一級反應:就是指凡是反應速度只與反應物濃度的一次方成正比的反應。例如過(guò)氧化氫的分解反應:H2O2→H2O+1/2O2。化學(xué)動(dòng)力學(xué)在 物理化學(xué)中已作了詳細論述,此處只將與 藥物制劑穩定性有關(guān)的某些內容簡(jiǎn)要的加以介紹。

中文名

一級反應

外文名

First order reaction

釋義

反應速度與反應物濃度的正比

舉例

H2O2→H2O+1/2O2

應用領(lǐng)域

藥物的穩定性和藥代動(dòng)力學(xué)的研究

意義

推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)尋找到最佳的反應時(shí)間和途徑

定義

反應速率與反應物濃度的一次方成正比的反應

定義

反應速度方程應遵守下式:

式中,K為反應速度常數。

一級反應的特點(diǎn)是lnc-t圖為一直線(xiàn);半衰期與初始濃度無(wú)關(guān)而與 速率常數成反比(即

)。

為一級反應,放射性元素的蛻變多屬一級反應。

50年代初期Higuchi等用 化學(xué)動(dòng)力學(xué)的原理評價(jià)藥物的穩定性。化學(xué)動(dòng)力學(xué)在 物理化學(xué)中已作了詳細論述,此處只將與 藥物制劑穩定性有關(guān)的某些內容簡(jiǎn)要的加以介紹。

溫度對反應速率的影響與藥物穩定性預測

阿侖尼烏斯(Arrhenius)方程

大多數反應溫度對 反應速率的影響比濃度更為顯著(zhù),溫度升高時(shí),絕大多數 化學(xué)反應速率增大。Arrhenius根據大量的實(shí)驗數據,提出了著(zhù)名的Arrhenius經(jīng)驗公式,即 速率常數與溫度之間的關(guān)系式(12-8)。

式中,A-頻率因子;E-為 活化能;R-為 氣體常數。上式取 對數形式為:

(12-9)

或 (12-10)

一般說(shuō)來(lái),溫度升高,導致反應的 活化分子分數明顯增加,從而反應的速率加快。對不同的反應,溫度升高,活化能越大的反應,其 反應速率增加得越多。

藥物穩定性的預測

在藥劑學(xué)中阿侖尼烏斯方程可用于制劑有效期的預測。根據Arrhenius方程以1gk對

作圖得一直線(xiàn),此圖稱(chēng)Arrhenius圖,直線(xiàn)斜率為

,由此可計算出活化能E,若將直線(xiàn)外推至室溫,就可求出室溫時(shí)的速度常數(k25)。由k25可求出分解10%所需的時(shí)間(即t0.9)或室溫貯藏若干時(shí)間以后殘余的藥物的濃度。

實(shí)驗時(shí),首先設計實(shí)驗溫度與取樣時(shí)間,然后將樣品放入各種不同溫度的恒溫水浴中,定時(shí)取樣測定其濃度(或含量),求出各溫度下不同時(shí)間藥物的濃度變化。以藥物濃度或濃度的其他函數對時(shí)間作圖,以判斷 反應級數。若以1gC對t作圖得一直線(xiàn),則為一級反應。再由直線(xiàn) 斜率求出各溫度下的速度常數,然后按前述方法求出 活化能和t0.9。要想得到預期的結果,除了精心設計實(shí)驗外,很重要的問(wèn)題是對實(shí)驗數據進(jìn)行正確的處理。化學(xué)動(dòng)力學(xué)參數(如 反應級數、k、E、

)的計算,有圖解法和統計學(xué)方法,后一種方法比較準確、合理,故近年來(lái)在 穩定性的研究中廣泛應用。