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实验二 药剂的稳定性试验
一、目的和要求
1.熟悉用化学动力学原理测定 药物稳定性的方法。 2.掌握应用经典恒温法预测药剂有效期的方法。 二、实验指导
1.药物制剂的基本要求是安全、有效、稳定,其中药物制剂的稳定性是制剂安全、有效的前提。药物的化学稳定性主要表现为在放置过程中发生降解反应。药物的化学结构不同,其降解反应也不相同。大多数药物及其制剂 的降解反应可按零级或一级反应处理。
一级反应药物浓度与时间的关系符合下列公式:
以logC对t作图可得一直线,其斜率为
,由斜率即可求得降解反应的速度常
数(K)。不同温度下的反应速度常数(K)与绝对温度(T)之间的关系可用Arrhenius指数定律 的对数公式表示:
以logK对
作图可得一直线,由斜率可求出反应的活化能E,由截距可求出频率因
子A,进而可推出室温下的降解反应速度常数(K25℃),代入正式即可求出该药物室温下有效期。
2.稳定性试验方法有留样观察法和加速试验法两大类,目前多采用经典恒温法,即将样品分别放入各种不同温度的恒温水浴中,定时取样测定其含量(浓度),求出各温度下的降解反应速度常数(K),再依据Arrhenius指数定律,预测药物及其制剂室温下的有效期。
采用经典恒温法进行加速试验,一般应选择4个温度,每个温度至少 需要做4次取样分析,试验的温度与取样点愈多,测定结果性愈大。
进行稳定性试验 ,考核指标的选择应具有代表性,一般选择在一定下制剂中不稳定 的活性成分作为考核 指标。考核指标的测定方法应能灵敏、准确地反映加速试验过程中指标成分的含量(浓度)变化,才能反映制剂的稳定性。 三、实验内容
(一) 实验材料与设备
(1)实验材料:青霉素G钠盐,枸橼酸-磷酸氢二钠(pH4),氢氧化钠溶液(1mol/L)盐酸溶液(1.1mol/L),醋酸缓冲液,碘液(0.005mol/L),硫代硫酸钠溶液(0.005mol/L),淀粉试液等。
(2)设备与仪器:紫外分光光度计、水浴恒温振荡器、分析天平、滴定管、移液管等。 (二) 实验部分
1.青霉素G钠盐稳定性试验 【实验方法】
实验温度选择30℃、35℃、40℃、45℃、四个温度,吸液时间需视温度而定,温度高,吸液间隔时间宜短,一般实验温度为30℃,二次吸液时间间隔为1小时;35℃间隔半小时;40℃间隔20min;45℃间隔10min。
称取青霉素G钠盐60~70mg,于100ml干燥容量瓶中,用pH4的枸橼酸-磷酸氢二钠缓冲液(预热到一定温度)溶解并稀释至刻度,将此容量瓶置于恒温水浴中,立即用5ml移液管吸出溶液2份,每份5ml,分别置于碘量瓶中,并同时记录吸液时间,以后每隔一定时间吸液一次,方法同上。
每次吸液后立即按下法进行含量测定:向盛有5ml检液的一个碘量瓶中(此瓶称为检品),加入氢氧化钠(1mol/L)5ml,放置15分钟后加入盐酸(1.1mol/L)5ml,醋酸缓冲液10ml,摇匀,精密加入0.005mol/L碘液10ml,在暗处放置15分钟,立即用硫代硫酸钠溶液的毫升数为b。
向盛有5ml检液的另一个碘量瓶中(此瓶为空白),加醋酸缓冲液10ml,精密加入碘液10ml,放置一分钟,用硫代硫酸钠回滴,消耗硫代硫酸钠的毫升数为a。 【数据处理】
(1)用lg(a-b)对时间t(分或小时)作图。
(2)求出这条直线的斜率,可在这条直线上任取两点,它们横坐标之差为t2-t1,纵坐标之差为(lgI2)2-(lgI2)1,则斜率为:m?(lgI2)2?(lgI2)1
t2?t1(3)根据m=-K/2.303可以求出反应速度常数K。 (4)根据t1/2=0.693/K和t0.9=0.1054/K可求出t1/2、t0.9。
(5)用反应速度常数对数(即lgK)对相应温度(绝对温度)倒数作图,用外推法可求出室温时的 反应速度常数K25oC,进而可以求出温度为室温时的半衰期t1/2及有效期t0.9。 [制剂评注]
(1)原理:青霉素G钠盐在水溶液中迅速破坏,残余未破坏的青霉素G钠盐可用碘量法测定,即先经碱处理,生产青霉素噻唑酸盐,再经酸处理,生成青霉素噻唑酸,后者可被碘定量氧化,过量的碘则用硫代硫酸钠溶液回滴,反应方程式如下:
随着青霉素G钠盐溶液的放置时间的延长,残余未破坏的青霉素G钠盐越少,故碘液消耗量也相应减少。根据碘液消耗量(毫升数)的对数对时间作图,如为一直线,即表明青霉素G钠盐溶液的破坏为一级反应,因这个反应与PH有关,故实际上是一个伪一级反应
(1)
青霉素G钠盐溶液在放置过程中,发生分解反应(反应方程式如下),其中产生的青霉素噻唑酸要消耗碘液,所以每个取样点都要做空白试验。
青霉素噻唑酸
青霉二酸
(2)
实验中按规定时间间隔取样后,应立即测定含量,以免含量发生变化。含量测
定时所用碘液的浓度应前后一致(宜用同一瓶碘液)。否则含量测定不准确。
四、实验结果与讨论
表8-1 实验记录
温度 30C o时间 a(ml) b(ml) a-b(ml) lg(a-b) m K 35C o40C o45C o
表8-2 数据处理结果 T 1/T K lgK t1/2 t0.9 30C 35C 40C 45C 室温25C 五、思考题
1、影响本实验结果准确性的操作关键有哪些? 2、为什么青霉素G钠盐不能制成溶液型注射剂? 3、如何应用经典恒温法预测药物有效期?
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