维生素K3光照后变为紫色,是因为分解并聚合成双分子化合物而引起的。