關于維生素C熱穩(wěn)定性的研究

1、 關于維生素c熱穩(wěn)定性的研究劉園園 熊倩 胡娟 董亞萍 胡麗云 前言 利用實驗室恒溫加速實驗法探究維生素c的熱穩(wěn)定性，利用分光光度法確定各階段維生素c的含量，在根據熱動力學的方法推算維生素c在常溫下的有效期。 藥品的穩(wěn)定性是指藥物的原料藥及其在保持其物理、化學、生物學及微生物學性質的能力。穩(wěn)定性研究貫穿藥品研究及開發(fā)的全過程。一般始于藥品的臨床研究，在藥品上市后還要繼續(xù)跟蹤研究。穩(wěn)定性在藥物研究方面是為藥物在生產、包裝、儲存、運輸?shù)葪l件和有效期的確定提供了科學依據，是保證藥品安全的一種方法。近年來無論是食品還是藥品及其安全性越來越受到人們的廣泛關注，其中維生素c是人們常用的藥品之一，研究其穩(wěn)定

2、性是非常必要的。 一、 實驗部分1.1實驗原理及基本概念：在研究制劑的穩(wěn)定性以確定其有效期（或貯存期）時，室溫留樣考察法雖然結果可靠但所需時間較長（一般考察23年），而加速試驗法（如恒溫加速試驗法等）可以在較短得時間內對有效期或貯存期作出初步的估計。維生素c（vc）的氧化降解反應已由實驗證明為一級反應。一級反應的速度方程為：  （ 1）式中: 表示vc濃度減少的瞬時速度，c表示vc在瞬間t的濃度。對式（ 1）積分，以c0表示反應開始時（t0）vc的濃度，則得： （ 2） 式中k為vc得氧化降解速度常數(shù)。由式（ 2）可知，以lgc對t作圖呈一直線關系，其斜率為k2.303,截距為lgc

3、o，由斜率可求出速度常數(shù)k。反應速度常數(shù)k和絕對溫度t之間的關系，可用arrhenius公式表示： （ 3）  或 （ 4） 式中：a頻率因子；ea活化能；r氣體常數(shù)（1.987卡度1摩爾1）。由式（4）可知，以lgk對1/t作圖呈一條直線，其斜率為ea2.303r，截距為lga，由此可求出反應活化能ea和斜率因子a。將ea和a再代回式（4），可求出室溫（25）或任何溫度下得氧化降解速度常數(shù)和貯存期。1.2實驗儀器及試劑溫水浴槽、分光光度計、維生素c片劑（0.1×100）、液體石蠟、蒸餾水、500ml容量瓶、帶塞錐形瓶（100ml×20） 1.3藥物穩(wěn)定

4、性的測定1.取vc30粒研磨，用蒸餾水配制成500ml溶液，分別取20ml于20個錐形瓶中；將20個錐形瓶分為四組，每5瓶一組。2.將4組溶液分別置于不同溫度（85、90、95和98）下的恒溫水浴中，間隔一定時間（如85為間隔60min，90為50min,95為45min，98為40min）取樣，每個溫度的間隔取樣次數(shù)均為5次。樣品取出后，立即冷卻或置冰箱保存，供含量測定。3.將樣品置于分光光度計中測透光率。（波長為445nm）二實驗結果及討論 85 90 95 98時間(h)t%濃度關系時間(h)t%濃度關系時間(h)t%濃度關系時間(h)t%濃度關系199.39%c=0.9939c5/69

5、9.16%c=0.9916c4/398.79%c=0.9897c2/398.73%c=0.9873c298.78%c=0.9878c5/398.33%c=0.9833c3/297.95%c=0.9795c4/397.48%c=0.9748c398.17%c=0.9817c5/297.50%c=0.9750c9/496.95%c=0.9695c 296.25%c=0.9625c497.57%c=0.9757c10/396.68%c=0.9668c395.95%c=0.9595c8/395.03%c=0.9503c根據實驗，我們分別得到了不同時間不同溫度不同加熱狀態(tài)下的溶液的透光率，依據透光率我們

