(一)水解引起的不穩(wěn)定性
水解反應(yīng)可分離子型和分子型兩大類。反應(yīng)過程可用通式表示如下:
(1)R-COO-R‘+H2O==R-COOH+R’OH
(2)R-COO-NHR‘+H2O==R-COOH+R’-NH2
(3)R-X+H2O==R-OH+HX
(4)甙十H2O==甙十糖
(5)淀粉十h2O→糊精十H2O→葡萄糖
1 水解反應(yīng)實例
(1)酯類藥物的水解:具有酯鍵結(jié)構(gòu)的藥物一般較易水解,如:亞硝酸乙酯幾乎無法制成穩(wěn)定的液體制劑。
C2H5ONO→C2H5OH+HNO2
阿斯匹林在濕空氣中就可緩緩生成水楊酸和乙酸,故常使阿斯匹林產(chǎn)生醋臭;若為片劑,則崩解性能下降。
(2)酰胺類藥物的水解:酰胺類藥物一般比酯類藥物較不易水解。但有例外如:青霉素g鉀鹽或鈉鹽均易水解,由于其分子結(jié)構(gòu)中存在的內(nèi)酰胺環(huán)是四元環(huán),穩(wěn)定性較差,因此其水溶液貯存7天后,效價可損失78%之多,所以只能制成滅菌粉針劑,臨用時配制應(yīng)用。
(3)甙類的水解:苦杏仁的有效成分為杏仁甙,含量約3%,它是由于苦杏仁甙與龍膽雙糖縮合而成,易被共存的苦杏仁酶所水解,進一步分解成氫氰酸和苯甲酸。氫氰酸雖有毒,但極微量的氫氰酸有鎮(zhèn)咳作用。因此,苦杏仁需經(jīng)炮制,以破壞杏仁甙酶,從而保存藥材中的苦杏仁甙。
2 延緩藥物水解的方法
(1)調(diào)ph值:藥物一般具有一個最穩(wěn)定的ph值,只要用適當(dāng)?shù)木彌_液使藥液維持在最穩(wěn)定的ph值范圍內(nèi),就能延緩藥物的水解。
(2)降低溫度:藥物的水解反應(yīng)隨溫度的升高、反應(yīng)加劇,所以降低溫度可使水解反應(yīng)減慢。
(3)改變?nèi)軇涸谒胁环€(wěn)定的藥物,可采用乙醇、丙二醇、甘油等極性較小的溶劑,能減緩藥物的水解。
(4)降低藥物的溶解度:就難溶藥物的飽和溶液而言,藥物水解速度與藥物溶解度成正比,所以只要降低藥物的溶解度,就能延緩水解。
(5)制成干燥的固體制劑:水的存在才能發(fā)生水解反應(yīng),將藥物制成粉針劑、干糖漿、顆粒劑等干燥的固體制劑,則不易水解。
(6)防潮包裝:包裝與貯藏過程中,嚴(yán)密防水與防潮,可防止水解。
(二)氧化引起的不穩(wěn)定性
藥物被氧化時,會出現(xiàn)變色、沉淀、減效、失效及產(chǎn)生有毒物質(zhì),是影響藥物穩(wěn)定性主要因素之一。
1.氧化反應(yīng)實例
(1)酚類藥物的氧化:具有酚羥基結(jié)構(gòu)的藥物,如:水楊酸鈉、腎上腺素、嗎啡、去水嗎啡等均易氧化,而使色澤由白→黃→棕→黑變化,或發(fā)生沉淀。如:維生素c水溶液,氧化后由無色→微黃→褐色,最終降解為無效物。
(2)芳胺類藥物的氧化:芳香胺類藥物,如:磺胺類鈉鹽、鹽酸普魯卡因胺、對氨基水楊酸鈉等也很容易氧化變色。
(3)其他:中藥黃芩中的有效成分黃芩甙、油脂、維生素a或d、揮發(fā)油等,在光線、氧、水分、金屬離子及微生物的影響下,都能產(chǎn)生氧化而分解,導(dǎo)致變性或無效。
2.防止藥物氧化的措施
(1)降低溫度:溫度升高,氧化反應(yīng)加劇。凡氧化變質(zhì)的溶液,需控制滅菌溫度和時間,成品也應(yīng)貯藏于低溫處。
(2)避免光線:某些藥物,如:利血平、核黃素、噻嗪類、氯仿、乙醚等,對光非常敏感。對光敏藥物,在制備時應(yīng)嚴(yán)格避光,成品包裝也需采取避光措施,才能延緩氧化反應(yīng)。
(3)驅(qū)凈氧氣:藥物發(fā)生自氧化反應(yīng)必需要有氧氣存在,因此對蒸餾水采取驅(qū)氧措施,藥液安瓿中填充氮氣等,避免氧氣與藥物接觸,則可防止藥物的自氧化反應(yīng)。
(4)加入抗氧劑:抗氧劑本身是還原劑,它本身首先被氧化、耗盡氧氣,從而保護藥物的氧化。常用抗氧劑:焦亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫脲、甲硫氨酸、維生素c等。
