邻助作用是指在酰基的邻近位置有亲核基团,能引起分子内催化,使水解反应加速。如阿司匹林在中性水溶液中的水解:除酚酯较容易水解外,还由于邻位羧基负离子的邻助作用。研究药物的化学稳定性是十分必要的。
背景知识药物的变质反应药物的变质反应有水解反应,氧化反应,还原反应,异构化反应,脱羧反应以及聚合反应等,其中以药物的水解反应和氧化反应最为常见。
药物的水解反应水解是一类常见的和重要的药物变质反应,范围广泛,包括:盐的水解、酯的水解、酰胺的水解和其他一些药物的水解。药物具有易水解的结构,但必须在适当条件下方能变现,研究影响药物水解的条件,以便加速、减缓或防止其水解。影响药物水解的因素较多,主要有水分、温度、酸碱性、浓度、介质,邻助作用等。1
邻助作用的定义及机理邻助作用是指在酰基的邻近位置有亲核基团,能引起分子内催化,使水解反应加速。如阿司匹林在中性水溶液中的水解:除酚酯较容易水解外,还由于邻位羧基负离子的邻助作用。
青霉素类药物的水解除β-内酰胺环不稳定之外,还有其侧链酰基氧原子的邻助作用。1
知识扩展其他影响药物水解的因素:
(1)药物化学结构的电子效应
酯类药物的水解反应是通过酰氧键的断裂而进行的,所以水解反应的速度取决于羰基碳原子的电子云密度 。如果药物分子中的取代基能够使羰基碳原子的电子云密度降低(吸电子基),则水解速度增快;如果药物分子中的取代基能够使羰基碳原子的电子云密度增加(推电子雄),则水解速度降低。
(2)空间位阻的掩蔽作用
空间位阻的掩蔽作用是指在酯类、酰胺类等药物结构中的羰基两侧具有较大空间体积的取代基,产生较强的空间掩蔽作用,减缓水解反应的速度。酯类药物结构中的氧原子的电负性比酰胺类药物结构中的氮原子的电负性大,故甲氧基的吸电子能力比氨基强,诱导效应的结果使酯类药物比酰胺类药物水解反应速度快。二者均存在p-n共轭效应,但氨基的给电子共轭能力比甲氧基大,所以共轭效应的结果也使酯类药物比酰胺类药物水解反应速度快。1
认识水解因素的重要意义研究药物的化学稳定性是十分必要的,
首先从病人安全用药来看,这是十分重要的。当前制药工业的趋势是倾向于生产高度专一性、化学结构较复杂及强效的药物。因而在药品贮存的全部过程中,病人接受一种剂量均一的药物是很重要的。
此外,尽管一种药物在应用方面已经证明是安全的,但其分解产物未必如此。因此,应尽量减少药物的分解。在制备注射剂时,这一点更加重要,因为质量差的注射剂比其他剂型对人来说具有更大的危险性。药物的不稳定性即药物的变质反应有水解及其他酰基转换反应、自动氧化、异构化、聚合及脱羧等反应,其中,水解和氧化是药物变质的主要原因。
有机药物的水解性是其重要的化学性质之一,在药物的生产、调配、使用、贮存、质量控制和制剂选择以及工艺工程中,都必须十分注意。对药物的水解规律有一定的认识,才能利用这些规律为药物的生产、使用和质量等方面服务,采用适当措施,防止或延缓药物水解,保证药物质量和疗效。酸、碱性有机药物的盐类和某种化学药物都具有水解性。23
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李廉 - 副教授 - 中国矿业大学