藥物有效期的測定華師 化環(huán)

1、.藥物有效期的測定學(xué)生姓名：000 學(xué)號：00000000專業(yè)：化學(xué)師范 年級班級：000000課程名稱：應(yīng)用物理化學(xué)實(shí)驗(yàn) 合作者：000000實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師：00000 實(shí)驗(yàn)時(shí)間：0000000【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?了解藥物水解反應(yīng)的特征； 掌握硫酸鏈霉素水解反應(yīng)速度常數(shù)測定方法，并求出硫酸鏈霉素水溶液的有效期。 【實(shí)驗(yàn)原理】鏈霉素是由放線菌屬的灰色鏈絲菌產(chǎn)生的抗菌素，硫酸鏈霉素分子中的三個(gè)堿性中心與硫酸成的鹽，分子式為：（C21H39N7O12）2.3H2SO4,它在臨床上用于治療各種結(jié)核病，本實(shí)驗(yàn)是通過比色分析方法測定硫酸鏈霉素水溶液的有效期。 硫酸鏈霉素水溶液在PH4.0-4.5時(shí)最為穩(wěn)定，在過

2、堿性條件下易水解失效，在堿性條件下水解生成麥芽酚（-甲基-羥基-吡喃酮），反應(yīng)如下： （C21H39N7O12）2.3H2SO4+H2O 麥芽酚 + 硫酸鏈霉素其他降解物 該反應(yīng)為假一級反應(yīng)，其反應(yīng)速度服從以及反應(yīng)的動力學(xué)方程：lg(C0-x)=k/-2.303t+ lgC0 式中C0硫酸鏈霉素水溶液的初濃度；Xt時(shí)刻鏈霉素水解掉的濃度；t時(shí)間，以分為單位；k 水解反應(yīng)速度常數(shù)。 若以lg(C0-x)對t作圖應(yīng)為直線，由直線的斜率可求出反應(yīng)速度常數(shù)k。 硫酸鏈霉素在堿性條件下水解得麥芽酚，而麥芽酚在酸性條件下與三價(jià)鐵離子作用生成穩(wěn)定的紫紅色鰲合物，故可用比色分析的方法進(jìn)行測定。 由于硫酸鏈霉素

3、水溶液的初始C0正比于全部水解后產(chǎn)生的麥芽酚的濃度，也正比于全部水解測得的消光值E,即C0E;在任意時(shí)刻t，硫酸鏈霉菌素水解掉的濃度X應(yīng)于該時(shí)刻測得的消光值Et成正比，即X Et，將上述關(guān)系代入到速度方程中得： lg(EEt)=（-k/2.303）t+ lgE 可見通過測定不同時(shí)刻t的消光值Et，可以研究硫酸鏈霉素水溶液的水解反應(yīng)規(guī)律，以lg(EEt)對t作圖得一直線，由直線斜率求出反應(yīng)的速度常數(shù)k。 藥物的有效期一般是指當(dāng)藥物分解掉原含量的10%時(shí)所需要的時(shí)間t0.9。 t0.9=ln(100/90)/k=1/kln(100/90)=0.105/k【實(shí)驗(yàn)儀器與試劑】 1 、實(shí)驗(yàn)儀器722型分

4、光光度計(jì) 1臺； 超級恒溫槽 1臺；磨口錐形瓶 100ml 2個(gè)； 移液管 20ml 1支 ；磨口錐形瓶 50ml 11個(gè)； 吸量管 5ml 3支 ；量筒 50ml 1個(gè)； 吸量管 1ml 1支 ；大燒杯； 電熱爐；秒表 1只 ；2、 實(shí)驗(yàn)藥品0.4 %硫酸鏈霉素溶液； 2.0mol/L氫氧化鈉溶液； 20g/L鐵試劑（加硫酸） 【實(shí)驗(yàn)步驟】1. 調(diào)整超級恒溫槽的溫度為 40。 2. 用量筒去50ml約0.4%的硫酸鏈霉素溶液置于100ml的磨口瓶中，并將錐形瓶放于40的恒溫槽中，用刻度吸量管吸取2.0mol/L的氫氧化鈉溶液0.5ml,迅速加入硫酸鏈霉素溶液中，當(dāng)堿量加入至一半時(shí)，打開秒表，

