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化學(xué)動力學(xué)概述

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  導(dǎo)讀:本部分主要講述執(zhí)業(yè)藥師考試中關(guān)于化學(xué)動力學(xué)概述的知識,其中涉及反應(yīng)速度常數(shù)、反應(yīng)級數(shù)、零級反應(yīng)、一級反應(yīng)等知識。

  化學(xué)動力學(xué)是研究化學(xué)反應(yīng)速度及反應(yīng)機理的科學(xué)。利用化學(xué)動力學(xué)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(wěn)定化措施;( 3 )預(yù)測藥物制劑的有效期。

 ?。ㄒ唬┓磻?yīng)速度、反應(yīng)速度常數(shù)、反應(yīng)級數(shù)

  1 、反應(yīng)速度

  反應(yīng)速度常用單位時間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)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(yīng)物的濃度,負(fù)號表示反應(yīng)物的濃度逐漸減少。

  2 、反應(yīng)速度常數(shù)

  根據(jù)質(zhì)量作用定律,反應(yīng)速度與反應(yīng)物濃度之間有下列關(guān)系:

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

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

  3 、反應(yīng)級數(shù)

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

  ( 1 )零級和假零級反應(yīng)

  若反應(yīng)速度與反應(yīng)物的濃度無關(guān),這種反應(yīng)稱為零級反應(yīng)。如光化反應(yīng)中反應(yīng)物對光的吸收,其反應(yīng)速度與反應(yīng)物的濃度無關(guān)。

  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(guān),而與混懸的固體藥量無關(guān);當(dāng)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(shù),故這類降解反應(yīng)也為零級反應(yīng),但與真正的零級反應(yīng)有所不同,故為假零級反應(yīng)。

  根據(jù)式( 4-1 )可知,零級反應(yīng)的n= 0 ,則零級反應(yīng)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(yīng)和假一級反應(yīng)

  若反應(yīng)速度與反應(yīng)物濃度的一次方成正比,則稱為一級反應(yīng)。大多數(shù)藥物以一級反應(yīng)降解。

  根據(jù)式( 4-1 )可知,一級反應(yīng)的n= 1 ,則零級反應(yīng)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(yīng)物參加反應(yīng),當(dāng)一種反應(yīng)物濃度遠(yuǎn)超過另一種反應(yīng)物濃度,或在反應(yīng)中濃度基本不變時,該反應(yīng)物的濃度可近似地看成為常數(shù),故從形式上看為一級反應(yīng),但實際上有二種反應(yīng)物參加反應(yīng),稱為假一級反應(yīng)。如用緩沖溶液調(diào)節(jié) pH 值時,緩沖溶液中離子濃度(如 H + )遠(yuǎn)高于藥物濃度,其降解反應(yīng)為假一級反應(yīng)。

 ?。ǘ┯行?、半衰期

  1 、有效期

  藥劑學(xué)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(jù)( 4-5 )可得,一級反應(yīng)的有效期為:

  t 0.9 = 0.1054/K ( 4-6 )

  2 、半衰期

  藥劑學(xué)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(jù)( 4-5 )可得,一級反應(yīng)的有效期為:

 ?。?1/2 = 0.693/K ( 4-7 )

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主講老師:劉 楝老師

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