藥物有效期的測定華師化環(huán)教資材料

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)實驗 合作者：000000實驗指導(dǎo)老師：00000 實驗時間：0000000【實驗?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。 【實驗原理】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，本實驗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時最為穩(wěn)定，在過堿

2、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時刻鏈霉素水解掉的濃度；t時間，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。 由于硫酸鏈霉素水

3、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;在任意時刻t，硫酸鏈霉菌素水解掉的濃度x應(yīng)于該時刻測得的消光值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%時所需要的時間t0.9。 t0.9=ln(100/90)/k=1/k·ln(100/90)=0.105/k【實驗儀器與試劑】 1 、實驗儀器

4、722型分光光度計 1臺； 超級恒溫槽 1臺；磨口錐形瓶 100ml 2個； 移液管 20ml 1支 ；磨口錐形瓶 50ml 11個； 吸量管 5ml 3支 ；量筒 50ml 1個； 吸量管 1ml 1支 ；大燒杯； 電熱爐；秒表 1只 ；2、 實驗藥品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） 【實驗步驟】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，

5、打開秒表，開始記錄時間。 3. 取5個干燥的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型分光光度計測定消光值et，記錄實驗數(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后即為全部水解時的消光值 e。 5. 調(diào)節(jié)恒溫槽，升溫至50

6、，按上述操作每隔5分鐘取樣分析一次，共測5次為止，記錄實驗數(shù)據(jù)。 【實驗數(shù)據(jù)與處理】 室溫：24.9 大氣壓：1018.5 hpa一、 40.00 有效期計算 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 +

7、lge可知，-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%時所需要的時間t0.9。 t0.9=ln(100/90)/k=1/k·ln(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）510152025et0.0280.0450.0730.0930.122eet0.3440.3270.299

8、0.2790.250lg(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數(shù)據(jù)點偏差較大，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%時所需要的時間t0.9。 t0.9=ln(100/90)/k=1/k·ln(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=

9、0.01750，藥物有效期為6.02min。三、 25.00有效期計算由由速率常數(shù)與溫度的關(guān)系，符合arrhenius經(jīng)驗式，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，代入上式，k=8.4947×10-4,則藥物的有效期一般是指當(dāng)藥物分解掉原含量的10%時所需要的時間t0.9。 t0.9=ln(100/90)/k=1/k·ln(100/90)=0.105/k=124.03mi

10、n既25 ，2mol/lnaoh條件下，硫酸鏈霉素的反應(yīng)速率k=8.4947×10-4，藥物有效期為124.03min。【實驗結(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，本實驗通過加入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。由實驗結(jié)果得： 堿性條件下40時，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，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，硫酸鏈霉素的反應(yīng)速率k=8.4947×10-4，藥物有效期為124.03min,活化能為ea

11、=96.966kj.mol-1。由實驗結(jié)果可以看出，隨著反應(yīng)溫度的升高，硫酸鏈霉素的水解反應(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)生變化的實驗現(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個月，即三年。本實驗測定的非常態(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)

12、布的化學(xué)藥物穩(wěn)定性研究技術(shù)指導(dǎo)原則等16個化學(xué)藥品的技術(shù)研究指導(dǎo)原則。該指導(dǎo)原則借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：由于試驗數(shù)據(jù)的分散性，一般應(yīng)按95%可信度進(jìn)行統(tǒng)計分析，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個月的試驗,該試驗相當(dāng)于通常室溫放置12個月。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個月試驗，此試驗相當(dāng)于通常室溫放置24個月，結(jié)果穩(wěn)定，便可定為有效期三年。 法國：根據(jù)在室溫保存的試驗結(jié)果來制定藥物的有效期，加速試驗只是用做補充數(shù)據(jù)。

13、實際上被承認(rèn)的有效期和在室溫保存的時間是一樣的。 美國：將藥品置37-40，相對濕度在75%以上，進(jìn)行三個月以上的試驗。結(jié)果良好可暫定有效期二年。 實驗記錄的時間應(yīng)該是吸取出反應(yīng)液的時間，還是放置5分鐘后的時間，抑或是讀取消光值時的時間呢？應(yīng)該是吸取出反應(yīng)液的時間，因為硫酸鏈霉素在堿性下水解，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候，溶液由堿性變成酸性，硫酸鏈霉素水解停止。故實驗記錄的時間應(yīng)該是吸取出反應(yīng)液的時間。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、自由變溫加速實驗法、紅外光譜法、旋光度法等。硫酸鏈霉素完全

14、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)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。【思考題】使用的50ml磨口瓶為什么要事先干燥？答：實驗要求使用的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)的計算及有效期的測定。故磨口瓶要事先干燥。取樣分析時，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。因為硫酸鏈霉素在酸性條件下不水解，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)時間的控制?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1 陳順興，張建同.基于回歸分析的藥品有