(5)控制微量金屬離子:金屬離子往往是藥物自氧化反應(yīng)的催化劑,其中以Cu2+、Fe3+、Pb2+、Mn2+為最主要。藥液中加入“依地酸”(即乙二胺四乙酸;簡寫edta)、酒石酸、枸櫞酸等,可與金屬離子形成螯合物,可以避免藥物的氧化變色。
(6)調(diào)ph值:不同的藥物都有自己的最穩(wěn)定的ph值,所以對于易氧化的藥物,一定要用酸(或堿)及適當(dāng)?shù)木彌_液調(diào)至最穩(wěn)定的ph值范圍內(nèi)。
(三)光引起的不穩(wěn)定性及防止措施
某些藥物的水解、聚合、氧化及還原反應(yīng)過程中,在特殊波長光線照射下都可能發(fā)生加速。如,在高能量的光線下可誘發(fā)多種化學(xué)反應(yīng),亞硝酸乙酯的水解;揮發(fā)油的氧化;嗎啡和奎寧的變色;維生素b12(氰鈷胺)的失活等。
防止措施有:
①避光生產(chǎn)與貯藏,將藥物裝于棕色安瓿或玻瓶中,或用避光外包裝。
②調(diào)ph值,將藥液控制在最穩(wěn)定的ph值范圍內(nèi)。
(四)變旋或聚合反應(yīng)及其防止措施
凡分子結(jié)構(gòu)中有不對稱碳原子的藥物,通常具有旋光性,多數(shù)左旋藥物藥理作用大于右旋體。若外界因素促進藥物旋光性發(fā)生改變,其藥理作用也隨之改變。如左旋莨菪堿變成右旋體后,作用降低約20~25倍。
某些藥物長期貯存或其分解產(chǎn)物發(fā)生聚合而產(chǎn)生沉淀或變色。甲醛液易出現(xiàn)沉淀;魚腥草中有效成分癸酰乙醛則易發(fā)生聚合。
防止措施有:
①調(diào)ph值,使藥物處于變旋、聚合最小速度范圍內(nèi)。
②添加阻滯劑,在液體藥劑中加入高稠度的親水膠體,使聚合延緩。
③制成加成物,魚腥草素(癸酰乙醛)與亞硫酸氫鈉加成,制成半合成魚腥草素,可避免聚合反應(yīng)。
④降低貯存溫度,亦可延緩變旋反應(yīng)。
水解反應(yīng)可分離子型和分子型兩大類。反應(yīng)過程可用通式表示如下:
(1)R-COO-R‘+H2O==R-COOH+R’OH
(2)R-COO-NHR‘+H2O==R-COOH+R’-NH2
(3)R-X+H2O==R-OH+HX
(4)甙十H2O==甙十糖
(5)淀粉十h2O→糊精十H2O→葡萄糖
1 水解反應(yīng)實例
(1)酯類藥物的水解:具有酯鍵結(jié)構(gòu)的藥物一般較易水解,如:亞硝酸乙酯幾乎無法制成穩(wěn)定的液體制劑。
C2H5ONO→C2H5OH+HNO2
阿斯匹林在濕空氣中就可緩緩生成水楊酸和乙酸,故常使阿斯匹林產(chǎn)生醋臭;若為片劑,則崩解性能下降。
(2)酰胺類藥物的水解:酰胺類藥物一般比酯類藥物較不易水解。但有例外如:青霉素g鉀鹽或鈉鹽均易水解,由于其分子結(jié)構(gòu)中存在的內(nèi)酰胺環(huán)是四元環(huán),穩(wěn)定性較差,因此其水溶液貯存7天后,效價可損失78%之多,所以只能制成滅菌粉針劑,臨用時配制應(yīng)用。
(3)甙類的水解:苦杏仁的有效成分為杏仁甙,含量約3%,它是由于苦杏仁甙與龍膽雙糖縮合而成,易被共存的苦杏仁酶所水解,進一步分解成氫氰酸和苯甲酸。氫氰酸雖有毒,但極微量的氫氰酸有鎮(zhèn)咳作用。因此,苦杏仁需經(jīng)炮制,以破壞杏仁甙酶,從而保存藥材中的苦杏仁甙。
2 延緩藥物水解的方法
(1)調(diào)ph值:藥物一般具有一個最穩(wěn)定的ph值,只要用適當(dāng)?shù)木彌_液使藥液維持在最穩(wěn)定的ph值范圍內(nèi),就能延緩藥物的水解。
(2)降低溫度:藥物的水解反應(yīng)隨溫度的升高、反應(yīng)加劇,所以降低溫度可使水解反應(yīng)減慢。
(3)改變?nèi)軇涸谒胁环€(wěn)定的藥物,可采用乙醇、丙二醇、甘油等極性較小的溶劑,能減緩藥物的水解。
