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

中文名

一級反應(yīng)

外文名

First order reaction

釋義

反應(yīng)速度與反應(yīng)物濃度的正比

舉例

H2O2→H2O+1/2O2

應(yīng)用領(lǐng)域

藥物的穩(wěn)定性和藥代動力學(xué)的研究

意義

推動工業(yè)生產(chǎn)尋找到最佳的反應(yīng)時間和途徑

定義

反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的一次方成正比的反應(yīng)

定義

反應(yīng)速度方程應(yīng)遵守下式:

式中,K為反應(yīng)速度常數(shù)。

一級反應(yīng)的特點是lnc-t圖為一直線;半衰期與初始濃度無關(guān)而與 速率常數(shù)成反比(即

)。

為一級反應(yīng),放射性元素的蛻變多屬一級反應(yīng)。

50年代初期Higuchi等用 化學(xué)動力學(xué)的原理評價藥物的穩(wěn)定性。化學(xué)動力學(xué)在 物理化學(xué)中已作了詳細(xì)論述,此處只將與 藥物制劑穩(wěn)定性有關(guān)的某些內(nèi)容簡要的加以介紹。

溫度對反應(yīng)速率的影響與藥物穩(wěn)定性預(yù)測

阿侖尼烏斯(Arrhenius)方程

大多數(shù)反應(yīng)溫度對 反應(yīng)速率的影響比濃度更為顯著,溫度升高時,絕大多數(shù) 化學(xué)反應(yīng)速率增大。Arrhenius根據(jù)大量的實驗數(shù)據(jù),提出了著名的Arrhenius經(jīng)驗公式,即 速率常數(shù)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(shù)。上式取 對數(shù)形式為:

(12-9)

或 (12-10)

一般說來,溫度升高,導(dǎo)致反應(yīng)的 活化分子分?jǐn)?shù)明顯增加,從而反應(yīng)的速率加快。對不同的反應(yīng),溫度升高,活化能越大的反應(yīng),其 反應(yīng)速率增加得越多。

藥物穩(wěn)定性的預(yù)測

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

作圖得一直線,此圖稱Arrhenius圖,直線斜率為

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

實驗時,首先設(shè)計實驗溫度與取樣時間,然后將樣品放入各種不同溫度的恒溫水浴中,定時取樣測定其濃度(或含量),求出各溫度下不同時間藥物的濃度變化。以藥物濃度或濃度的其他函數(shù)對時間作圖,以判斷 反應(yīng)級數(shù)。若以1gC對t作圖得一直線,則為一級反應(yīng)。再由直線 斜率求出各溫度下的速度常數(shù),然后按前述方法求出 活化能和t0.9。要想得到預(yù)期的結(jié)果,除了精心設(shè)計實驗外,很重要的問題是對實驗數(shù)據(jù)進行正確的處理?;瘜W(xué)動力學(xué)參數(shù)(如 反應(yīng)級數(shù)、k、E、

)的計算,有圖解法和統(tǒng)計學(xué)方法,后一種方法比較準(zhǔn)確、合理,故近年來在 穩(wěn)定性的研究中廣泛應(yīng)用。