药物的化学降解途径

药物的化学降解途径

药物由于化学结构的不同,外界环境不同,可发生不同类型的降解反应,水解和氧化是药物降解的两个主要途径。其他如异构化、聚合、脱羧等反应,在某些药物中也有发生。药物的降解过程比较复杂,有时一种药物可能同时或相继产生两种或两种以上的降解反应。
1.水解
水解是药物降解的主要途径,属于这类降解的药物主要有酯类(包括内酯)、酰胺类(包括内酰胺)等。
(1)酯类药物的水解:含有酯键的药物在水溶液中或吸收水分后,易发生水解反应,在 H+或OH-或广义酸碱的催化下,反应还可加速。
盐酸普鲁卡因的水解可作为这类药物的代表。水解时,盐酸普鲁卡因在酯键处断开,分解成对氨基苯甲酸与二乙氨基乙醇,此分解产物无明显的麻醉作用;对氨基苯甲酸还可继续发生氧化,生成有色物质,同时在一定条件下又能发生脱羧反应,生成有毒的苯胺,苯胺又可继续被氧化,这是盐酸普鲁卡因注射液变黄的主要原因。普鲁卡因的水解与溶液的pH有关,其最稳定的pH为3.5左右。
化学式
属于这类水解的药物还有盐酸丁卡因、盐酸可卡因、溴丙胺太林、硫酸阿托品、氢溴酸后马托品等。酯类水解,往往使溶液的pH下降,有些酯类药物灭菌后pH下降,即提示有水解可能。
内酯在碱性条件下易水解开环。硝酸毛果芸香碱、华法林钠均有内酯结构,可以产生水解。
(2)酰胺药物的水解:酰胺类药物水解后生成酸与胺。属于这类的药物有青霉素类、头
孢菌素类、氯霉素、巴比妥类等。此外,如利多卡因、对乙酰氨基酚(扑热息痛)等也属于此类药物。
青霉素和头孢菌素类:这类药物的分子中存在着不稳定的β-内酰胺环,在H+或OH-影响下,易裂环失效。氨苄西林在中性和酸性溶液中的水解产物为α-氨苄青霉酰胺酸。氨苄青霉素在水溶液中最稳定的pH为5.8,pH 6.6时t?为39天。本品只宜制成固体剂型,注射用氨苄青霉素钠在临用前可用0.9%氯化钠注射液溶解后输液,但10%葡萄糖注射液对本品有一定的影响,最好不要配合使用,若两者配合使用,也不宜超过1小时。乳酸钠注射液对本品水解具有显著的催化作用,二者不能配合使用。青霉素V青霉素C6位侧链上的苄基甲酰胺基被苯氧乙酰胺基取代,增加了稳定性,不易被胃酸破坏,可供口服,且在血中有效浓度维持时间也较长。
头孢菌素类药物应用日益广泛,由于分子中同样含有β-内酰胺环,易于水解。如头孢唑林钠在酸与碱中都易水解失效,水溶液pH 4~7较稳定,在pH 4.6的缓冲溶液中t0.9约为90小时。本品在生理盐水和5%葡萄糖注射液中,室温放置5天仍然符合要求,虽然pH略有上升,但仍在稳定pH范围内。庆大霉素、维生素C注射液对本品稳定性无显著影响,故头孢唑林钠可与这些药物配合使用。
氯霉素:氯霉素比青霉素类抗生素稳定,但其水溶液仍易分解,在pH 7以下,主要是酰胺水解,生成氨基物与二氯乙酸。
化学式
在pH 2~7范围内,pH对水解速度影响不大。在pH 6时最稳定,在pH 2以下或pH 8以上水解作用加速,而且在pH 8以上还有脱氯的水解作用。氯霉素水溶液120℃加热,氨基物可进一步发生分解生成对硝基苯甲醇。水溶液对光敏感,在pH 5.4暴露于日光下,变成黄色沉淀。对分解产物进行分析,结果表明可能是由于进一步发生氧化、还原和缩合反应所致。
目前常用的氯霉素制剂主要是氯霉素滴眼液,处方有多种,其中氯霉素的硼酸-硼砂缓冲液的pH为6.4,其有效期为9个月,如调整缓冲剂用量,使pH由原来的6.4降到5.8,可使本制剂稳定性提高。氯霉素溶液可用100℃、30分钟灭菌,水解约3%~4%;以同样时间115℃热压灭菌,水解达15%,故不宜采用。
巴比妥类:也是酰胺类药物,在碱性溶液中容易水解。有些酰胺类药物,如利多卡因,邻近酰胺基有较大的基团,由于空间效应,故不易水解。
(3)其他药物的水解:阿糖胞苷在酸性溶液中,脱氨水解为阿糖脲苷。在碱性溶液中,嘧啶环破裂,水解速度加快。本品在pH 6.9时最稳定,水溶液经稳定性预测t0.9约为11个月左右,常制成注射粉针剂使用。
另外,如维生素B、地西泮、碘苷等药物的降解,也主要是由于水解作用。