(4)降低藥物的溶解度:就難溶藥物的飽和溶液而言,藥物水解速度與藥物溶解度成正比,所以只要降低藥物的溶解度,就能延緩水解。
(5)制成干燥的固體制劑:水的存在才能發(fā)生水解反應(yīng),將藥物制成粉針劑、干糖漿、顆粒劑等干燥的固體制劑,則不易水解。
(6)防潮包裝:包裝與貯藏過程中,嚴(yán)密防水與防潮,可防止水解。
(二)氧化引起的不穩(wěn)定性
藥物被氧化時,會出現(xiàn)變色、沉淀、減效、失效及產(chǎn)生有毒物質(zhì),是影響藥物穩(wěn)定性主要因素之一。
1.氧化反應(yīng)實例
(1)酚類藥物的氧化:具有酚羥基結(jié)構(gòu)的藥物,如:水楊酸鈉、腎上腺素、嗎啡、去水嗎啡等均易氧化,而使色澤由白→黃→棕→黑變化,或發(fā)生沉淀。如:維生素c水溶液,氧化后由無色→微黃→褐色,最終降解為無效物。
(2)芳胺類藥物的氧化:芳香胺類藥物,如:磺胺類鈉鹽、鹽酸普魯卡因胺、對氨基水楊酸鈉等也很容易氧化變色。
(3)其他:中藥黃芩中的有效成分黃芩甙、油脂、維生素a或d、揮發(fā)油等,在光線、氧、水分、金屬離子及微生物的影響下,都能產(chǎn)生氧化而分解,導(dǎo)致變性或無效。
2.防止藥物氧化的措施
(1)降低溫度:溫度升高,氧化反應(yīng)加劇。凡氧化變質(zhì)的溶液,需控制滅菌溫度和時間,成品也應(yīng)貯藏于低溫處。
(2)避免光線:某些藥物,如:利血平、核黃素、噻嗪類、氯仿、乙醚等,對光非常敏感。對光敏藥物,在制備時應(yīng)嚴(yán)格避光,成品包裝也需采取避光措施,才能延緩氧化反應(yīng)。
(3)驅(qū)凈氧氣:藥物發(fā)生自氧化反應(yīng)必需要有氧氣存在,因此對蒸餾水采取驅(qū)氧措施,藥液安瓿中填充氮氣等,避免氧氣與藥物接觸,則可防止藥物的自氧化反應(yīng)。
(4)加入抗氧劑:抗氧劑本身是還原劑,它本身首先被氧化、耗盡氧氣,從而保護藥物的氧化。常用抗氧劑:焦亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫脲、甲硫氨酸、維生素c等。
(5)控制微量金屬離子:金屬離子往往是藥物自氧化反應(yīng)的催化劑,其中以Cu2+、Fe3+、Pb2+、Mn2+為最主要。藥液中加入“依地酸”(即乙二胺四乙酸;簡寫edta)、酒石酸、枸櫞酸等,可與金屬離子形成螯合物,可以避免藥物的氧化變色。
(6)調(diào)ph值:不同的藥物都有自己的最穩(wěn)定的ph值,所以對于易氧化的藥物,一定要用酸(或堿)及適當(dāng)?shù)木彌_液調(diào)至最穩(wěn)定的ph值范圍內(nèi)。
(三)光引起的不穩(wěn)定性及防止措施
某些藥物的水解、聚合、氧化及還原反應(yīng)過程中,在特殊波長光線照射下都可能發(fā)生加速。如,在高能量的光線下可誘發(fā)多種化學(xué)反應(yīng),亞硝酸乙酯的水解;揮發(fā)油的氧化;嗎啡和奎寧的變色;維生素b12(氰鈷胺)的失活等。
防止措施有:
①避光生產(chǎn)與貯藏,將藥物裝于棕色安瓿或玻瓶中,或用避光外包裝。
②調(diào)ph值,將藥液控制在最穩(wěn)定的ph值范圍內(nèi)。
(四)變旋或聚合反應(yīng)及其防止措施
凡分子結(jié)構(gòu)中有不對稱碳原子的藥物,通常具有旋光性,多數(shù)左旋藥物藥理作用大于右旋體。若外界因素促進藥物旋光性發(fā)生改變,其藥理作用也隨之改變。如左旋莨菪堿變成右旋體后,作用降低約20~25倍。
某些藥物長期貯存或其分解產(chǎn)物發(fā)生聚合而產(chǎn)生沉淀或變色。甲醛液易出現(xiàn)沉淀;魚腥草中有效成分癸酰乙醛則易發(fā)生聚合。
防止措施有:
①調(diào)ph值,使藥物處于變旋、聚合最小速度范圍內(nèi)。
②添加阻滯劑,在液體藥劑中加入高稠度的親水膠體,使聚合延緩。
③制成加成物,魚腥草素(癸酰乙醛)與亞硫酸氫鈉加成,制成半合成魚腥草素,可避免聚合反應(yīng)。
④降低貯存溫度,亦可延緩變旋反應(yīng)。