6、可以知道不同加熱溫度時間狀態(tài)下的原溶液中維生素c的關系。從表中我們可以看出，在同一溫度下隨著加熱時間的增長，維生素c的透射率減小，及維生素c的濃度降低。在不同溫度下，相同時間內隨著反應溫度的升高，維生素c的透射率減小，即維生素c的濃度降低。為了便于我們更能直觀，簡明地明了隨著溫度的升高反應速率的變化情況，我們以時間t為橫軸，lnc/c為縱軸，做出了反應過程的lnc/c-t圖。-c/co×103 結合化學反應動力學原理和相關知識以及l(fā)nc/c-t圖，我們得出了維生素c在熱分解過程中的一級反應的結論。有一級反應的規(guī)律lnc/c=-kt及圖示：1.在85時的反應速率常數(shù)：k1=0.0061

7、752.在90時的反應速率常數(shù)：k2=0.010173.在95時的反應速率常數(shù)：k3=0.013684.在98時的反應速率常數(shù)：k4=0.01909根據不同不同溫度下的反應速率常數(shù)和溫度，k3/k1=2.2154,k4/k1=1.8771,溫度上升10倍時反應速率增加2-2.5倍。由arrhenius方程知，反應常數(shù)k與溫度t的關系，lnk=-ea/lna,在得到反應速率常數(shù)后以1/t為橫軸，lnk為縱軸作圖，從圖中我們可以知道lnk與1/t的線性關系，符合arrhenius方程，將直線外延即可得到25時的反應速率常數(shù)kk=0.00001515由此，我們即可以得到維生素c分解20%左右的時間t

8、，t=14726h=613d=1.68y同時，我們也用同樣的方法比較了維生素c在堿性環(huán)境中的穩(wěn)定性，我們發(fā)現(xiàn)維生素在酸性條件下要比在堿性條件下更穩(wěn)定。這也與理論分析所得的維生素c的性質相符。此外，我們認為實驗中帶來的實驗誤差不利于我們用實驗數(shù)據進行我們分析藥物的穩(wěn)定性的時間，因此，我們在確定維生素c的有效期時應該確定出一個時間區(qū)域。三、 誤差分析 由實驗我們可以知道維生素c的穩(wěn)定性受溫度、酸堿度等條件的影響。在試驗溫度每上升10維生素c的分解速率為原來的2-2.5倍。維生素c在堿性條件及高溫條件下不穩(wěn)定，易分解。經過試驗，我們確定維生素c在常溫25時的有效期為t=1426h=613d=1.68

9、y,反應速率常數(shù)為k=0.00001515。而在實驗過程中，最重要的影響的實驗結果的限制因素是時間長短的限制，加熱時間的不夠可能導致實驗的不準確，影響實驗最后的結論。再者，實驗后實驗圖的制作也可能因為手繪不太精確而導致實驗結果的不可靠。四、實驗心得 物理化學二課實驗讓我感受頗多，在這里我只簡單地談談對我影響最大的幾點。首先，物理化學這門學科本身就涉及到很多實際應用上的很廣的領域，在研究生考試的一些考試中它也被作為專業(yè)課考試科目之一。而對于物理化學的知識的掌握不僅是對于書本理論知識的熟悉，更重要的是實驗動手能力。二課實驗正好給我們提供了這么一個平臺，我從心底感謝它給了我這么好的一個機會。其次，二課的實驗要求大家互相協(xié)作，互相幫助。這種實驗課的開展給了我們相互交流相互學習的機會。人與人之間的合作交流能力是在任何時候都必須具有的一種素質，這種經歷將會成為我們今后的同學之間的美好記憶，同時也是為我們今后走進社會走向人際交往的一個實際的鍛煉經歷。再次，我們在做實驗的過程中要有耐心、敏銳的觀察力以及對實驗對象的敏感度。對于我來說，這時