5、開始記錄時(shí)間。 3. 取5個(gè)干燥的50ml磨口錐形瓶，編好號，分別用移液管準(zhǔn)確加入20ml0.5 mol/L 0.5 %鐵試劑，再加入5滴1.121.18mol/L硫酸溶液，每隔10分鐘，準(zhǔn)確取反應(yīng)液5ml于上述錐形瓶中，搖勻呈紫紅色，放置5分鐘，而后再波長為520nm用722型分光光度計(jì)測定消光值Et，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 4. 最后將剩余反應(yīng)液放入沸水浴中10分鐘，然后放至室溫再吸收2.5ml反應(yīng)液于干燥的50ml磨口錐形瓶中，另外加入2.5ml蒸餾水，再加入20ml0.5 %鐵試劑和5滴硫酸溶液，搖勻至紫紅色，測其消光值乘2后即為全部水解時(shí)的消光值 E。 5. 調(diào)節(jié)恒溫槽，升溫至50，按上述操

6、作每隔5分鐘取樣分析一次，共測5次為止，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與處理】 室溫：24.9 大氣壓：1018.5 hPa一、 40.00 有效期計(jì)算 表1 40硫酸鏈霉素水解消光值 溫度：40.00 E= 0.372 t（min）1020304050Et0.0080.0250.0440.0620.079EEt0.3640.3470.3280.3100.293lg(EEt)-0.4389-0.4597-0.4841-0.5086-0.5331完全水解：淺黃色澄清溶液，有麥芽香味。以lg(EEt)對t作圖圖1 40.09 硫酸鏈霉素水解速率圖由lg(EEt)=（-k/2.303）t + lgE可知

7、，-k/2.303即為直線的斜率，則有：-k/2.303=-0.0024，所以k=0.005527.藥物的有效期一般是指當(dāng)藥物分解掉原含量的10%時(shí)所需要的時(shí)間t0.9。 t0.9=ln(100/90)/k=1/kln(100/90)=0.105/k=19.06min既40.00 ，2mol/LNaOH條件下，硫酸鏈霉素的反應(yīng)速率k=0.005527，藥物有效期為19.06min。二、 50.00有效期計(jì)算表2 50硫酸鏈霉素水解消光值溫度 50.00 t（min）510152025Et0.0280.0450.0730.0930.122EEt0.3440.3270.2990.2790.250l

8、g(EEt)-0.4634-0.4855-0.5243-0.5544-0.6021以lg(EEt)對t作圖圖1 50.00 硫酸鏈霉素水解速率圖第一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)偏差較大，舍去，得上圖。由lg(EEt)=（-k/2.303）t+ lgE可知，-k/2.303即為直線的斜率，則有：-k/2.303=-0.0076，所以k=0.01750，藥物的有效期一般是指當(dāng)藥物分解掉原含量的10%時(shí)所需要的時(shí)間t0.9。 t0.9=ln(100/90)/k=1/kln(100/90)=0.105/k=6.02min即50.00 ，2mol/LNaOH條件下，硫酸鏈霉素的反應(yīng)速率k=0.01750，藥物有效期為6.0

9、2min。三、 25.00有效期計(jì)算由由速率常數(shù)與溫度的關(guān)系，符合Arrhenius經(jīng)驗(yàn)式，k=Ae-Ea/RT，取對數(shù)則得到lnk=lnA-Ea/RT,以lnk對1/T作圖，得到一條直線，可根據(jù)斜率求得活化能。圖3 lnk-1/T曲線圖-Ea/R等于斜率，即-Ea/R=-11663，所以Ea=96.966KJ.mol-1,則25時(shí)，代入上式，k=8.494710-4,則藥物的有效期一般是指當(dāng)藥物分解掉原含量的10%時(shí)所需要的時(shí)間t0.9。 t0.9=ln(100/90)/k=1/kln(100/90)=0.105/k=124.03min既25 ，2mol/LNaOH條件下，硫酸鏈霉素的反應(yīng)速

10、率k=8.494710-4，藥物有效期為124.03min?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)果與討論】由于硫酸鏈霉素在酸性或中性條件下基本不水解，本實(shí)驗(yàn)通過加入2mol/LNaOH和恒溫加熱的形式，在堿性加熱條件下測定硫酸鏈霉素的有效期。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得： 堿性條件下40時(shí)，硫酸鏈霉素的反應(yīng)速率k=0.005527，藥物有效期為19.06min; 堿性條件下50時(shí)，硫酸鏈霉素的反應(yīng)速率k=0.01750，藥物有效期為6.02min; 堿性條件下25時(shí)，硫酸鏈霉素的反應(yīng)速率k=8.494710-4，藥物有效期為124.03min,活化能為Ea=96.966KJ.mol-1。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，隨著反應(yīng)溫度的升高，硫酸鏈霉素

