二、实验原理
1.酯类药物的水解反应
酯类药物的水解反应方程式为
2.酰胺类药物的水解反应
酰胺类药物的水解反应方程式为
酯类药物的水解反应在酸性和碱性下都可进行,且在碱性下的水解反应速度比酸性条件下的水解反应速度快,并能完全水解。
盐酸普鲁卡因、青霉素钠或青霉素钾、苯巴比妥钠、尼可刹米等药物分子结构中分别具有酯键(或内酯)或酰胺键。因此,可在一定条件下发生水解。
盐酸普鲁卡因的水解产物为二乙氨基乙醇,蒸气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;青霉素钠或青霉素钾发生分子重排生成青霉二酸的白色沉淀;苯巴比妥钠酰胺键水解生成苯基乙基乙硫脲,并进一步分解产生氨气,使湿润的红色石蕊试纸变蓝;尼可刹米水解产生乙二胺和烟酸。
3.药物的自动氧化过程
药物的自动氧化过程是指药物在空气中被氧气自发引起的游离基链式反应。能发生自动氧化反应的官能团类型主要有以下5类:
(1)含有不饱和的碳-碳双键结构的药物易被氧化。
(2)结构中含有酚羟基药物均易被氧化,含酚羟基结构数量越多,越易被氧化。在碱性条件下更易被氧化,氧化产物多为有色化合物。
(3)含芳香伯胺结构的药物易被氧化成有色的醌型化合物、偶氮化合物或氧化偶氮化合物。
(4)具有脂肪性或芳香性巯基的药物均有还原性,因硫原子的电负性小于氧,易失去电子,故巯基比酚羟基或醇羟基更易被氧化。
(5)其他醛类药物由于含有醛基,也能在一定的条件下被氧化成酸。醇羟基通常情况下还原性较弱,但若具有连烯二醇结构或α-羟基β氨基结构的药物,其还原性将增强。此外,吩噻嗪类药物也易被氧化,母核结构被氧化为醌型化合物和亚砜。
4.影响药物自动氧化的外界因素
1)氧的影响
氧是药物发生自动氧化反应的必需条件,故能发生自动氧化的药物应尽可能地避免和氧接触。
2)光线的影响
光线能促进药物的自动氧化。其原因主要是光能使氧分子由基态转变为激发态,成为活性氧,促进自由基的形成。一般情况下,为了避免药物受光的影响,通常将药物储存在有色玻璃容器或避光容器中。
3)金属离子的影响
金属离子主要来自原料、辅料、容器及溶剂等。它们以微量杂质的形式存在于药物之中。常见的有Cu2+,Fe3+,Pb2+,Mn2+等,这些金属离子可促进药物的自动氧化。
为避免金属离子的影响,通常在药物中加入适量的金属配合剂,如乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na),以减少金属离子的含量,从而增加药物的稳定性。
4)温度的影响
一般情况下,若温度升高,则化学反应速度加快。因此,易发生自动氧化的药物在生产和储存过程中应选择适当的温度条件,以防止自动氧化反应的发生。
5)溶液酸碱性的影响
药物的自动氧化反应受溶液酸碱性的影响,且有些药物的自动氧化反应需要氢离子或氢氧根离子的参与。
对氨基水杨酸钠经氧化脱羧后生成间氨基酚,可进一步氧化成红棕色的醌型化合物。
盐酸异丙肾上腺素或重酒石酸去甲肾上腺素分子中具有邻苯二酚结构,易被氧化成不同颜色的醌型化合物。
维生素C结构中含有连烯二醇结构极易被氧化成黄色的糠醛。
盐酸氯丙嗪分子中具有吩噻嗪环的结构,可被氧化成红色的醌型化合物。