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化學動力學概述

化學動力學是研究化學反應速度及反應機理的科學。利用化學動力學原理可以：( 1 )研究藥物降解的機理;( 2 )研究影響藥物降解的因素及穩定化措施;( 3 )預測藥物制劑的有效期。

(一)反應速度、反應速度常數、反應級數

1 、反應速度

反應速度常用單位時間內、單位體積中反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示：

-dC/dt ，式中 C 為t時間反應物的濃度，負號表示反應物的濃度逐漸減少。

2 、反應速度常數

根據質量作用定律，反應速度與反應物濃度之間有下列關系：

-dC/dt = KC n ( 4-1 )

式中 K 為反應速度常數，是指各反應物為單位濃度時的反應速度，單位為 [ 時間 ] -1 ，其大小與反應溫度有關。 K 值越大，表示反應物的活潑程度越大，藥物制劑越不穩定。

3 、反應級數

式( 4-1 )中的n為反應級數，是各反應物所有濃度項的總和，表示反應速度隨反應物濃度的變化而改變的方式。大多數藥物的降解過程可以用零級和假零級反應、一級和假一級反應來處理。

( 1 )零級和假零級反應

若反應速度與反應物的濃度無關，這種反應稱為零級反應。如光化反應中反應物對光的吸收，其反應速度與反應物的濃度無關。

混懸液中藥物的降解僅與溶液相中的藥物量即藥物的溶解度有關，而與混懸的固體藥量無關;當藥物降解后，固體相中的藥物就溶解補充到溶液相中，保持溶液中的藥量不變;而藥物的溶解度為常數，故這類降解反應也為零級反應，但與真正的零級反應有所不同，故為假零級反應。

根據式( 4-1 )可知，零級反應的n= 0 ，則零級反應速度方程式為：

-dC/dt = K ( 4-2 )

其積分式為： C = -Kt + C 0 ( 4-3 )

( 2 )一級反應和假一級反應

若反應速度與反應物濃度的一次方成正比，則稱為一級反應。大多數藥物以一級反應降解。

根據式( 4-1 )可知，一級反應的n= 1 ，則零級反應速度方程式為：

-dC/dt = K C ( 4-4 )

其積分式為： lgC = -(Kt/2.303) + lgC 0 ( 4-5 )

二種或二種以上反應物參加反應，當一種反應物濃度遠超過另一種反應物濃度，或在反應中濃度基本不變時，該反應物的濃度可近似地看成為常數，故從形式上看為一級反應，但實際上有二種反應物參加反應，稱為假一級反應。如用緩沖溶液調節 pH 值時，緩沖溶液中離子濃度(如 H + )遠高于藥物濃度，其降解反應為假一級反應。

(二)有效期、半衰期

1 、有效期

藥劑學中的有效期是指制劑中的藥物降解 10% 所需的時間，常用t 0.9 表示。

根據( 4-5 )可得，一級反應的有效期為：

t 0.9 = 0.1054/K ( 4-6 )

2 、半衰期

藥劑學中的半衰期是指制劑中的藥物降解 50% 所需的時間，常用t 1/2 表示。

根據( 4-5 )可得，一級反應的有效期為：

t 1/2 = 0.693/K ( 4-7 )

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（責任編輯：中大編輯）

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