11、的水解反應(yīng)速率加快。而由上周測定的0.2mol/L NaOH條件下硫酸鏈霉素水解反應(yīng)極慢，消光值基本沒有發(fā)生變化的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，硫酸鏈霉素的水解也受到pH值的影響，pH值越高，水解速率越快。所以在常態(tài)下的有效期遠(yuǎn)大于在堿性條件下的有效期。藥品在常態(tài)下保質(zhì)期一般為36個(gè)月，即三年。本實(shí)驗(yàn)測定的非常態(tài)下的藥物有效期僅能作為參考，不能代表常態(tài)下的藥物有效期。有效期常常要考慮溫度、適度、運(yùn)輸、儲藏等因素影響，因此要綜合評定藥物有效期。目前國內(nèi)對于化學(xué)藥物穩(wěn)定性和有效期的法規(guī)還停留在國家食品藥品監(jiān)督管理局在2005年3月發(fā)布的化學(xué)藥物穩(wěn)定性研究技術(shù)指導(dǎo)原則等16個(gè)化學(xué)藥品的技術(shù)研究指導(dǎo)原則。該指導(dǎo)原則借

12、鑒了人用藥品注冊技術(shù)要求國際協(xié)調(diào)會（ICH）指導(dǎo)原則的部分內(nèi)容，但對有效期的具體推算方法沒有詳細(xì)描述。該原則規(guī)定：由于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分散性，一般應(yīng)按95%可信度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出合理的有效期。國外一些常見有效期的測定方法： 英國：方法一是將藥品置35進(jìn)行6個(gè)月的試驗(yàn),該試驗(yàn)相當(dāng)于通常室溫放置12個(gè)月。結(jié)果穩(wěn)定,便可定為該藥的有效期不超過二年。方法二是將藥品置45進(jìn)行6個(gè)月試驗(yàn)，此試驗(yàn)相當(dāng)于通常室溫放置24個(gè)月，結(jié)果穩(wěn)定，便可定為有效期三年。 法國：根據(jù)在室溫保存的試驗(yàn)結(jié)果來制定藥物的有效期，加速試驗(yàn)只是用做補(bǔ)充數(shù)據(jù)。實(shí)際上被承認(rèn)的有效期和在室溫保存的時(shí)間是一樣的。 美國：將藥品置37-40，相對濕

13、度在75%以上，進(jìn)行三個(gè)月以上的試驗(yàn)。結(jié)果良好可暫定有效期二年。 實(shí)驗(yàn)記錄的時(shí)間應(yīng)該是吸取出反應(yīng)液的時(shí)間，還是放置5分鐘后的時(shí)間，抑或是讀取消光值時(shí)的時(shí)間呢？應(yīng)該是吸取出反應(yīng)液的時(shí)間，因?yàn)榱蛩徭溍顾卦趬A性下水解，酸性或中性條件下不水解。當(dāng)每十分鐘取樣加入到鐵試劑中的時(shí)候，溶液由堿性變成酸性，硫酸鏈霉素水解停止。故實(shí)驗(yàn)記錄的時(shí)間應(yīng)該是吸取出反應(yīng)液的時(shí)間。除了比色分析法以外，對藥物有效期的測定方法還有：恒溫法、多元線性模型法、初均速法、線性變溫法、紫外光譜法、自由變溫加速實(shí)驗(yàn)法、紅外光譜法、旋光度法等。硫酸鏈霉素完全水解的吸光度結(jié)果是一致的，所以40、50條件下只需進(jìn)行一次完全水解即刻，完全水解應(yīng)

14、在沸水浴中進(jìn)行，注意加熱過程不可以完全密封，溶液變成淺黃色透明溶液則說明完全水解為麥芽酚，且有麥芽香味?！舅伎碱}】使用的50ml磨口瓶為什么要事先干燥？答：實(shí)驗(yàn)要求使用的50ml的磨口瓶要事先干燥，這是為了防止瓶內(nèi)的水珠使得反應(yīng)液的濃度降低，從而使測定的消光值產(chǎn)生誤差，進(jìn)而影響到速率常數(shù)的計(jì)算及有效期的測定。故磨口瓶要事先干燥。取樣分析時(shí)，為什么要先加入鐵試劑和硫酸溶液，然后對反應(yīng)液進(jìn)行比色分析？答：硫酸鏈霉素在堿性條件下水解得麥芽酚，麥芽酚在酸性條件下與三價(jià)鐵離子作用生成穩(wěn)定的紫色螯合物，故可用比色分析的方法進(jìn)行測定。因?yàn)榱蛩徭溍顾卦谒嵝詶l件下不水解，要先加入鐵試劑和硫酸溶液，使硫酸鏈霉素停止水解。如果鐵試劑和硫酸溶液后加入，則在加入之前，反應(yīng)液放置的那一段時(shí)間硫酸鏈霉素仍會繼續(xù)發(fā)生水解反應(yīng)，這樣不利于反應(yīng)時(shí)間的控制。【參考文獻(xiàn)】1 陳順興，張建同.基于回歸分析的藥品有效